油漆车间的分色控制装置及分色控制方法与流程

文档序号：16252332发布日期：2018-12-12 00:08阅读：638来源：国知局

本发明涉及分类控制技术，更具体地说，涉及油漆车间中进行分类分段输送的控制技术。

背景技术

在汽车制造的过程中，在油漆车间，比如涂装车间的色漆区域，无论是人工喷枪还是机械手喷枪，都有一套输漆系统。图1揭示了输漆系统的结构示意图。参考图1所示，输漆系统主要分为两部分：第一部分为各种不同颜色的漆的单独输漆管道，在图1中第一部分位于输漆系统的下半部分，不同颜色的漆的单独输漆管道用字母a、b、c、d、e标识。第二部分为公共管道p。在图1中第二部分的公共管道p位于输漆系统的上半部分，公共管道p包括连接各个单独输漆管道的汇总管道和连接到喷枪j的输出管道。在第一部分的单独输漆管道中，除了各色的漆之外，还有一根管道中为油漆清洗剂，也称为“稀料”。在图示的实施例中，单独输漆管道a中为油漆清洗剂，单独输漆管道b、c、d、e中为各色的漆。

在喷涂过程中，某一根单独输漆管道中的某种颜色的油漆经过第一部分输送到第二部分的公共管道p，之后再通过与第二部分的公共管道p输送到喷枪j，由喷枪j喷涂到车身表面。当喷枪喷完一种颜色，需要更换下一种颜色时。首先需要清洗干净公共管道p和喷枪内残留的上一种颜色的油漆，此时，就需要让第一部分的单独输漆管道a中的油漆清洗剂进入到第二部分的公共管道p以及喷枪j中，通过油漆清洗剂对残留的油漆进行清洗。之后，在新的颜色的油漆的喷涂开始之前，还需要将即将喷涂的下一种颜色的油漆先输送进公共管道以及喷枪中，从而将这些区域的油漆清洗剂清洗干净，防止油漆清洗剂被喷到车身表面，对车身表面的油漆造成反溶。

换句话说，在喷枪需要换色时，首先要用溶剂(油漆清洗剂)清洗管道和喷枪，之后要预加载下一种颜色的油漆，将管道和喷枪中残留的油漆清洗剂清洗干净，并确保管道以及喷枪内部都是即将喷涂的颜色的油漆。

从上述描述可知，每当需要换色时，都会产生油漆清洗剂以及油漆的损耗。换色的次数越多，油漆清洗剂以及油漆的损耗越严重。在目前的生产工序中，白车身车间生产的白车身的顺序是根据订单顺序进行生产。也就是说从白车身车间送往油漆车间的车身的颜色是随机排列的。如果在油漆车间内没有重新对车身的顺序进行排列，则会大幅度增加换色的频率，造成大量增加油漆清洗剂以及油漆的损耗。根据统计，一次换色需要增加的成本为30-50元人民币。若不对车身颜色进行重新排列，每年需要换色的次数平均为52078次，则每年由于换色而需要增加的成本约为150万到250万之间。

为了克服上述问题，目前常用的方法有两种：第一种是在色漆喷涂前增加一个人工岗位，此岗位的工人通过人工排序的方法对车身顺序重新进行排列。第二种是在色漆喷涂前增加一个颜色识别模块，识别出每辆车的颜色，而后通过程序计算，对车身顺序重新进行排列。

第一种增加人工岗位的方法的缺点是：由于工人状态的不稳定性，排列时的随机性较高，同时此岗位的工人由于各种原因，可能会经常离开岗位。那么在此工人离开岗位期间，车身颜色顺序就是随机进行排列的。这也增加了不确定性。

第二种增加识别装置的缺点是：首先，一条输送线上需要重复安装多套类型识别系统，从而增加了整个输送线的成本。其次，现在常用的车身识别设备是由一系列光眼组成的，这种车身识别系统对于车身的停止位置有较高的要求，而普通滚存无法满足精确定位停止位置的要求。因此会导致新增加的车身识别系统故障率升高，容易出现识别错误从而导致喷淋错误的情况。

可以理解的是，如果可以将相同颜色的车身自动归在一起后进入喷房进行喷涂，则可以大幅度减少更换颜色的频次，减少对于油漆清洗剂以及油漆的消耗。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种在油漆车间中进行分色控制的技术，将相同颜色的车身进行归类。

根据本发明的一实施例，提出一种油漆车间的分色控制装置，包括：输送滚床、摆渡车和数个分色存储线。输送滚床纵向传递车身，车身上具有颜色标志，输送滚床具有颜色识别模块，颜色识别模块读取并存储车身的颜色标志信息。摆渡车纵向传递车身，摆渡车自身能横向移动，摆渡车具有颜色标识模块，颜色标识模块接收并存储车身的颜色标志信息。数个分色存储线横向并列设置，每一条分色存储线上纵向排列数个车身，存储在同一个分色存储线上的数个车身具有相同的颜色标志。其中，车身传送到输送滚床上，输送滚床的颜色识别模块读取车身上的颜色标志，生成并存储该车身的颜色标志信息，输送滚床将车身纵向传递到摆渡车上，同时输送滚床的颜色识别模块向摆渡车的颜色标识模块传送该车身的颜色标志信息，摆渡车的颜色标识模块存储该车身的颜色标志信息，摆渡车根据颜色标志信息确定对应的分色存储线，摆渡车携带车身横向移动并与对应的分色存储线对齐，摆渡车将车身纵向传递到对应的分色存储线上。

在一个实施例中，输送滚床具有占位开关，车身位于输送滚床上，占位开关输出占位信号，车身离开输送滚床，占位开关输出复位信号。

在一个实施例中，车身位于输送滚床上，占位开关输出占位信号，占位信号触发颜色识别模块读取并存储颜色标志信息。

在一个实施例中，车身离开输送滚床，占位开关输出复位信号，复位信号对颜色识别模块进行复位。

在一个实施例中，摆渡车具有占位开关，车身位于摆渡车上，占位开关输出占位信号，车身离开摆渡车，占位开关输出复位信号。

在一个实施例中，车身位于摆渡车上，占位开关输出占位信号，占位信号触发颜色标识模块从颜色识别模块获取颜色标志信息。

在一个实施例中，车身离开输送滚床，占位开关输出复位信号，复位信号对颜色标识模块进行复位。

根据本发明的一实施例，提出一种油漆车间的分色控制方法，该分色控制方法由输送滚床、摆渡车和数个分色存储线共同执行，其中，输送滚床纵向传递车身，车身上具有颜色标志，输送滚床具有颜色识别模块，颜色识别模块读取并存储车身的颜色标志信息；摆渡车纵向传递车身，摆渡车自身能横向移动，摆渡车具有颜色标识模块，颜色标识模块接收并存储车身的颜色标志信息；数个分色存储线横向并列设置，每一条分色存储线上纵向排列数个车身，存储在同一个分色存储线上的数个车身具有相同的颜色标志；

该分色控制方法包括：

车身传送到输送滚床上；

输送滚床的颜色识别模块读取车身上的颜色标志，生成并存储该车身的颜色标志信息；

输送滚床将车身纵向传递到摆渡车上；

输送滚床的颜色识别模块向摆渡车的颜色标识模块传送该车身的颜色标志信息；

摆渡车的颜色标识模块存储该车身的颜色标志信息；

摆渡车根据颜色标志信息确定对应的分色存储线；

摆渡车携带车身横向移动并与对应的分色存储线对齐；

摆渡车将车身纵向传递到对应的分色存储线上。

在一个实施例中，输送滚床具有占位开关，

车身位于输送滚床上，占位开关输出占位信号，占位信号触发颜色识别模块读取并存储颜色标志信息；

车身离开输送滚床，占位开关输出复位信号，复位信号对颜色识别模块进行复位。

在一个实施例中，摆渡车具有占位开关，

车身位于摆渡车上，占位开关输出占位信号，占位信号触发颜色标识模块从颜色识别模块获取颜色标志信息；

车身离开摆渡车，占位开关输出复位信号，复位信号对颜色标识模块进行复位。

本发明的油漆车间的分色控制装置及分色控制方法，不需要额外增加颜色识别模块，通过信号传递的方式将车身的颜色标志信息进行传递。设置数条并行的分色存储线，将颜色相同的车身放置在同一条分色存储线上，同一分色存储线上的车身统一进行喷涂，从而降低换色的频次，节约油漆清洗剂以及油漆。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了输漆系统的结构示意图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置的结构示意图。

图3揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中输送滚床的控制逻辑。

图4揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中摆渡车的控制逻辑。

具体实施方式

图2揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置的结构示意图。参考图2所示，该油漆车间的分色控制装置包括：输送滚床102、摆渡车104和数个分色存储线106。

输送滚床102纵向传递车身，车身上具有颜色标志。输送滚床102具有颜色识别模块，颜色识别模块读取并存储车身的颜色标志信息。

摆渡车104纵向传递车身，摆渡车104自身能横向移动，摆渡车104具有颜色标识模块，颜色标识模块接收并存储车身的颜色标志信息。

数个分色存储线106横向并列设置，每一条分色存储线上纵向排列数个车身，存储在同一个分色存储线上的数个车身具有相同的颜色标志。

输送滚床102、摆渡车104和数个分色存储线106的工作过程如下：车身传送到输送滚床102上，输送滚床102的颜色识别模块读取车身上的颜色标志，生成并存储该车身的颜色标志信息。此处需要说明，颜色识别模块可以包括安装在输送滚床102上的光眼识别器，通过读取车身上的标志符号来识别车身颜色。颜色识别模块也可以包括可编程逻辑控制电路(plc)，通过接收上一级的输送滚床传输的颜色标志信息来获得颜色标志。如前面所提到的，由于光眼识别器对于车身摆放的位置的精度要求较高，因此在输送滚床102上的车身的定位精度能够满足光眼识别器的位置精度要求时，可以将颜色识别模块配置为包括光眼识别器。如果输送滚床102上的车身的定位精度不能满足光眼识别器的位置精度要求，则颜色识别模块配置为包括plc，接收来自上一级的输送滚床传输的颜色标志信息。各级的输送滚床之间传递颜色标志信息的方式和下面将要描述的输送滚床102和摆渡车104之间传递颜色标志信息的方式相同，下面会详细描述。

在一个实施例中，输送滚床102具有占位开关，占位开关能感应车身是否位于输送滚床上。当占位开关感应到车身位于输送滚床上时，占位开关输出占位信号，而占位信号会触发颜色识别模块读取并存储颜色标志信息。在一个实施例中，占位信号是一个脉冲信号。当占位开关感应到车身离开输送滚床时，占位开关输出复位信号，而复位信号对颜色识别模块进行复位。在一个实施例中，复位信号也是一个脉冲信号。

输送滚床102将车身纵向传递到摆渡车104上，同时输送滚床102的颜色识别模块向摆渡车104的颜色标识模块传送该车身的颜色标志信息。颜色标识模块可以是可编程逻辑控制电路(plc)，通过接收颜色标识模块传输的颜色标志信息来获得颜色标志。摆渡车的颜色标识模块存储该车身的颜色标志信息。摆渡车104根据颜色标志信息确定对应的分色存储线106，摆渡车104携带车身横向移动并与对应的分色存储线106对齐。摆渡车104将车身纵向传递到对应的分色存储线106上。相同颜色的车身在同一条分色存储线上依次排列存储。

在一个实施例中，摆渡车104具有占位开关，占位开关能感应车身是否位于摆渡车上。当占位开关感应到车身位于摆渡车上时，占位开关输出占位信号，而占位信号触发颜色标识模块从颜色识别模块获取颜色标志信息。在一个实施例中，占位信号是一个脉冲信号。当占位开关感应到车身离开摆渡车时，占位开关输出复位信号。而复位信号对颜色标识模块进行复位。在一个实施例中，复位信号也是一个脉冲信号。

下面结合图3和图4介绍输送滚床和摆渡车的控制逻辑。图3揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中输送滚床的控制逻辑。在输送滚床处会读取车身的颜色信息，从而确定对应的每辆车身的颜色信息。图4揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中摆渡车的控制逻辑，在摆渡车处需要根据车型颜色的不同，将车身送往不同的分色存储线，从而达到根据车身颜色重新进行排序的目的。

在一个实施例中，在输送滚床处的颜色识别模块直接利用原有的车型识别装置。车型识别装置包括一组光眼识别器，对车身上的标志符号进行识别以确定车型。颜色识别的原理与车型识别类似，也是对车身上的标志符号进行识别以确定颜色。因此，直接利用原有的车型识别装置能够实现车身颜色的识别。

当车身到达输送滚床时，输送滚床的占位开关输出占位信号，占位信号会触发颜色识别模块读取并存储颜色标志信息，获得车身需喷涂的颜色，如“白色”、“棕色”、“蓝色”等不同的颜色需求。颜色标志信息以逻辑开关的设置来存储。比如，“白色”、“棕色”、“蓝色”等各个颜色分别具有一个对应的逻辑开关，初始状态下，这些开关都被至于0。当识别出车身颜色为某一个颜色时，该颜色对应的逻辑开关被置于1，由此来存储颜色标志信息。输送滚床的颜色识别模块以及摆渡车的颜色标识模块上都有用于存储颜色的逻辑开关组，而颜色标志信息会在这些逻辑开关组之间进行传递，由此来传送颜色信息。

在输送滚床处的动作执行结束后，车身从输送滚床被传递到摆渡车上。在车身从输送滚床传递到摆渡车的过程中，输送滚床和摆渡车会分别产生启动信号，利用这两个启动信号和逻辑电路的组合，能够将颜色标志信息从输送滚床的颜色识别模块传递到摆渡车的颜色标识模块上。

首先参考图3，图3揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中输送滚床的控制逻辑。在图3所示的实施例中，车身的颜色为白色，逻辑开关组中对应于白色的逻辑开关被置为1。下面的描述中，仅对对应于白色的逻辑开关部分的电路进行说明，对应于其余颜色的逻辑开关部分的电路具有类似结构。在车身从输送滚床向摆渡车进行传递的过程中，输送滚床和摆渡车都启动，各自产生启动信号。输送滚床产生的启动信号为sa，sa置为1。启动信号sa与对应于白色的逻辑开关的信号sw共同连接到与门。两者进行“与”操作后的结果输出到触发器sr的s输入端。因为sa和sw均为1，因此触发器sr的s输入端为1。触发器sr的sr端为1，触发器sr处于工作状态。触发器sr的r端的输入信号nr为输送滚床的占位开关输出的信号的取反。输送滚床的占位开关在车身位于输送滚床上时持续输出为1的占位信号，在车身离开输送滚床时，占位开关输出一个周期的为0的复位信号。因此，对于输入信号nr来说，仅在复位信号的脉冲时，信号nr为1，其余时间，信号nr为0。因此，触发器sr的r端的输入信号nr仅在车身离开输送滚床时会有一个为1的脉冲信号，其余时间，均为0。这样，当车身离开输送滚床，从输送滚床向摆渡车输送时，触发器sr的s端和r端均为1，触发器的q端输出的信号为1。代表“白色”的颜色标志信息被输出，即从输送滚床的颜色识别模块输出到摆渡车的颜色标识模块。信号nr还被用于对输送滚床的颜色识别模块进行清零复位。如上面所描述的，信号nr输出持续的为0的连续脉冲信号(车身停留在输送滚床)，以及单周期的为1的脉冲信号(车身离开输送滚床)。但信号nr输出单周期的为1的脉冲信号时，代表车身已经离开输送滚床，利用该为1的脉冲信号，对输送滚床的颜色识别模块的逻辑开关组进行清零，所有的逻辑开关恢复到0的状态，等待下一个车身到来后的后续操作。

接下来参考图4，图4揭示了根据本发明的一实施例的油漆车间的分色控制装置中摆渡车的控制逻辑。摆渡车的颜色标识模块接收到了代表“白色”的颜色标志信息，即对应于白色的逻辑开关为1。摆渡车横向移动，移动到分色存储线106中存储白色车身的分色存储线相对齐。然后车身从摆渡车传递到分色存储线上。在车身从摆渡车传递到分色存储线上后，需要对摆渡车的颜色标识模块进行复位重置，即清除当前的颜色标志信息，准备在接收新车身时重新获取新的颜色标志信息。对于摆渡车的颜色标识模块的复位重置利用摆渡车的占位开关产生占位信号和复位信号。当车身位于摆渡车上时，占位开关输出占位信号，即为1的脉冲信号，当车身离开摆渡车时，占位开关输出复位信号，即为0的脉冲信号。参考图4所示，占位开关输出的信号为so。信号so首先经过一个延迟器，延迟一个周期后获得一个延迟信号sd。sd是前一个周期的so信号。然后，延迟信号sd与取反后的信号so共同输入到与门。即当前周期下的经过取反的信号so与前一个周期的信号so(即延迟信号sd)进行“与”操作，其输出就是重置信号rr。具体的逻辑如下：当车身位于摆渡车上时，信号so持续为1，因此sd为1，而取反后的so为0，这样与门的输出结果为0，重置信号rr为0。当车身离开摆渡车时，信号so输出一个为0的脉冲。此时，由于plc使用顺序扫描方式，因此延迟信号sd为前一周期的so，依旧为1。而当前周期的so经过取反后为1，这样在这个周期，与门的两个输入均为1，与门的输出结果也为1，重置信号rr为1。仅在该周期中，so信号与sd信号相反，在该周期过后，so信号和sd信号又是相同的，因此重置信号rr重新变成0。这样，重新信号在车身离开摆渡车时会经历从0到1再到0的过程，即产生一个为1的脉冲。利用重置信号rr的这个脉冲，对摆渡车的颜色标识模块进行复位重置。

输送滚床的输入信号nr也是基于输送滚床的占位开关的占位信号和复位信号产生，其产生的过程和原理与摆渡车的重置信号rr类似，同样是利用占位开关的输出以及延期器的组合实现，信号nr的产生过程也可以由图4所示的逻辑电路实现。

于是，该分色控制装置就能在不增加额外的车型识别系统的前提下，实现了新增的针对车身的颜色需求而重新对车身生产顺序进行重新排列的功能。而且是仅仅通过plc程序的修改实现的此功能，未增加任何新增设备。同时还能实现比新增识别设备更高的准确度，同时降低车身识别故障或者识别错误的可能性。

上述的实施例中，颜色识别模块和颜色标识模块是以plc的实现方式为例，介绍了其工作过程和执行逻辑。需要说明的是，颜色识别模块和颜色标识模块也可以以通用计算机结合软件的方式实现，即在通用计算机上执行相应的软件程序，来实现前述的颜色识别模块和颜色标识模块的逻辑功能。本发明并不限制颜色识别模块和颜色标识模块的实现方式，颜色识别模块和颜色标识模块既可以以硬件的方式实现，也可以以软件的方式实现，或者以软硬件结合的方式实现。无论是哪种实现方式，颜色识别模块和颜色标识模块的功能和逻辑执行过程是如上面所述的。

本发明还提出一种油漆车间的分色控制方法，该分色控制方法由输送滚床、摆渡车和数个分色存储线共同执行，输送滚床、摆渡车和数个分色存储线组成前述的分色控制装置。输送滚床纵向传递车身，车身上具有颜色标志，输送滚床具有颜色识别模块，颜色识别模块读取并存储车身的颜色标志信息；摆渡车纵向传递车身，摆渡车自身能横向移动，摆渡车具有颜色标识模块，颜色标识模块接收并存储车身的颜色标志信息；数个分色存储线横向并列设置，每一条分色存储线上纵向排列数个车身，存储在同一个分色存储线上的数个车身具有相同的颜色标志。