CN115007375A - 自动喷涂装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆技术领域，提供一种自动喷涂装置及方法，自动喷涂装置包括喷房、喷涂机构和控制机构，喷房，两端敞口且内部形成喷涂空间，待喷涂车厢用于放置在喷涂空间内，喷房内且位于待喷涂车厢外的底面设有滑动机构；喷涂机构，包括喷涂组件和移动机构，喷涂组件与移动机构相连接，移动机构与滑动机构滑动配合；控制机构，喷涂组件和移动机构均与控制机构相连接，控制机构用于控制移动机构相对滑动机构滑动以调整喷涂组件的位置，并控制喷涂组件一端经待喷涂车厢不同位置的门或者窗进入待喷涂车厢的内部进行喷涂。由此，采用控制机构对喷涂机构进行喷涂避免了人工喷涂的不均匀性，提高了车厢内的喷涂质量以及效率。

Description

自动喷涂装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种自动喷涂装置及方法。

背景技术

轨道车辆在行驶过程中会不断振动进而产生一定的噪音，所以在车厢内喷涂阻尼涂料以增强其阻尼性能，抑制其振动，从而降低噪音的产生和传播，受限于车厢内地板环境复杂，且阻尼涂料喷涂厚度不一，依靠人工喷涂的话效率低且质量无法满足要求。

发明内容

本发明实施例提供一种自动喷涂装置，用以解决现有技术中车厢内阻尼涂料喷涂效率低且质量差的技术问题。

本发明实施例还提供一种自动喷涂方法。

本发明实施例提供一种自动喷涂装置，包括：喷房，两端敞口且内部形成喷涂空间，待喷涂车厢用于放置在所述喷涂空间内，所述喷房内且位于待喷涂车厢外的底面设有滑动机构；

喷涂机构，包括喷涂组件和移动机构，所述喷涂组件与所述移动机构相连接，所述移动机构与所述滑动机构滑动配合；

控制机构，所述喷涂组件和所述移动机构均与所述控制机构相连接，所述控制机构用于控制所述移动机构相对所述滑动机构滑动以调整所述喷涂组件的位置，并控制所述喷涂组件一端经待喷涂车厢不同位置的门或者窗进入待喷涂车厢的内部进行喷涂。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，所述滑动机构包括两个间隔设置的滑动导轨，待喷涂车厢位于两个所述滑动导轨之间；每一所述滑动导轨上设有至少一个所述喷涂机构。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，所述移动机构包括架体和设于所述架体上的调节机构，所述架体底部与所述滑动导轨滑动配合，所述架体侧边设有滑道，所述调节机构与所述喷涂组件相连接且沿所述滑道上下滑动。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，所述喷涂组件包括：调控单元、供料机构、定量机构、避障机构以及喷枪，所述调控单元与所述控制机构相连接，所述供料机构下游设有所述定量机构，所述喷枪与所述定量机构相连接；

所述调控单元分别与所述供料机构、所述定量机构以及所述避障机构相连接，所述控制机构通过控制所述调控单元以控制调整所述喷枪的位置以及喷涂量。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，还包括定位机构，所述定位机构与所述控制机构相连接；

所述定位机构包括光幕测量机构和超声测距机构，所述光幕测量机构设于所述喷房的相对两端部，用于对待喷涂车厢沿所述喷房长度方向上的位置进行检测；

所述超声测距机构设于所述喷房内的相对两侧壁，用于对待喷涂车厢沿所述喷房宽度方向上的位置进行检测。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，还包括建模机构，与所述控制机构相连接；

所述建模机构用于对待喷涂车厢进行建模，以预先设定所述喷涂组件的喷涂轨迹以及喷涂量。

根据本发明一个实施例的自动喷涂装置，还包括安全门机构，设于所述喷房的相对两端口处，所述安全门机构与所述控制机构相连接。

本发明实施例还提供一种自动喷涂方法，包括：对待喷涂车厢进行建模并确定车厢位于喷房内的位置；

设定多个喷涂位置并向移动机构发送控制信号使所述移动机构带动喷涂组件到达所述喷涂位置；

控制所述喷涂组件在预设位置经待喷涂车厢的门或者窗进入车厢内部进行喷涂。

根据本发明一个实施例的自动喷涂方法，所述对待喷涂车厢进行建模并确定车厢位于喷房内的位置，包括：

在待喷涂车厢进入所述喷房前对其进行建模，然后当待喷涂车厢进入所述喷房内后对待喷涂车厢的位置进行检测确定。

根据本发明一个实施例的自动喷涂方法，所述设定多个喷涂位置，包括：

对待喷涂车厢上的门和窗相对喷房内的位置设定为所述喷涂位置。

本发明实施例提供的自动喷涂装置，移动机构可以带动喷涂组件在喷房内移动，以使得喷涂组件可以到达不同的位置对车厢内进行喷涂，通过喷涂组件对车厢内自动喷涂可以提高车厢内的喷涂效率，且采用控制机构对喷涂机构进行喷涂避免了人工喷涂的不均匀性，提高了车厢内的喷涂质量。

本发明实施例提供的自动喷涂方法，利用上述自动喷涂装置，通过车厢进行建模获取车厢内部的三维数据，然后当车厢进入喷房后结合车厢的位置确定多个喷涂位置，然后便可以控制喷涂组件经车厢的门或者窗进入车厢内进行自动喷涂，避免了人工喷涂的不均匀性，提高了车厢内部的喷涂效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例自动喷涂装置一角度的结构示意图；

图2为图1所示的另一角度的结构示意图；

图3为本申请实施例控制机构的控制简图；

图4为本发明实施例自动喷涂方法的流程图；

附图标记：

10、喷房；110、喷涂空间；120、滑动机构；

20、喷涂机构；210、移动机构；2110、架体；2120、调节机构；2130、滑道；220、喷涂组件；2210、调控单元；2220、供料机构；2230、定量机构；2240、避障机构；2250、喷枪；

30、控制机构；

40、定位机构；410、光幕测量机构；420、超声测距机构；

50、建模机构；

60、安全门机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

请参照图1至图3，本发明实施例提出保护一种自动喷涂装置，包括喷房10、喷涂机构20和控制机构30，喷房10两端敞口且内部形成喷涂空间110，待喷涂车厢70用于放置在喷涂空间110内，喷房10内且位于待喷涂车厢70外的底面设有滑动机构120；喷涂机构20包括喷涂组件220和移动机构210，喷涂组件220与移动机构210相连接，移动机构210与滑动机构120滑动配合；喷涂组件220和移动机构210均与控制机构30相连接，控制机构30用于控制移动机构210相对滑动机构120滑动以调整喷涂组件220的位置，并控制喷涂组件220一端经待喷涂车厢70不同位置的门或者窗进入待喷涂车厢70的内部进行喷涂。

需要说明的是，喷房10的设置为待喷涂的车厢提供一个封闭的环境，避免工作人员进入喷涂空间110内产生安全隐患，以及影响喷涂作业的进行。喷房10内部形成有滑动机构120，移动机构210与滑动机构120滑动配合进而可以将喷涂组件220带至不同的位置。也即，当待喷涂的车厢放置在喷房10后，喷涂组件220在移动机构210的带动下可以到达不同的门或者窗的位置，然后喷涂组件220的喷涂端伸入至车厢内部对车厢内部进行喷涂，由此替代了人工在车厢内的喷涂方式，提高了车厢内喷涂的效率，且采用喷涂组件220对车厢内进行喷涂，避免了人工喷涂的不均匀性，提高了喷涂质量。

请继续参照图1和图2，对于滑动机构120，在本发明的一些实施例中，滑动机构120包括两个间隔设置的滑动导轨，待喷涂车厢70位于两个滑动导轨之间；每一滑动导轨上设有至少一个喷涂机构20。

也即，待喷涂车厢70通过牵引设备进入喷房10时，可以将待喷涂车厢70放置在两个滑动导轨之间，如此每一滑动导轨上便可以分别设置至少一个喷涂机构20，然后车厢两侧可以同步进行喷涂，进而提高车厢的喷涂效率。当然，滑动导轨的数量也可以为一个，设于喷房10的内侧边，待喷涂的车厢位于滑动导轨一侧，具体对于滑动导轨以及喷涂机构20的数量和设置方式，在此不做限定。

如下，先以两个滑动导轨且每一滑动导轨上均放置一个喷涂机构20为例进行说明。

对于移动机构210，移动机构210包括架体2110和设于架体2110上的调节机构2120，架体2110底部与滑动导轨滑动配合，架体2110侧边设有滑道2130，调节机构2120与喷涂组件220相连接且沿滑道2130上下滑动。

滑动导轨的长度延伸方向与喷房10的长度方向一致，而车厢的长度方向与喷房10的长度方向一致，所以调节机构2120沿滑动导轨的滑动方向与车厢长边延伸方向一致，如此调节机构2120可以将喷涂组件220带至车厢侧边任一位置的门或者窗的位置。

而且，因为架体2110侧边设有滑道2130，调节机构2120与喷涂组件220相连接且沿滑道2130上下滑动。因为不同规格的车厢门或者窗的高度也不同，但是喷涂组件220在调节机构2120的调节作用下可以调整其高度位置，并配合滑动机构120的设置，喷涂组件220也可以到达指定的门或者窗的位置及高度，通用性更强。

请参照图2和图3，在本发明的一些实施例中，喷涂组件220包括：调控单元2210、供料机构2220、定量机构2230以及避障机构2240以及喷枪2250，调控单元2210与控制机构30相连接，供料机构2220下游设有定量机构2230，喷枪2250与定量机构2230相连接；调控单元2210分别与供料机构2220、定量机构2230以及避障机构2240相连接，控制机构30通过控制调控单元2210以控制调整喷枪2250的位置以及喷涂量。

需要说明的是，供料机构2220可以设于喷房10顶部，也可以设于喷涂机构20一侧，避障机构2240与喷枪2250连接，并优选设于喷枪2250喷头处，避障机构2240可以选择超声波避障传感器、红外避障传感器或者光电避障传感器，具体的结构型号在此不做限定，可以选用市场上可以直接购得的产品即可。

对于车厢内不同位置，要求喷涂的厚度也不一致，所以控制机构30可以将需要喷涂的量的信号发送至调控单元2210，然后调控单元2210控制供料机构2220和定量机构2230经喷枪2250对外进行喷涂。在喷涂过程中，如有遇到车厢内的障碍物时，避障机构2240将障碍物信号传输至控制机构30，然后控制机构30控制移动机构210对喷枪2250的位置进行调整。具体地，喷枪2250处还可以设置多轴机器人，例如六轴机器人，控制机构30与六轴机器人连接，如此可以更加灵活地调整喷枪2250朝向以及位置。

在本发明的一些实施例中，还包括定位机构40，定位机构40与控制机构30相连接；定位机构40包括光幕测量机构410和超声测距机构420，光幕测量机构410设于喷房10的相对两端部，用于对待喷涂车厢70沿喷房10长度方向上的位置进行检测；超声测距机构420设于喷房10内的相对两侧壁，用于对待喷涂车厢70沿喷房10宽度方向上的位置进行检测。

当车厢进入喷房10后，光幕测量机构410和超声测距机构420可以对车厢具体的位置进行检测出，然后数据传输至控制机构30，对于车厢位置的定位，可以使得喷涂组件220可以更加快速地到达车厢门或者窗的位置。

在本发明的一些实施例中，还包括建模机构50，与控制机构30相连接；建模机构50用于对待喷涂车厢70进行建模，以预先设定喷涂组件220的喷涂轨迹以及喷涂量，进而实现自动喷涂。建模机构50可以为一个集成于控制机构30上的集成单元，用于存储预设的车厢70的建模数据，该建模数据包括车厢70内部结构的三维数据。

具体地，建模机构50可以预先对不同型号的车厢进行建模并保存，在车厢进入喷房10后，人工识别车厢型号并输入控制机构30，控制机构30从建模机构50中调取对应的建模数据，然后控制机构30便可以获取到车厢内的结构以及不同结构处对应的喷涂量。而且车厢此时的位置已经确定，所以控制机构30便可以定位车厢不同位置的门或者窗的位置。由此，便可以完成车厢的喷涂路径以及不同区域的喷涂量，然后控制移动机构210将喷涂组件220沿喷涂路径进行自动喷涂，提高车厢内的喷涂效率。

例如，车厢一侧设有四个窗一个门，然后每一个窗和门内对应一定的喷涂区域，不同喷涂区域各个方位的喷涂量也不同，当所有信息获取完成后便可以形成喷涂路径以及在不同位置处的喷涂时间以及喷涂量也可以自动计算得出。

由于车厢不同车型门、窗的布局均不同，且车内空间也不同，所以需要控制机构30获取车厢的建模数据后形成喷涂路径再进行喷涂。

由于喷涂型阻尼材料为高粘度流体，在低剪切速率下涂料难以流动，只有当剪切速率达到一定值，且所施加的剪切应力超过涂料中存在的最小应力时，涂料才能开始流动，根据材料特点及施工效率，采用无气喷涂法。所以，本发明实施例中，喷枪2250在喷涂过程中采用自动无气喷涂，定量机构2230控制阻尼涂料的流量，然后根据不同供气压力和流量更换喷嘴，满足不同喷福、喷涂厚度的要求。喷枪2250配有避障机构2240，可以选用光电避障也可以选择超声波避障传感器检测障碍并避障，避免喷枪2250在自动喷涂过程中碰撞以及工件变形引起喷涂不均匀。

对于喷房10，还包括安全门机构60，设于喷房10的相对两端口处，安全门机构60与控制机构30相连接。

具体地，安全门机构60包括门控系统和自动安全门，控制机构30通过门控系统控制连接自动安全门，喷涂作业前关闭自动安全门，作业过程中使得自动安全门始终处于关闭状态，当作业完成后打开自动安全门，由此避免工作人员或者其他物品误入喷涂空间110，影响喷涂作业的进行。

本发明实施例还提出保护一种自动喷涂方法，利用上述的自动喷涂装置，包括：

S110、对待喷涂车厢进行建模并确定车厢位于喷房内的位置。

具体地，在待喷涂车厢进入喷房前对其进行建模，然后当待喷涂车厢进入喷房内后对待喷涂车厢的位置进行检测确定。

对于不同型号的车厢，可以预先通过建模机构或者之前已经建模好的数据传至控制机构，然后当车厢到达喷房后，对车厢的位置进行确定。

S120、设定多个喷涂位置并向移动机构发送控制信号使移动机构带动喷涂组件到达喷涂位置。

具体地，对待喷涂车厢上的门和窗相对喷房内的位置设定为喷涂位置。

也即，将调入的车厢的建模数据与实际车厢的位置进行比对，获取车厢上不同位置的门或者窗的位置，并将其设定为喷涂位置。进而规划好喷涂路径，便可以相移动机构发送控制信号带动喷涂组件穿设至车厢内进行喷涂。

S130、控制喷涂组件在预设位置经待喷涂车厢的门或者窗进入车厢内部进行喷涂。

喷涂作业过程中，是在喷房中进行的，喷房的两端设置出入口，出入口处设置有安全门机构，用于在喷涂作业过程中使得喷房处于相对安全的环境，进而避免工作人员和外界其他物体进入喷涂空间内影响正常的喷涂作业。

喷房内可以铺设车辆轨道，滑动机构设于车辆轨道一侧，待喷涂车辆可以沿车辆轨道进入喷房内。在喷房内侧的相对两侧壁上且靠近喷房端部位置设置有光幕测量机构，用于对车厢前后位置进行检测定位；在喷房内侧的相对两侧壁上还设有超声测距机构，用于对车辆左右两侧位置进行定位。当车厢进入喷房内后，通过光幕测量机构和超声测距机构可以快速定位车厢的具体位置。

建模机构可以对不同型号的车厢进行建模，在车厢进入喷房后，人工识别车厢型号并输入控制机构，控制机构从建模机构中调取对应的建模数据，然后控制机构便可以获取到车厢内的结构以及不同结构处的喷涂量。而且车厢此时的位置已经确定，所以控制机构便可以定位车厢不同位置的门或者窗的位置。由此，便可以完成车厢的喷涂路径以及不同区域的喷涂量，然后控制移动机构将喷涂组件沿喷涂路径进行自动喷涂，提高车厢内的喷涂效率。

例如，车厢一侧设有四个窗一个门，然后每一个窗和门内对应一定的喷涂区域，不同喷涂区域各个方位的喷涂量也不同，当所有信息获取完成后便可以形成喷涂路径以及在不同位置处的喷涂时间以及喷涂量也可以自动计算得出。

由于车厢不同车型门、窗的布局均不同，且车内空间也不同，所以需要控制机构获取车厢的建模数据后形成喷涂路径再进行喷涂。

由于喷涂型阻尼材料为高粘度流体，在低剪切速率下涂料难以流动，只有当剪切速率达到一定值，且所施加的剪切应力超过涂料中存在的最小应力时，涂料才能开始流动，根据材料特点及施工效率，采用无气喷涂法。也即，本发明实施例中，喷枪在喷涂过程中采用自动无气喷涂，定量机构控制阻尼涂料的流量，然后根据不同供气压力和流量更换喷嘴，满足不同喷福、喷涂厚度的要求。喷枪配有避障机构，可以选用光电避障也可以选择超声波避障传感器检测障碍并避障，避免喷枪在自动喷涂过程中碰撞以及工件变形引起喷涂不均匀。

控制机构可以为控制柜，信号的交换可以采用数据线或者无线传输，在此不做限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动喷涂装置，其特征在于，包括：

喷房，两端敞口且内部形成喷涂空间，待喷涂车厢用于放置在所述喷涂空间内，所述喷房内且位于待喷涂车厢外的底面设有滑动机构；

喷涂机构，包括喷涂组件和移动机构，所述喷涂组件与所述移动机构相连接，所述移动机构与所述滑动机构滑动配合；

控制机构，所述喷涂组件和所述移动机构均与所述控制机构相连接，所述控制机构用于控制所述移动机构相对所述滑动机构滑动以调整所述喷涂组件的位置，并控制所述喷涂组件一端经待喷涂车厢不同位置的门或者窗进入待喷涂车厢的内部进行喷涂。

2.根据权利要求1所述的自动喷涂装置，其特征在于，所述滑动机构包括两个间隔设置的滑动导轨，待喷涂车厢位于两个所述滑动导轨之间；每一所述滑动导轨上设有至少一个所述喷涂机构。

3.根据权利要求2所述的自动喷涂装置，其特征在于，所述移动机构包括架体和设于所述架体上的调节机构，所述架体底部与所述滑动导轨滑动配合，所述架体侧边设有滑道，所述调节机构与所述喷涂组件相连接且沿所述滑道上下滑动。

4.根据权利要求1所述的自动喷涂装置，其特征在于，所述喷涂组件包括：调控单元、供料机构、定量机构、避障机构以及喷枪，所述调控单元与所述控制机构相连接，所述供料机构下游设有所述定量机构，所述喷枪与所述定量机构相连接；

所述调控单元分别与所述供料机构、所述定量机构以及所述避障机构相连接，所述控制机构通过控制所述调控单元以控制调整所述喷枪的位置以及喷涂量。

5.根据权利要求1所述的自动喷涂装置，其特征在于，还包括定位机构，所述定位机构与所述控制机构相连接；

所述定位机构包括光幕测量机构和超声测距机构，所述光幕测量机构设于所述喷房的相对两端部，用于对待喷涂车厢沿所述喷房长度方向上的位置进行检测；

所述超声测距机构设于所述喷房内的相对两侧壁，用于对待喷涂车厢沿所述喷房宽度方向上的位置进行检测。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动喷涂装置，其特征在于，还包括建模机构，与所述控制机构相连接；

所述建模机构用于对待喷涂车厢进行建模，以预先设定所述喷涂组件的喷涂轨迹以及喷涂量。

7.根据权利要求1-5任一项所述的自动喷涂装置，其特征在于，还包括安全门机构，设于所述喷房的相对两端口处，所述安全门机构与所述控制机构相连接。

8.一种采用上述权利要求1-7任一项所述的自动喷涂装置的自动喷涂方法，其特征在于，包括：

对待喷涂车厢进行建模并确定车厢位于喷房内的位置；

设定多个喷涂位置并向移动机构发送控制信号使所述移动机构带动喷涂组件到达所述喷涂位置；

控制所述喷涂组件在预设位置经待喷涂车厢的门或者窗进入车厢内部进行喷涂。

9.根据权利要求8所述的自动喷涂装置，其特征在于，所述对待喷涂车厢进行建模并确定车厢位于喷房内的位置，包括：

在待喷涂车厢进入所述喷房前对其进行建模，然后当待喷涂车厢进入所述喷房内后对待喷涂车厢的位置进行检测确定。

10.根据权利要求8所述的自动喷涂装置，其特征在于，所述设定多个喷涂位置，包括：

对待喷涂车厢上的门和窗相对喷房内的位置设定为所述喷涂位置。

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