CN114922393A - 喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统 - Google Patents

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赵世昌
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Abstract

本申请提供了一种喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统，喷涂位移控制装置用于控制喷枪的位置；喷涂位移控制装置包括：位置检测机构，用于检测喷枪的位置数据；导轨支架组件，导轨支架组件包括第一移动导轨，第一移动导轨与喷枪固定连接；驱动机构，驱动机构包括第一驱动机构，第一驱动机构与第一移动导轨传动连接以驱动第一移动导轨移动；以及位移控制模块，位移控制模块分别与位置检测机构和第一驱动机构通信连接；位移控制模块用于根据喷枪的位置数据生成第一位置控制指令，第一驱动机构用于根据第一位置控制指令驱动第一移动导轨移动。本申请提供的喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统可以实现对喷枪位置的实时控制，进而有助于实现喷涂作业的机械自动化。

Description

喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统
技术领域
本申请涉及涂料喷涂技术领域，具体涉及一种喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统。
背景技术
变电站防火墙、综合配电楼装饰装修过程中，部分设计形式需要大量涂料喷涂施工，但由于工序、地形原因，现场实际多采用移动式脚手架施工，但此工器具一般非标准件，无生产安全质量标准、规范，进场审核依据少，作业期间架体上会多人作业，一旦倾覆，易造成群死群伤。
因此，亟需一种无需人登高喷涂的机械自动化喷涂设备。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种喷涂位移控制装置以及自动喷涂系统，解决了现有技术中的人工喷涂作业危险性较高的技术问题。
根据本申请的一个方面，本申请提供了一种喷涂位移控制装置，所述喷涂位移控制装置用于控制喷枪的位置；所述喷涂位移控制装置包括：位置检测机构；其中，所述位置检测机构用于检测所述喷枪的位置数据；导轨支架组件，所述导轨支架组件包括第一移动导轨，所述第一移动导轨与所述喷枪固定连接；驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述第一移动导轨传动连接以驱动所述第一移动导轨移动；以及位移控制模块，所述位移控制模块分别与所述位置检测机构和所述第一驱动机构通信连接；其中，所述位移控制模块用于根据所述喷枪的位置数据生成第一位置控制指令，所述第一驱动机构用于根据所述第一位置控制指令驱动所述第一移动导轨移动。
在一种可能的实现方式中，所述第一移动导轨竖直延伸；所述导轨支架组件还包括竖直延伸的第一导轨架；其中，所述第一移动导轨安装于所述第一导轨架。
在一种可能的实现方式中，所述导轨支架组件还包括自顶升装置；其中，所述自顶升装置用于增高所述第一导轨架。
在一种可能的实现方式中，所述自顶升装置连接在所述第一导轨架的底部；所述自顶升装置包括：标准节；其中，所述标准节用于固定连接在所述第一导轨架的底部；底架；套架，所述套架固定连接在所述底架上，所述套架包括贯通空间；其中，所述贯通空间用于收容所述第一导轨架和所述标准节，且供所述第一导轨架和所述标准节上下移动；引进装置；其中，所述引进装置用于将所述标准节引进所述套架的所述贯通空间；顶升承台，所述顶升承台与所述套架滑动连接或滚动连接；其中，所述顶升承台用于固定连接所述第一导轨架或所述标准节；以及液压顶升机构，所述液压顶升机构的一端与所述底架连接，另一端与所述顶升承台连接。
在一种可能的实现方式中，所述导轨支架组件还包括：水平延伸的第二导轨架；以及水平延伸的第二移动导轨，所述第二移动导轨安装于所述第二导轨架；其中，所述驱动机构还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第二移动导轨传动连接以驱动所述第二移动导轨移动；所述位移控制模块分别与所述位置检测机构和所述第二驱动机构通信连接；所述位移控制模块用于根据所述喷枪的位置数据生成第二位置控制指令，所述第二驱动机构用于根据所述第二位置控制指令驱动所述第二移动导轨移动；其中，所述自顶升装置的所述底架用于与所述第二移动导轨固定连接，所述自顶升装置的所述底架用于与所述第二导轨架滑动连接或滚动连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一导轨架为钢构架结构。
根据本申请的另一方面，本申请提供了一种自动喷涂系统，所述自动喷涂系统包括：喷涂装置，所述喷涂装置包括喷枪；以及上述喷涂位移控制装置。
在一种可能的实现方式中，所述第二导轨架固定在地面上；所述喷涂装置还包括：料桶，所述料桶放置在所述地面上；以及输送管道，所述输送管道的相对两端分别与所述料桶和所述喷枪连接。
在一种可能的实现方式中，所述自动喷涂系统还包括喷涂路径规划系统；其中，所述喷涂路径规划系统与所述喷涂位移控制装置通信连接，所述喷涂位移控制装置可以根据所述路径规划系统规划的路径控制所述喷枪移动。
在一种可能的实现方式中，所述自动喷涂系统还包括大数据分析和人工智能学习系统；其中，所述大数据分析和人工智能学习系统与所述喷涂位移控制装置通信连接，所述喷涂位移控制装置可以根据所述大数据分析和人工智能学习系统提供的位移修正参数控制所述喷枪移动。
与现有技术相比，本申请提供的喷涂位移控制装置和自动喷涂系统通过采用第一移动导轨与喷枪固定连接、第一驱动机构与第一移动导轨传动连接，位移控制模块分别与位置检测机构和第一驱动机构通信连接，位置检测机构用于检测喷枪的位置数据，位移控制模块用于根据喷枪的位置数据生成第一位置控制指令，第一驱动机构用于根据第一位置控制指令驱动第一移动导轨移动，来实现对喷枪位置的实时控制，进而有助于实现喷涂作业的机械自动化。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置的结构示意图；
图2所示为图1所示的喷枪的左视图；
图3所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置的结构示意图；
图4所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置的结构框图；
图5为图4所示的导轨支架组件的结构框图；
图6为图5所示的自顶升装置的结构框图；
图7为图5所示的自顶升装置的结构示意图；
图8所示为本申请一种可能的实现方式提供的自动喷涂系统的结构框图；
图9为图8所示的喷涂装置的结构框图。
具体实施方式
本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
申请概述
在电力工程基建领域，变电站防火墙、综合配电楼装饰装修过程中，部分设计形式需要大量涂料喷涂施工，但由于工序、地形原因，现场实际多采用移动式脚手架施工，但此工器具一般非标准件，无生产安全质量标准、规范，进场审核依据少，作业期间架体上会多人作业，一旦倾覆，易造成群死群伤。针对上述问题，本申请提供一种机械自动化喷涂设备，无需人登高喷涂，达到机械代人作业目的。
墙面施工需要搭设脚手架，脚手架达到一定高度后需要加设抛撑和布置连墙件以保证施工安全；但是到装修阶段，喷涂的墙面已经不能加设连墙架和布置抛撑，且脚手架已经拆除，一般使用移动式脚手架。但由于电力施工高度高，施工空间狭窄，导致移动式脚手架容易倾覆。针对上述问题，本申请提供一种具有导轨支架组件的机械自动化喷涂设备。该导轨支架组件由水平导轨支架和竖直导轨支架组成，能够稳定设置在狭小空间内；因此，该机械自动化喷涂设备能够在狭小空间内对墙面进行自动化喷涂作业。
因防火墙高度为6-10m或更高，为提升喷枪喷涂高度，扩大喷涂装置系统的适用范围，将竖直导轨支架设计成轻细型钢构架形式，底部加装自顶升装置。自顶升装置具有自顶升功能，可以填充标准节，提高竖直导轨支架的高度上限，从而提供喷枪喷涂高度的上限。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请第一方面，本申请提供了一种喷涂位移控制装置100，其中，喷涂位移控制装置100用于控制喷枪201的位置。
图1所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置100的结构示意图。图2所示为图1所示的喷枪201的左视图。图4所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置的结构框图。
具体地，结合图4、图1以及图2所示，喷涂位移控制装置100包括位置检测机构1、导轨支架组件2、驱动机构3以及位移控制模块4。
具体地，位置检测机构1用于检测喷枪201的位置数据；导轨支架组件2包括第一移动导轨21，第一移动导轨21与喷枪201固定连接；驱动机构3包括第一驱动机构(未图示)，第一驱动机构与第一移动导轨21传动连接以驱动第一移动导轨21移动；位移控制模块4分别与位置检测机构1和第一驱动机构通信连接；其中，位移控制模块4用于根据喷枪201的位置数据生成第一位置控制指令，第一驱动机构用于根据第一位置控制指令驱动第一移动导轨21移动。
本实现方式中的喷涂位移控制装置100通过采用第一移动导轨21与喷枪201固定连接、第一驱动机构与第一移动导轨21传动连接，位移控制模块4分别与位置检测机构1和第一驱动机构通信连接，位置检测机构1用于检测喷枪201的位置数据，位移控制模块4用于根据喷枪201的位置数据生成第一位置控制指令，第一驱动机构用于根据第一位置控制指令驱动第一移动导轨21移动，来实现对喷枪201位置的实时控制，进而有助于实现喷涂作业的机械自动化。
可选地，位置检测机构1可以为GPS导航装置或摄像装置；驱动机构3可以为驱动电机。
图5为图4所示的导轨支架组件2的结构框图。
具体地，结合图1和图5所示，第一移动导轨21竖直延伸(沿Y方向延伸)；导轨支架组件2还包括竖直延伸的第一导轨架22；其中，第一移动导轨21安装于第一导轨架22。其中，“竖直”是指垂直于地面的方向。
本实现方式中，第一移动导轨21和第一导轨架22均竖直延伸，且第一移动导轨21在第一驱动机构的驱动下可相对于第一导轨架22在竖直方向移动，因此，实现了对喷枪201在竖直方向上的位置控制。
可选地，第一移动导轨21可以为滚动式履带或皮带。
图3所示为本申请一种可能的实现方式提供的喷涂位移控制装置100的结构示意图。
具体地，如图3所示，导轨支架组件2还包括自顶升装置25；其中，自顶升装置25用于增高第一导轨架22。
图6为图5所示的自顶升装置25的结构框图；图7为图5所示的自顶升装置25的结构示意图。
具体地，结合图3、图6以及图7所示，自顶升装置25连接在第一导轨架22的底部；自顶升装置25包括标准节251、底架253、套架254、引进装置252、顶升承台255以及液压顶升机构256。
具体地，标准节251用于固定连接在第一导轨架22的底部；套架254固定连接在底架253上，套架254包括贯通空间(未标识)；贯通空间用于收容第一导轨架22和标准节251，且供第一导轨架22和标准节251上下移动(“上下”是指上述竖直方向)；引进装置252用于将标准节251引进套架254的贯通空间；顶升承台255与套架254滑动连接或滚动连接；其中，顶升承台255用于固定连接第一导轨架22或标准节251；液压顶升机构256的一端与底架253连接，另一端与顶升承台255连接。
具体地，引进装置252包括引进平台2521和引进小车2522。引进平台2521一端与底架253连接，一端通过拉杆与套架254连接，引进小车2522放置在引进平台2521上，标准节251放置于引进小车2522上引进套架254的贯通空间。
在一种可能的实现方式中，如图1和图3所示，导轨支架组件2还包括水平延伸(沿X方向延伸)的第二导轨架24以及水平延伸的第二移动导轨23；其中，第二移动导轨23安装于第二导轨架24。
可选地，驱动机构3还包括第二驱动机构(未图示)，第二驱动机构与第二移动导轨23传动连接以驱动第二移动导轨23移动；位移控制模块4分别与位置检测机构1和第二驱动机构通信连接；位移控制模块4用于根据喷枪201的位置数据生成第二位置控制指令，第二驱动机构用于根据第二位置控制指令驱动第二移动导轨23移动。
本实现方式中，导轨支架组件2包括竖直延伸的第一移动导轨21和第一导轨架22，以及水平延伸的第二导轨架24和第二移动导轨23，即，导轨支架组件2在竖直平面内延伸，因此，导轨支架组件2可以放置于较狭窄的施工空间内，有助于实现自动喷涂系统1000的喷涂装置200在较狭窄的施工空间内对墙面进行自动喷涂作业。
具体地，请结合图3和图7所示，自顶升装置25的底架253用于与第二移动导轨23固定连接，自顶升装置25的底架253用于与第二导轨架24滑动连接或滚动连接。
本实现方式中，自顶升装置25的设置提高了喷枪201的喷涂高度上限。
本实现方式中，如图1和图3所示，第二导轨架24固定在地面上，在其他可能的实现方式中，第二导轨架24也可以固定在其他实体的表面上。
具体地，参图7所示，第一导轨架22为轻细型钢构架结构，如此设置有助于降低第一导轨架22的重量，从而有利于降低自顶升装置25的作业负载。
根据本申请第二方面，本申请提供了一种自动喷涂系统1000。
图8所示为本申请一种可能的实现方式提供的自动喷涂系统1000的结构框图；图9为图8所示的喷涂装置200的结构框图。
具体地，请参图8和图9所示，自动喷涂系统1000包括喷涂装置200以及上述喷涂位移控制装置100；其中，喷涂装置200包括喷枪201。
可选地，请参图1和图9所示，喷涂装置200还包括料桶202以及输送管道203，料桶202放置在地面上，输送管道203的相对两端分别与料桶202和喷枪201连接。
具体地，如图8所示，自动喷涂系统1000还包括喷涂路径规划系统300，其中，喷涂路径规划系统300能有效避免重复路径喷涂，从而提高作业效率。
可选地，喷涂路径规划系统300与喷涂位移控制装置100通信连接，喷涂位移控制装置100可以根据路径规划系统300规划的路径控制喷枪201移动。
可选地，喷涂路径规划系统300包括PLC(Programmable logic Controller)机械单片器芯片。
具体地，如图8所示，自动喷涂系统1000还包括大数据分析和人工智能学习系统400。大数据分析和人工智能学习系统400通过提取喷涂质量记录数据库中的数据，与标准工艺库、历史作业成果关键质量参数进行对比，从而达到不断自我完善学习提升喷涂质量的目的。
可选地，大数据分析和人工智能学习系统400与喷涂位移控制装置100通信连接，喷涂位移控制装置100可以根据大数据分析和人工智能学习系统400提供的位移修正参数控制喷枪201移动。
以上仅为本申请创造的较佳实施例而已，并不用以限制本申请创造，凡在本申请创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷涂位移控制装置，其特征在于，所述喷涂位移控制装置用于控制喷枪的位置；所述喷涂位移控制装置包括：
位置检测机构；其中，所述位置检测机构用于检测所述喷枪的位置数据；
导轨支架组件，所述导轨支架组件包括第一移动导轨，所述第一移动导轨与所述喷枪固定连接；
驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述第一移动导轨传动连接以驱动所述第一移动导轨移动；以及
位移控制模块，所述位移控制模块分别与所述位置检测机构和所述第一驱动机构通信连接；其中，所述位移控制模块用于根据所述喷枪的位置数据生成第一位置控制指令，所述第一驱动机构用于根据所述第一位置控制指令驱动所述第一移动导轨移动。
2.根据权利要求1所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述第一移动导轨竖直延伸；所述导轨支架组件还包括竖直延伸的第一导轨架；其中，所述第一移动导轨安装于所述第一导轨架。
3.根据权利要求2所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述导轨支架组件还包括自顶升装置；其中，所述自顶升装置用于增高所述第一导轨架。
4.根据权利要求3所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述自顶升装置连接在所述第一导轨架的底部；所述自顶升装置包括：
标准节；其中，所述标准节用于固定连接在所述第一导轨架的底部；
底架；
套架，所述套架固定连接在所述底架上，所述套架包括贯通空间；其中，所述贯通空间用于收容所述第一导轨架和所述标准节，且供所述第一导轨架和所述标准节上下移动；
引进装置；其中，所述引进装置用于将所述标准节引进所述套架的所述贯通空间；
顶升承台，所述顶升承台与所述套架滑动连接或滚动连接；其中，所述顶升承台用于固定连接所述第一导轨架或所述标准节；以及
液压顶升机构，所述液压顶升机构的一端与所述底架连接，另一端与所述顶升承台连接。
5.根据权利要求4所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述导轨支架组件还包括：
水平延伸的第二导轨架；以及
水平延伸的第二移动导轨，所述第二移动导轨安装于所述第二导轨架；
其中，所述驱动机构还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第二移动导轨传动连接以驱动所述第二移动导轨移动；所述位移控制模块分别与所述位置检测机构和所述第二驱动机构通信连接；所述位移控制模块用于根据所述喷枪的位置数据生成第二位置控制指令，所述第二驱动机构用于根据所述第二位置控制指令驱动所述第二移动导轨移动；
其中，所述自顶升装置的所述底架用于与所述第二移动导轨固定连接，所述自顶升装置的所述底架用于与所述第二导轨架滑动连接或滚动连接。
6.根据权利要求2所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述第一导轨架为钢构架结构。
7.一种自动喷涂系统，其特征在于，所述自动喷涂系统包括：
喷涂装置，所述喷涂装置包括喷枪；以及
如权利要求1～6任一项所述的喷涂位移控制装置。
8.根据权利要求7所述的喷涂位移控制装置，其特征在于，所述第二导轨架固定在地面上；所述喷涂装置还包括：
料桶，所述料桶放置在所述地面上；以及
输送管道，所述输送管道的相对两端分别与所述料桶和所述喷枪连接。
9.根据权利要求7所述的自动喷涂系统，其特征在于，所述自动喷涂系统还包括喷涂路径规划系统；其中，所述喷涂路径规划系统与所述喷涂位移控制装置通信连接，所述喷涂位移控制装置可以根据所述路径规划系统规划的路径控制所述喷枪移动。
10.根据权利要求9所述的自动喷涂系统，其特征在于，所述自动喷涂系统还包括大数据分析和人工智能学习系统；其中，所述大数据分析和人工智能学习系统与所述喷涂位移控制装置通信连接，所述喷涂位移控制装置可以根据所述大数据分析和人工智能学习系统提供的位移修正参数控制所述喷枪移动。
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