[发明专利]一种基于数字总线的智能自动喷涂单元及其使用方法

权利要求书

1.一种基于数字总线的智能自动喷涂单元，包括机械臂(1)、喷涂装置(2)、控制阀组(3)、电控装置(4)和输送机构(5)；机械臂(1)固定安装在地面上，设置在输送机构(5)附近，包括至少一个X坐标驱动机构或Y坐标驱动机构或Z坐标驱动机构；其特征在于，

所述的喷涂装置(2)包括本体(21)、旋转控制机构总成(22)和喷头(23)；本体(21)后端通过旋转控制机构总成(22)与机械臂(1)的末节连接，本体(21)前端与喷头(23)后端连接，旋转控制机构总成(22)至少包括一个A坐标旋转控制或B坐标旋转控制或C坐标旋转控制，本体(21)内部至少设有两个内通道(211)，本体(21)外部设有数量与内通道(211)相同、并分别与内通道(211)连通的外通道(212)，本体(21)上还设有面向喷头(23)方向的模式识别传感器、位置传感器和距离传感器；喷头(23)内对应内通道(211)的位置设有与内通道(211)连通的喷孔(231)；

所述的控制阀组(3)包括正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀、负压控制电磁阀和清洗剂控制电磁阀，正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀和负压控制电磁阀的输出端分别通过管路与内通道(211)、外通道(212)连接，正压控制电磁阀的输入端与正压源连接，涂料控制电磁阀的输入端与涂料供给机构连接，负压控制电磁阀的输入端与负压源连结，负压源与回收机构连接，正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀和负压控制电磁阀与内通道(211)和外通道(212)连接的管路上均设有压力传感器，清洗剂控制电磁阀的输出端分别通过管路与内通道(211)和外通道(212)连接，清洗剂控制电磁阀的输入端与清洗剂供给机构连接；

所述的电控装置(4)包括工业控制计算机、电源回路、喷头位置控制回路、模式识别回路、分析规划喷涂参数回路、喷涂控制回路、气路控制回路、喷头堵塞检测回路和喷头清洗回路，工业控制计算机分别与本体(21)上的模式识别传感器、位置传感器和距离传感器电连接，工业控制计算机分别与控制阀组(3)的正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀和负压控制电磁阀电连接，工业控制计算机分别与机械臂(1)的X坐标驱动机构或Y坐标驱动机构或Z坐标驱动机构电连接，工业控制计算机分别与管路上的压力传感器和控制阀组(3)的清洗剂控制电磁阀电连接。

2.根据权利要求1所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，所述的机械臂(1)包括X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构。

3.根据权利要求1所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，本基于数字总线的智能自动喷涂单元还包括喷头定位架(7)，需更换的喷头架设在喷头定位架(7)上，喷头定位架(7)固定设置在机械臂(1)附近；所述的本体(21)前端通过快速连接机构(213)与喷头(23)后端连接；所述的电控装置(4)还包括喷头更换回路，工业控制计算机与快速连接机构(213)电连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，所述的输送机构(5)上还设有坐标控制位置变换机构，所述的电控装置(4)还包括工件位置变换回路，工业控制计算机与坐标控制位置变换机构电连接。

5.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，所述的内通道(211)在本体(21)的横截面上呈同心圆结构的环形分布。

6.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，所述的外通道(212)倾斜向喷头(23)方向设置。

7.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元，其特征在于，所述的喷头(23)前端设置成内凹结构。

8.一种如权利要求1所述的基于数字总线的智能自动喷涂单元的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

a.当输送机构(5)的输送带或可旋转的定位输送挂钩载着待喷涂的工件或制品(6)按照既定程序停靠在机械臂(1)附近的设定停放工位后，本基于数字总线的智能自动喷涂单元的电源回路启动开始工作；

b.工业控制计算机发出指令使喷头位置控制回路和模式识别回路开始工作，工业控制计算机控制机械臂(1)按照预定程序及计算坐标自喷头(23)位于面向输送机构(5)的零位置停滞状态的零位置移动动作，本体(21)上的模式识别传感器对待喷涂工件或制品(6)进行识别，反馈工件或制品(6)的形状、尺寸、位置信息给工业控制计算机；

c.分析规划喷涂参数回路工作，工业控制计算机首先通过模式识别传感器反馈的信息进行三维建模，若待喷涂工件或制品(6)的三维建模数据信息是三维建模数据库中已存在的数据信息时，工业控制计算机可直接调用三维建模数据库中该工件或制品(6)的喷涂路径起点、终点相对零位置的相对坐标值及喷孔(231)至工件或制品(6)表面的距离、喷涂角度相对坐标值和对应内通道(211)、外通道(212)需要打开的控制阀组(3)的各个具体阀杆及阀杆打开大小参数；若待喷涂的工件或制品(6)的三维建模数据在三维建模数据库中没有，工业控制计算机根据待喷涂的工件或制品(6)的三维建模数据信息在三维建模数据库中寻找类似结构的既有工件或制品的三维建模数据信息，通过软件进行排列组合自动生成该工件或制品(6)的最优喷涂路径起点、终点相对零位置的相对坐标值及喷孔(231)至工件或制品(6)表面的最佳距离、最佳喷涂角度相对坐标值和对应内通道(211)、外通道(212)需要打开的控制阀组(3)的各个具体阀杆及阀杆打开最佳大小参数信息，存储相关信息并通过数字总线传递给中心机房，通过中心机房可以对此最优喷涂路径及喷孔控制数据信息进行修正；

d.喷涂控制回路和气路控制回路开始工作，工业控制计算机控制机械臂(1)动作使喷头(23)位于程序设定的起点坐标位置，工业控制计算机根据喷涂程序设定控制控制阀组(3)的正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀和负压控制电磁阀相应打开，内通道(211)和外通道(212)内即相应供出涂料、正压环境和负压环境，然后工业控制计算机根据规划设定的喷孔(231)至工件或制品(6)表面的距离及喷涂角度信息、距离传感器反馈的距离信息和位置传感器反馈的角度位置信息调整喷头(23)至设定位置，然后工业控制计算机控制机械臂(1)动作使喷头(23)按照程序设定的喷涂路径移动对工件或制品(6)进行喷涂；

e.至程序设定的终点坐标位置时，完成工件或制品(6)的喷涂，工业控制计算机控制控制阀组(3)的正压控制电磁阀、涂料控制电磁阀和负压控制电磁阀关闭，工业控制计算机控制机械臂(1)动作使喷头(23)回到零位置；

f.输送机构(5)接到指令载着已完成喷涂工序的工件或制品(6)向下道工序流转。