本发明涉及一种工业喷涂机器人、工作站及其自动控制方法，属于机器人
技术领域：
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背景技术：
：用于表面涂覆工作的机器人称为喷涂(或喷漆)机器人，它是机器人技术与表面喷涂工艺相结合的产物，是机器人产品中的一个特殊品种，主要用于工业领域的表面涂装作业，静电喷雾技术同时也广泛应用于农业生产中喷药杀虫和除草等植保作业。采用喷涂机器人的主要优点在于实现了喷涂生产作业的自动化，避免了工人始终处于有毒环境中而造成急性或慢性中毒，提高了产品质量和稳定性，同时能减少涂料和能量的消耗，提高生产效率。传统的表面喷涂(漆)技术都是以手工方式进行产品表面的喷涂(漆)作业，在此过程中产生的大量的有害物质及气体，如：苯、醛类、胺类等造成环境污染，影响到操作工人的身体健康及劳动情绪，因此喷涂质量受工人的技术水平和情绪等因素影响较大，制约了生产能力。自动喷涂机的出现则克服了这一缺点。但由于喷涂机只能完成一些简单的往复直线运动，而被涂工件表面的多样性及复杂性使得喷涂机的使用受到一定的限制。随着机器人技术在工业生产领域的不断扩展，机器人也被用来进行涂装作业，进而产生了一个新的机器人品种—喷涂机器人。喷涂机器人最显著的特点就是不受喷涂车间有害气体环境的影响，可以重复进行相同的操作动作而不厌其烦，因此喷涂质量比较稳定；其次机器人的操作动作是程序控制的，对于同样的零件控制程序是固定不变的，因此可以得到均匀的表面涂层:机器人的操作动作控制程序是可以重新编制的，不同的程序针对不同的工件，所以可以适应多种喷涂对象在同一条喷涂线上进行喷漆。但是，由于进行喷涂机器人工作时，会产生大量的含有涂料的气雾，这些气雾一方面造成了浪费，另一方面，会对生产环境产生影响。因此，需要开发一种节省涂料和回收涂料的喷涂机器人。技术实现要素：本发明的目的是：提供一种工业喷涂机器人，具有减小涂料消耗、回收溶剂的优点，以及提供了包含上述机器人的喷涂工作站。技术方案是：本发明的第一个方面，提供了：一种喷涂机器人，包括：机器人大臂，在机器人大臂上设置有涂料喷头，用于进行对物件进行喷涂作业；物件支架，置于导轨上，物件支架用于放置待喷涂的物件，喷涂支架可以在导轨上受控制地进行运动，并停留于机器人大臂下，使涂料喷头对物件进行喷涂；挡板，置于物件支架的两侧，用于挡住喷涂出的雾状涂料；顶抽吸盖，置于机器人大臂的上方，用于抽吸喷涂过程中的涂料气雾；顶抽吸盖中部设有吸风口，侧方设有向下伸出的侧盖；在顶抽吸盖内部的位于吸风口的上游侧还设有多孔填料，多孔填料的侧方设有加热装置。在一个实施例中，多孔填料是聚丙烯纤维棉。在一个实施例中，吸风口与气体输送泵连接，还包括控制器，当涂料喷头进行喷涂作业时，控制器停止气体输送泵的工作；而当涂料喷头停止工作时，控制器开启气体输送泵。在一个实施例中，涂料喷头的结构中包括：涂料输送管道，用于将涂料气雾送至涂料喷头；涂料喷雾口，通过内部腔体连接于涂料输送管道，用于将涂料气雾从涂料喷雾口中喷出；侧向窄缝涂料喷出口，置于涂料喷雾口的外围，用于将涂料气雾从侧向窄缝涂料喷出口中喷出；侧向窄缝涂料喷出口通过侧部腔体连接于涂料输送管道，侧部腔体中设有用于对涂料气雾进行加压的加压泵。本发明的第二个方面，提供了：一种喷涂工作站，包括：上述的喷涂机器人；还包括：气体输送泵，连接于喷淋装置，用于将吸风口中吸出的涂料气雾送入喷淋装置中；喷淋液输送泵，连接于喷淋装置，用于向喷淋装置中供入水作为吸收液从顶部流下；环己酮含量检测装置，用于检测喷淋装置中的吸收液的含量是否大于60wt%；精馏装置，连接于喷淋装置，用于将喷淋装置中获得的环己酮水溶液进行精馏分离；分子筛脱水装置，连接于精馏装置的顶部，用于对顶部采出的环己酮蒸汽进行分子筛脱水处理。本发明的第三个方面，提供了：一种喷涂机器人的自动控制方法，包括如下步骤：将待喷涂物件送至机器人大臂进行喷涂；喷涂产生的气雾被加热后通过多孔填料，再被吸风口抽走；并且，当进行喷涂作业时，停止吸风口的工作；而当喷涂作业停止工作时，开启吸风口进行抽气。在一个实施例中，被吸风口吸走的气体送入喷淋塔中进行水喷淋吸收，当吸收液中气体的浓度达到65wt%后，送入精馏装置中进行精馏脱水分离，精馏装置顶部的蒸汽送入分子筛脱水装置中进行深度脱水，得到回收溶剂。在一个实施例中，所述的被吸风口吸走的气体中含有环己酮。本发明的第四个方面，提供了：一种涂料喷头结构，包括：涂料输送管道，用于将涂料气雾送至涂料喷头；涂料喷雾口，通过内部腔体连接于涂料输送管道，用于将涂料气雾从涂料喷雾口中喷出；侧向窄缝涂料喷出口，置于涂料喷雾口的外围，用于将涂料气雾从侧向窄缝涂料喷出口中喷出；侧向窄缝涂料喷出口通过侧部腔体连接于涂料输送管道，侧部腔体中设有用于对涂料气雾进行加压的加压泵。有益效果本发明提供的喷涂机器人及其工作站，可以有效地提高喷涂作业中的涂料的利用率，并且可以有效地回收涂料气雾中的溶剂，可以有效地减轻环境污染。附图说明图1是本发明提供的喷涂机器人的正视图；图2是本发明提供的喷涂机器人的侧视图；图3是顶抽吸盖的结构图；图4是涂料喷头的结构示意图；图5是溶剂回收系统的结构示意图。其中，1、机器人大臂；2、涂料喷头；3、物件支架；4、导轨；5、挡板；6、顶抽吸盖；7、吸风口；8、侧盖；9、多孔填料；10、加热装置；11、涂料输送管道；12、涂料喷雾口；13、侧向窄缝涂料喷出口；14、侧部腔体；15、加压泵；16、内部腔体；17、气体输送泵；18、喷淋装置；19、喷淋液输送泵；20、精馏装置；21、分子筛脱水装置。具体实施方式如图1-3所示，本发明提供的喷涂机器人，包括：机器人大臂1，在机器人大臂1上设置有涂料喷头2，用于进行对物件进行喷涂作业；物件支架3，置于导轨4上，物件支架3用于放置待喷涂的物件，喷涂支架3可以在导轨4上受控制地进行运动，并停留于机器人大臂1下，使涂料喷头2对物件进行喷涂；挡板5，置于物件支架3的两侧，用于挡住喷涂出的雾状涂料；顶抽吸盖6，置于机器人大臂1的上方，用于抽吸喷涂过程中的涂料气雾；顶抽吸盖6中部设有吸风口7，侧方设有向下伸出的侧盖8；在顶抽吸盖6内部的位于吸风口7的上游侧还设有多孔填料9，多孔填料9的侧方设有加热装置。采用上述的机器人进行喷涂作业时，首先物件支架3装载待喷涂物件从导轨4上运动至机器人大臂1的下方，机器人大臂1按照指令对物件表面进行喷涂，由于喷涂过程中会产生大量的涂料气雾，涂料气雾无法附着于工件表面，造成了浪费，挡板5可以将气雾限定在有限的范围内，同时，顶抽吸盖6可以对下方形成的气雾进行抽吸，使气雾得到回收，气雾从吸风口7吸出。由于气雾中，主要是含有涂料中的树脂、溶剂等成分，因此，在顶抽吸盖6上的加热装置10可以使多孔填料9的温度升高，当气雾流经多孔填料9时，在高温条件下涂料中的树脂会被固体，并附着于多孔填料上，而溶剂升温后，变得更不容易附着，会更多地被抽离填料表面，因此这样的加热装置就起到了双重作用，有效地分离了涂料中的树脂和溶剂，使溶剂更容易回收。上述的多孔填料9可以采用的是聚丙烯纤维棉，当其吸附了较多的固化树脂时，可以通过焚烧的方式进行处理。在一个实施例中，吸风口7与气体输送泵17连接，还包括控制器，当涂料喷头2进行喷涂作业时，控制器停止气体输送泵17的工作；而当涂料喷头2停止工作时，控制器开启气体输送泵17。由于在喷涂作业时，如果打开吸气设备时，容易导致物件表面的涂料会被部分吸离，造成了涂料的损失，因此，气体输送泵17在喷涂作业停止间歇进行抽吸一方面，可以回收未附着的涂料气雾，另一方面，提高了作业过程中的涂料的利用率。如图3所示，在一个实施例中，涂料喷头2的结构中包括：涂料输送管道11，用于将涂料气雾送至涂料喷头2；涂料喷雾口12，通过内部腔体16连接于涂料输送管道11，用于将涂料气雾从涂料喷雾口12中喷出；侧向窄缝涂料喷出口13，置于涂料喷雾口12的外围，用于将涂料气雾从侧向窄缝涂料喷出口13中喷出；侧向窄缝涂料喷出口13通过侧部腔体14连接于涂料输送管道11，侧部腔体14中设有用于对涂料气雾进行加压的加压泵15。由于采用常规的喷头进行喷涂时，会在大量的涂料气雾从侧部被散开，导致了涂料的浪费，而采用了上述的结构时，涂料气雾从涂料输送管道11中流出时，同时会进入内部腔体16和侧部腔体14，涂料喷雾口12由于位于中间，会形成喷射面比较宽的气雾，可以有效地进行大面积的涂料喷涂，而侧方的侧向窄缝涂料喷出口13，由于其喷雾口非常窄，同时又由于加压泵15对涂料气雾的加压，可以使喷出的气雾呈高压的气雾层的方式喷出，由于侧方的气压较大，中间的喷雾口喷出的气雾不容易从高压气雾层中散开，只能聚集于中间，就减少了气雾的散射损耗。并且，由于侧方的气雾层流速、压力较大，层的厚度较薄，因此会准确地落在需要喷涂表面的边界上，一来可以有效地保持住喷涂面的边界线，二来可以迅速使涂层附着于喷涂面的表面，减少了涂料的浪费。由于，目前较多的涂料中采用了类似环己酮这样的溶剂，环己酮非常容易受到高温作用而变色，导致了回收的环己酮的色泽不符合规定。例如采用如下由a、b组分构成的环氧树脂涂料：1重量份环氧树脂、2.4重量份环己酮、0.01～0.8重量份氯醚树脂、0.01～0.8重量份氯化橡胶、0.01～0.8重量份丙烯酸树脂、0.4～0.8重量份湿法绢云母、0.1～0.9重量份云母氧化铁、0.01～0.1重量份气相二氧化硅、0.5～1.5重量份滑石粉、0.5～1.5重量份钛白粉、0.01～0.1重量份聚甲基烷基硅氧烷溶液、0.01～0.02重量份聚酰胺蜡组成a组份；由0.01～0.3重量份腰果壳油改性酚醛胺类固化剂与1重量份酚醛胺类固化剂组成b组份。在本发明的一个实施例中，在涂料工作站中还包括了如图5所示的装置：气体输送泵17，连接于喷淋装置18，用于将吸风口7中吸出的涂料气雾送入喷淋装置18中；喷淋液输送泵19，连接于喷淋装置18，用于向喷淋装置18中供入水作为吸收液从顶部流下；环己酮含量检测装置，用于检测喷淋装置18中的吸收液的含量是否大于60wt%；精馏装置20，连接于喷淋装置18，用于将喷淋装置18中获得的环己酮水溶液进行精馏分离；分子筛脱水装置21，连接于精馏装置20的顶部，用于对顶部采出的环己酮蒸汽进行分子筛脱水处理。采用上述的装置时，对ab组分的环氧树脂涂料进行喷涂之后，对收集的气雾进行加热，使树脂固化并被多孔pp棉吸附，环己酮溶剂在加热条件下不容易在pp棉上吸附会通过气体输送泵17送入喷淋装置18中进行喷淋吸收处理，采用的喷淋液是水，通过喷淋液输送泵19从装置顶部落下，并且在吸收的过程中需要确保水吸收液中环己酮的含量达到60wt%以上，最好是70wt%以上，采用的是环己酮含量检测装置对含量进行实时检测。采用喷淋吸收到60wt%以上的浓度时，可以有效地减少后续的精馏装置的塔板数，使得吸收液在精馏过程中的受热过程更短，避免了较大的塔板数对环己酮回收品质的影响，另一方面，采用水吸收环己酮时，还可以有效地溶解掉涂料蒸汽中的一些杂质，这些重杂质会在精馏的过程中被去除，进一步地提高了环己酮的品质，形成了各个单元之间的协同效果。举例说明：将上述的ab组分的环氧树脂涂料气雾在加热的pp棉中通过，pp棉的孔隙率70%，pp棉的温度是70℃，得到的回收气体送入喷淋装置中以水作为溶剂进行回收，当吸收液中的环己酮的浓度分别为30、40、50、60、70wt%时，将吸收液送入精馏装置中进行精馏回收，精馏塔底温度105℃，塔顶温度85℃，装置内压力为0.2mpa，从塔顶采出含有93%环己酮的含水蒸汽，塔底为含有重组分的水，再送入分子筛脱水装置中进行脱水后，得到回收的环己酮。回收的环己酮的品质如下所示：检测方法3040506070纯度%气相色谱法97.497.598.599.399.3水分%gb/t62831.20.50.40.10.1色度aphagb/t314340322987密度g/mlgb/t44720.95330.95020.95100.94880.9486固体含量ppm干燥称量法1412141312从表中可以看出，将喷淋装置中的吸收液浓度控制在60%以上之后，可以有效地减少在精馏塔中的物料的运行时间，避免了精馏塔的高温对环己酮的破坏，可以得到色度非常低的回收环己酮。上述的分子筛的制备，可以是：按重量比5：2将4a沸石分子筛粉与高岭土粘结剂进行混合，通过模具压制成直径2-3mm的球状颗粒，经烘干、焙烧、naoh溶液晶化处理，使其中的粘结剂转化为沸石分子筛，再将沸石分子筛浸泡于1mol/l的kcl溶液中进行离子交换，取出后，经过洗涤、干燥，再在空气气氛中520℃条件下焙烧3h，升温和降温速率为4℃/min，即得脱水用分子筛。当前第1页12