一種基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動清潔子單元及其使用方法，具體是一種適用于數(shù)字總線工廠噴涂除塵工序的基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元及其使用方法，屬于涂裝設(shè)備技術(shù)裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會發(fā)展和人民生活水平的提高，市場對工業(yè)用品及生活制品的表面處理提出了越來越高的要求，噴涂一直作為制品表面處理的一種主要方法和手段，即是將涂料分散成霧狀噴涂于被涂物表面，涂料形成黏附牢固、具有一定強度連續(xù)的固態(tài)薄膜，可阻止外界環(huán)境對制品表面的破壞、延長使用壽命，同時可以得到絢麗多彩的外觀、美化環(huán)境，甚至可以根據(jù)不同的涂料提供如防霉、殺菌、耐高溫、保溫、絕緣、導電、防滑、防噪音等特殊功能，因此噴涂是產(chǎn)品的表面制造工藝中的一個重要環(huán)節(jié)。
[0003]噴涂質(zhì)量是產(chǎn)品全面質(zhì)量的重要方面之一，現(xiàn)有技術(shù)中純手工操作已不多見，大型制造業(yè)多采用自動噴涂，自動噴涂是利用電器或機械原理(機械手或機器人)自動控制進行的一種噴涂方法，自動噴涂多采用工業(yè)控制計算機PLC程式控制和監(jiān)控，自動噴涂生產(chǎn)線一般設(shè)置在密閉空間內(nèi)，包括輸送單元、除塵單元、噴涂單元、排氣單元和烘烤單元，除塵單元、噴涂單元和烘烤單元隔段設(shè)置，各隔段內(nèi)設(shè)有排氣單元，輸送機構(gòu)貫穿整個自動噴涂生產(chǎn)線，工件或制品經(jīng)除塵單元除塵后通過輸送機構(gòu)進入噴涂單元的噴涂室或噴涂房內(nèi)噴涂，噴涂后進入烘烤單元烘干，再經(jīng)輸送機構(gòu)成品輸出，彌漫在各隔段內(nèi)的包含有灰塵、霧狀涂料廢氣的工業(yè)廢氣經(jīng)排氣單元排出。
[0004]噴涂環(huán)境一般要求至少是十萬級無塵車間，即每立方米空氣中直徑大于等于0.5um的灰塵粒的數(shù)量至少少于10萬個，現(xiàn)在的噴涂車間內(nèi)通常設(shè)有靜電除塵器、袋式除塵器或濾筒除塵器等除塵器對車間內(nèi)的微塵進行吸附控制，現(xiàn)有的除塵單元的清潔子單元通常采用工業(yè)吸塵器吸塵的方式對工件或制品表面進行除塵，但是工件或制品上若有油污，則簡單的工業(yè)吸塵器吸塵無法清理油污，通常需要進行人工用有機溶劑進行擦拭。
[0005]現(xiàn)有的除塵單元的清潔子單元存在以下缺陷:
[0006]1.為了保證無塵的噴涂環(huán)境，進入噴房的人員必須戴干凈靜電帽、穿干凈靜電衣且徹底經(jīng)過風淋，因此工序復雜且清潔效率較低；
[0007]2.由于纖維、毛料、紙皮等帶絲之物易造成噴涂后工件或制品表面的瑕疵，因此擦拭清潔工件或制品表面的工具不能帶纖維、毛料、紙皮等帶絲之物，否則不易清理干凈致使清潔效率進一步降低；
[0008]3.由于采用人工進行操作，因此操作人員責任心、情緒等人為因素對生產(chǎn)進度的影響較大，同時，人工操作受操作人員操作技能熟練程度的限制，清潔效率及效果會有差另O，多個操作人員的操作熟練程度參差不齊也在不同程度上影響生產(chǎn)進度，且易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元及其使用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)降低操作復雜程度，提高清潔效率、保證后續(xù)噴涂質(zhì)量，且能夠?qū)崿F(xiàn)智能化清潔，自動化程度較高，適用于數(shù)字總線工廠噴涂除塵工序。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元包括機械臂、自動清潔裝置、控制閥組、電控裝置和輸送機構(gòu)；
[0011]所述的機械臂固定安裝在地面上，設(shè)置在輸送機構(gòu)附近，包括至少一個X坐標驅(qū)動機構(gòu)或Y坐標驅(qū)動機構(gòu)或Z坐標驅(qū)動機構(gòu)；
[0012]所述的自動清潔裝置包括本體和洗刷裝置；本體后端與機械臂的末節(jié)連接，前端與洗刷裝置后端連接，本體內(nèi)部至少設(shè)有一個內(nèi)通道，本體上還設(shè)有面向洗刷裝置方向的模式識別傳感器、位置傳感器和距離傳感器；洗刷裝置內(nèi)對應(yīng)內(nèi)通道的位置設(shè)有與內(nèi)通道連通的噴孔，洗刷裝置包括滾刷驅(qū)動機構(gòu)和滾刷，滾刷驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動軸與滾刷連接；
[0013]所述的控制閥組包括正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥，正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥的輸出端分別通過管路與內(nèi)通道連接，正壓氣體控制電磁閥的輸入端與清潔正壓氣源連接，清洗劑控制電磁閥的輸入端與清洗劑供給機構(gòu)連接，清潔水壓控制電磁閥的輸入端與清潔水壓力源連結(jié)；
[0014]所述的電控裝置包括工業(yè)控制計算機、電源回路、洗刷裝置位置控制回路、模式識別回路、分析規(guī)劃清潔參數(shù)回路、清潔控制回路、氣路控制回路、清潔水控制回路等，工業(yè)控制計算機分別與本體上的模式識別傳感器、位置傳感器和距離傳感器電連接，工業(yè)控制計算機分別與控制閥組的正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥電連接，工業(yè)控制計算機分別與機械臂的X坐標驅(qū)動機構(gòu)或Y坐標驅(qū)動機構(gòu)或Z坐標驅(qū)動機構(gòu)和滾刷驅(qū)動機構(gòu)電連接。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的機械臂包括X坐標驅(qū)動機構(gòu)、Y坐標驅(qū)動機構(gòu)和Z坐標驅(qū)動機構(gòu)。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的自動清潔裝置還包括旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)總成，所述的本體后端通過旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)總成與機械臂的末節(jié)連接，旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)總成至少包括一個A坐標旋轉(zhuǎn)控制或B坐標旋轉(zhuǎn)控制或C坐標旋轉(zhuǎn)控制。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進方案，本基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元還包括滾刷定位架，需更換的滾刷架設(shè)在滾刷定位架上，滾刷定位架固定設(shè)置在機械臂附近；所述的滾刷驅(qū)動機構(gòu)前端設(shè)置有與滾刷驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動軸固定連接的自動滾刷夾持機構(gòu)，滾刷后端夾持在自動滾刷夾持機構(gòu)上；所述的電控裝置還包括滾刷更換回路，工業(yè)控制計算機與自動滾刷夾持機構(gòu)電連接。
[0018]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的輸送機構(gòu)上還設(shè)有坐標控制位置變換機構(gòu)，所述的電控裝置還包括工件位置變換回路，工業(yè)控制計算機與坐標控制位置變換機構(gòu)電連接。
[0019]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的內(nèi)通道在本體的橫截面上呈同心圓結(jié)構(gòu)的環(huán)形分布。
[0020]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的清洗劑控制電磁閥的輸入端或輸出端位置、或內(nèi)通道的管路連接處、或清洗劑供給機構(gòu)上設(shè)置清洗劑加熱機構(gòu)。
[0021]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的清潔水壓控制電磁閥的輸入端或輸出端位置、或內(nèi)通道的管路連接處、或清潔水壓力源上設(shè)置清潔水加熱機構(gòu)。
[0022]作為本發(fā)明的進一步改進方案，所述的正壓氣體控制電磁閥的輸入端或輸出端位置、或內(nèi)通道的管路連接處、或清潔正壓氣源上設(shè)置正壓氣體加熱機構(gòu)。
[0023]一種基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元使用方法，具體步驟如下:
[0024]a.當輸送機構(gòu)的輸送帶或可旋轉(zhuǎn)的定位輸送掛鉤載著待清潔的工件或制品按照既定程序停靠在機械臂附近的設(shè)定停放工位后，本基于數(shù)字總線的智能自動清潔子單元的電源回路啟動開始工作；
[0025]b.工業(yè)控制計算機發(fā)出指令使洗刷裝置位置控制回路和模式識別回路開始工作，工業(yè)控制計算機控制機械臂按照預(yù)定程序及計算坐標自洗刷裝置位于面向輸送機構(gòu)停滯狀態(tài)的零位置移動動作，本體上的模式識別傳感器對待清潔工件或制品進行識別，反饋工件或制品的形狀、尺寸、位置等信息給工業(yè)控制計算機；
[0026]c.分析規(guī)劃清潔參數(shù)回路工作，工業(yè)控制計算機首先通過模式識別傳感器反饋的信息進行三維建模，若待清潔工件或制品的三維建模數(shù)據(jù)信息是三維建模數(shù)據(jù)庫中已存在的數(shù)據(jù)信息時，工業(yè)控制計算機可直接調(diào)用三維建模數(shù)據(jù)庫中該工件或制品的清潔路徑起點、終點相對零位置的相對坐標值及滾刷至工件或制品表面的距離、清潔角度等相對坐標值和對應(yīng)內(nèi)通道需要打開的控制閥組的各個具體閥桿及閥桿打開大小等參數(shù)；若待清潔的工件或制品的三維建模數(shù)據(jù)在三維建模數(shù)據(jù)庫中沒有，工業(yè)控制計算機根據(jù)待清潔的工件或制品的三維建模數(shù)據(jù)信息在三維建模數(shù)據(jù)庫中尋找類似結(jié)構(gòu)的既有工件或制品的三維建模數(shù)據(jù)信息，通過軟件進行排列組合自動生成該工件或制品的最優(yōu)清潔路徑起點、終點相對零位置的相對坐標值及滾刷至工件或制品表面的最佳距離、最佳清潔角度等相對坐標值和對應(yīng)內(nèi)通道需要打開的控制閥組的各個具體閥桿及閥桿打開最佳大小等參數(shù)信息，存儲相關(guān)信息并通過數(shù)字總線傳遞給中心機房，通過中心機房可以對此最優(yōu)清潔路徑及及內(nèi)通道控制數(shù)據(jù)信息進行修正；
[0027]d.工業(yè)控制計算機根據(jù)本體上的位置傳感器和距離傳感器反饋，控制機械臂動作使洗刷裝置位于程序設(shè)定的起點坐標位置，然后工業(yè)控制計算機控制滾刷驅(qū)動機構(gòu)帶動滾刷旋轉(zhuǎn)；
[0028]e.清潔控制回路開始工作，工業(yè)控制計算機控制控制