一种喷涂控制装置及自动控制喷枪的制作方法

本实用新型涉及喷涂设备领域，特别涉及一种喷涂控制装置及自动控制喷枪。

背景技术：

喷涂是一种通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。将需要喷涂加工的产品放置在流水线上，通过流水线的移动，达到高效率的喷涂作业生产，适用于手工作业及工业自动化生产，应用范围广主要有五金、塑胶、家私、军工、船舶等领域，是现今应用最普遍的一种涂装方式。

现有技术中，将用于供喷枪移动的导轨架设在流水线上方，喷枪沿着导轨作往复运动，往复运动的方向与流水线的传送方向纵横交错，一方面，设置导轨的长度等于流水线的宽度，那么，在导轨两端的位置，喷枪对工件喷射的厚度比在导轨中间部分位置时喷射的厚度要厚，且难以对工件的侧面进行全面的喷涂，因为喷枪在导轨两端的移动速度较慢；另一方面，设置导轨的长度大于流水线的宽度，那么，在导轨两端(喷枪移动速度较慢状态下)喷枪喷射的涂料喷射在非必要喷涂区域，造成了涂料的浪费，扩大了原料成本。

现有技术至少存在以下缺点：

1、喷涂质量不高，喷涂效率低下；

2、在非必要喷涂区域喷射涂料，造成喷涂原料浪费。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种喷涂控制装置及自动控制喷枪，节约喷涂原料，改善喷涂效果。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种喷涂控制装置，所述装置包括控制器、驱动机构和移动导轨，所述移动导轨上依次有起点、喷涂行程起点、喷涂行程终点及终点，所述驱动机构用于驱动喷枪在所述移动导轨上移动；

所述喷枪设置有喷射阀门，所述控制器用于控制所述喷射阀门打开或者关闭，包括：喷枪在起点与喷涂行程起点之间，或者喷涂行程终点及终点之间的移动过程中，控制器控制喷射阀门关闭；喷枪在喷涂行程起点与喷涂行程终点之间的移动过程中，控制器控制喷射阀门打开。

优选地，所述装置还包括传感器，所述传感器分别设置在喷涂行程起点和喷涂行程终点处，所述传感器与控制器连接，所述传感器将检测结果发送给控制器。

可选地，所述装置还包括输入面板，用于设定起点与喷涂行程起点、喷涂行程起点与喷涂行程终点、喷涂行程终点与终点之间的长度；所述输入面板将长度设定结果发送给控制器，当所述喷枪从起点移动且移动距离达到起点与喷涂行程起点之间的长度时，或从终点移动且移动距离达到终点与喷涂行程终点之间的长度时，控制器控制喷射阀门打开；当所述喷枪从喷涂行程起点移动且移动距离达到喷涂行程起点与喷涂行程终点之间的长度时，或从喷涂行程终点移动且移动距离达到喷涂行程终点与喷涂行程起点之间的长度时，控制器控制喷射阀门关闭。

进一步地，所述装置还包括显示面板，所述显示面板与所述输入面板和控制器连接，所述显示面板用于显示长度设定结果及喷枪工作参数。

所述传感器包括但不限于以下三种方式，第一，所述传感器为CCD传感器，所述CCD传感器用于采集喷涂行程起点和喷涂行程终点区域的图像信息。

第二，所述传感器为对射传感器，所述对射传感器设置在所述喷涂行程起点的竖直方向上，及喷涂行程终点的竖直方向上，所述对射传感器包括发送器和接收器，所述发送器和接收器水平相对设置。

第三，所述传感器为反射传感器，所述反射传感器设置在所述喷涂行程起点的竖直方向上，及喷涂行程终点的竖直方向上。

可选地，所述喷枪的数量为一个或多个。

另一方面，本实用新型提供了一种自动控制喷枪，所述喷枪利用上述喷涂控制装置的控制器进行自动控制。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)在非必要的喷射行程中，控制喷枪关闭喷射阀门，减少涂料的非必要喷射，节约涂料，降低成本；

2)控制喷枪在喷涂行程中匀速运动，提高工件喷涂的均匀度，提高喷涂质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种喷涂控制装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的利用传感器进行喷涂控制的流程图；

图3是本实用新型实施例提供的基于可编辑逻辑控制技术进行喷涂控制的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1：本实用新型实施例提供了一种喷涂控制装置的结构框图，参见图1，所述装置包括：

移动导轨110，所述移动导轨上依次设置有起点、喷涂行程起点、喷涂行程终点及终点；

驱动器120，用于驱动一个喷枪140在所述移动导轨110上移动，所述驱动器120可以为驱动电机，所述喷枪140设置有喷射阀门141；

控制器130，用于控制所述喷射阀门141打开或者关闭，包括：喷枪140在起点与喷涂行程起点之间，或者喷涂行程终点及终点之间的移动过程中，控制喷射阀门141关闭；喷枪140在喷涂行程起点与喷涂行程终点之间的移动过程中，控制喷射阀门141打开，进一步即有：

在本实用新型的一个实施例中，驱动器120驱动喷枪140以加速运动状态从起点移动至喷涂行程起点，在所述移动至喷涂行程起点过程中，控制器130控制喷枪140的喷射阀门141关闭；

驱动器120驱动所述喷枪140以匀速运动状态从喷涂行程起点移动至喷涂行程终点，在所述移动至喷涂行程终点过程中，控制器130控制喷射阀门141打开；

驱动器120驱动所述喷枪140以减速运动状态从喷涂行程终点移动至终点，在所述移动至终点过程中，控制器130控制喷射阀门141关闭。

在本实用新型的另一个实施例中，继续有如下动作：驱动器120驱动所述喷枪140以加速状态从终点移动至喷涂行程终点，在所述移动至喷涂行程终点过程中，控制器130控制喷射阀门141关闭；

驱动器120驱动所述喷枪140以匀速状态状态从喷涂行程终点移动至喷涂行程起点，在所述移动至喷涂行程起点过程中，控制器130控制喷射阀门141打开；

驱动器120驱动所述喷枪140以减速运动状态从喷涂行程起点移动至起点，在所述移动至起点过程中，控制器130控制喷射阀门141关闭。

在本实用新型的另一个实施例中，有上述动作循环进行，即驱动器120驱动喷枪往复运动，在往复运动中，控制器130控制喷射阀门在喷涂行程内打开，在喷涂行程以外关闭。

实施例2：在本实用新型的实施例中，所述喷涂控制装置还包括传感器150，所述传感器150分别设置在喷涂行程起点和喷涂行程终点处，所述传感器与控制器连接，所述传感器将检测结果发送给控制器，控制器的处理单元根据传感检测结果判断喷枪是否移动至喷涂行程起点或喷涂行程终点，并根据检测结果触发控制器130。

可选地，所述传感器150为包括但不限定于CCD传感器、对射传感器或反射传感器，以下对上述三种传感器一一说明：

所述传感器可以为CCD传感器，所述CCD的拍照方向为朝向喷涂行程起点和终点，以设置在喷涂行程起点的CCD为例进行说明，根据所述CCD传感器拍摄的喷涂行程起点处的图像，分析图像判断喷枪是否到达喷涂行程起点，喷涂行程终点处的CCD传感器的工作原理同上；

所述传感器也可以为对射传感器，优选地，在所述喷涂行程起点的竖直方向上，及喷涂行程终点的竖直方向上均设置有对射传感器，每个对射传感器包括发送器和接收器，所述发送器和接收器水平相对设置，以设置在喷涂行程起点的对射传感器为例进行说明，当喷枪移动到喷涂行程起点处时，所述发送器与接收器之间被阻断，产生一个阻隔信号表示喷枪已到达喷涂行程起点，将该信号发送给控制器，由控制器控制相应的执行器执行相关的动作，最终实现喷枪的开启或者关闭，喷涂行程终点处的对射传感器的工作原理同上；

所述传感器还可以为反射传感器，与对射传感器不同的是，反射传感器的发射器同时也是接收器，所述反射传感器设置在喷涂行程起点的竖直方向上，及喷涂行程终点的竖直方向上，以设置在喷涂行程起点的反射传感器为例进行说明，当喷枪移动到喷涂行程起点处时，所述接收器接收到发射出去并被反射回来的光信号，将该信号发送给控制器，由控制器控制相应的执行器执行相关的动作，最终实现喷枪的开启或者关闭，喷涂行程终点处的反射传感器的工作原理同上。

利用传感器进行喷涂控制的流程参见图2，具体包括：

S401、喷枪在关闭状态下从起点向喷涂行程起点移动。

S402、喷涂行程起点处的传感器检测喷枪是否到达喷涂行程起点，若是，则执行S403，若否，则喷枪继续向喷涂行程起点移动。

S403、打开喷枪，并向喷涂行程终点移动。

S404、喷涂行程终点处的传感器检测喷枪是否到达喷涂行程终点，若是，则执行S405，若否，则喷枪继续向喷涂行程终点移动。

S405、关闭喷枪，并向终点移动。

S406、到达终点，反向移动。

S407、喷涂行程终点处的传感器检测喷枪是否返回喷涂行程终点，若是，则执行S408，若否，则喷枪继续向喷涂行程终点移动。

S408、打开喷枪，并返回到起点。

S409、喷涂行程起点处的传感器检测喷枪是否返回喷涂行程起点，若是，则执行S410，若否，则喷枪继续向喷涂行程起点移动。

S410、关闭喷枪，并向起点移动。

若控制总开关未关闭，则重复执行S401-S410，实现往复喷涂。

采用不同的传感器，来对喷枪的移动进行检测，以相应改变喷枪的喷射状态，实现了上述实施例的技术方案，改善了现有技术中全称喷射涂料的喷射控制方法，解决了现有技术中浪费喷射涂料的技术问题。本实用新型包括但不限定于以上三种传感器的具体实现方式和设置方式，不以上述范围限定本实用新型的保护范围，现有技术中检测目标达到某一位置的传感检测技术都应当属于本实用新型的保护范围。

实施例3：在本实用新型的实施例中，所述喷涂控制装置还包括输入面板160，用于设定起点与喷涂行程起点、喷涂行程起点与喷涂行程终点、喷涂行程终点与终点之间的长度；所述输入面板160将长度设定结果发送给控制器130，当所述喷枪140从起点移动且移动距离达到起点与喷涂行程起点之间的长度时，或从终点移动且移动距离达到终点与喷涂行程终点之间的长度时，控制器130控制喷射阀门141打开；当所述喷枪140从喷涂行程起点移动且移动距离达到喷涂行程起点与喷涂行程终点之间的长度时，或从喷涂行程终点移动且移动距离达到喷涂行程终点与喷涂行程起点之间的长度时，控制器130控制喷射阀门141关闭。

上述即为利用可编程逻辑控制器(PLC)，在程序中设定起点与喷涂行程起点之间的距离为第一设定值、喷涂行程起点与喷涂行程终点之间的距离为第二设定值、喷涂行程终点与终点之间的距离为第三设定值，控制流程参见图3，具体包括：

S501、喷枪在关闭状态下从起点向喷涂行程起点移动。

S502、判断喷枪的移动距离是否达到第一设定值，若是，则执行S503，若否，则喷枪继续向喷涂行程起点移动。

S503、打开喷枪，并向喷涂行程终点移动。

S504、判断喷枪的移动距离是否达到第二设定值，这里的移动距离为执行S503为初始状态的移动距离，若是，则执行S505，若否，则喷枪继续向喷涂行程终点移动。

S505、关闭喷枪，并向终点移动。

S506、到达终点，反向移动。

S507、判断喷枪的移动距离是否达到第三设定值，这里的移动距离为到达终点后反向移动的距离，若是，则执行S508，若否，则喷枪继续向喷涂行程终点移动。

S508、打开喷枪，并向喷涂行程起点移动。

S509、判断喷枪的移动距离是否达到第二设定值，这里的移动距离为执行S508为初始状态的移动距离，若是，则执行S510，若否，则喷枪继续向喷涂行程起点移动。

S510、关闭喷枪，并返回到起点。

若控制总开关未关闭，则重复执行S501-S510，实现往复喷涂。

这种采用预先编程设定的方式，控制在不同的阶段开启或者关闭喷枪，简单有效，尤其适用于流水线操作台中。

具体地，所述移动导轨110用于供喷枪作往复运动，所述移动轨道架设在传送带上方，所述传送带用于传送待喷工件，多次往复式的喷涂方法常用于对流水线上的工件喷涂：流水线上以恒定速率传送待喷涂的工件，在流水线上方固定一个移动滑轨，供喷枪作往复运动，所述喷枪的移动方向与流水线的传送方向垂直，本实施例中的多次往复式喷涂控制方法可以针对在流水线上不断传送的工件进行喷涂，提高喷涂效率。

为了进一步提高对工件的喷涂效率，可以采用上述控制装置对多个喷枪进行控制，并且，优选地，上述喷枪成对设置，优选的设置方式为每一对的喷枪对称设置在流水线上方，水平距离应大于喷涂行程的距离，且均倾斜一定的角度呈“内八”设置，这样使得有利于对工件的侧面进行喷涂，保证工件喷涂的完整性，由此也看出，所述喷涂行程与喷枪喷射口距离流水线传送面的垂直距离以及喷枪倾斜角度有关，所述喷枪从喷涂行程起点移动到喷涂行程终点过程中，对所述待喷件进行完整喷涂，包括：

具体地，喷枪的初始状态为静止在起点处，当启动控制后，喷枪从起点开始移动，并向喷涂行程起点加速移动，由于还未达到所述喷涂行程起点(即喷枪还未进入所述喷涂行程)，因此，这期间喷枪处于关闭状态。需要说明的是，喷枪的加速状态可以持续到从起点移动至喷涂行程起点这一过程，也可以在这一过程的前期部分进行加速，然后以匀速状态向喷涂行程起点移动，即所述第一运动状态包括两种情况，第一种情况为持续加速，第二种情况为先加速到预定速度，然后持续匀速。另一点需要说明的是，所述第一动作优选为关闭动作，但是，如果在到达喷涂行程起点之前预打开所述喷枪，同样可以实现本实用新型，因此，所述第一动作也包括两种情况，第一种情况为持续关闭动作，第二种情况为先关闭后打开动作。

具体地，所述喷涂行程定义为喷枪的喷涂行程起点到喷涂行程终点之间的距离行程，所述喷涂行程起点定义为喷枪喷射涂料恰能开始喷射到工件表面这一时机对应的喷枪所在的行程位置，并且，为了保障对工件喷涂的全面性，所述喷涂行程起点应在上述时机对应的喷枪所在的行程位置基础上向前预留一段安全距离，在安全距离内便开始喷涂，持续到喷涂行程内，下述的喷涂行程起点包括与时机对应的行程点及预留安全距离的行程点两种情况，以下引用喷涂行程起点时不再赘述。

当喷枪移动到喷涂行程起点时，打开所述喷枪(即第二动作为打开喷枪对工件进行喷涂)，开始对待喷工件进行喷涂，优选地，在整个喷涂行程内，喷枪匀速移动，使喷枪对工件进行均匀喷漆，本领域可以理解的是，这里的第二运动状态优选为匀速状态，且实际喷涂过程中，喷枪能实际基本匀速而非均对匀速，且匀速移动是提高喷涂均匀效果的有效手段而非必要手段，本实用新型的保护范围不受损失匀速移动限制，除匀速以外，根据工件喷漆不同部位不同喷漆厚度要求，相应设置第二运动状态，都属于本实用新型的保护范围。

当喷枪移动到喷涂行程终点时，关闭所述喷枪，停止对工件进行喷涂。所述喷涂行程终点定义为喷枪喷射涂料恰能喷射到工件表面以外这一时机对应的喷枪所在的行程位置，并且，为了保障对工件喷涂的全面完整性，所述喷涂行程终点应在上述时机对应的喷枪所在的行程位置基础上向后预留一段安全距离，喷涂动作持续到安全距离内，下述的喷涂行程终点包括与时机对应的行程点及预留安全距离的行程点两种情况，以下引用喷涂行程终点时不再赘述。

喷枪的最终状态为停留在终点，因此，所述喷枪的第三运动状态为减速移动，或者，为了防止在刚离开喷涂行程时就对工件停止喷涂会产生不良影响，优选地，在刚离开喷涂行程时，喷枪先保持匀速和打开状态，然后再转为减速并关闭状态，即所述第三运动状态包括以下两种方式，第一种方式为减速直至在终点静止，第二种方式为先匀速一段再减速直至在终点静止，对应地，所述第一动作为关闭喷枪停止对工件进行喷涂，或者继续打开喷枪一定时间后再关闭。

在本实施例中，进入喷涂行程之前及离开喷涂行程之后，关闭喷枪，停止对工件进行喷涂，减少了不必要的涂料喷涂，并且在喷涂行程以外的加速或者减速过程中，由于加速初始阶段及减速的末尾阶段移动速度慢，这两个阶段内喷射的涂料量相对于其他等长行程内的喷射涂料量来说是相对大的，也是最浪费的涂料部分，采用本实施例的喷涂控制方法，对小工件进行单向单次喷涂，大大节约了涂料成本。

继喷枪减速并静止在终点以后，以此为初始状态下，所述喷枪从终点开始移动，并向喷涂行程终点加速移动，由于还未达到所述喷涂行程终点(即喷枪还未进入所述喷涂行程)，因此，这期间喷枪处于关闭状态。需要说明的是，喷枪的加速状态可以持续到从终点移动至喷涂行程终点这一过程，也可以在这一过程的前期部分进行加速，然后最后阶段以匀速状态向喷涂行程终点移动，即所述第四运动状态包括两种情况，第一种情况为持续加速，第二种情况为先加速到预定速度，然后持续匀速。另一点需要说明的是，所述第一动作优选为关闭动作，但是，如果在到达喷涂行程起点之前预打开所述喷枪，同样可以实现本实用新型，因此，所述第一动作也包括两种情况，第一种情况为持续关闭动作，第二种情况为先关闭后打开动作。

所述第四运动状态与第一运动状态的相同点在于，可以都是先加速后匀速的状态，区别在于，两者加速度可以相同或者不相同。

当喷枪移动到喷涂行程终点时，打开所述喷枪(即第二动作为打开喷枪)，开始对待喷工件进行喷涂，优选地，在整个喷涂行程内，喷枪匀速移动，使喷枪对工件进行均匀喷漆，本领域可以理解的是，这里的第五运动状态优选为匀速状态，且实际喷涂过程中，喷枪能实际基本匀速而非均对匀速，且匀速移动是提高喷涂均匀效果的有效手段而非必要手段，本实用新型的保护范围不受损失匀速移动限制，除匀速以外，根据工件喷漆不同部位不同喷漆厚度要求，相应设置第二运动状态，都属于本实用新型的保护范围，所述第五运动状态以某一速度进行匀速运动，这个具体的速度值可以与第二运动状态的速度相同或者不同。

当喷枪移动到喷涂行程起点时，关闭所述喷枪，停止对工件进行喷涂。喷枪的最终状态为停留在起点，因此，所述喷枪的第六运动状态为减速移动，或者，为了防止在刚离开喷涂行程时就对工件停止喷涂会产生不良影响，优选地，在刚离开喷涂行程时，喷枪先保持匀速和打开状态，然后再转为减速并关闭状态，即所述第六运动状态包括以下两种方式，第一种方式为减速直至在终点静止，第二种方式为先匀速一段再减速直至在终点静止，对应地，所述第一动作为关闭喷枪停止对工件进行喷涂，或者继续打开喷枪一定时间后再关闭。需要说明的是，第六运动状态与第三运动状态的区别在于，具体移动减速的加速度可以相同或者不同。

采用本实施例的喷涂控制方法，对工件进行单次往复喷涂，由于在喷涂行程以外的行程内控制关闭喷枪，减少了对不必要区域的喷涂，大大节约了涂料成本。以总行程为1000单位为例，加速阶段和减速阶段各自的行程以100单位计算，再加上加速初始阶段及减速的末尾阶段移动速度与喷涂行程内匀速速度相比是慢很多的，因此，采用本实用新型的控制方法进行喷涂，涂料的节用率为30％以上。

在本实用新型的另一个实施例中，所述喷枪的喷口方向是旋转的，每一组的喷枪的喷口旋转为以相同的倾斜角度360°旋转，经过实践可知，通过对喷枪的喷口旋转，使得工件表面喷射得更加均匀，进一步改善喷涂效果。

在本实用新型的另一个实施例中，上述喷涂控制装置还包括显示面板170，所述显示面板170与所述输入面板160和控制器130连接，所述显示面板170用于显示长度设定结果及喷枪工作参数，所述喷枪工作参数包括但不限定于喷射压力、喷射涂料型号、喷射时间、喷枪移动速度等等。

实施例4：在本实用新型的一个实施例中，提供了一种自动控制喷枪，所述喷枪利用上述实施例提供的喷涂控制装置的控制器进行自动控制，具体地，所述喷枪具有电动电子阀门，所述电子阀门与电磁铁进行连接，所述电磁铁在控制器的控制下发生动作，具体为：喷涂行程起点和终点处设置有传感器，所述传感器检测所述喷枪是否到达喷涂行程起点/终点，当所述传感器检测到喷枪到达喷涂行程起点/终点时，所述传感器向控制器发送信号，控制器在接收到信号后分析处理所述信号，并将其转化为控制指令，对应地，所述控制器向电磁铁发送控制指令，比如：若控制指令为控制喷枪由关闭状态变为打开状态，则电磁铁动作推开电子阀门，继而喷枪打开；若控制指令为控制喷枪由打开状态变为关闭状态，则电磁铁掉电，电磁铁铁芯回到初始位置，电子阀门不受到电磁铁的推动作用儿关闭，继而喷枪停止喷涂涂料。

需要说明的是：上述实施例提供的控制装置在进行喷涂控制时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将识别装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。