[實用新型]一種機器人用單流量計式數字化噴涂系統

有效

• 申請號: 201220140684.1
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN202538993U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王國磊;陳懇;繆東晶;劉召;潘玉龍;楊向東;楊東超;張傳清
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B05B9/04
• 分類號: B05B9/04;B05B12/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本實用新型涉及一種機器人用單流量計式數字化噴涂系統，屬于機器人噴涂設備技術領域。

背景技術

目前，工業產品對機器人噴涂的涂層表面質量要求和漆膜厚度精度要求越來越高，普通的恒壓式供料系統由于缺乏對流量的監測手段，已經不能滿足噴涂機器人對流量控制精度的要求，成為了進一步提高機器人噴涂作業質量的約束瓶頸，因此迫切需要一種能夠對噴槍流量進行實時檢測與調節的供料系統，現有的噴涂機器人噴槍流量檢測、調節的技術基本有以下三種。

第一種，人工方法。檢測辦法是：打開噴涂機器人的供料系統，調節調壓閥到某指定壓力值，然后關閉噴槍的霧化空氣和扇幅空氣，打開噴槍，由工作人員手持測量工具(如量筒)在噴槍下接一定時間(如1分鐘)，然后讀取量筒數值，換算噴槍的單位時間吐出量。進一步的，若需要調節流量，辦法是：若當前測得流量值偏高，則降低調壓閥壓力；反之，則提高調壓閥壓力。上述檢測、調節過程需反復進行，直到噴槍流量達到要求為止，然后可以開始噴涂作業。這種方法的缺點顯而易見：需要大量人工參與，降低了噴涂作業的自動化程度，不利于發揮機器人高效、自動化的特點。而且，對于易沉淀涂料或者長尺寸送料管路來說，涂料容易在管路內發生沉積，引起噴槍流量衰減或不穩定，導致工作人員不得不定期的、反復的監測調節噴槍流量，非常麻煩。

第二種，通過計量齒輪泵進行控制。如圖1所示，該方法需要采用盲端送料方式，即噴槍只接一根進料管，然后在進料管串接一臺計量齒輪泵。齒輪泵的原理是通過齒輪轉動帶動涂料流動，每轉動固定角度送出的涂料量是等同的，因此通過控制齒輪泵的轉速即可實現噴槍噴出流量的檢測與控制。這種技術的缺點是僅適用于噴槍為盲端的涂料輸送系統，若管路設計為循環供料的方式，則會有一部分涂料經由回流管流回涂料容器，導致齒輪泵的輸出流量大于噴槍的實際吐出流量。此外，計量齒輪泵系統的造價高昂且易磨損，需要定期標定，使用成本很高。

第三種，通過流量計和節流閥進行控制。如圖2所示，該方法同樣限定噴槍只接一根進料管，然后在進料管上串接節流閥和流量計，當流量計檢測到流量有偏差時，控制器通過改變節流閥的開閉度來調節流量。這類方法的缺點與第二類方法相同，即僅適用于噴槍為盲端的管路類型，因為若管路為循環供料類型，則由于一部分涂料由回流管流回涂料容器，流量計所檢測出的流量大于噴槍噴出的實際流量。此外，該方法需要把流量計布置在盡可能靠近噴槍的機械臂上，增加了機械臂末端的尺寸和重量，不適用于小型或內表面噴涂機器人。

綜上所述，目前的噴涂系統中噴槍流量的自動檢測和調節均針對盲端供料方式，對于非盲端供料，也就是循環供料方式則束手無策，原因在于：在循環供料方式下，噴槍上接有一個回流管，開槍時一部分涂料從噴槍噴口噴出，還有一部分從回料管回流到涂料容器，因此現有的技術手段無法檢測出到底有多少涂料從噴槍噴出，也無法進行控制，只能被迫采用人工測量的辦法。

考慮到對于很多高固體份、大比重、易沉淀涂料來說，經常采用循環供料的方式以防止涂料在管路內發生沉淀。因此，迫切需要開發一種能夠對循環供料方式下的自動噴槍流量進行實時、在線檢測和閉環控制的噴涂系統，以提高流量檢測和調節的自動化程度，提高噴涂機器人的作業質量。

實用新型內容

本實用新型所要解決的問題在于克服現有的噴涂系統中噴槍流量檢測方法存在的缺陷，針對循環供料式的噴涂機器人噴涂系統，提供一種結構簡單、計量精確、成本較低的機器人用單流量計式數字化噴涂系統，使之適用于不便于人工檢測、調節流量且必須使用循環供料模式的場合。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種機器人用單流量計式數字化噴涂系統，其特征在于：該噴涂系統含有進料管路001、回料管路002、空氣管路003和控制部分；

進料管路001從涂料容器101中連出，依次連接涂料泵103、過濾器104、穩壓器105、調壓閥106、氣動比例閥107和數字式流量計108，最終連接到自動噴槍109的進料口；

回料管路002從自動噴槍109的回料口連出，經背壓閥110連回到涂料容器101；