CN211057627U - 一种智能喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能喷涂装置,其特征在于：包括移动平台，还包括：设置于所述移动平台上的增压系统，用于使涂料获得高压；设置于所述移动平台上的控制系统，用于接收和发送指令；驱动系统，设置于所述移动平台底部，用于使所述移动平台移动；质量检测系统，设置于所述移动平台上，与所述控制系统连接，用于保证喷涂施工的质量；喷涂装置，设置于所述移动平台的一端，用于实施喷涂施工。本实用新型开发了一种自主行走智能喷涂装置，其能有效减少施工质量对人员的依赖性，显著提高了施工质量，且整个设备具有自主行走功能，施工灵活方便。

Description

一种智能喷涂装置

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，具体的，涉及一种智能喷涂装置。

背景技术

钢桥面防水粘结层脱层及膜下腐蚀已成为钢桥面铺装特有的病害形式之一，近年来由甲基丙烯酸树脂防水涂料层间剥离导致的铺装破损病害逐步被发现，该病害往往呈现防水膜局部起泡整体完好而钢板出现蓝色点状、丝状锈蚀和防水膜剥落铺装层破损等状态，而修补时发现大面积甲基丙烯酸树脂防水涂料并未出现显著劣化，并且钢板出现蓝色点状、丝状锈蚀将会进一步向防水膜剥落发展，究其原因，上述破坏来源于局部防水涂料施工质量缺陷，比如甲基丙烯酸树脂防水涂料中出现了层厚不满足要求的地方，涂层厚度偏低固化强度不足；另外施工基面温度过高，材料表面固化不良，给层间粘接制造了弱界面等，这些都是显著影响材料使用耐久性的施工质量缺陷。

目前，为尽量减少上述施工质量缺陷的发生，更多的还是依赖对施工人员的管理，面对诸如钢桥面板甲基丙烯酸树脂防水涂料喷涂工序，往往需求人员较多，人员配合协作频繁，工作劳动强度大，且材料飞散对人员健康具有明显危害的情况下，常常不得已以进度要求为主、质量次之来进行控制。鉴于此，钢桥面板防水涂料自动化喷涂需求应运而生。

中国专利CN 205399217 U公开了一种桥面喷涂装置，其在沿桥宽方向设置了支撑架，支撑架两端底部安装有车轮，支撑架上方设置可朝支撑架两端移动的喷涂装置，该喷涂装置可实现对桥面的自动化喷涂，提高喷涂效率，节约人工成本，并可避免涂料对人体的伤害。该装置基本实现了桥面防水自动化喷涂目的，但搭载设备体量较大，安装精度及牢靠性均可能影响到施工质量，同时施工完毕后设备清理回收困难，资源浪费大，同时该喷涂设备缺乏施工质量控制环节，即使和人工喷涂一样采用事后控制，施工缺陷发生后依然无法弥补。

中国专利CN 207032048 U公开了一种钢桥面自动喷涂施工系统，其采用桁架搭载横向轨道，喷涂装置设置在横向轨道之上，可沿轨道朝两端移动，桁架的两端底部设置有行走履带，该设备也可实现对桥面的自动化喷涂，且设备的行走稳定性好于中国专利CN205399217 U中车轮式的行走方式，但同样存在搭载设备体量较大，施工完毕后设备清理回收困难，资源浪费大，缺乏施工质量缺陷的实时监控与纠偏措施。

中国专利CN 208449663 U公开了一种双组份防水涂料智能喷涂机，该设备通过集成雷达、摄像等感知传感器，实现了设备的自主灵活移动，省时省力，对于喷涂效果也安装了第二摄像头进行观测，该设备的智能性具有较大的改观，同时对喷涂效果有了基本的观测，但并不能有效监测出大多数施工质量缺陷，仅对于明显的漏涂提供了事后补救的依据。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对涂料喷涂存在的施工质量缺陷、人员健康伤害等问题，提供一种智能性的解决方案，减少人员主观控制，采用智能监控方式实现实时发现缺陷实时补救的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能喷涂装置,其特征在于：包括移动平台，还包括：

设置于所述移动平台上的增压系统，用于使涂料获得高压；

设置于所述移动平台上的控制系统，用于接收和发送指令；

驱动系统，设置于所述移动平台底部，用于使所述移动平台移动；

质量检测系统，设置于所述移动平台上，与所述控制系统连接，用于保证喷涂施工的质量；

喷涂装置，设置于所述移动平台的一端，用于实施喷涂施工。

进一步，所述增压系统包括通过连接气管连接的空压机和高压无气喷涂机。

进一步，所述控制系统包括逻辑编程处理器PLC系统控制柜。

进一步，所述逻辑编程处理器PLC系统控制柜连接有导航系统和行走速度角度传感器。

进一步，所述喷涂装置通过连接组件与所述移动平台I连接。

进一步，所述连接组件包括沿着所述移动平台I后退方向依次连接的挡板和导轨，所述导轨上设置可以沿着所述导轨轴向方向往复运动的竖向导杆。

进一步，所述竖向导杆远离所述横向导轨一侧连接有横杆，所述横杆连接有喷涂装置。

进一步，所述质量检测系统包括质量检测设备集成柜，所述质量检测设备集成柜连接有风速测量设备、钢板基面温湿度测量设备和设置在所述横杆上，位于所述喷涂装置一侧的非接触式在线涂膜厚度测试仪。

进一步，所述驱动系统在所述移动平台I的后退方向依次包括从动轮和驱动转向轮。

进一步，所述驱动轮连接有减速驱动转向电机和速度角度微调控制模块。

本实用新型的有益效果是：

本发明开发了自主行走智能喷涂装置，其能有效减少施工质量对人员的依赖性，施工参数实时可控，显著提高了施工质量，且整个设备具有自主行走功能，施工灵活方便。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

附图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本发明提出了一种智能喷涂装置，用于喷涂钢桥面，包括移动平台本实施例选择自主导引车AGV 1为移动平台，还包括设置于自主导引车AGV 1上的增压系统，用于使涂料获得高压；设置于自主导引车AGV 1的控制系统，用于接收和发送指令；驱动系统，设置于自主导引车AGV 1底部，用于使自主导引车AGV 1移动；质量检测系统，设置于自主导引车AGV 1上，与控制系统连接，用于保证喷涂施工的质量；喷涂装置，设置于自主导引车AGV 1的一端，用于实施喷涂施工，本实施例中，喷涂装置包括2个沿桥面纵向并联设置两台喷枪22，纵向间距20～60cm，喷枪22设置于横杆20上，横杆20通过依次连接的挡板16、导轨17、竖向导杆18与自主导引车AGV 1的一端连接，竖向导杆18高度60～80cm，可通过滑动竖向导杆18在导轨17上的位置改变喷枪22离地高度，离地高度范围为25～75cm。喷枪22为双组份高压无气自动喷枪，喷嘴采用扁型喷嘴，喷出形状呈扇形，为配合后续喷涂设备的自动清洗，优先采用旋转自清洗喷嘴。

作为进一步改进，增压系统包括通过连接气管连接的空压机8和Graco XP70双组份高压无气喷涂机10，空压机8远离Graco XP70双组份高压无气喷涂机10的一侧设置装载甲基丙烯酸树脂防水涂料材料储罐A组分5和B组分6，通过在空压机8和Graco XP70双组份高压无气喷涂机10混合后通过混合物料管21输送至喷枪22，其中空压机8为Graco XP70双组份高压无气喷涂机10的动力设备，两者通过接气管9连通。

作为进一步改进，控制系统包括逻辑编程处理器PLC系统控制柜2，逻辑编程处理器PLC系统控制柜2连接有导航系统3和行走速度角度传感器4，导航系统3采用全球定位导航系统GPS结合激光定位扫描系统、惯性导航系统、视觉定位导航系统或航位推算系统组成，GPS导航提供绝对的位置信息，辅助导航系统补偿GPS导航出现的误差和信号断续点，从而保证车载平台行走轨迹的精确性。全球定位导航系统GPS采用载波相位差分进行实时定位，可消除系统中固有的卫星误差、星历误差、电离层误差和对流层误差等，进而提高定位精度，达到±0.02m。导航系统3主要用于设定行走轨迹；行走速度角度传感器22用于感知行进途中的行走速度和角度，通过导航系统3对自主导引车AGV 1行走速度角度传感器4采集到的信息进行比对，实时调整，保证自主导引车AGV 1行走轨迹的准确性，从而保证喷涂涂膜的覆盖均匀性。

作为进一步改进，质量检测系统包括质量检测设备集成柜24，质量检测设备集成柜24连接有风速测量设备13、钢板基面温湿度测量设备14和设置在横杆20上，位于喷涂装置一侧的非接触式在线涂膜厚度测试仪15，用于实时喷涂已完成工作面之上，在喷涂完成的同时，非接触式在线涂膜厚度测试仪15即可测试出喷涂厚度值，出现偏差可实时调整，非接触式在线涂膜厚度测试仪15，其采用红外光学测试原理，通过标准物标定时获得材料固化过程中的热性质，实时采集涂膜热性质直接得出涂膜干膜厚度。还包括喷涂设备压力表、电磁阀流量计和车载平台移动速度测试表。逻辑编程处理器PLC系统控制柜2与质量检测设备集成柜24之间搭载废料和清洗溶剂储罐12。

作为进一步改进，驱动系统在自主导引车AGV 1的后退方向依次包括驱动转向轮23，采用差速电机驱动，并连接有速度角度微调控制模块，可实现前进、后退及360°转弯，后两轮为从动轮25，自主导引车AGV 1沿桥面移动喷涂时采用驱动转向轮23驱动及转向、从动轮25辅助。

作为进一步改进，基于上文，纠偏方法具体为：

行走速度角度传感器4将行走的速度或者角度与导航系统3设定的原行走轨迹的具体偏差值通过编码器上传至逻辑编程处理器PLC控制系统，逻辑编程处理器PLC控制系统根据具体偏差值将调整指令下发至减速驱动电机或者速度角度微调控制模块，以调整行进速度或者行进角度。

作为进一步改进，基于上文，喷涂质量监控方法具体为：

非接触式在线涂膜厚度测试仪15将检测到的喷涂的厚度信息实时上传至逻辑编程处理器PLC控制系统，当逻辑编程处理器PLC控制系统判断为正偏差时，则下发指令至减速驱动电机和喷涂装置，用以降低行走速度和喷涂流量；当逻辑编程处理器PLC控制系统判断为负偏差时，则下发指令至速度角度微调控制模块和喷涂装置，以改变行进角度，对产生负偏差的喷涂段重新喷涂。

本实用新型的实施过程为：

步骤1：按照图1安装好喷涂设备，然后根据桥面位置、形状、尺寸信息，并结合甲基丙烯酸树脂防水涂料喷涂工艺，设置好喷涂程序及控制参数，包括空压机8进气压力、提料泵压力、流量、涂料喷幅宽度、走枪速度或自主导引车AGV 1移动速度；

步骤2：设备清洗与试喷，喷枪22预先人工清洗后安装至喷涂装置上，将自动喷嘴扳至清洗位，开启清洗泵，进行设备自动清洗，清洗完毕空喷结束后进行试喷。试喷时先设定拟定的喷涂线路，采用非接触式在线涂膜厚度测试15测定干膜厚度，达到拟定干膜厚度后固定上述参数，并确定流量与走枪速度或自主导引车AGV 1的移动速度的关系，为后续提高喷涂效率提供控制参数；

步骤3：材料准备，将A、B组份材料分别搅拌均匀后分别装入各组分材料储罐中，并将储罐放置于自主导引车AGV 1中，材料不足时工作人员及时补料；

步骤4：喷涂，按照上述试喷工艺参数进行设备设置，单运动物体单自由度喷涂控制，设备及材料准备一切就绪后，钢桥面防水自主行走智能喷涂装置从桥面横宽的一端开始，起始时自主导引车AGV 1固定，喷枪22从中心沿导轨17向边缘均匀喷涂，喷涂装置喷完边缘后喷嘴(电磁流量阀)关闭或调小，喷枪22立刻回到导轨17中心点，自主导引车AGV 1开始沿桥面横向匀速移动，此时喷枪32固定，到达另一端后，自主导引车AGV 1固定喷涂装置从中心沿导轨28向边缘均匀喷涂，喷完边缘后喷嘴(电磁流量阀)关闭或调小，喷涂装置立刻回到导轨17中心点，自主导引车AGV 1开始沿桥面纵向移动搭接喷福宽度，而后自主导引车AGV 1停止，喷枪22从中心沿导轨17向边缘均匀喷涂，喷完边缘后喷嘴(电磁流量阀)关闭或调小，喷涂装置立刻回到导轨17中心点，自主导引车AGV 1开始沿桥面横向匀速移动，如此往复，完成全桥面的喷涂工作。

步骤5：设备清洗，施工中断或结束时，先关闭加压空气泵和物料管路，卸完压力后将自动喷嘴扳至清洗位，开启清洗泵，进行设备自动清洗，清洗完毕后进行空喷，彻底排空清洗溶剂，清洗溶剂及废料采用废料和清洗溶剂回收系统处理，通过过滤、沉淀的方式分离出滤渣和干净溶剂，将滤渣作为固废积存，干净溶剂重新打回溶剂罐备用，完工后积存的滤渣按照环保标准统一处理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种智能喷涂装置,其特征在于：包括移动平台，还包括：

设置于所述移动平台上的增压系统，用于使涂料获得高压；

设置于所述移动平台上的控制系统，用于接收和发送指令；

驱动系统，设置于所述移动平台底部，用于使所述移动平台移动；

质量检测系统，设置于所述移动平台上，与所述控制系统连接，用于保证喷涂施工的质量；

喷涂装置，设置于所述移动平台的一端，用于实施喷涂施工。

2.根据权利要求1所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述增压系统包括通过连接气管连接的空压机和高压无气喷涂机。

3.根据权利要求1所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述控制系统包括逻辑编程处理器PLC系统控制柜。

4.根据权利要求3所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述逻辑编程处理器PLC系统控制柜连接有导航系统和行走速度角度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述喷涂装置通过连接组件与所述移动平台I连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述连接组件包括沿着所述移动平台I后退方向依次连接的挡板和导轨，所述导轨上设置可以沿着所述导轨轴向方向往复运动的竖向导杆。

7.根据权利要求6所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述竖向导杆远离所述导轨一侧连接有横杆，所述横杆连接有喷涂装置。

8.根据权利要求7所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述质量检测系统包括质量检测设备集成柜，所述质量检测设备集成柜连接有风速测量设备、钢板基面温湿度测量设备和设置在所述横杆上，位于所述喷涂装置一侧的非接触式在线涂膜厚度测试仪。

9.根据权利要求1所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述驱动系统在所述移动平台I的后退方向依次包括从动轮和驱动转向轮。

10.根据权利要求9所述的一种智能喷涂装置，其特征在于：所述驱动转向轮连接有减速驱动转向电机和速度角度微调控制模块。

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