專利名稱:一種用于平板噴涂的數(shù)控噴涂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種數(shù)控噴涂裝置技術(shù)領(lǐng)域,特指一種具有多維的,可實(shí)現(xiàn)立體噴涂效果的用于平板噴涂的數(shù)控噴涂裝置。
背景技術(shù):
目前平板噴涂,主要是由人工進(jìn)行噴涂,其噴涂過程危害噴涂工的身體健康,噴涂效率低,噴涂不均勻,涂料浪費(fèi)嚴(yán)重。也有使用機(jī)械手噴涂機(jī)的,但機(jī)械手價(jià)格貴,操作復(fù)雜,不能自動(dòng)生成加工數(shù)據(jù),要實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴涂,編程操作難度大,不易學(xué)習(xí)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問題,本發(fā)明提供一種多維的、可實(shí)現(xiàn)立體噴涂、連續(xù)噴涂、高效噴涂的用于平板噴涂的數(shù)控噴涂裝置。發(fā)明內(nèi)容為該裝置包含系統(tǒng)控制裝置,五軸噴槍控制裝置,公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述系統(tǒng)控制裝置與所述上述各裝置分別進(jìn)行電連接,所述多軸噴槍控制裝置由X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸組成,用于帶動(dòng)噴槍進(jìn)行多維立體噴涂。進(jìn)一步的所述X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸、都是由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),分別帶動(dòng)噴槍進(jìn)行水平左右方向、水平前后方向、上下方向、水平旋轉(zhuǎn)方向、垂直旋轉(zhuǎn)方向噴涂運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的所述控制裝置包含控制輸入模塊,信息處理模塊,及控制輸出模塊。進(jìn)一步的所述公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)由平板夾緊裝置、和平板旋轉(zhuǎn)裝置組成,分A、B兩頭,用于帶動(dòng)公轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)把噴好的平板送出加工區(qū),把未噴好的平板送進(jìn)加工區(qū),所述平板旋轉(zhuǎn)裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)。進(jìn)一步的控制輸入模塊由按鍵和顯示屏組成。本數(shù)控噴涂裝置的控制方法如下1、所述數(shù)控噴涂設(shè)備的噴涂控制步驟為A、通過控制輸入模塊分別輸入平板的實(shí)際長、寬、厚及中空數(shù)據(jù);B、系統(tǒng)信息處理模塊可自動(dòng)順序生成覆蓋整個(gè)噴涂區(qū)域的噴槍運(yùn)動(dòng)噴涂軌跡;C、控制輸出模塊輸出噴槍運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)控制五軸噴槍控制裝置對(duì)應(yīng)平板各位置連續(xù)進(jìn)行噴涂。D、噴涂完正面后,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)以完成另一面的噴涂。2、如上述1中步驟B所述,系統(tǒng)信息處理模塊可根據(jù)計(jì)算即時(shí)得出噴槍的當(dāng)前坐標(biāo)位置,確定噴槍當(dāng)前點(diǎn),進(jìn)而自動(dòng)轉(zhuǎn)變坐標(biāo)系以連續(xù)進(jìn)行下一順序軌跡,避免拉槍回原始起點(diǎn)。3、如上述1中步驟B所述,系統(tǒng)信息處理模塊自動(dòng)生成的覆蓋整個(gè)噴涂區(qū)域的噴槍運(yùn)動(dòng)軌跡在噴涂區(qū)域邊沿處進(jìn)行自動(dòng)加寬,并在加寬區(qū)域停止噴涂,以保證噴槍在每個(gè)線段運(yùn)動(dòng)過程始終保持勻速,減少噴涂過程中的堆油及費(fèi)油現(xiàn)象。
4、如上述1中步驟B所述,系統(tǒng)信息處理模塊自動(dòng)生成的噴涂區(qū)域如為平板不同側(cè)邊,則在噴完一個(gè)側(cè)邊后噴槍上下位坐標(biāo)加一個(gè)大于所噴側(cè)邊厚度的上空位,然后噴槍轉(zhuǎn)移到另一側(cè)邊位置時(shí)再減去一個(gè)同樣厚度的上空位,以防止噴槍撞板。5、如上述1中步驟D所述,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)過程中,系統(tǒng)信息處理模塊通過計(jì)算得出噴槍所在位置,進(jìn)而以平板的寬度中線為參考點(diǎn)判讀噴槍在中線的那一側(cè),進(jìn)而選擇移動(dòng)到距離邊沿最近的位置,從而避免平板撞到噴槍,實(shí)現(xiàn)安全噴涂。本發(fā)明的有益效果為1)、噴涂涂料均勻;2)、噴涂過程中最大限度的減少了材料浪費(fèi);3)、噴涂過程中噴槍處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,噴涂效率高;4)、噴涂操作簡單;5)、噴涂過程安全。
圖1為本數(shù)控噴涂機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本數(shù)控噴涂機(jī)內(nèi)邊噴邊示意圖;圖3為本數(shù)控噴涂機(jī)確定連續(xù)生成過程中每個(gè)過程生成的第一個(gè)點(diǎn)以減少拉槍現(xiàn)象示意圖;圖4為本數(shù)控噴涂機(jī)噴邊安全控制示意圖;圖5為本數(shù)控噴涂機(jī)安全翻轉(zhuǎn)控制示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明數(shù)控噴涂裝置包含系統(tǒng)控制裝置,五軸噴槍控制裝置,公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述系統(tǒng)控制裝置與所述上述各裝置分別進(jìn)行電連接,所述多軸噴槍控制裝置由X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸組成,用于帶動(dòng)噴槍進(jìn)行多維立體噴涂,其中X軸、Y軸、 Z軸、A軸、B軸、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都是由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),分別帶動(dòng)噴槍進(jìn)行水平左右方向、水平前后方向、上下方向、水平旋轉(zhuǎn)方向、垂直旋轉(zhuǎn)方向噴涂運(yùn)動(dòng)。 所述控制裝置包含控制輸入模塊,信息處理模塊,及控制輸出模塊。所述公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)由平板夾緊裝置、和平板旋轉(zhuǎn)裝置組成,分A、B兩頭,用于帶動(dòng)公轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)把噴好的平板送出加工區(qū),把未噴好的平板送進(jìn)加工區(qū),所述平板旋轉(zhuǎn)裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)。實(shí)施方式一對(duì)平板進(jìn)行噴面、噴邊、噴內(nèi)邊如圖1,在加工過程中,操作員通過控制輸入模塊輸入平板的總體寬,平板的長,及平板的內(nèi)邊長、寬,系統(tǒng)信息處理模塊通過生成過程數(shù)據(jù)進(jìn)而轉(zhuǎn)換成加工數(shù)據(jù)通過控制輸出模塊輸出信號(hào)進(jìn)而控制五軸噴槍控制裝置、公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu) 24、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12動(dòng)作按要求在噴涂區(qū)域22內(nèi)進(jìn)行噴涂加工。噴涂過程中可對(duì)噴槍33每次進(jìn)給的距離、進(jìn)給方向,平板23正反面、噴槍Z軸高度、A軸水平旋轉(zhuǎn)角度,B軸垂直旋轉(zhuǎn)角度,噴槍33的使能狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。如圖2為噴內(nèi)邊示意圖。
實(shí)施方式二 如圖3,確定連續(xù)生成過程中每個(gè)過程生成的第一個(gè)點(diǎn)以減少拉槍現(xiàn)象在加工過程中,操作員通過控制輸入部分輸入平板長、寬后,可得到平板中點(diǎn)X與Y的工件坐標(biāo)值。門板中點(diǎn)X坐標(biāo)=門板寬X + 2 ;門板中點(diǎn)Y坐標(biāo)=門板長Y + 2 ;根據(jù)前一個(gè)加工數(shù)據(jù)生成過程的最后一個(gè)點(diǎn),來確定下一個(gè)加工數(shù)據(jù)生成過程的
^fv 點(diǎn)。上一生成數(shù)據(jù)結(jié)束點(diǎn)(XI,Yl),門板中點(diǎn)(X0,Y0)。若(I)Xl< X0,Yl < YO下一生成過程為,面X正向進(jìn)給,面Y正向進(jìn)給,下測邊,右測邊時(shí)生成的第一點(diǎn)為 B點(diǎn)。下一生成過程為,面X負(fù)向進(jìn)給,左側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為C點(diǎn)下一生成過程為,面Y負(fù)向進(jìn)給,上側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為A點(diǎn)若< X0,Yl > YO下一生成過程為,面X正向進(jìn)給,面Y負(fù)向進(jìn)給,上測邊,右測邊時(shí)生成的第一點(diǎn)為 A點(diǎn)。下一生成過程為,面X負(fù)向進(jìn)給,左側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為D點(diǎn)下一生成過程為,面Y正向進(jìn)給,下側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為B點(diǎn)若(3)Xl > XO,Yl < YO下一生成過程為,面X負(fù)向進(jìn)給,面Y正向進(jìn)給,左測邊,下測邊時(shí)生成的第一點(diǎn)為
C ; O下一生成過程為,面X正向進(jìn)給,右側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為B點(diǎn)下一生成過程為,面Y負(fù)向進(jìn)給,上側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為D點(diǎn)若(4)X1> X0,Yl > YO下一生成過程為,面X負(fù)向進(jìn)給,面Y負(fù)向進(jìn)給,左測邊,上測邊時(shí)生成的第一點(diǎn)為 D點(diǎn)。下一生成過程為,面X正向進(jìn)給,右側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為A點(diǎn)下一生成過程為,面Y正向進(jìn)給,下側(cè)邊時(shí),生成的第一點(diǎn)為C點(diǎn)具體步驟為(1)面Y正向進(jìn)給,結(jié)束點(diǎn)為2 —(2)左側(cè)邊噴一次,該過程第一點(diǎn)為3,結(jié)束點(diǎn)為4 —(3)下側(cè)邊噴兩次,該過程第一點(diǎn)為5,結(jié)束點(diǎn)為5 —(4)上側(cè)邊噴一次,該過程第一點(diǎn)為6,結(jié)束點(diǎn)為7 —(5)面X正向進(jìn)給,該過程第一點(diǎn)為8,結(jié)束點(diǎn)為9實(shí)施方式三對(duì)加速過程中的堆油進(jìn)行解決在噴涂加工過程中一般噴槍處于高速運(yùn)動(dòng),噴槍無法始終保持勻速運(yùn)動(dòng)。所以每個(gè)直線段在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要一個(gè)加速和減速過程。而在噴涂平板上的直線時(shí),會(huì)因?yàn)轭^尾加速段的速度不均勻造成堆油現(xiàn)象。為了解決這種堆油現(xiàn)象,我們對(duì)平板噴面進(jìn)給方向兩側(cè)進(jìn)行左加寬和右加寬,在平板的噴邊兩側(cè)進(jìn)行左加寬和右加寬。這樣每條噴槍噴涂的直線的頭尾端都進(jìn)行了沿長。 頭尾的沿長線用來做加減速過程,當(dāng)噴槍進(jìn)入平板時(shí)以完成加速過程,處勻速狀態(tài),噴涂效果均勻。但是噴槍若在加速階段就開啟油漆必然會(huì)噴到平板的外面,造成油漆浪費(fèi)。所以我們?cè)O(shè)定開槍延后使能距離和一個(gè)關(guān)槍提前使能距離,使噴槍進(jìn)入平板后才開啟噴涂,使噴槍離開平板后進(jìn)入減速段前關(guān)閉噴槍。實(shí)施方式四如圖4,對(duì)噴邊安全進(jìn)行控制當(dāng)噴槍噴涂完一邊直接移動(dòng)到平板的另一邊時(shí)會(huì)撞上門板,或當(dāng)噴槍噴涂完一個(gè)面,前住噴邊時(shí),由于噴邊的位置較低也可能產(chǎn)生噴槍撞上平板。所以我們提出這樣的解決方法,在一次噴邊過程(一次過程噴邊可能噴N次)中, 對(duì)噴邊過程的第一點(diǎn)前加一個(gè)上空位,在噴邊過程結(jié)束最后一個(gè)點(diǎn)上加一個(gè)上空位。首先,當(dāng)噴涂完一個(gè)面時(shí),噴槍在位置01,下一個(gè)過程為噴邊,噴槍先是移動(dòng)到03 位置的上方02位置,再移動(dòng)到03位置,然后跟據(jù)該過程設(shè)定的噴邊次數(shù)在03位置和05位置之間來回噴涂,若噴N次后停在04位置,噴槍先提高到位置05,在進(jìn)行下一點(diǎn)的噴邊或噴面操作。Z方向安全位置計(jì)算公式如下(1)當(dāng)噴槍從其它噴涂過程進(jìn)入噴邊過程時(shí)Z方向安全位置=噴邊過程第一點(diǎn)Z坐標(biāo)+Z噴邊位移其它坐標(biāo)與噴邊過程第一點(diǎn)一致;(2)當(dāng)噴槍完成噴邊過程時(shí)Z方向安全位置=噴邊過程最后一點(diǎn)Z坐標(biāo)+Z噴邊位移其它坐標(biāo)與噴邊過程最后一點(diǎn)一致;實(shí)施方式五安全進(jìn)行翻轉(zhuǎn)控制當(dāng)對(duì)平板噴完正面后,通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)平板進(jìn)行翻轉(zhuǎn),但平板翻轉(zhuǎn)過程噴槍如果停止不動(dòng),那必然會(huì)使翻轉(zhuǎn)的門撞上噴槍,若翻轉(zhuǎn)過程中噴槍跑到固定的點(diǎn)或起點(diǎn),那必然會(huì)浪費(fèi)大量的空移時(shí)間。如圖5,加緊裝置44加緊平板,安全區(qū)間在平板的兩邊,在翻轉(zhuǎn)過程中,我們只移動(dòng)X軸,用最短的距離把噴槍移動(dòng)到兩個(gè)安全區(qū)間,通過平板的寬X,我們可以得到平板的中間坐標(biāo),若在平板翻轉(zhuǎn)時(shí),噴槍X坐標(biāo)位置在門板中間點(diǎn)的X坐標(biāo)的左邊時(shí),噴槍在X方向向左移到安全區(qū)域在執(zhí)行翻轉(zhuǎn)。若噴槍X坐標(biāo)位置在平板中間點(diǎn)的X坐標(biāo)右邊時(shí),噴槍在X方向向右移到安全區(qū)域在執(zhí)行翻轉(zhuǎn)(1)若噴槍翻轉(zhuǎn)前在AO點(diǎn),則噴槍移動(dòng)到Al點(diǎn)(2)若噴槍翻轉(zhuǎn)前在BO點(diǎn),則噴槍移動(dòng)到Bl點(diǎn)(3)若噴槍翻轉(zhuǎn)前在CO點(diǎn),則噴槍移動(dòng)到Cl點(diǎn)(4)若噴槍翻轉(zhuǎn)前在DO點(diǎn),則噴槍移動(dòng)到Dl點(diǎn)噴槍移動(dòng)到安全位置的公式為(1)當(dāng)前噴槍在平板中間X坐標(biāo)左邊X安全位置=X起點(diǎn)+平板寬X+X翻轉(zhuǎn)位移
(2)當(dāng)前噴槍在平板中間X坐標(biāo)右邊X安全位置=X中點(diǎn)距離-平板寬X/2-翻轉(zhuǎn)位移。其它軸位置不變。
權(quán)利要求
1.一種用于平板噴涂的數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述數(shù)控噴涂裝置包括系統(tǒng)控制裝置,噴槍、五軸噴槍控制裝置,公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述系統(tǒng)控制裝置與所述上述各裝置分別進(jìn)行電連接,所述多軸噴槍控制裝置由X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸組成, 用于帶動(dòng)噴槍進(jìn)行多維立體噴涂。
2.如權(quán)利要求1所述數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸、都是由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),分別帶動(dòng)噴槍進(jìn)行水平左右方向、水平前后方向、上下方向、 水平旋轉(zhuǎn)方向、垂直旋轉(zhuǎn)方向噴涂運(yùn)動(dòng),公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)用于平板送料進(jìn)出,A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于平板的翻轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述控制部分包含控制輸入模塊,信息處理模塊,及控制輸出模塊。
4.如權(quán)利要求1所述數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)由平板夾緊裝置、和平板旋轉(zhuǎn)裝置組成,分A、B兩頭,用于帶動(dòng)公轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)把噴好的平板送出加工區(qū),把未噴好的平板送進(jìn)加工區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述平板旋轉(zhuǎn)裝置由氣缸驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求3所述數(shù)控噴涂裝置,其特征在于所述控制輸入部分由按鍵和顯示屏組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)控噴涂裝置,主要用于平板噴涂。它包括系統(tǒng)控制裝置,五軸噴槍控制裝置,公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)、A翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、B翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述系統(tǒng)控制裝置與所述上述各裝置分別進(jìn)行電連接,所述多軸噴槍控制裝置由X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸組成。所述X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸、都是由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述公轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)由平板夾緊裝置、和平板旋轉(zhuǎn)裝置組成,分A、B兩頭,用于帶動(dòng)公轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)把噴好的平板送出加工區(qū),把未噴好的平板送進(jìn)加工區(qū)。本裝置具有噴涂均勻、費(fèi)料少、操作簡單、噴涂效率高及噴涂過程安全的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05B13/02GK102407204SQ201110272508
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者曾逸, 洪永助 申請(qǐng)人:深圳眾為興技術(shù)股份有限公司