一种机器人喷涂设备的空喷检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及生产制造技术领域，尤其是一种机器人喷涂设备的空喷检测系统。


背景技术：

2.在汽车等产品的生产制造过程中，喷涂作业是其中一个重要的工序。在现有的涂装应用中，机器人喷涂技术使用广泛，其能够使得车体或者其他零部件的漆面膜厚均匀，具体主要是靠机器人喷涂系统齿轮泵精确控制油漆的用量来实现的。
3.相关技术中，喷涂系统一般通过伺服电机输出动力，使用减速机和联轴器传递动力至齿轮泵，并通过电机的编码器反馈形成一个半闭环的控制系统。在实际应用中，发现齿轮泵容易因使用出现磨损，因此需要经常拆卸更换。在拆卸更换齿轮泵时，可能会导致联轴器或者联轴器和齿轮泵轴之间的顶丝松动，致使电机动力无法正常传输至齿轮泵，继而使机器人发生空喷，影响喷涂质量和生产效率。
4.综上，相关技术中存在的问题亟需得到解决。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，有利于改善喷涂质量，提高机器人喷涂设备的生产效率。
7.为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：
8.一方面，本实用新型实施例提供了一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，所述机器人喷涂设备包括驱动电机、联轴器和齿轮泵；所述驱动电机通过所述联轴器和所述齿轮泵连接，所述驱动电机用于驱动所述齿轮泵进行喷涂作业；所述空喷检测系统包括：
9.微处理器模块、扭矩传感器、存储器、电源设备和报警器；
10.其中，所述扭矩传感器用于检测所述驱动电机运行时的输出扭矩，所述扭矩传感器和所述报警器连接所述微处理器模块，所述扭矩传感器还连接于所述存储器；
11.所述电源设备用于为所述微处理器模块、所述扭矩传感器、所述存储器和所述报警器供电。
12.另外，根据本实用新型上述实施例的一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，还可以具有以下附加的技术特征：
13.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述微处理器模块包括输入端口和输出端口；
14.所述扭矩传感器连接所述输入端口，所述输出端口连接所述报警器。
15.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述微处理器模块包括可编程逻辑控制器芯片。
16.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述报警器包括显示灯和蜂鸣器。
17.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述显示灯为led灯。
18.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述微处理器模块还包括开关组件；所述电源设备包括第一电源输出端口和第二电源输出端口；
19.所述开关组件包括第一电阻、开关管、二极管、第二电阻和继电器，所述继电器包括继电器线圈和继电器开关；
20.所述可编程逻辑控制器芯片通过所述第一电阻连接到所述开关管的第一端，所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端连接到所述二极管的负极，所述二极管的正极连接到第一电源输出端口，所述开关管的第三端还通过所述继电器线圈和所述第二电阻连接到第一电源输出端口，第二电源输出端口通过所述继电器开关连接至所述报警器。
21.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述开关管包括门极可关断晶闸管、电力晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管中的至少一种。
22.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述存储器为rom存储器。
23.本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：
24.本技术公开了一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，所述机器人喷涂设备包括驱动电机、联轴器和齿轮泵；所述驱动电机通过所述联轴器和所述齿轮泵连接，所述驱动电机用于驱动所述齿轮泵进行喷涂作业；所述空喷检测系统包括：微处理器模块、扭矩传感器、存储器、电源设备和报警器；其中，所述扭矩传感器用于检测所述驱动电机运行时的输出扭矩，所述扭矩传感器和所述报警器连接所述微处理器模块，所述扭矩传感器还连接于所述存储器；所述电源设备用于为所述微处理器模块、所述扭矩传感器、所述存储器和所述报警器供电。该系统可以通过扭矩传感器检测机器人喷涂设备工作过程中的扭矩数据，从而方便微处理器模块对机器人喷涂设备是否发生空喷进行监测。当出现空喷情况时，微处理器模块能够通过报警器及时通知相关的工作人员对机器人喷涂设备进行检修，从而改善喷涂质量，提高机器人喷涂设备的生产效率。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的一种机器人喷涂设备的空喷检测系统的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的一种机器人喷涂设备的空喷检测系统的开关组件的电路原理图。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所
指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在汽车等产品的生产制造过程中，喷涂作业是其中一个重要的工序。在现有的涂装应用中，机器人喷涂技术使用广泛，其能够使得车体或者其他零部件的漆面膜厚均匀，具体主要是靠机器人喷涂系统齿轮泵精确控制油漆的用量来实现的。
31.相关技术中，喷涂系统一般通过伺服电机输出动力，使用减速机和联轴器传递动力至齿轮泵，并通过电机的编码器反馈形成一个半闭环的控制系统。在实际应用中，发现齿轮泵容易因使用出现磨损，因此需要经常拆卸更换。在拆卸更换齿轮泵时，可能会导致联轴器或者联轴器和齿轮泵轴之间的顶丝松动，致使电机动力无法正常传输至齿轮泵，继而使机器人发生空喷，影响喷涂质量和生产效率。
32.有鉴于此，本技术实施例中提供了一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，该系统可以通过扭矩传感器检测机器人喷涂设备工作过程中的扭矩数据，从而方便微处理器模块对机器人喷涂设备是否发生空喷进行监测。当出现空喷情况时，微处理器模块能够通过报警器及时通知相关的工作人员对机器人喷涂设备进行检修，从而改善喷涂质量，提高机器人喷涂设备的生产效率。
33.下面，结合具体的附图，对本技术实施例中提供的一种机器人喷涂设备的空喷检测系统进行详细的说明介绍。
34.本技术实施例中提供的一种机器人喷涂设备的空喷检测系统，可以应用于生产制造技术领域。具体地，其可以应用在具有机器人喷涂设备的相关生产线上。此处，机器人喷涂设备本身一般包括有驱动电机、联轴器和齿轮泵；其中，驱动电机用于驱动齿轮泵动作，进行喷涂作业，联轴器用于传输驱动电机的动力到齿轮泵。
35.本技术实施例提供的空喷检测系统，请参照图1，其主要包括：
36.微处理器模块、扭矩传感器、存储器、电源设备和报警器；
37.其中，所述扭矩传感器用于检测所述驱动电机运行时的输出扭矩，所述扭矩传感器和所述报警器连接所述微处理器模块，所述扭矩传感器还连接于所述存储器；
38.所述电源设备用于为所述微处理器模块、所述扭矩传感器、所述存储器和所述报警器供电。
39.本技术实施例中，提供一种可自动监测机器人喷涂设备是否发生空喷情况的检测系统。具体地，该系统中包括有微处理器模块、扭矩传感器、存储器、电源设备和报警器。其中，微处理器模块为系统内的控制核心，其可以基于扭矩传感器检测到的数据，判断机器人喷涂设备的工况。并且，微处理器模块可以输出相关的控制信号到报警器，从而触发报警器执行报警动作，以使得工作人员能够快速地了解到相关的机器人喷涂设备发生了空喷的情况，方便及时对设备进行检修作业，尽可能防止出现喷涂不完全或者不均匀的情况，有利于
改善产品的产出质量。
40.具体地，在一些实施例中，本技术的微处理器模块可以由包括mcu单片机、plc(可编程逻辑控制器)、fpga、cpld、dsp、arm等在内的任一种或多种处理器芯片构成，例如，单片机芯片可以设置为stc12系列单片机芯片或者stm32系列单片机芯片。当然，具体的芯片选型可以根据需要灵活调整，本技术实施例中并不对此进行限定。本技术实施例中，微处理器模块包括有输入端口和输出端口，其中，输入端口连接扭矩传感器，用于接收扭矩传感器检测到的驱动电机运行时的输出扭矩；输出端口连接到报警器，可以输出相关信号控制报警器动作，执行报警功能。
41.具体地，本技术实施例中，扭矩传感器可以实现各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器可以将扭力的物理信号转换成精确的电信号。具体地，此处的电信号既可以是电压信号，也可以是电流信号，具体可以根据需要选择对应的扭矩传感器型号。本技术对此不作限制。
42.扭矩传感器检测到的驱动电机运行时的输出扭矩可以转换为电压信号或者电流信号输入到微处理器模块中，微处理器模块中的相关芯片内可以包括有比较器，该比较器预先设置有用于比较的电压信号和电流信号，该信号的数值范围和正常喷涂情况下驱动电机输出的扭矩数值大小相关。具体地，可以使用各种不同类型的涂料，在正常的喷涂流量下对驱动电机输出的扭矩数值进行统计，然后设定出正常的范围，再基于输出扭矩和电压信号(或者电流信号)的换算关系，设定出比较器的比较电压信号(或者比较电流信号)。当机器人喷涂设备出现空喷时，其中的驱动电机的输出扭矩将会出现异常，如此，微处理器模块内的比较器的输出也将输出和平时不同的电压信号，从而能够使得微处理器模块感知到机器人喷涂设备出现空喷，输出对应的控制信号控制报警器动作。
43.需要说明的是，本技术实施例中，微处理器模块输出的用于控制报警器动作的信号可以是高低电平变化信号，该信号可以通过改变报警器的供电通路导通和断开，实现对报警器的动作控制。
44.本技术实施例中，存储器连接于扭矩传感器，其可以用于存储机器人喷涂设备工作过程中的输出扭矩数据。如此，即使在机器人喷涂设备未实际出现空喷的情况下，也能基于存储的长时间的工作数据对其进行分析，方便做到提前预警。在一些实施例中，该存储器可以采用rom存储器。
45.本技术实施例中，电源设备用于为各个设备和组件提供电源，其输出电源等级可以包括24v、5v等，其内具体的电路可以包括任一种常见的电压变换电路，本技术对此不作限制。
46.在一些实施例中，本技术的报警器包括显示灯和蜂鸣器。
47.本技术实施例中，报警器可以选择声光报警装置，包括显示灯和蜂鸣器。从而能够多方位地提示工作人员机器人喷涂设备出现空喷的情况，需要及时检修。具体地，本技术实施例中，声光报警装置的显示灯可以选用led灯等。
48.本技术实施例中，如前所述的，微处理器模块对报警器内相关组件等的控制，可以基于对其电源通断的控制来实现，下面结合附图，以报警器的整体为例，对本技术中提供的机器人喷涂设备的空喷检测系统的这部分电路原理的一种实施例进行说明。
49.参照图2，在一些实施例中，微处理器模块包括开关组件；
50.该开关模块包括第一电阻r1、三极管u1、二极管d1、第二电阻r2和继电器，继电器包括继电器线圈k1和继电器开关k2；所述电源设备包括第一电源输出端口和第二电源输出端口；
51.微处理器模块的输出端口(如可编程逻辑控制器芯片的引脚)通过第一电阻r1连接到三极管u1的基极，三极管u1的发射极接地，三极管u1的集电极连接到二极管d1的负极，二极管d1的正极连接到第一电源输出端口，三极管u1的集电极还通过继电器线圈k1和第二电阻r2连接到第一电源输出端口，第二电源输出端口通过继电器开关k2连接至报警器。
52.本技术实施例中，微处理器模块的输出端口可以在动作时输出高电平脉冲信号，该脉冲信号将使得三极管u1导通，从而令第二电阻r2和继电器线圈k1的串联电路得电，继电器线圈k1吸引继电器开关k2闭合，使得第二电源输出端口连接至报警器为其提供电源，从而触发报警器工作。图2中所示的第一电源输出端口vcc1、第二电源输出端口vcc2分别为第一电源输出端口和第二电源输出端口；二极管d1的作用是为继电器线圈k1续流，防止其损坏电路。
53.此处，需要说明的是，上述的三极管可以更换为任一种开关管，例如可以包括门极可关断晶闸管、电力晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管中的任意一种，本技术对此不作限制。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。