在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法
【專(zhuān)利摘要】一種在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法。其特點(diǎn)是組建X/Y/Z三坐標(biāo)機(jī)器人和交流伺服控制系統(tǒng)，在三坐標(biāo)機(jī)器人的定位端安置霧化噴嘴及束流裝置，由束流裝置向高溫物體表面進(jìn)行噴涂；利用AutoCad2004的二次開(kāi)發(fā)功能，提取出所需標(biāo)識(shí)的字符或圖案的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù)：送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；送入計(jì)算機(jī)及涂料和噴嘴控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的開(kāi)啟、關(guān)閉，從而在高溫物體表面描繪出所需的字符或圖案。其優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)力豐富，字符和圖案不會(huì)出現(xiàn)諸如拖尾、模糊、粘連等現(xiàn)象；可靠性和可維護(hù)性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及于高溫產(chǎn)品標(biāo)識(shí)【技術(shù)領(lǐng)域】，主要應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的高溫產(chǎn)品的表面標(biāo)識(shí)，特別是大跨度溫度范圍的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]冶金企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，決定了其所生產(chǎn)的主要產(chǎn)品，包括鋼坯、板/卷及各種型材，生產(chǎn)完成后的表面溫度都非常高，，而且，不同的產(chǎn)品，其軋制完成后的表面溫度差異很大，最高可達(dá)近千度的高溫，對(duì)于這些產(chǎn)品的表面標(biāo)識(shí)工作，大多數(shù)企業(yè)基本采用的都是人工噴字或壓膜、甚至手繪的方式，將產(chǎn)品的出廠數(shù)據(jù)附著在產(chǎn)品的表面或側(cè)面，以便于對(duì)產(chǎn)品的辨識(shí)和追溯。
[0003]目前所應(yīng)用的自動(dòng)標(biāo)識(shí)裝置，基本上均為進(jìn)口設(shè)備，其所采用的都是以點(diǎn)陣組合的方式，即利用專(zhuān)用的多路閥控噴嘴，將涂料以點(diǎn)狀的形式，噴涂在被標(biāo)識(shí)物體的表面，通過(guò)噴點(diǎn)在平面空間的組合，以7*9點(diǎn)陣或9*11點(diǎn)陣，組合成所需的字符或圖案。
[0004]這種標(biāo)識(shí)方式，由于要控制噴點(diǎn)的大小和噴出量的一致，對(duì)多路閥控噴嘴組件的技術(shù)要求很高，因噴嘴的口徑很小，一般在0 0.3mm左右，這就對(duì)所噴涂的涂料有著特定的技術(shù)要求，既要能夠可靠附著在被標(biāo)識(shí)的物體表面，又要求涂料不得粘滯、堵塞噴嘴，流平性好、不易沉淀，還要便于清洗，所以，國(guó)外進(jìn)口的標(biāo)識(shí)設(shè)備所用的涂料，一般都配有相應(yīng)的清洗溶劑。
[0005]這種形式的進(jìn)口噴涂標(biāo)識(shí)設(shè)備，所存在的主要技術(shù)缺陷，表現(xiàn)為:
1、由于采用點(diǎn)陣方式，這就要求各個(gè)噴嘴所噴出的噴點(diǎn)的大小一致，噴量均勻，才能保證所組成的點(diǎn)陣字符或圖案的規(guī)整、美觀，但因閥控噴嘴組件采用的是閥針與噴嘴硬接觸和硬密封的方式，難免存在金屬的磨損和噴嘴的泄漏，以及閥針的行程、動(dòng)作時(shí)間等等不一致等的問(wèn)題，從而時(shí)常導(dǎo)致所噴出的噴點(diǎn)，在大小、邊緣、形狀等方面，產(chǎn)生較大差異，甚或毛刺和噴點(diǎn)的缺失，從而，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的外觀；
2、目前，進(jìn)口設(shè)備所用的涂料，大多是應(yīng)用在250°C溫度以下的物體表面，如果溫度再高，達(dá)到上千度，則必須使用高溫型涂料，而目前能夠應(yīng)用于高溫物體表面噴涂的，絕大多數(shù)均為水性涂料，而該種涂料與多路閥控噴嘴組件之間很難兼容，即采用多路閥控噴嘴組件進(jìn)行標(biāo)識(shí)時(shí)，無(wú)法有效使用水性高溫涂料；
3、當(dāng)點(diǎn)陣標(biāo)識(shí)設(shè)備高速運(yùn)行時(shí)，很容易產(chǎn)生噴點(diǎn)的拖尾或粘連，影響標(biāo)識(shí)效果；
4、當(dāng)所標(biāo)識(shí)的物件，表面溫度變化范圍很大時(shí)，特別是對(duì)于超過(guò)300°C以上的高溫物體，則進(jìn)口點(diǎn)陣標(biāo)識(shí)設(shè)備將很難兼顧高低溫變化過(guò)大的表面標(biāo)識(shí)工作；
5、多路閥控噴嘴組件的維護(hù)、更換和調(diào)試工作，較為繁雜、困難；
6、進(jìn)口設(shè)備的購(gòu)置成本以及隨后的維護(hù)和運(yùn)行成本較高；
7、由于受點(diǎn)陣制約，其所能表示的字符或圖案的能力極為有限，而圖案也必須進(jìn)行事前編制、固化，對(duì)于稍微復(fù)雜一些的字符和圖案，諸如商標(biāo)等，基本上沒(méi)有表現(xiàn)能力，也就很難形成用戶(hù)的個(gè)性化標(biāo)識(shí)。
[0006]目前，國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)的產(chǎn)品自動(dòng)標(biāo)識(shí)作業(yè)，基本上都是采用此類(lèi)設(shè)備和方法進(jìn)行，也基本上是應(yīng)用在300°C以下的產(chǎn)品表面，而對(duì)于更高的溫度，則須使用專(zhuān)用的高溫涂料，迄今尚無(wú)能夠使用一種涂料和一套設(shè)備，就能夠完成從常溫到1300°C這樣大跨度變化范圍的自動(dòng)標(biāo)識(shí)的方法和設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是提供一種能夠全面適用于高低溫大跨度產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)各種現(xiàn)場(chǎng)條件、標(biāo)識(shí)要求和內(nèi)容，以及各溫度段無(wú)限制的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法。
[0008]本發(fā)明的解決方案是這樣的:
本發(fā)明包括步驟:
(1)、組建X/Y/Z三坐標(biāo)機(jī)器人和交流伺服控制系統(tǒng)，使得三坐標(biāo)機(jī)器人按照所指定的軌跡運(yùn)動(dòng)；
(2)、在三坐標(biāo)機(jī)器人的定位端安置霧化噴嘴及束流裝置，由束流裝置向高溫物體表面進(jìn)行噴涂；
(3)、利用AutoCad2004的二次開(kāi)發(fā)功能，提取出所需標(biāo)識(shí)的字符或圖案的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù),將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù):
a、送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
b、送入計(jì)算機(jī)及涂料和噴嘴控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的開(kāi)啟、關(guān)閉，從而在高溫物體表面描繪出所需的字符或圖案。
[0009]進(jìn)一步的:還包括步驟:測(cè)取被標(biāo)識(shí)物體的厚度，將物體厚度數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的物體厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。
[0010]進(jìn)一步的:所述的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括標(biāo)識(shí)內(nèi)容所占的物理長(zhǎng)度和寬度。
[0011]進(jìn)一步的:還包括步驟:將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)及涂料控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的循環(huán)、清洗。
[0012]進(jìn)一步的:組建X/Y/Z三坐標(biāo)機(jī)器人是利用直線(xiàn)模組或直線(xiàn)導(dǎo)軌，搭建一套X/Y/Z三坐標(biāo)的三坐標(biāo)機(jī)器人，并在各運(yùn)動(dòng)軸上配置相應(yīng)的星形減速機(jī)和交流伺服電機(jī)。
[0013]進(jìn)一步的:束流裝置是設(shè)置一個(gè)下凹室，設(shè)置在霧化噴嘴下方，下凹室下部設(shè)置引流管，引流管的出口正對(duì)高溫物體表面，對(duì)下凹室施加負(fù)壓，將多余的涂料，經(jīng)束流裝置的負(fù)壓孔采用負(fù)壓的方式進(jìn)行回收；在束流裝置引流管的出口處設(shè)置有負(fù)壓腔，對(duì)負(fù)壓腔施加負(fù)壓回收引流管出口多余的涂料。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、表現(xiàn)能力豐富，原則上講，只要AutoCad2004能夠描述的字符或圖案，本方法基本上都能夠在產(chǎn)品表面予以再現(xiàn)，不僅可滿(mǎn)足用戶(hù)的不同標(biāo)識(shí)要求，也可形成各個(gè)用戶(hù)的個(gè)性化標(biāo)識(shí)；
2、所標(biāo)識(shí)的字符和圖案，規(guī)整、美觀、版面干凈、邊緣清晰、醒目，不會(huì)出現(xiàn)諸如拖尾、模糊、粘連等現(xiàn)象；
3、設(shè)備結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，控制靈活，可適用于各種需要進(jìn)行高低溫范圍標(biāo)識(shí)的生產(chǎn)場(chǎng)所，且無(wú)需專(zhuān)用場(chǎng)地和基礎(chǔ)，同時(shí)，設(shè)備機(jī)架，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，靈活安裝和制作； 4、操作及內(nèi)容變換，以及字符或圖案的變更簡(jiǎn)單，用戶(hù)只要會(huì)操作AutoCad2004軟件，就可輕松變換所需的標(biāo)識(shí)樣式；
5、因?yàn)橹挥幸粋€(gè)噴嘴，設(shè)備及系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，故障處理快捷，提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，以及軌跡的一致性；
6、有效兼容了高溫水性涂料和霧化噴嘴的特性，使得對(duì)高低溫大跨度產(chǎn)品表面標(biāo)識(shí)成為可能，也為國(guó)產(chǎn)水性涂料，開(kāi)拓了一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域；
7、最大限度地降低了高溫產(chǎn)品自動(dòng)標(biāo)識(shí)設(shè)備的采購(gòu)和運(yùn)行成本；
8、由于所采用的設(shè)備和技術(shù)，如三坐標(biāo)機(jī)器人、AutoCad軟件、霧化噴嘴、交流伺服裝置、水性涂料等，都是成熟的技術(shù)和裝置，廠家眾多，這就為設(shè)備的供應(yīng)渠道，提供了豐富的選擇，也保證了備件的及時(shí)，減少了備件資金的積壓；
9、由于涂料霧化噴嘴，采用專(zhuān)用的涂料閥來(lái)控制其開(kāi)啟和關(guān)閉，噴嘴本身并不需要?jiǎng)幼?，這就保證了噴嘴的工作狀況和使用壽命；
10、字符和圖案的大小、類(lèi)型，可任意設(shè)定或變更。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖是本發(fā)明的實(shí)施例。
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意。
[0017]圖2圖1的俯視圖。
[0018]圖3本發(fā)明的束流裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的噴涂管路系統(tǒng)原理圖。
[0021]圖6本發(fā)明的三維運(yùn)動(dòng)定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明的附圖明細(xì)如下:1_加強(qiáng)型角件；2-立柱；3-支撐腳；4-連接柱I ;5-Y軸直線(xiàn)模組；6-Χ軸伺服電機(jī)；7-Χ軸直線(xiàn)模組；8-Χ軸同步桿；9-閥組箱；10-Ζ軸直線(xiàn)模組；11-噴嘴連接件；12-噴嘴座；13-束流裝置；14-安裝底板；15-固定塊；16-工作梁；17_橫梁；18-Υ軸伺服電機(jī)；19-Ζ軸伺服電機(jī)；20-Υ軸同步桿；21_涂料噴嘴；22噴嘴固定螺絲；23-噴嘴固定座；24_固定螺絲；25_固定底板；26_調(diào)節(jié)板；27_固定螺絲；28_固定螺栓、螺母；29_螺絲；30_孔板；31_密封墊；32_束流板；33_引流孔；34 —負(fù)壓孔；35_計(jì)算機(jī)；36-伺服控制卡；37_端子板；38_伺服控制器；39_交流伺服電機(jī)；40_手動(dòng)球閥；41_空氣過(guò)濾器；42_調(diào)壓閥；43_霧化氣電磁閥；44-清洗水閥；45_涂料閥；46_清洗水閥控制電磁閥；47_涂料閥控制電磁閥；48_水過(guò)濾器；49_手動(dòng)閥；50_涂料循環(huán)泵；51_調(diào)壓閥；52-涂料桶；53_涂料抽取泵控制電磁閥；54_調(diào)壓閥；55_涂料抽取泵；56_涂料回收桶；57-清水管路；58_空氣管路；59_涂料管路；60_共用管路；61_Χ軸運(yùn)動(dòng)滑塊；62_Χ軸同步輪；63-Υ軸運(yùn)動(dòng)滑塊；64-Υ軸同步輪；65-Ζ軸同步輪，66-Χ軸聯(lián)軸器+減速機(jī)；67_Υ軸聯(lián)軸器+減速機(jī)；68-Ζ軸聯(lián)軸器+減速機(jī)。
[0023]本發(fā)明包括步驟:
(I)、組建Χ/Υ/Ζ三坐標(biāo)機(jī)器人和交流伺服控制系統(tǒng)，使得三坐標(biāo)機(jī)器人按照所指定的軌跡運(yùn)動(dòng)；組建Χ/Υ/Ζ三坐標(biāo)機(jī)器人是利用直線(xiàn)模組或直線(xiàn)導(dǎo)軌，搭建一套Χ/Υ/Ζ三坐標(biāo)的三坐標(biāo)機(jī)器人，并在各運(yùn)動(dòng)軸上配置相應(yīng)的星形減速機(jī)和交流伺服電機(jī)；
(2)、在三坐標(biāo)機(jī)器人的定位端安置霧化噴嘴及束流裝置，由束流裝置向高溫物體表面進(jìn)行噴涂；
(3)、利用AutoCad2004的二次開(kāi)發(fā)功能，提取出所需標(biāo)識(shí)的字符或圖案的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù),將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù):
a、送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
b、送入計(jì)算機(jī)及涂料和噴嘴控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的開(kāi)啟、關(guān)閉及循環(huán)、清洗，從而在高溫物體表面描繪出所需的字符或圖案。
[0024]還包括步驟:測(cè)取被標(biāo)識(shí)物體的厚度，將物體厚度數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的物體厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。
[0025]所述的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括標(biāo)識(shí)內(nèi)容所占的物理長(zhǎng)度和寬度。
[0026]束流裝置是設(shè)置一個(gè)下凹室，設(shè)置在霧化噴嘴下方，下凹室下部設(shè)置引流管，引流管的出口正對(duì)高溫物體表面，對(duì)下凹室施加負(fù)壓，將多余的涂料，經(jīng)束流裝置的負(fù)壓孔采用負(fù)壓的方式進(jìn)行回收。
[0027]本發(fā)明如圖1、圖2和圖6所示的實(shí)施例中，包括有設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架，設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架是由多根采用矩形鋁合金異型材制成的立柱2、連接柱4、工作梁16以及橫梁17通過(guò)螺栓相互連接構(gòu)成的立體矩形框架，在設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架的底部連接有支撐腳3，在各柱體和梁體相連處設(shè)有加強(qiáng)角件1，各部件之間通過(guò)螺栓連接。在設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架上安裝有三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)，三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)由X軸、Y軸和Z軸構(gòu)成，在設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架的工作梁16上設(shè)有直線(xiàn)模組安裝底板14，三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)的X軸由兩根相同的X軸直線(xiàn)模組7通過(guò)固定塊15安裝在直線(xiàn)模組安裝底板14上構(gòu)成，在X軸上設(shè)有可以沿X軸滑動(dòng)的X軸運(yùn)動(dòng)滑塊61 ;三維定位機(jī)構(gòu)的Y軸由兩根相同的Y軸直線(xiàn)模組5構(gòu)成，并安裝在X軸運(yùn)動(dòng)滑塊61上，在Y軸上設(shè)有可以沿Y軸滑動(dòng)的Y軸運(yùn)動(dòng)滑塊63 ;所述三維定位機(jī)構(gòu)的Z軸為一根Z軸直線(xiàn)模組，其安裝在Y軸運(yùn)動(dòng)滑塊63上，在的X軸、Y軸、Z軸的兩端分別安裝有限位開(kāi)關(guān)。上述的設(shè)備基礎(chǔ)機(jī)架和三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)采用的是積木式逐件疊加安裝的結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和熱軋鋼板標(biāo)識(shí)要求，進(jìn)行靈活的裁剪、組合并逐件安裝，不僅結(jié)構(gòu)輕巧、方便運(yùn)輸、占地小，也無(wú)需設(shè)備基礎(chǔ)，而且也大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)的安裝調(diào)試時(shí)間，也大大節(jié)省了基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工費(fèi)用。
[0028]在圖4、圖6中，三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)上設(shè)有交流伺服控制裝置，該交流伺服控制裝置包括有分別安裝在所述三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)的X軸、Y軸和Z軸上的三臺(tái)交流伺服電機(jī)39，其中X軸的伺服電機(jī)6及同軸減速機(jī)通過(guò)X軸X軸同步桿與X軸同步輪62相連，Y軸的伺服電機(jī)18及同軸減速機(jī)通過(guò)Y軸同步桿20與Y軸的同步輪64相連，Z軸伺服電機(jī)19及同軸減速機(jī)通過(guò)Z軸聯(lián)軸器68與Z軸的同步輪65相連；所述的三臺(tái)交流伺服電機(jī)39的輸入端與伺服控制器38的輸出端連接，伺服控制器38與端子板37連接，端子板37與安裝在計(jì)算機(jī)35主板的PCI插槽上的嵌入式伺服控制卡連接，通過(guò)在計(jì)算機(jī)35輸入的數(shù)據(jù)和控制要求，控制各伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和各電磁閥的開(kāi)啟。在別的實(shí)施方式中伺服控制器也可以是通過(guò)以太網(wǎng)與計(jì)算機(jī)連接。
[0029]在三維坐標(biāo)定位機(jī)構(gòu)上連接有由噴涂管路系統(tǒng)和束流裝置13構(gòu)成的噴涂機(jī)構(gòu)，噴涂管路系統(tǒng)是由噴涂控制部分、噴頭清洗部分和涂料回收部分構(gòu)成，其中噴涂控制部分包括有通過(guò)管路相互連接的涂料桶52，涂料閥45，壓縮空氣手動(dòng)球閥40，空氣過(guò)濾器41，空氣調(diào)壓器51，涂料循環(huán)閥50 ;所述的噴頭清洗部分是由噴嘴21，清洗水閥44，清洗水閥控制電磁閥46，調(diào)壓閥42，霧化器電磁閥43，水過(guò)濾器48，手動(dòng)閥49通過(guò)管路連接構(gòu)成，所述的手動(dòng)閥49連通清水管路57 ;所述的涂料回收部分是由涂料回收桶56，涂料抽取泵55，調(diào)壓閥54，涂料抽取泵控制電磁閥53構(gòu)成；所述的涂料閥45、清洗水閥44、清洗水控制電磁閥58和涂料閥控制電磁閥59集成安裝在一個(gè)托架上，并與Y軸運(yùn)動(dòng)滑塊63連接；所述的束流裝置13通過(guò)固定底板25安裝在Z軸的下端，由固定在噴嘴固定座23上的涂料噴嘴21，調(diào)節(jié)板26，安裝在調(diào)節(jié)板26上的束流板32，安裝在所述束流板32上的引流孔33以及負(fù)壓孔34構(gòu)成，所述的負(fù)壓孔34通過(guò)殘料回收管路與所述的涂料回收桶56連通。噴涂管路系統(tǒng)的各個(gè)部件之間采用耐高溫的軟管連接，涂料抽取泵55可以采用氣動(dòng)隔膜泵，它與相應(yīng)的調(diào)壓閥54、涂料抽取泵控制電磁閥53構(gòu)成涂料回路，用于涂料的輸送、循環(huán)和回收。涂料桶52用于存儲(chǔ)涂料，在涂料桶內(nèi)設(shè)有攪拌器用于將桶內(nèi)的涂料進(jìn)行均勻攪拌，以防止涂料的沉淀和凝結(jié)。清水管路57連通自來(lái)水管作為清洗水，經(jīng)手動(dòng)閥49及相應(yīng)的水過(guò)濾器48、清洗水閥控制電磁閥46、霧化氣電磁閥43，構(gòu)成對(duì)噴嘴21等元件的清洗回路。壓縮空氣，經(jīng)手動(dòng)球閥40分流，一路經(jīng)相應(yīng)電磁閥47、調(diào)壓閥51，控制噴嘴21的涂料霧化，一路經(jīng)相應(yīng)的涂料抽取泵控制電磁閥53、調(diào)壓閥54，控制涂料抽取泵55和涂料的回收，一路經(jīng)調(diào)壓閥42，控制涂料循環(huán)的壓力大小。
[0030]所述的束流裝置，由自動(dòng)噴嘴所噴出的霧化涂料，其流束中心經(jīng)束流裝置的引流孔噴出，同時(shí)，多余的涂料，經(jīng)束流裝置的負(fù)壓孔和氣動(dòng)隔膜泵回收到涂料回收桶內(nèi)。
[0031]本發(fā)明的工作過(guò)程為:
1、系統(tǒng)待命狀態(tài):壓縮空氣，經(jīng)手動(dòng)球閥40、調(diào)壓閥51，給涂料循環(huán)泵50提供動(dòng)力，涂料循環(huán)泵50連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將涂料經(jīng)涂料管路59、涂料桶52，進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)、過(guò)濾，同時(shí)，每隔特定的時(shí)間，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，會(huì)通過(guò)伺服控制卡36發(fā)出控制信號(hào)，啟動(dòng)清洗水閥控制電磁閥46、霧化氣電磁閥43，使得清洗水路，經(jīng)手動(dòng)閥49、水過(guò)濾器48、清洗水閥44、共用管路60，對(duì)噴嘴21，進(jìn)行清洗；以保持噴嘴的清潔和暢通。
[0032]2、手動(dòng)標(biāo)識(shí)狀態(tài):
當(dāng)待標(biāo)識(shí)鋼板到達(dá)噴印位置后，操作人員，將所需噴印的內(nèi)容，通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)，分別輸入到軟件界面上的各文本框當(dāng)中，輸入完成后，點(diǎn)擊軟件界面上的“打印開(kāi)始”模擬按鈕，自動(dòng)標(biāo)識(shí)裝置會(huì)自動(dòng)到達(dá)設(shè)定的起始位置，三維坐標(biāo)機(jī)器人根據(jù)由計(jì)算機(jī)軟件生成的標(biāo)識(shí)軌跡，開(kāi)始運(yùn)行，而噴涂機(jī)構(gòu)，則會(huì)根據(jù)計(jì)算機(jī)所發(fā)出的對(duì)霧化氣電磁閥43、涂料閥控制電磁閥47的信號(hào)，控制涂料閥45的開(kāi)啟和關(guān)閉，以形成所標(biāo)識(shí)的字符或圖案，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的表面的自動(dòng)噴印，直至完成后回到初始位置，在每次標(biāo)識(shí)作業(yè)完成后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將自動(dòng)完成對(duì)各噴涂元件的清洗，并等待下一次的噴印數(shù)據(jù)和指令。
[0033]3、自動(dòng)標(biāo)識(shí)狀態(tài):
當(dāng)系統(tǒng)設(shè)為自動(dòng)工況時(shí)，當(dāng)鋼板進(jìn)入標(biāo)識(shí)區(qū)域，安裝在鋼板運(yùn)行線(xiàn)路上的位置檢測(cè)裝置，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)，自動(dòng)噴標(biāo)機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，會(huì)根據(jù)檢測(cè)邏輯來(lái)自動(dòng)判斷這塊鋼板是否已到達(dá)指定待標(biāo)識(shí)位置，一旦鋼板到達(dá)特定的標(biāo)識(shí)位置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將發(fā)出與鋼板輸送裝置進(jìn)行聯(lián)鎖的控制信號(hào)，使鋼板停止運(yùn)行，經(jīng)設(shè)定的時(shí)間延遲，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)獲取應(yīng)用企業(yè)的待標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行自動(dòng)噴印標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)完成后，噴標(biāo)機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)解除與鋼板輸送裝置的聯(lián)鎖信號(hào)，并存儲(chǔ)被標(biāo)識(shí)鋼板的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示標(biāo)識(shí)完成提示，以便于鋼板自動(dòng)或人工輸送到下一個(gè)生產(chǎn)工序。整個(gè)標(biāo)識(shí)作業(yè)過(guò)程，自動(dòng)流水進(jìn)行，無(wú)需人工干預(yù)。
[0034]本發(fā)明方法的實(shí)施過(guò)程:
整個(gè)標(biāo)識(shí)方法的實(shí)現(xiàn)和控制思想，均由自行開(kāi)發(fā)的控制軟件驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)部件和噴涂部件完成。
[0035]當(dāng)啟動(dòng)標(biāo)識(shí)控制軟件、進(jìn)入標(biāo)識(shí)界面時(shí)，同時(shí)也啟動(dòng)了 AutoCad 2004,并使其在后臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)在標(biāo)識(shí)界面，人工輸入所需標(biāo)識(shí)的字符或圖案時(shí)(如果企業(yè)具備網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)接收標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù))，控制軟件會(huì)將這些數(shù)據(jù)或圖案，自動(dòng)轉(zhuǎn)到AutoCad2004的運(yùn)行環(huán)境，并提取由AutoCad 2004形成的軌跡坐標(biāo)文件，再將該軌跡文件經(jīng)數(shù)據(jù)處理，存儲(chǔ)到一個(gè)特定的數(shù)組變量當(dāng)中，在三維機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制軟件會(huì)自動(dòng)將數(shù)組中的數(shù)據(jù)依次傳遞給交流伺服控制系統(tǒng)，以控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置或運(yùn)行軌跡，而涂料控制系統(tǒng)，會(huì)根據(jù)數(shù)組中的特定標(biāo)志位，來(lái)控制噴嘴的開(kāi)啟和關(guān)閉，通過(guò)涂料噴涂在被標(biāo)識(shí)物體表面的涂料印跡，再現(xiàn)所需的標(biāo)識(shí)內(nèi)容。
[0036]涂料束流裝置的應(yīng)用，有效地限制了被霧化的涂料的流束的大小，并極大地改善了軌跡邊緣，而噴嘴與束流裝置、束流裝置與被標(biāo)識(shí)物體表面之間，有一個(gè)最佳距離，控制軟件會(huì)根據(jù)被標(biāo)識(shí)物體的厚度，來(lái)自動(dòng)控制Z軸的升降距離，以保證最佳的噴涂間隙。
[0037]由于通?？煽氐目諝忪F化噴嘴，要么是通過(guò)閥針與噴口之間的硬密封、要么是通過(guò)密封圈的活塞密封，要么就是通過(guò)外部元件控制其開(kāi)啟或關(guān)閉，但當(dāng)噴嘴高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于涂料具有一定的粘性，以及噴嘴開(kāi)啟、關(guān)閉的動(dòng)作的滯后，或頻率過(guò)低，將導(dǎo)致所噴涂的軌跡變形或行程缺失、濃淡不均，嚴(yán)重時(shí)，甚至不能可靠地打開(kāi)和關(guān)閉噴嘴。這就需要對(duì)特定的噴嘴進(jìn)行改裝、并使用專(zhuān)用的涂料閥進(jìn)行控制，以達(dá)到噴涂所要求的快速性和動(dòng)作的及時(shí)性。
[0038]由于空氣霧化噴嘴與束流裝置的有效結(jié)合，不僅大大降低了對(duì)噴嘴的噴口直徑和密封性的要求，提高了噴嘴工作的可靠性和使用壽命，而且，也使得所標(biāo)識(shí)字符或圖案的大小范圍，得以進(jìn)一步的拓寬。
【權(quán)利要求】
1.一種在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于:包括步驟: (1)、組建X/Y/Z三坐標(biāo)機(jī)器人和交流伺服控制系統(tǒng)，使得三坐標(biāo)機(jī)器人按照所指定的軌跡運(yùn)動(dòng)； (2)、在三坐標(biāo)機(jī)器人的定位端安置霧化噴嘴及束流裝置，由束流裝置向高溫物體表面進(jìn)行噴涂； (3)、利用AutoCad2004的二次開(kāi)發(fā)功能，提取出所需標(biāo)識(shí)的字符或圖案的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù),將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù): a、送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)對(duì)軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳遞給交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)； b、送入計(jì)算機(jī)及涂料和噴嘴控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的開(kāi)啟、關(guān)閉，從而在高溫物體表面描繪出所需的字符或圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于:還包括步驟:測(cè)取被標(biāo)識(shí)物體的厚度，將物體厚度數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)及交流伺服控制系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)機(jī)器人按照所提取的物體厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于:所述的軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括標(biāo)識(shí)內(nèi)容所占的物理長(zhǎng)度和寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于:還包括步驟:將軌跡座標(biāo)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)及涂料控制系統(tǒng)，控制束流裝置內(nèi)的霧化噴嘴的循環(huán)、清洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于:組建X/Y/Z三坐標(biāo)機(jī)器人是利用直線(xiàn)模組或直線(xiàn)導(dǎo)軌，搭建一套X/Y/Z三坐標(biāo)的三坐標(biāo)機(jī)器人，并在各運(yùn)動(dòng)軸上配置相應(yīng)的星形減速機(jī)和交流伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于束流裝置是設(shè)置一個(gè)下凹室，設(shè)置在霧化噴嘴下方，下凹室下部設(shè)置引流管，引流管的出口正對(duì)高溫物體表面，對(duì)下凹室施加負(fù)壓，將多余的涂料，經(jīng)束流裝置的負(fù)壓孔采用負(fù)壓吸取的方式進(jìn)行回收。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在高溫物體表面進(jìn)行噴涂標(biāo)識(shí)的方法，其特征在于在束流裝置引流管的出口處設(shè)置有負(fù)壓腔，對(duì)負(fù)壓腔施加負(fù)壓回收引流管出口多余的涂料。
【文檔編號(hào)】B41M1/26GK104369563SQ201410681274
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】黃瑞賢, 華繼成, 沈士杰, 盧春寧, 劉崠, 沈敏, 羅立飛, 關(guān)永華, 羅永恒 申請(qǐng)人:柳州鋼鐵股份有限公司