专利名称：涂装机喷涂的控制方法及其控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂装机喷涂的控制方法及其控制设备，尤其适用于大小形状变化较大工件的喷涂的控制方法及其控制设备。
目前，传统的涂装机仅在固定范围内的等速喷涂，但由于喷涂物体的形状并非上、下相等(如长方形面物体)，可能有上小、下大(如三角形、梯形面物体、球形面物体)，为求物体全面的涂层效果一致，对物体较大的面部分往复式涂装机的移动需较缓慢，而物体较小的面则需较快的移动。近年来市场上有部分往复式涂装机的控制器针对上述需求，设计成部分重复局部多次来回的二段或三段速度控制，此类产品一般均利用工业计数器线路设计，其不足之处1)仅能提供二或三段阶梯式速度曲线控制，而无法作逐渐加、减速度曲线的变化。
2)无法作滑差补偿，因而对已设定的往复式涂装机移动范围的上、下端点，常因速度不同而变化。
3)速度变换点在往复式涂装机往上行程移动与往下行程移动之间有明显的偏移。
鉴此，本发明的目的是提供一种新的涂装机喷涂的控制方法及其控制器，利用单晶片微电脑的快速计算与逻辑演算，作精确的滑差及速度值补偿，以及具有等加速度或等减速度及恒速度的电子控制器。
本发明的目的是这样实现的它的控制步骤为1)将工件的高度、面积参数用键盘或旋钮、或摄影机讯号元件、或计算机软件程序换算方式输入，依其面积将工件的喷涂高度分为多段；2)经软件程序转换后，在各段仙产生最佳的等加速度、等减速度、恒速度；3)往复涂装机的喷头按上述的各速度顺序移动。
而其控制器包括一单晶片微电脑、一转换齿轮组及一带转轴的可变电阻，其中转换齿轮置于带动涂装机的马达输出轴与该可变电阻的转轴间，而单晶片微电脑系连接可变电阻的输出轴端，经键盘连接控制器输入端。
由于采用上述方案能消除工件表面滑差、漆量不均，所造成漆过多的流漆或漆不足等现象。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明典型实施例立体结构图。
图2为本发明典型实施例测视图。
图3A为本发明典型实施例高度与速度的曲线图。
图3B为本发明典型实施例与油漆量的曲线图。
图3C为本发明典型实施例与被涂面积的曲线图。
图3D为本发明典型实施例与油漆厚度的曲线图。
图4A为现有技术的定速涂装机的高度与速度的曲线图。
图4B为现有技术的定速涂装机的高度与油漆量的曲线图。
图4C为现有技术的定速涂装机的高度与被涂面积曲线图。
图4D为现有技术的定速涂装机的高度与油漆厚度曲线图。
图5A为现有技术的兰式多回往复涂装机的高度与速度的曲线图。
图5B为现有技术的兰式多回往复涂装机的高度与油漆量的曲线图。
图5C为现有技术的兰式多回往复涂装机的高度与被涂面积的曲线图。
图5D为现有技术的兰式多回往复涂装机的高度与油漆厚度的曲线图。
图6A为现有技术的欧式变速往复涂装机的高度与速度的曲线图。
图6B为现有技术的欧式变速往复涂装机的高度与油漆量的曲线图。
图6C为现有技术的欧式变速往复涂装机的高度与被涂面积的曲线图。
图6D为现有技术的欧式变速往复涂装机的高度与油漆厚度的曲线图。
图7为本发明典型实施例的控制器动作流程图。
参阅图1所示，工件1的外形下部为一椭圆球11、上部为一尖圆锥12，悬吊在一输送带2下送入机座3内部，并绕过一喷头4后被送出，当工件1进入机座3且绕过喷头4时，即进行喷涂工作，喷头4受控制器5控制，在机座3内作升降往复动作，其旋转部41与静电高压发生器6配合，可喷出漆料附着在工件1的表面。
参阅图2、3A、3B、3C及图3D所示，在图3A中，高度H系依工件1的长度与面积变化而分成H1、H2、H3、H4等各段，高度1代表工件1的尖圆锥12部分，高度H2、H3、H4则依工件1的椭圆球11部分，皆分为三段，当然也可分为四段、五段、……，速度V则在各段落内变化，速度V1、V2为等减速度，速度V3为恒速度，速度V4为等加速度，当喷头依此曲线图移动时，可控制油漆量的多少；在图3B中，油漆量Q在高度H1、H2、H3、H4内变化，而图3C中为工件1的被涂面积A与高度H的曲线图，前述的速度V、油漆量Q、被涂面积A三者配合后，可获得如图3D的厚度T与高度H曲线图，图上设有一代表标准厚度的标准线S、U线为喷涂不流漆时最大的湿膜，高于此线则表示流漆，L线为最低膜厚线，低于此线的品质不合格。
参阅图2、4A、4B、4C及图4D所示，无论工件1的外形变化，其速度V1在高度H5内为一水平的直线，即为一恒速度，因速度不变，故油漆量Q亦不变，与图4C的工件1被涂面积A与高度H的曲线图配合后，所得的图4D的厚度T与高度H的曲线图即不平整，在工件1的尖圆锥12顶端亦积存过多漆料，造成流漆现象，在该图中高出U线(如斜线区域U1)；而低于L线(如斜线区域L1)则造成漆量不足，需要补漆。
参阅图2、5A、5B、5C及5D所示，依工件1的外形变化，其速度V在代表工件1的总高度H7内往复喷涂，尤其在高度H6、H7间代表工件1的椭圆球11处，施以多次的往复喷涂，故其油漆量Q在高度H6、H7间明显增多，与图5C的工件1被涂面积A与高度H的曲线配合后，所得之图5D的厚度T与高度H的曲线，与前述的图4D的曲线极为相似，只是曲线较为平缓，但仍致使工件1的尖圆锥12的顶端积存过多漆料(如斜线区域U2)，造成流漆现象或工件1的椭圆球11的最高点高部位低于标准线S与L线(如斜线区域L2)，造成漆量不足，需要补漆。
参阅图2、6A、6B、6C及图6D所示，依工件1的外形变化，其高度H分为三段H8、H9、H10，高度H8、H9代表工件1的尖圆锥12处，高度H9与H10间系为工件1的椭圆球11处，其速度V、油漆量Q亦呈三段式变化，与图6C的工件1的被涂面积A与高度H的曲线配合后，所得的图6D的厚度T与高度H的曲线极为复杂，形成多处过厚(如斜线区域U3)或不足(如斜线区域L3)的现象，喷涂品质极为不佳，致使修补也极为困难。
参阅图7所示，在启动电源后，如果尚未设定模式，则先设定模式，输入正确密码后，分别设定上、下极限点，自动滑差量测程序，速度曲线值，VR装置样正及其他变数值，模式设定后则可依照所设定的模式进行往复涂装机的动作，即先读取涂装机的位移值，利用微电脑(8051单晶片电脑)计算滑差并作补偿，再修正其输出速度，以得到一涂装均匀且无流漆和漆量不足情况的工件。
综上所述，本发明是利用8051单晶片微电脑作为往复式涂装机控制器的处理核心，利用其快速的计算与逻辑运算能力作准确的滑差及速度曲线的补偿，不会因速度的不同而使设定的上、下反向点产生误差，同时提供往复式涂装机能作加、减速阶梯式混合速度曲线的作业能力。
本控制器的设计要求1)往复涂装机能以新的速度变化与阶梯式速度变化混合操作。
2)消除滑差。
使用步骤如下1)对每部往复式涂装机配合本控制器之初，先作一次自动滑差测量，建立每个涂装机在秒不同速度差之下产生的滑差，并将此组资料置于断电保持式记忆体中(EPROM)。
2)涂装机可根据待涂物大小、形状设定适合的移动范围及在范围内的速度/位移曲线，此曲线包含渐近速度变化与阶梯速度变化，此曲线资料亦置于断电保持式记忆体中。
3)在平常运转时，一启动即将以上二组资料自记忆体中读出，然后随时读取涂装机瞬间的位移，配合以上二组资料计算瞬间的速度值，控制变频器。
其特点如下1.涂装机位移测定方法涂装机位移资料的取得在传统的作法，是在马达转轴上、配置太阳片，然后透过U形感测器产生脉冲波，经上、下计数器计算位移，其缺点如下1)启动时无法得知涂装机起始位置，必须透过设置一些极限开关，当作参考点值测，除了产生设计上的困扰，而且操作时无法开机就启动，必须经过一段设置时间。
2)U形感测器及限开关容易因环境污染而故障，本设计的作法是利用有转轴的可变电阻，马达转动时经适当比例的齿轮转换，带动可变电阻转轴。当马达转动带动涂装机时，也同时带动可变电阻滑动，经可变电阻两端施于参考的定电压，可经测量滑动端电压量出涂装机的位移若涂装机在最高点位移测量电压值为VH，最低点测得电压是VL，则当任意时刻量到的电压值VP，则此时涂装机的位移d=D×(VP-VLVH-VL)]]>其中D为涂装机在最高与最低点的行程。
2.速度控制与滑差补偿本控制器对往复式涂装机速度的控制，是以电压输入变频器控制马达。但变频器对急骤的电压变化至马达达到相对转速需要一段加、减速时间。
本控制器目标是希望在同一定点时，在往复行程过程中均具有相同速度。
权利要求
1.一种涂装机喷涂的控制方法，其特征在于它的步骤1)将工件的高度、面积参数用键盘输入，依其面积将工件的喷涂高度分为多段；2)经软件程序转换后，在各段内产生最佳的等加速度、等减速度、恒速度；3)往复涂装机的喷头按上述的各速度顺序移动。
2.一种涂装机喷涂的控制器包括一单晶片微电脑、一转换齿轮组及一带有转轴的可变电阻，其特征是转换齿轮组置于带动涂装机的马达输出轴与该可变电阻的转轴间，而单晶片微电脑连接可变电阻的输出轴端，经键盘连接控制器输入端。
全文摘要
本发明涉及一种涂装机喷涂的控制方法及其控制设备，尤其适用于大小形状变化较大工件的喷涂的控制方法及其控制设备。它的控制步骤为，将工件的高度、面积参数，用键盘输入，依其面积将工件的喷涂高度分为各段，经软件程序转换后，在各段产生最佳的等加速度、等减速度、恒速度，往复涂装机的喷头按上述的各速度顺序移动。从而，能消除工件表面滑差，漆量不均，所造成漆过多的流漆或漆不足等现象。
文档编号B05B12/00GK1104936SQ9410002
公开日1995年7月12日 申请日期1994年1月8日 优先权日1994年1月8日
发明者曾龄庆 申请人:曾龄庆