[实用新型]一种机器人用双流量计式数字化喷涂系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人用双流量计式数字化喷涂系统，属于机器人喷涂技术领域。

背景技术

目前，工业产品对机器人喷涂的涂层表面质量要求和漆膜厚度精度要求越来越高，在机器人运动精度已经足够高的前提下，约束喷涂作业质量进一步提高的瓶颈在于喷涂机器人的流量控制精度。但是，普通的恒压式喷涂系统无法对喷涂作业中的流量波动加以实时监测，更缺乏有效的远程调节手段。因此，迫切需要一种能够对喷枪流量进行实时检测与远程调节的自动化喷涂系统。

通过对已公开的文献、专利、工业产品的调研发现，现有的喷涂系统中喷枪流量检测、调节的技术手段有三种：

第一种，人工方法。检测办法是：打开喷涂机器人的供料系统，调节调压阀到某指定压力值，然后关闭喷枪的雾化空气和扇幅空气，打开喷枪，由工作人员手持测量工具(如量筒)在喷枪下接一定时间(如1分钟)，然后读取量筒数值，换算喷枪的单位时间吐出量。进一步的，若需要调节流量，办法是：若当前测得流量值偏高，则降低调压阀压力；反之，则提高调压阀压力。上述检测、调节过程需反复进行，直到喷枪流量达到要求为止，然后可以开始喷涂作业。这种方法的缺点显而易见：需要大量人工参与，降低了喷涂作业的自动化程度，不利于发挥机器人高效、自动化的特点。而且，对于易沉淀涂料或者长尺寸送料管路来说，涂料容易在管路内发生沉积，引起喷枪流量衰减或不稳定，导致工作人员不得不定期的、反复的监测调节喷枪流量，非常麻烦。

第二种，通过计量齿轮泵进行控制。如图1所示，该方法需要采用盲端送料方式，即喷枪只接一根进料管，然后在进料管上串接一台计量齿轮泵。齿轮泵的原理是通过齿轮转动带动涂料流动，每转动固定角度送出的涂料量是等同的，因此通过控制器控制齿轮泵的转速即可实现喷枪喷出流量的检测与控制。这种技术的缺点是仅适用于喷枪为盲端的涂料输送系统，若管路为循环供料类型，则会有一部分涂料经由回流管流回涂料容器，导致齿轮泵的输出流量大于喷枪的实际吐出流量。此外，计量齿轮泵系统的造价高昂且易磨损，需要定期标定，使用成本很高。

第三种，通过流量计和节流阀进行控制。如图2所示，该方法同样限定喷枪只接一根进料管，然后在进料管上串接节流阀和流量计，当流量计检测到流量有偏差时，控制器通过改变节流阀的开度来调节流量。这类方法的缺点与第二类方法相同，即仅适用于喷枪为盲端的管路类型，因为若管路为循环供料类型，则由于一部分涂料由回流管流回涂料容器，流量计所检测出的流量大于喷枪喷出的实际流量。此外，该方法需要把流量计布置在尽可能靠近喷枪的机械臂上，增加了机械臂末端的尺寸和重量，不适用于小型或内表面喷涂机器人。

综上所述，目前的喷涂系统中喷枪流量的自动检测和调节均针对盲端供料方式，然而对于很多高固体份、大比重、易沉淀涂料来说，却必须循环供料的方式，即在喷枪上接一个回流管，使涂料在涂料容器和喷枪之间不断循环，以防止涂料沉淀。在这种情况下，喷枪开枪时，一部分涂料从喷枪喷口喷出，一部分从回料管回流到涂料容器，现有的技术手段无法检测出到底有多少涂料从喷枪喷口喷出，更无法进行控制，只能被迫采用人工测量的方式。

此外，现有喷涂系统中，许多气动元器件(如泵、搅拌器等)仍采用“手动调压阀+压力表”的控制方法，由人工进行调节，自动化程度低，无法实现远程操作。

因此，迫切需要开发一种能够对循环供料模式下自动喷枪的流量进行实时、在线检测和闭环控制，并且对气动元器件实现远程控制的数字化喷涂系统，以便提高喷涂系统的自动化程度，提高喷涂机器人的作业质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于克服现有的机器人用喷涂系统中喷枪流量检测与控制、空气压力调节存在的缺陷，研制一种具有在线、实时流量检测能力和远程涂料、空气调节能力的机器人用双流量计式数字化喷涂系统，使之可用于不便于人工检测流量且必须使用循环供料模式进行供料的场合。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

机器人用双流量计式数字化喷涂系统，由流体部分、气路部分、控制部分组成，其特征在于：

涂料进料管001从涂料容器101中连出，依次连接涂料泵103、过滤器104、稳压器105、调压阀106、气动比例阀107、进料管数字式流量计108，最终连接到自动喷枪109的进料口，涂料回流管002从自动喷枪109的回料口连出，经回料管数字式流量计110、背压阀111连回到涂料容器101；