CN116078569A - 一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置 - Google Patents

一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及静电喷涂领域，尤其涉及一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，包括：工件识别单元，其用于读取待喷涂工件的信息；喷涂单元，其包括用于获取待喷涂工件的喷涂轨迹和喷涂颜色的喷枪控制器，用于获取密相泵的喷吹压力的泵控制器；换色单元，其包括与所述喷涂单元相连接用于根据上一喷涂工件与待喷涂工件的颜色色差对所述泵控制器及所述喷枪控制器发送运行信号的换色控制器；回收单元，其包括与所述密相泵相连接用于回收废粉的粉房，所述粉房包括设置于所述粉房入口处用于吸取废粉的粉末引风机，设置于所述粉末引风机下方的气流干燥器。本发明设置回收单元，能够通过对废粉的实时周转提高对废粉的回收利用率。

Description

一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置
技术领域
本发明涉及静电喷涂领域，尤其涉及一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置。
背景技术
粉末喷涂装置用于静电粉末喷涂，它能够将喷涂，回收，供粉等一系列的工艺进行有效的衔接，从而提高粉末喷涂的效率，其中设备包括有回收粉末装置，但是在回收粉末时，由于粉末已经经过使用，回收过程中受到挤压等形成结块、颗粒物，大小不均匀的粉末若是再次直接投入喷涂，容易造成喷枪口卡住、以及产品表面喷涂含有颗粒不平整现象，导致喷涂效果差。
中国专利CN103878079B提供了一种粉末喷涂装置，包括静电发生室、设于静电发生室外的供粉器、位于静电发生室内的喷涂室以及设于喷涂室内的输送装置，所述静电发生室内设有静电发生器，所述静电发生室的两端分别设有第一进口、第一出口，所述静电发生室与所述喷涂室、供粉器连通，所述喷涂室的两端分别设有第二进口、第二出口。粉末经静电发生室后带上静电进入喷涂室，粉末均匀吸附到工件表面，喷涂质量高，喷涂成本低，但是，仍存在静电喷涂过程中产生的废粉利用率低且与新粉混合后影响工件的上粉率的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，能够解决在静电喷涂过程中产生的废粉利用率低且与新粉混合后影响工件的上粉率的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，包括：
工件识别单元，其用于读取待喷涂工件的信息，待喷涂工件信息包括工件规格尺寸及工件颜色种类；
喷涂单元，其包括与所述工件识别单元相连接用于获取待喷涂工件的喷涂轨迹和喷涂颜色的喷枪控制器，与所述喷枪控制器相连接用于获取喷枪控制器发送的运行信号以选取运行状态的喷枪，与所述喷枪相连接用于对喷枪输送粉末涂料的密相泵，与所述密相泵相连接用于将粉末涂料输送至密相泵的供粉管，与密相泵相连接用于根据上一喷涂工件与待喷涂工件的颜色色差获取密相泵的喷吹压力的泵控制器；
换色单元，其包括与所述喷涂单元相连接用于根据待喷涂工件与上一喷涂工件的颜色色差对所述泵控制器及所述喷枪控制器发送运行信号的换色控制器，与所述供粉管相连接用于分别获取不同颜色的粉末涂料并将粉末涂料输送至供给管的若干换色歧管；
多色粉末供应单元，其与所述换色单元相连接，用于供给多种颜色的粉末涂料；
回收单元，其包括与所述密相泵相连接用于回收废粉的粉房，所述粉房包括设置于所述粉房入口处用于吸取废粉的粉末引风机，设置于所述粉末引风机下方用于对废粉进行干燥的气流干燥器，以及设置于所述气流干燥器下方用于碾磨结块的废粉的磨轮机构，所述回收单元还包括分别与所述密相泵、粉末引风机、气流干燥器以及磨轮机构相连接的粉末回收控制器，所述粉末回收控制器用于根据密相泵的喷吹压力获取粉末引风机的叶轮转速，根据粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取磨轮机构的转速。
进一步地，所述工件识别单元获取待喷涂工件的规格尺寸发送至所述喷枪控制器以获取所述喷枪的喷涂轨迹，获取待喷涂工件的颜色种类发送至所述换色控制器，换色控制器在第一颜色判定条件下对喷枪控制器发送第一运行信号，在第二颜色判定条件下对喷枪控制器及所述泵控制器发送第二运行信号；
其中，所述第一颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色相同，所述第二颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色不同，所述喷枪控制器获取第一运行信号时控制所述喷枪以与待喷涂工件相对应的预设喷涂轨迹对待喷涂工件进行喷涂，喷枪控制器获取第二运行信号时控制喷枪插入与喷枪相连接用于清理喷枪表面残余粉末涂料的外壳清吹桶进行清理，所述泵控制器获取第二运行信号时控制所述密相泵进行换色清理。
进一步地，所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下关闭供粉管，所述泵控制器在第一色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第一喷吹压力，泵控制器在第二色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第二喷吹压力；
设定第一喷吹压力P1=P0+P0×（△E1-△E2）²/△Ea²，第二喷吹压力P2=P0×（1+（△Ea-|△E1-△E2|）/△Ea）；
所述第一色差判定条件为|△E1-△E2|≥△Ea，所述第二色差判定条件为|△E1-△E2|＜△Ea，设定△Ei=（（△Li）2+（△Ai）2+（△Bi）2）0.5，i=1，2；
式中，P0为所述密相泵的标准喷吹压力，△L1表示上一喷涂工件的亮度，△L2表示待喷涂工件的亮度，△A1表示上一喷涂工件的红/绿值，△A2表示待喷涂工件的红/绿值，△B1表示上一喷涂工件的蓝/黄值，△B2表示待喷涂工件的蓝/黄值，△Ea为所述泵控制器预设的参照色差值。
进一步地，所述粉末回收控制器在第一喷吹压力判定条件下获取所述粉末引风机的叶轮第一转速，所述粉末回收控制器在第二喷吹压力判定条件下获取粉末引风机的叶轮第二转速，
其中，所述第一喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力小于等于1.15倍的标准喷吹压力P0，所述第二喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力大于1.15倍的标准喷吹压力P0，设定所述粉末引风机的叶轮第一转速ω1=ω0×Pu/P0，粉末引风机的第二转速ω2=ω0×（1+（Pu-P0）/Pu），式中，u=1，2，ω0为粉末引风机的叶轮标准转速。
进一步地，所述粉末回收控制器根据所述粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，其中，
所述粉末回收控制器在第一转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第一气体流速；
所述粉末回收控制器在第二转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第二气体流速；
其中，所述第一转速判定条件为所述粉末引风机的叶轮转速小于等于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，所述第二转速判定条件为粉末引风机的叶轮转速大于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，设定第一气体流速v1=v0×lnωj/lnωa，第二气体流速v2=v0×ωj/ωa，式中，v0为所述气流干燥器出气口端的气体湍流标准速度，j=1，2，ωa=0.5×（ω0+ωmax），ωmax为粉末引风机的叶轮最大转速。
进一步地，所述粉末回收控制器根据所述气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取所述磨轮机构的转速，其中，
所述粉末回收控制器在第一气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第一转速；
所述粉末回收控制器在第二气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第二转速；
其中，所述第一气流判定条件为所述气流干燥器的出气口端的气体湍流速度大于等于气体湍流标准速度v0，所述第二气流判定条件为气流干燥器的出气口端的气体湍流速度小于气体湍流标准速度v0，设定磨轮第一转速r1=r0×（1-v0²/vq²），磨轮第二转速r2=r0×logvqv0，式中，q=1，2，r0为所述磨轮机构的预设初始转速。
进一步地，所述多色粉末供应单元包括，
若干粉末涂料供应桶，各所述粉末涂料供应桶分别用于置放不同颜色的粉末涂料，
称重机构，其设置在各粉末涂料供应桶下方，用以获取粉末涂料供应桶内粉末涂料重量；
所述回收单元还包括，
集粉桶，其设置于所述磨轮机构下方，用于收集废粉；
色彩传感器，其设置于所述集粉桶内，用于识别废粉颜色并将集粉桶内废粉颜色的识别结果转换为相应的识别信号；
废粉主管，其与所述集粉桶相连接，用于输送集粉桶内的废粉；
若干废粉分管，其与所述废粉主管相连接，用于将废粉主管内的废粉分别输送至各粉末涂料供应桶；
电磁阀，其设置于所述废粉主管内，用于对废粉进行导流。
进一步地，所述电磁阀选取与识别信号相对应的第k废粉分管对废粉粉末进行导流，k=1，2，…，n，n为废粉分管数量，且废粉分管数量等于粉末涂料供应桶数量等于所述称重机构数量，与第k废粉分管相连接的设置于第k粉末涂料供应桶下方的第k称重机构根据第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量控制设置于第k废粉分管内的第k流量控制阀的废粉通过量，其中，
所述称重机构在第一重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第一允许通过量；
所述称重机构在第二重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第二允许通过量；
其中，所述第一重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量小于等于涂料重量最低阈值，所述第二重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量大于涂料重量最低阈值，设定第一允许通过量V1=min{（Mmin-M）/ρ，0.25×M/ρ}，设定第二允许通过量V2=0.2×（M-Mmin）/ρ，式中，ρ为粉末涂料密度，Mmin为涂料重量最低阈值，M为所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量。
进一步地，所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下选取与待喷涂工件颜色相对应的第y颜色换色歧管，y=1，2，…，N，N为换色歧管数量，且N=n，所述泵控制器根据第y流量控制阀的废粉通过量获取所述密相泵的供粉气压，其中，
所述泵控制器在第一废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第一供粉气压；
所述泵控制器在第二废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第二供粉气压；
其中，所述第一废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量小于等于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，所述第二废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量大于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，设定第一供粉气压P1=P0，设定第二供粉气压P2=P0×0.25×Vm/V，式中，P0为所述密相泵的标准供粉气压，Vm为所述第y粉末涂料供应桶的容积，V为第y流量控制阀的废粉通过量。
进一步地，所述喷枪控制器根据所述密相泵的供粉气压获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离，其中，
所述喷枪控制器在第一供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第一喷射距离；
所述喷枪控制器在第二供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第二喷射距离；
其中，所述第一供粉判定条件为所述密相泵的供粉气压小于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，所述第二供粉判定条件为密相泵的供粉气压大于等于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，设定第一喷射距离d1=d0×P0/Pw，设定第二喷射距离d2=d0-d0×（Pw²-（0.8×P0）²）/P0²，式中，w=1，2，d0为所述喷枪的标准喷射距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置工件识别单元，能够自动获取工件的喷涂信息，并将其传递至各控制器以实现各单元的自动运行，实现了静电粉末喷涂的去人工化，本发明设置喷涂单元，能够根据获取的工件信息自行调整喷涂轨迹并能够根据当前待喷涂工件和上一工件的区别点和相同点自行判定喷枪的喷涂轨迹以及判定是否清理喷枪或重复上一工作，能够最大程度的节省时间，且能够保证喷涂的精确性与标准化，本发明设置换色单元，能够获取根据待喷涂工件的颜色信息自行选取对应颜色的粉末涂料，有效提高了静电喷涂的效率，且能够减小人工失误，本发明设置多色粉末供应单元，能够在粉末涂料供应桶内粉末量过少或粉末已达到满量时发出报警提示，且称重机构能够根据废粉回收量对喷粉参数进行调节，保证工件的上粉率，本发明设置回收单元，能够提高对废粉的回收率，且通过实时向新粉里输送能够避免废粉由于受潮高温等长时间存放而质量下降，提高了废粉的利用率，节约成本。
尤其，本发明根据上一工件与待喷涂工件的信息比对结果获取喷枪的喷涂轨迹，判定喷枪及密相泵是否需要换色清理，当工件相同而颜色不同时，机械臂将喷枪插入外壳清吹桶清理，换色控制器关闭目前颜色管路，密相泵进行换色清理；当工件相同且颜色相同时，机械臂重复喷涂动作，当工件不同而颜色相同时，喷枪控制器只调用喷涂轨迹程序，并调用喷枪相应喷涂参数，如静电值，出粉量等；当工件不同且颜色不同时，机械臂将喷枪插入外壳清吹桶清理，换色控制器关闭目前颜色管路，密相泵进行换色清理，喷枪控制器调用相应喷枪喷涂参数，本发明通过将各工件的喷涂参数进行标准化，能够实现在切换不同工件进行喷涂时能够实现高效省时，且减小失误率，通过喷涂轨迹的改变能够使工件喷涂均匀，保证工件的上粉率，通过对密相泵的换色清理，能够避免残留粉末与新粉混合造成工件喷涂质量下降，且能够避免密相泵的堵塞。
尤其，本发明根据上一工件颜色与待喷涂工件颜色的色差获取对密相泵的喷吹压力，当上一工件颜色与待喷涂工件颜色色差较大时，通过提高对密相泵的喷吹压力使密相泵内的残留粉末的清理程度更高，避免喷涂时残留粉末与新粉混合使工件上粉效果差，当上一工件颜色与待喷涂工件颜色色差较小时，大量的新粉混合少量的残留粉末不会影响其上粉效果，选取较小的喷吹压力能够提高粉末涂料的利用率。
尤其，本发明根据对密相泵的喷吹压力获取粉末引风机的叶轮转速，粉末引风机的叶轮转速越大，其风力越大，吸取到的废粉量越多且吸取速率越大，当密相泵喷吹压力较大时，能够判定废粉回收量较大，选取较大的叶轮转速能够快速使废粉粉末离开密相泵的内部管道，且较大风力能够避免废粉在密相泵的内部管道运动时结块，当密相泵喷吹压力较小时，能够判定废粉回收量较小，选取较小的叶轮转速能够避免因风力太大废粉聚集在叶轮上，由于废粉总量较小，因此堆积在叶轮上导致废粉回收率较低，进而导致废粉的无效回收。
尤其，本发明根据粉末引风机的叶轮转速获取气流干燥器出气口端的气体湍流速度，当叶轮转速较大时，单位时间的废粉流量越大，选取较大的气体湍流速度能够保证废粉的干燥程度，有效避免废粉结块；当叶轮转速较小时，选取较小的气体湍流速度能够避免废粉无法降落到磨轮机构，且由于单位时间的废粉流量较小，选取较小的气体湍流速度同样能够保证废粉的干燥程度。
尤其，本发明根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取磨轮机构的转速，由于气体干燥器的干燥方式为高温气体对废粉进行干燥，而废粉在高温环境下易结块，因此磨轮机构通过对废粉进行碾磨以改善废粉的结块情况，当气流干燥器的气体湍流速度较大时，对废粉传递的热量相应较多，选取较小的转速能够避免在废粉与磨轮机构的摩擦过程中产生更多的热量使废粉本身的性质发生改变，导致废粉的可用率下降。
尤其，本发明根据粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量控制其对应流量控制阀的废粉通过量，避免废粉的回收率过大导致降低新粉的上粉率，当粉末涂料供应桶内的新粉量较多时，可掺入的废粉量较多，当粉末涂料供应桶内的新分量较少时，通过控制废粉的掺入量在保证新粉的上粉率的同时能够保证粉末涂料供应桶内的粉末涂料量能够满足当前喷涂工件的喷涂需求量。
尤其，废粉的回收率会影响工件的上粉率，及废粉量越大，需要的供粉气压越小，通过对第二供粉气压的设定能够根据废粉的回收率对供粉气压进行调节，进而最大程度的减小废粉与新粉混合之后对上粉率的影响。
尤其，本发明根据喷枪的供粉气压对喷枪的喷射距离进行调节，当喷枪的供粉气压较小时，选取较小的喷射距离能够保证工件的上粉率，且能够提高粉末涂料的使用率。
附图说明
图1为发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置示意图；
图2为发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置粉房结构示意图；
图3为发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置粉末引风机俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置示意图，包括：
工件识别单元（图中未示出），其用于读取待喷涂工件的信息，待喷涂工件信息包括工件规格尺寸及工件颜色种类；
喷涂单元，其包括与所述工件识别单元相连接用于获取待喷涂工件的喷涂轨迹和喷涂颜色的喷枪控制器2，与所述喷枪控制器相连接用于获取喷枪控制器发送的运行信号以选取运行状态的喷枪1，与所述喷枪相连接用于对喷枪输送粉末涂料的密相泵4，与所述密相泵相连接用于将粉末涂料输送至密相泵的供粉管5，与密相泵相连接用于根据上一喷涂工件与待喷涂工件的颜色色差获取密相泵的喷吹压力的泵控制器3，其中，密相泵入粉口侧端设有用于清理密相泵内残留的粉末涂料的清吹电磁阀41；
换色单元，其包括与所述喷涂单元相连接用于根据上一喷涂工件与待喷涂工件的颜色色差对所述泵控制器及所述喷枪控制器发送运行信号的换色控制器7，与所述供粉管相连接用于分别获取不同颜色的粉末涂料并将粉末涂料输送至供给管的若干换色歧管6；
多色粉末供应单元，其包括分别与各所述换色歧管相连接用于置放不同颜色的粉末涂料的若干粉末涂料供应桶92，设置于各所述粉末涂料供应桶下方用于获取粉末涂料供应桶内粉末涂料重量的若干称重机构91，其中，各称重机构内设置有报警系统，当粉末涂料缺少到涂料重量最低阈值进行报警，通知添加粉末涂料，当粉末涂料达到涂料重量最高阈值时，提示停止添加涂料；
回收单元，其包括与所述密相泵相连接用于回收废粉的粉房8，设置于所述粉房下方的集粉桶9，与集粉桶相连接用于输送废粉的废粉主管81，设置于废粉主管内用于对废粉进行导流的电磁阀82，与废粉主管通过电磁阀相连接用于将不同颜色的废粉分别输送至对应粉末涂料供应桶的若干废粉分管83，分别设置于各废粉分管内用于控制废粉通过量的若干流量控制阀84，以及分别与密相泵、粉末引风机、气流干燥器以及磨轮机构通过无线电信号连接的粉末回收控制器810，所述粉末回收控制器用于根据密相泵的喷吹压力获取粉末引风机的叶轮转速，根据粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取磨轮机构的转速。
具体而言，本实施例中客户MES系统定义每个产品名称，规格尺寸，颜色种类等信息，形成唯一二维码或条码附于排杆上，由工件识别单元自动识别读取产品种类及颜色需求等。
具体而言，本实施例管道内部清理加设备表面自动清理耗时1分钟，喷涂时间2分钟。一个颜色工件到另一个颜色工件，总耗时3分钟。
请参阅图2所示，其为本发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置粉房结构示意图，粉房8包括设置于所述粉房入口处用于吸取废粉的粉末引风机85，设置于所述粉末引风机下方用于对废粉进行干燥的气流干燥器86，以及设置于所述气流干燥器下方用于碾磨结块的废粉的磨轮机构87，设置于磨轮机构下方用于为磨轮机构的转动提供动力的若干电机88，设置于电机下方用于对废粉进行过滤的筛网89，其中，磨轮机构由两个尺寸相同的齿轮组成，齿轮锯齿在转动时相互拟合，实现对结块废粉的碾磨。
请继续参阅图2所示，粉房8下方设置有集粉桶9，集粉桶9内设置有色彩传感器10，所述色彩传感器用于识别获取集粉桶内废粉颜色并将集粉桶内废粉颜色的识别结果转换为相应的识别信号传递至电磁阀82，电磁阀选取与识别信号相对应的废粉分管对废粉粉末进行导流。
请参阅图3所示，其为本发明实施例颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置粉末引风机俯视图，粉末引风机85包括用于进风以吸取废粉的进风口851，设置于进风口下方用于提供风力的叶轮852，以及设置于叶轮下方用于使废粉下落的出风口853。
具体而言，本发明设置工件识别单元，能够自动获取工件的喷涂信息，并将其传递至各控制器以实现各单元的自动运行，实现了静电粉末喷涂的去人工化，本发明设置喷涂单元，能够根据获取的工件信息自行调整喷涂轨迹并能够根据当前待喷涂工件和上一工件的区别点和相同点自行判定喷枪的喷涂轨迹以及判定是否清理喷枪或重复上一工作，能够最大程度的节省时间，且能够保证喷涂的精确性与标准化，本发明设置换色单元，能够获取根据待喷涂工件的颜色信息自行选取对应颜色的粉末涂料，有效提高了静电喷涂的效率，且能够减小人工失误，本发明设置多色粉末供应单元，能够在粉末涂料供应桶内粉末量过少或粉末已达到满量时发出报警提示，且称重机构能够根据废粉回收量对喷粉参数进行调节，保证工件的上粉率，本发明设置回收单元，能够提高对废粉的回收率，且通过实时向新粉里输送能够避免废粉由于受潮高温等长时间存放而质量下降，提高了废粉的利用率，节约成本。
所述工件识别单元获取待喷涂工件的规格尺寸发送至所述喷枪控制器以获取所述喷枪的喷涂轨迹，获取待喷涂工件的颜色种类发送至所述换色控制器，换色控制器在第一颜色判定条件下对喷枪控制器发送第一运行信号，在第二颜色判定条件下对喷枪控制器及所述泵控制器发送第二运行信号；
其中，所述第一颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色相同，所述第二颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色不同，所述喷枪控制器获取第一运行信号时控制所述喷枪以与待喷涂工件相对应的预设喷涂轨迹对待喷涂工件进行喷涂，喷枪控制器获取第二运行信号时控制喷枪插入与喷枪相连接用于清理喷枪表面残余粉末涂料的外壳清吹桶进行清理，所述泵控制器获取第二运行信号时控制所述密相泵进行换色清理。
具体而言，本实施例密相泵进行换色清理时，清吹电磁阀用7Bar空气，持续18秒进行内部粉管脉冲清理，本实施例中喷枪的运动均由与喷枪相连接的机械臂协助完成，喷枪控制器通过控制机械臂的动作以控制喷枪的运动轨迹。
具体而言，本发明根据上一工件与待喷涂工件的信息比对结果获取喷枪的喷涂轨迹，判定喷枪及密相泵是否需要换色清理，当工件相同而颜色不同时，机械臂将喷枪插入外壳清吹桶清理，换色控制器关闭目前颜色管路，密相泵进行换色清理；当工件相同且颜色相同时，机械臂重复喷涂动作，当工件不同而颜色相同时，喷枪控制器只调用喷涂轨迹程序，并调用喷枪相应喷涂参数，如静电值，出粉量等；当工件不同且颜色不同时，机械臂将喷枪插入外壳清吹桶清理，换色控制器关闭目前颜色管路，密相泵进行换色清理，喷枪控制器调用相应喷枪喷涂参数，本发明通过将各工件的喷涂参数进行标准化，能够实现在切换不同工件进行喷涂时能够实现高效省时，且减小失误率，通过喷涂轨迹的改变能够使工件喷涂均匀，保证工件的上粉率，通过对密相泵的换色清理，能够避免残留粉末与新粉混合造成工件喷涂质量下降，且能够避免密相泵的堵塞。
所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下关闭供粉管，所述泵控制器在第一色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第一喷吹压力，泵控制器在第二色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第二喷吹压力；
设定第一喷吹压力P1=P0+P0×（△E1-△E2）²/△Ea²，第二喷吹压力P2=P0×（1+（△Ea-|△E1-△E2|）/△Ea）；
所述第一色差判定条件为|△E1-△E2|≥△Ea，所述第二色差判定条件为|△E1-△E2|＜△Ea，设定△Ei=（（△Li）2+（△Ai）2+（△Bi）2）0.5，i=1，2；
式中，P0为所述密相泵的标准喷吹压力，△L1表示上一喷涂工件的亮度，△L2表示待喷涂工件的亮度，△A1表示上一喷涂工件的红/绿值，△A2表示待喷涂工件的红/绿值，△B1表示上一喷涂工件的蓝/黄值，△B2表示待喷涂工件的蓝/黄值，△Ea为所述泵控制器预设的参照色差值。
具体而言，本实施例设定△Ea=4。
具体而言，本发明根据上一工件颜色与待喷涂工件颜色的色差获取对密相泵的喷吹压力，当上一工件颜色与待喷涂工件颜色色差较大时，通过提高对密相泵的喷吹压力使密相泵内的残留粉末的清理程度更高，避免喷涂时残留粉末与新粉混合使工件上粉效果差，当上一工件颜色与待喷涂工件颜色色差较小时，大量的新粉混合少量的残留粉末不会影响其上粉效果，选取较小的喷吹压力能够提高粉末涂料的利用率。
所述粉末回收控制器在第一喷吹压力判定条件下获取所述粉末引风机的叶轮第一转速，所述粉末回收控制器在第二喷吹压力判定条件下获取粉末引风机的叶轮第二转速，
其中，所述第一喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力小于等于1.15倍的标准喷吹压力P0，所述第二喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力大于1.15倍的标准喷吹压力P0，设定所述粉末引风机的叶轮第一转速ω1=ω0×Pu/P0，粉末引风机的第二转速ω2=ω0×（1+（Pu-P0）/Pu），式中，u=1，2，ω0为粉末引风机的叶轮标准转速。
具体而言，本实施例设定ω0=80r/min。
具体而言，本发明根据对密相泵的喷吹压力获取粉末引风机的叶轮转速，粉末引风机的叶轮转速越大，其风力越大，吸取到的废粉量越多且吸取速率越大，当密相泵喷吹压力较大时，能够判定废粉回收量较大，选取较大的叶轮转速能够快速使废粉粉末离开密相泵的内部管道，且较大风力能够避免废粉在密相泵的内部管道运动时结块，当密相泵喷吹压力较小时，能够判定废粉回收量较小，选取较小的叶轮转速能够避免因风力太大废粉聚集在叶轮上，由于废粉总量较小，因此堆积在叶轮上导致废粉回收率较低，进而导致废粉的无效回收。
所述粉末回收控制器根据所述粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，其中，
所述粉末回收控制器在第一转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第一气体流速；
所述粉末回收控制器在第二转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第二气体流速；
其中，所述第一转速判定条件为所述粉末引风机的叶轮转速小于等于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，所述第二转速判定条件为粉末引风机的叶轮转速大于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，设定第一气体流速v1=v0×lnωj/lnωa，第二气体流速v2=v0×ωj/ωa，式中，v0为所述气流干燥器出气口端的气体湍流标准速度，j=1，2，ωa=0.5×（ω0+ωmax），ωmax为粉末引风机的叶轮最大转速。
具体而言，本实施例中ωmax=110r/min，设定v0=10.5m/s。
具体而言，本发明根据粉末引风机的叶轮转速获取气流干燥器出气口端的气体湍流速度，当叶轮转速较大时，单位时间的废粉流量越大，选取较大的气体湍流速度能够保证废粉的干燥程度，有效避免废粉结块；当叶轮转速较小时，选取较小的气体湍流速度能够避免废粉无法降落到磨轮机构，且由于单位时间的废粉流量较小，选取较小的气体湍流速度同样能够保证废粉的干燥程度。
所述粉末回收控制器根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取所述磨轮机构的转速，其中，
所述粉末回收控制器在第一气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第一转速；
所述粉末回收控制器在第二气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第二转速；
其中，所述第一气流判定条件为所述气流干燥器的出气口端的气体湍流速度大于等于气体湍流标准速度v0，所述第二气流判定条件为气流干燥器的出气口端的气体湍流速度小于气体湍流标准速度v0，设定磨轮第一转速r1=r0×（1-v0²/vq²），磨轮第二转速r2=r0×logvqv0，式中，q=1，2，r0为所述磨轮机构的预设初始转速。
具体而言，本实施例设定r0=70r/min。
具体而言，本发明根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取磨轮机构的转速，由于气体干燥器的干燥方式为高温气体对废粉进行干燥，而废粉在高温环境下易结块，因此磨轮机构通过对废粉进行碾磨以改善废粉的结块情况，当气流干燥器的气体湍流速度较大时，对废粉传递的热量相应较多，选取较小的转速能够避免在废粉与磨轮机构的摩擦过程中产生更多的热量使废粉本身的性质发生改变，导致废粉的可用率下降。
所述磨轮机构对废粉完成研磨后，废粉在重力作用下进入设置于所述磨轮机构下方的集粉桶，所述色彩传感器获取集粉桶内废粉颜色并将集粉桶内废粉颜色的识别结果转换为相应的识别信号传递至所述电磁阀，所述电磁阀选取与识别信号相对应的第k废粉分管对废粉粉末进行导流，k=1，2，…，n，n为废粉分管数量，且废粉分管数量等于粉末涂料供应桶数量等于所述称重机构数量，与第k废粉分管相连接的设置于第k粉末涂料供应桶下方的第k称重机构根据第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量控制设置于第k废粉分管内的第k流量控制阀的废粉通过量，其中，
所述称重机构在第一重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第一允许通过量；
所述称重机构在第二重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第二允许通过量；
其中，所述第一重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量小于等于涂料重量最低阈值，所述第二重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量大于涂料重量最低阈值，设定第一允许通过量V1=min{（Mmin-M）/ρ，0.25×M/ρ}，设定第二允许通过量V2=0.2×（M-Mmin）/ρ，式中，ρ为粉末涂料密度，Mmin为涂料重量最低阈值，M为所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量。
具体而言，本实施例设定Mmin=2.5kg。
具体而言，本发明根据粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量控制其对应流量控制阀的废粉通过量，避免废粉的回收率过大导致降低新粉的上粉率，当粉末涂料供应桶内的新粉量较多时，可掺入的废粉量较多，当粉末涂料供应桶内的新分量较少时，通过控制废粉的掺入量在保证新粉的上粉率的同时能够保证粉末涂料供应桶内的粉末涂料量能够满足当前喷涂工件的喷涂需求量。
所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下选取与待喷涂工件颜色相对应的第y颜色换色歧管，y=1，2，…，N，N为换色歧管数量，且N=n，所述泵控制器根据第y流量控制阀的废粉通过量获取所述密相泵的供粉气压，其中，
所述泵控制器在第一废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第一供粉气压；
所述泵控制器在第二废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第二供粉气压；
其中，所述第一废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量小于等于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，所述第二废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量大于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，设定第一供粉气压P1=P0，设定第二供粉气压P2=P0×0.25×Vm/V，式中，P0为所述密相泵的标准供粉气压，Vm为所述第y粉末涂料供应桶的容积，V为第y流量控制阀的废粉通过量。
具体而言，本本实施例设定P0=3bar。
具体而言，废粉的回收率会影响工件的上粉率，及废粉量越大，需要的供粉气压越小，通过对第二供粉气压的设定能够根据废粉的回收率对供粉气压进行调节，进而最大程度的减小废粉与新粉混合之后对上粉率的影响。
所述喷枪控制器根据所述密相泵的供粉气压获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离，其中，
所述喷枪控制器在第一供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第一喷射距离；
所述喷枪控制器在第二供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第二喷射距离；
其中，所述第一供粉判定条件为所述密相泵的供粉气压小于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，所述第二供粉判定条件为密相泵的供粉气压大于等于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，设定第一喷射距离d1=d0×P0/Pw，设定第二喷射距离d2=d0-d0×（Pw²-（0.8×P0）²）/P0²，式中，w=1，2，d0为所述喷枪的标准喷射距离。
具体而言，本实施例设定d0=0.8m。
具体而言，本发明根据喷枪的供粉气压对喷枪的喷射距离进行调节，当喷枪的供粉气压较小时，选取较小的喷射距离能够保证工件的上粉率，且能够提高粉末涂料的使用率。
各所述称重机构分别设置有报警系统，其中，
各所述报警系统在所述第一重量判定条件下提示添加涂料；
各所述报警系统在第三重量判定条件下不启动；
各所述报警系统在第四重量判定条件下提示停止添加涂料；
其中，所述第三重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量大于涂料重量最低阈值且小于涂料重量最高阈值，所述第四重量判定条件为第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量等于涂料重量最高阈值。

Claims (10)

1.一种颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，包括：
工件识别单元，其用于读取待喷涂工件的信息，待喷涂工件信息包括工件规格尺寸及工件颜色种类；
喷涂单元，其包括与所述工件识别单元相连接用于获取待喷涂工件的喷涂轨迹和喷涂颜色的喷枪控制器，与所述喷枪控制器相连接用于获取喷枪控制器发送的运行信号以选取运行状态的喷枪，与所述喷枪相连接用于对喷枪输送粉末涂料的密相泵，与所述密相泵相连接用于将粉末涂料输送至密相泵的供粉管，与密相泵相连接用于根据上一喷涂工件与待喷涂工件的颜色色差获取密相泵的喷吹压力的泵控制器；
换色单元，其包括与所述喷涂单元相连接用于根据待喷涂工件与上一喷涂工件的颜色色差对所述泵控制器及所述喷枪控制器发送运行信号的换色控制器，与所述供粉管相连接用于分别获取不同颜色的粉末涂料并将粉末涂料输送至供给管的若干换色歧管；
多色粉末供应单元，其与所述换色单元相连接，用于供给多种颜色的粉末涂料；
回收单元，其包括与所述密相泵相连接用于回收废粉的粉房，所述粉房包括设置于所述粉房入口处用于吸取废粉的粉末引风机，设置于所述粉末引风机下方用于对废粉进行干燥的气流干燥器，以及设置于所述气流干燥器下方用于碾磨结块的废粉的磨轮机构，所述回收单元还包括分别与所述密相泵、粉末引风机、气流干燥器以及磨轮机构相连接的粉末回收控制器，所述粉末回收控制器用于根据密相泵的喷吹压力获取粉末引风机的叶轮转速，根据粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，根据气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取磨轮机构的转速。
2.根据权利要求1所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述工件识别单元获取待喷涂工件的规格尺寸发送至所述喷枪控制器以获取所述喷枪的喷涂轨迹，获取待喷涂工件的颜色种类发送至所述换色控制器，换色控制器在第一颜色判定条件下对喷枪控制器发送第一运行信号，在第二颜色判定条件下对喷枪控制器及所述泵控制器发送第二运行信号；
其中，所述第一颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色相同，所述第二颜色判定条件为待喷涂工件颜色与上一喷涂工件颜色不同，所述喷枪控制器获取第一运行信号时控制所述喷枪以与待喷涂工件相对应的预设喷涂轨迹对待喷涂工件进行喷涂，喷枪控制器获取第二运行信号时控制喷枪插入与喷枪相连接用于清理喷枪表面残余粉末涂料的外壳清吹桶进行清理，所述泵控制器获取第二运行信号时控制所述密相泵进行换色清理。
3.根据权利要求2所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下关闭供粉管，所述泵控制器在第一色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第一喷吹压力，泵控制器在第二色差判定条件下获取所述密相泵的喷吹压力为第二喷吹压力；
设定第一喷吹压力P1=P0+P0×（△E1-△E2）²/△Ea²，第二喷吹压力P2=P0×（1+（△Ea-|△E1-△E2|）/△Ea）；
所述第一色差判定条件为|△E1-△E2|≥△Ea，所述第二色差判定条件为|△E1-△E2|＜△Ea，设定△Ei=（（△Li）2+（△Ai）2+（△Bi）2）0.5，i=1，2；
式中，P0为所述密相泵的标准喷吹压力，△L1表示上一喷涂工件的亮度，△L2表示待喷涂工件的亮度，△A1表示上一喷涂工件的红/绿值，△A2表示待喷涂工件的红/绿值，△B1表示上一喷涂工件的蓝/黄值，△B2表示待喷涂工件的蓝/黄值，△Ea为所述泵控制器预设的参照色差值。
4.根据权利要求3所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述粉末回收控制器在第一喷吹压力判定条件下获取所述粉末引风机的叶轮第一转速，所述粉末回收控制器在第二喷吹压力判定条件下获取粉末引风机的叶轮第二转速，
其中，所述第一喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力小于等于1.15倍的标准喷吹压力P0，所述第二喷吹压力判定条件为所述密相泵的喷吹压力大于1.15倍的标准喷吹压力P0，设定所述粉末引风机的叶轮第一转速ω1=ω0×Pu/P0，粉末引风机的第二转速ω2=ω0×（1+（Pu-P0）/Pu），式中，u=1，2，ω0为粉末引风机的叶轮标准转速。
5.根据权利要求4所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述粉末回收控制器根据所述粉末引风机的叶轮转速获取所述气流干燥器出气口端的气体湍流速度，其中，
所述粉末回收控制器在第一转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第一气体流速；
所述粉末回收控制器在第二转速判定条件下获取所述气流干燥器出口端的气体湍流速度为第二气体流速；
其中，所述第一转速判定条件为所述粉末引风机的叶轮转速小于等于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，所述第二转速判定条件为粉末引风机的叶轮转速大于粉末引风机的叶轮标准转速与粉末引风机的叶轮最大转速的平均值，设定第一气体流速v1=v0×lnωj/lnωa，第二气体流速v2=v0×ωj/ωa，式中，v0为所述气流干燥器出气口端的气体湍流标准速度，j=1，2，ωa=0.5×（ω0+ωmax），ωmax为粉末引风机的叶轮最大转速。
6.根据权利要求5所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述粉末回收控制器根据所述气流干燥器的出气口端的气体湍流速度获取所述磨轮机构的转速，其中，
所述粉末回收控制器在第一气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第一转速；
所述粉末回收控制器在第二气流判定条件下获取所述磨轮机构的转速为磨轮第二转速；
其中，所述第一气流判定条件为所述气流干燥器的出气口端的气体湍流速度大于等于气体湍流标准速度v0，所述第二气流判定条件为气流干燥器的出气口端的气体湍流速度小于气体湍流标准速度v0，设定磨轮第一转速r1=r0×（1-v0²/vq²），磨轮第二转速r2=r0×logvqv0，式中，q=1，2，r0为所述磨轮机构的预设初始转速。
7.根据权利要求6所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述多色粉末供应单元包括，
若干粉末涂料供应桶，各所述粉末涂料供应桶分别用于置放不同颜色的粉末涂料，
称重机构，其设置在各粉末涂料供应桶下方，用以获取粉末涂料供应桶内粉末涂料重量；
所述回收单元还包括，
集粉桶，其设置于所述磨轮机构下方，用于收集废粉；
色彩传感器，其设置于所述集粉桶内，用于识别废粉颜色并将集粉桶内废粉颜色的识别结果转换为相应的识别信号；
废粉主管，其与所述集粉桶相连接，用于输送集粉桶内的废粉；
若干废粉分管，其与所述废粉主管相连接，用于将废粉主管内的废粉分别输送至各粉末涂料供应桶；
电磁阀，其设置于所述废粉主管内，用于对废粉进行导流。
8.根据权利要求7所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述电磁阀选取与识别信号相对应的第k废粉分管对废粉粉末进行导流，k=1，2，…，n，n为废粉分管数量，且废粉分管数量等于粉末涂料供应桶数量等于所述称重机构数量，与第k废粉分管相连接的设置于第k粉末涂料供应桶下方的第k称重机构根据第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量控制设置于第k废粉分管内的第k流量控制阀的废粉通过量，其中，
所述称重机构在第一重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第一允许通过量；
所述称重机构在第二重量判定条件下获取所述第k流量控制阀的废粉通过量为第二允许通过量；
其中，所述第一重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量小于等于涂料重量最低阈值，所述第二重量判定条件为所述第k称重机构获取所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量大于涂料重量最低阈值，设定第一允许通过量V1=min{（Mmin-M）/ρ，0.25×M/ρ}，设定第二允许通过量V2=0.2×（M-Mmin）/ρ，式中，ρ为粉末涂料密度，Mmin为涂料重量最低阈值，M为所述第k粉末涂料供应桶内的粉末涂料重量。
9.根据权利要求8所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述换色控制器在所述第二颜色判定条件下选取与待喷涂工件颜色相对应的第y颜色换色歧管，y=1，2，…，N，N为换色歧管数量，且N=n，所述泵控制器根据第y流量控制阀的废粉通过量获取所述密相泵的供粉气压，其中，
所述泵控制器在第一废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第一供粉气压；
所述泵控制器在第二废粉量判定条件下获取所述密相泵的供粉气压为第二供粉气压；
其中，所述第一废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量小于等于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，所述第二废粉量判定条件为所述第y流量控制阀的废粉通过量大于0.25倍的第y粉末涂料供应桶的容积，设定第一供粉气压P1=P0，设定第二供粉气压P2=P0×0.25×Vm/V，式中，P0为所述密相泵的标准供粉气压，Vm为所述第y粉末涂料供应桶的容积，V为第y流量控制阀的废粉通过量。
10.根据权利要求9所述的颜色快速切换的全自动粉末喷涂装置，其特征在于，所述喷枪控制器根据所述密相泵的供粉气压获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离，其中，
所述喷枪控制器在第一供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第一喷射距离；
所述喷枪控制器在第二供粉判定条件下获取所述喷枪对待喷涂工件的喷射距离为第二喷射距离；
其中，所述第一供粉判定条件为所述密相泵的供粉气压小于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，所述第二供粉判定条件为密相泵的供粉气压大于等于0.8倍的密相泵的标准供粉气压，设定第一喷射距离d1=d0×P0/Pw，设定第二喷射距离d2=d0-d0×（Pw²-（0.8×P0）²）/P0²，式中，w=1，2，d0为所述喷枪的标准喷射距离。
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