CN217094003U - 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，包括气缸、通过气缸驱动的涂料缸以及安装于涂料缸出口的过滤装置，其特征在于：还包括采集模块、与采集模块连接的处理模块、与处理模块通信连接的监控中心以及与监控中心通信连接的应用终端；所述采集模块包括安装于气缸上得位移传感器，所述位移传感器用于检测气缸活塞的行程进而计算得出涂料的使用量，所述位移传感器的输出端与处理模块输入端连接；本实用新型中，喷涂机具有涂料用量检测功能，通过远程访问方式在线监控、控制设备，实时了解设备的作业情况，使设备由以前的分布式管理，变化为集中式管理，构建涂装生态圈，使管理更加的数字化、信息化、智能化。

Description

智能喷涂装置

技术领域

本实用新型涉及涂装技术领域，特别涉及一种智能喷涂装置。

背景技术

现如今，随着工业技术的迅速发展，涂装大量的应用于各行各业，例如应用于大型船舶、车辆等领域；而对于大型船舶而言，其涂装区域较大，往往有几十个涂装点，涂装点分散，各个涂装点的喷涂量往往由施工人员自行申报，无法有效的控制喷涂量，且无法实时监控设备施工状态，当设备出现故障时，原因排查困难；还容易出现大量返工返修情况。

因此需要一种智能喷涂装置，便于集中控制各个喷涂点的喷涂量，可远程采集各个喷涂点的涂料数据，可实时监控各个喷涂点喷涂设备的施工状态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种智能喷涂装置，便于集中控制各个喷涂点的喷涂量，可远程采集各个喷涂点的涂料数据，可实时监控各个喷涂点喷涂设备的施工状态。

本实用新型的智能喷涂装置，包括气缸、通过气缸驱动的涂料缸以及安装于涂料缸出口的过滤装置，还包括采集模块、与采集模块连接的处理模块、与处理模块通信连接的监控中心以及与监控中心通信连接的应用终端；

所述采集模块包括安装于气缸上得位移传感器，所述位移传感器用于检测气缸活塞的行程进而计算得出涂料的使用量，所述位移传感器的输出端与处理模块输入端连接；

所述监控中心包括监控服务器、存储服务器、网关服务器以及报警器，所述监控服务器与处理模块通信连接，所述监控服务器与存储服务器通信连接，所述监控服务器通过网关服务器与应用终端通信连接，所述报警器与监控服务器通信连接。

进一步，所述采集模块还包括安装于过滤装置出口端的压力传感器，所述压力传感器用于检测过滤装置出口端的涂料压力。

进一步，还包括控制模块，所述控制模块包括空气阀和计量阀，空气阀设于气缸的进气端，所述计量阀设于涂料缸的出料端，所述空气阀和计量阀与处理模块通信连接。

进一步，所述位移传感器设置于气缸缸体上并与气缸活塞同轴正对设置。

进一步，所述气缸缸体上开设有安装孔，所述安装孔与活塞同轴设置，所述位移传感器密封安装于安装孔内。

进一步，所述报警器包括压力报警单元、防空打报警单元、上浮报警单元和下沉报警单元。

进一步，所述报警器还包括传感器故障报警单元和阀门故障报警单元。

进一步，所述监控中心还包括输入键盘以及显示屏，所述输入键盘以及显示屏均与监控服务器连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中，喷涂机具有涂料用量检测功能，且具有压力报警、防空打报警、上浮报警、下沉报警、传感器故障报警和阀门故障报警等功能，可用于指导用户远程操作设备，便于实现对设备零部件的定期更换等，提高工作效率；还可通过远程访问方式在线监控、控制设备，实时了解设备的作业情况，使设备由以前的分布式管理，变化为集中式管理，构建涂装生态圈，使管理更加的数字化、信息化、智能化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为气缸剖视结构示意图；

图3为过滤装置剖视结构示意图；

图4为控制系统示意图；

图5为喷涂机应用结构示意图；

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供了一种智能喷涂装置，包括气缸10、通过气缸驱动的涂料缸20以及安装于涂料缸出口的过滤装置30，还包括采集模块、与采集模块连接的处理模块、与处理模块通信连接的监控中心以及与监控中心通信连接的应用终端；

所述采集模块包括安装于气缸上得位移传感器41，所述位移传感器用于检测气缸活塞的行程进而计算得出涂料的使用量，所述位移传感器的输出端与处理模块输入端连接；

所述监控中心包括监控服务器、存储服务器、网关服务器以及报警器，所述监控服务器与处理模块通信连接，所述监控服务器与存储服务器通信连接，所述监控服务器通过网关服务器与应用终端通信连接，所述报警器与监控服务器通信连接。

气缸10包括气缸体、气缸活塞、气缸活塞杆、气缸底座和气路换向装置等部件，气路换向装置可切换气路使得气缸活塞往复运行；涂料缸20包括涂料缸体、与气缸活塞杆连接的上活塞杆、与上活塞杆连接的下活塞杆，其中下活塞杆与涂料缸内壁滑动密封配合，通过气缸驱动下活塞杆往复运行，进而往复的吸料和喷料，过滤装置安装于涂料缸出口处用于过滤涂料内的杂质，气缸10、涂料缸20和过滤装置30均集成于车架60上，车架上安装有滚轮61，其中气缸、涂料缸以及过滤装置的结构均采用现有结构，具体不再赘述；

处理模块可采用单片机配合相应的通信单元构成，其中单片机和相应的通信单元均为现有技术，均可直接在市场上采购，例如可直接采购AVR单片机以及 4G或5G通信单元；本实施例中处理模块集成于车架60上；

应用终端可为手机或平板电脑等移动式终端，也可以为台式电脑等固定式终端，监控服务器、存储服务器、网关服务器以及报警器均可直接在市场上采购，其中报警器可采用报警灯式报警结构，网关服务器用于对应用终端的身份进行验证，还用于进行协议的转换、数据加密传输处理，网关服务器选用嵌入式网关，可通过无线或有线方式联接到任意工业网络，将数据发送至用户终端，指导用户操作设备，可实现对设备零部件的定期更换等，提高工作效率。还可通过远程访问方式对控制程序进行上传与下载，在线监控、控制设备，进一步了解设备的作业情况，使设备由以前的分布式管理，变化为远程在线集中管理，构建涂装生态圈，使管理更加的数字化、信息化、智能化；图5以单个船舶修建为例，多个喷涂机分散在船体70的船头、船尾、船下、船舱、上层建筑等各个地方进行喷涂作业，用户可通过用户终端对设备进行远程操作与监控，可不在作业现场就可对喷涂机预设当前涂料的使用量，利于管理，可根据云端分析的数据结论对设备进行相应操作，提高效益。当设备出现异常状况时，设备将报警信息发送到用户终端，及时通知现场人员进行维修检测；

监控服务器用于接收采集数据，并对采集的数据进行判断处理，例如判断存在故障时，通过报警器现场报警，或者通过处理模块相应的控制气缸动作；存储服务器用于存储数据，可以为单硬盘结构，也可以采购带有CPU的存储器；

位移传感器作为计量检测元件，可检测气缸中气缸活塞所走的行程，在根据处理模块中设计的计量算法，行程×单位行程对应的流量，便可算得涂料的使用量，实现计量功能；

当在用户终端上设置一个目标流量时，处理模块计算的涂料用量达到所设目标流量值时，则通过处理模块相应的实现报警或者直接控制气缸停止运行；处理模块通过控制单元与喷涂机连接，其中控制单元与喷涂机电连接，处理模块与控制单元的信号接收端连接，控制单元可以为由集成电路构成的控制电路，通过处理模块对控制电路的控制，进而实现对喷涂机的启停控制；

该智能喷涂装置设有RS485通讯接口，使得处理模块内的数据能与PLC进行数据通讯，可多个终端设备通讯并联在一起以总线方式上传或下发数据，实现一台PLC可同时对多台智能喷涂装置进行控制，为主-从通信模式。

本实用新型喷涂机与传感器以及各个控制单元集成于一体，结构紧凑，体积小，安装方便，控制响应速度快，系统迟滞低，测量精度可达±0.12mm，当计量范围大于1L时，计量精度约为±2％，可对喷涂设备进行远程的在线数据传输、采集、监控、定位，实现了涂装设备的智能化管理。

本实施例中，所述采集模块还包括安装于过滤装置30出口端的压力传感器 42，所述压力传感器用于检测过滤装置30出口端的涂料压力。压力传感器42可直接在市场上采购，本实施例中，压力传感器42采用MPM489ZEB型传感器，压力传感器42接于过滤装置30出口端检测涂料缸在工作时涂料高压部分的实时压力，当监控服务器检测压力值超过设定值时，通过处理模块控制气缸立即停机，且通过显示屏弹出报警指示。

本实施例中，还包括控制模块，所述控制模块包括空气阀51和计量阀52，空气阀设于气缸的进气端，所述计量阀设于涂料缸的出料端，空气阀51与电磁阀A连接，计量阀52与电磁阀B连接，电磁阀A和电磁阀B安装于车架60上且与处理模块通信连接。空气阀用于控制气缸气路通断，计量阀用于检测涂料缸内涂料的使用量以及控制出料口通断，空气阀与计量阀均采用电磁阀，具体可采用直动式电磁阀或者先导式电磁阀等，电磁阀可直接在市场上采购，此处不再赘述；

本实施例中，所述位移传感器设置于气缸10缸体上并与气缸活塞同轴正对设置。通过同轴正对设置方式可检测气缸活塞中心处的位置行程，利于精确的测量并计算喷涂量；

本实施例中，所述气缸缸体上开设有安装孔，所述安装孔与活塞同轴设置，所述位移传感器密封安装于安装孔内。位移传感器可直接在市场上采购，本实施例中，位移传感器41采用DFGC1200(A)CJ型传感器，该传感器带有螺纹接头，相应的，安装孔为螺纹孔，位移传感器41直接螺纹密封连接于气缸缸体上，通过该结构利于精确的测量气缸活塞的行程。

本实施例中，所述报警器包括压力报警单元、防空打报警单元、上浮报警单元和下沉报警单元。本实施例中，所述报警器还包括传感器故障报警单元和阀门故障报警单元。各个报警单元可以为报警灯与故障代码的方式进行报警；

当计量值小于1000ml时，误差受气缸活塞往复运行次数影响。当往复次数小于9次/min时，计量最小极值为50ml，50ml-1000ml时误差为±3％；当往复次数为9-26次/min时，计量最小极值为100ml，100ml-1000ml时误差为±5％；当往复次数为大于26次/min时，计量最小极值为200ml，200ml-1000ml时误差为±6％。当计量值大于1000ml时，不受往复次数影响，计量误差约为±2％。

通过位移传感器来检测泵每分钟的往复次数，从而来判断泵是否处于空打状态，监控服务器判断往复次数超过了空打值时，则判断空打故障，防空打报警单元报警，并同时将信号传送至处理模块，通过处理模块关闭空气阀切断气缸的进气气源，使气缸立即停止运行，保护气缸的内部结构不被损坏。

结合图2所示，气缸在工作过程中，当气缸活塞由上向下运行时，活塞未到底端就向上运行，此时为上浮现象；气缸活塞由下向上运行时，活塞还未运行到气缸的最顶端就随即向下运行，此时为泵下沉现象；通过位移传感器检测气缸活塞的运行行程以及止点，监控服务器判断若下行行程小于预设值时且下止点偏上，则判断出现上浮故障，上浮报警单元报警，若上行行程小于预设值时，且上止点偏下，则判断出现下沉故障，下沉报警单元报警，同时将信号传送至处理模块，通过处理模块关闭空气阀切断气缸的进气气源，使气缸立即停止运行；

结合图3所示，压力传感器检测涂料缸20出口高压部分的压力，监控服务器判断若压力值超过设定值时，则判断超压故障，压力报警单元报警。

当设备在工作中，处理模块需要控制电磁阀的通断时，电磁阀并未做出相应动作，此时监控服务器判断为阀门故障，阀门故障报警单元报警，通过处理模块关闭空气阀切断气缸的进气气源，气缸停机；同理，在处理模块未接收到传感器信号或信号异常时，监控服务器判断则判定为传感器故障，传感器故障报警单元报警，另外，当监控服务器判断出现短路情况时，则为保险丝故障；

每个报警信息都有对应的故障代码，当发生故障报警时，监控中心显示屏弹出相应的故障代码，以便维修人及时发现解决。

本实施例中，所述监控中心还包括输入键盘以及显示屏，所述输入键盘以及显示屏均与监控服务器连接。其中输入键盘的输出端与监控服务器的输入端连接，显示屏为液晶显示屏，与监控服务器通信连接，显示屏能够显示设备状态及数据采集页、报警页等。通过键盘和显示屏的设置，便于显示实时数据，同时也便于输入处理命令，并将现有的命令传至处理模块处。

喷涂机主要通过安装在气缸内部的位移传感器、进气系统上的空气阀、过滤器上的压力传感器、以及各个控制模块联合作用实现喷涂机的自主计量、远程监控、数据采集及故障报警等功能。

用户在使用时，先在用户终端上输入涂料的喷涂量等各种参数，用户在施工中，处理模块和监控服务器根据采集到的数据，对数据进行分析并制定相关工艺，通过无线方式将分析结果发送至用户端，指导用户高效施工。

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，而不脱离本实用新型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 (8)

1.一种智能喷涂装置，包括气缸、通过气缸驱动的涂料缸以及安装于涂料缸出口的过滤装置，其特征在于：还包括采集模块、与采集模块连接的处理模块、与处理模块通信连接的监控中心以及与监控中心通信连接的应用终端；

所述采集模块包括安装于气缸上得位移传感器，所述位移传感器用于检测气缸活塞的行程进而计算得出涂料的使用量，所述位移传感器的输出端与处理模块输入端连接；

所述监控中心包括监控服务器、存储服务器、网关服务器以及报警器，所述监控服务器与处理模块通信连接，所述监控服务器与存储服务器通信连接，所述监控服务器通过网关服务器与应用终端通信连接，所述报警器与监控服务器通信连接。

2.根据权利要求1所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述采集模块还包括安装于过滤装置出口端的压力传感器，所述压力传感器用于检测过滤装置出口端的涂料压力。

3.根据权利要求1所述的智能喷涂装置，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块包括空气阀和计量阀，空气阀设于气缸的进气端，所述计量阀设于涂料缸的出料端，所述空气阀和计量阀与处理模块通信连接。

4.根据权利要求1所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述位移传感器设置于气缸缸体上并与气缸活塞同轴正对设置。

5.根据权利要求4所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述气缸缸体上开设有安装孔，所述安装孔与活塞同轴设置，所述位移传感器密封安装于安装孔内。

6.根据权利要求1所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述报警器包括压力报警单元、防空打报警单元、上浮报警单元和下沉报警单元。

7.根据权利要求6所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述报警器还包括传感器故障报警单元和阀门故障报警单元。

8.根据权利要求1所述的智能喷涂装置，其特征在于：所述监控中心还包括输入键盘以及显示屏，所述输入键盘以及显示屏均与监控服务器连接。

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