CN104772250B - 一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法，本发明利用RFID设备记录每个轮拖底盘的整机编号，通过数据库筛选出底盘的四大部件喷涂轨迹编号，根据喷涂轨迹编号将各部分喷涂轨迹组合成该底盘的自动喷涂轨迹，控制机器人自动分区喷涂，喷涂轨迹组合喷涂方式适应性强，满足上千种机型共线生产的及时性；另外，底盘喷涂轨迹自动组合数据与机器人自动分区喷涂电控之间还设置有联锁、监控、防错措施，能可靠地解决底盘喷涂轨迹自动组合数据错误导致喷头与底盘工件相撞导致设备损坏的问题，且工作方法简单可行，性能安全可靠，具有很好的使用价值。

Description

一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法

【技术领域】

本发明涉及工业自动控制技术领域，尤其涉及一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法，具体涉及一种轨迹组合的轮拖底盘自动喷涂电控***及方法。

【背景技术】

已知的，轮式拖拉机，简称为轮拖，在我国，轮拖底盘涂装线大多采用先装配完成基本底盘总成再进行整体防锈喷涂，最后安装底盘附件的工艺流程方式，其中每个底盘总成根据工艺要求进行悬空360°人工喷涂。

然而，随着社会的发展和市场的需求变化及科学技术的发展，人们对环保的要求日益提高，为了顺应日益严格的环保法规及节能减排要求，减小对操作工人健康的危害，减少环境污染等，需要将汽车行业中使用的机器人自动喷涂技术引入到轮拖底盘喷涂作业中，通过利用机器人自动喷涂技术的优点，使涂料利用率大大提高，大大减轻了工人患职业病的风险,同时机器人能够适应对人体有害的喷漆操作，能做到人体难以适应的高强度、快节拍连续作业，能够使喷涂过程更精细，实现更经济的涂料消耗等。但是，在将汽车行业机器人自动喷涂技术引入到轮拖底盘喷涂作业中，由于双方生产模式和生产现状差异过大，实现轮拖底盘自动喷涂存在以下困难：

1、汽车行业喷涂生产模式为零件喷涂再进行组装的工艺，导致喷涂工件及品种相对单一等，而轮拖底盘喷涂由于现今的组合订单化生产造成轮拖底盘四大部件“包括底盘架、变速箱、后传动箱、动力输出模块”根据用户使用的工况差异在数百种部件型号中进行自由组合，轮拖底盘四大部件决定了轮拖底盘的形状，每种部件型号的变化将导致轮拖底盘总成形状差异的变化，按照汽车行业机器人自动喷涂轨迹示教编制方法不能满足轮拖底盘喷涂生产的及时性。

2、汽车行业机器人自动喷涂技术主要应用在汽车覆盖件喷涂作业中，汽车覆盖件形状相对规整，喷涂轨迹多为整体轨迹直线往复。而轮拖底盘喷涂作业中，底盘总成外形凸凹无规则，若将现有汽车行业的机器人整体自动喷涂方式应用于轮拖底盘喷涂作业中，将导致喷头与轮拖底盘工件碰撞，发生生产事故。

为了克服上述问题，急需提供一种适合轮拖底盘用的自动喷涂电控***及方法。

【发明内容】

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法，本发明利用RFID设备记录每个轮拖底盘的整机编号，通过数据库筛选出底盘的四大部件喷涂轨迹编号，根据喷涂轨迹编号将各部分喷涂轨迹组合成该底盘的自动喷涂轨迹，控制机器人自动分区喷涂，喷涂轨迹组合喷涂方式适应性强，满足上千种机型共线生产的及时性，本发明工作方法简单可行，性能安全可靠，具有很好的使用价值。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，包括PLC可编程控制器、RFID设备电控单元、手动运行电控单元、喷涂轨迹编制电控单元、测控输入单元和状态指示单元，所述PLC可编程控制器自身的DP通讯模块与RFID设备电控单元、手动运行电控单元中的操作面板、机运***控制单元和机器人控制单元进行信息交换，PLC可编程控制器自身的PN通讯模块与喷涂轨迹编制电控单元进行信息交换，PLC可编程控制器自身的开关量输入端接收测控输入单元中联控A光电开关、联控B光电开关、联控C光电开关、联控D光电开关、联控E光电开关和手动运行电控单元中***急停开关的开关量信号，PLC可编程控制器自身的开关量输出端向状态指示单元发送开关量信号形成所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，所述PLC可编程控制器为主控制器，对RFID设备电控单元中RFID读写器设备实施电控、对机器人控制单元进行信息交换以及RFID读写器设备和机器人控制单元与机运***控制单元之间的联锁保护。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，所述RFID设备电控单元包括RFID读写器设备和RFID标签，RFID设备电控单元对底盘工件信息的自动读取功能与机运***联锁保护功能和与机器人控制单元定时通讯功能，通过RFID读写器设备、RFID标签、联控A光电开关、联控B光电开关、联控C光电开关、联控D光电开关和联控E光电开关实现，所述联控A光电开关、联控B光电开关、联控C光电开关、联控D光电开关和联控E光电开关均为反光板反射式光电开关，并分别配置有反光板，所述RFID读写器设备安装在轨道组件上，所述轨道组件安装在机运***轨道的一侧，RFID读写器设备距离喷漆室门口外壁尺寸为3000～6000mm，RFID标签安装在机运***吊具横梁上，保持与RFID读写器设备在机运***轨道的同一侧，RFID读写器设备和RFID标签共同负责底盘工件信息的自动读取功能，联控A光电开关和联控B光电开关及其反光板，均固联在喷漆室门口外壁上机运轨道两侧且联控A光电开关和联控B光电开关发出的光束通过反光板返回，联控A光电开关距地面高度为40～100mm，联控A光电开关距地面高度的取值小于所有吊挂工件最低离地高度，联控A光电开关负责设备安全联锁保护，联控B光电开关距地面高度为3000～3500mm，联控C光电开关、联控D光电开关和联控E光电开关分别安装在发射端用立柱组件上，联控C光电开关、联控D光电开关和联控E光电开关的反光板分别安装在反光板用立柱组件上，发射端用立柱组件和反光板用立柱组件分别立与机运轨道两侧，且联控C光电开关、联控D光电开关和联控E光电开关发出的光束通过反光板返回，距地面高度均为3000～3500mm，联控C光电开关距离喷漆室门口外壁的尺寸为150～4000mm，联控D光电开关距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控E光电开关距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控B光电开关、联控C光电开关、联控D光电开关负责与机器人控制单元定时通讯功能。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，所述喷涂轨迹编制电控单元包括服务器和交换机，交换机的一端与服务器的网口连接，交换机的另一端与PLC可编程控制器自身的PN通讯模块连接，喷涂轨迹编制电控单元通过接收RFID设备电控单元或手动运行电控单元的整机编号数据，自动生成底盘喷涂轨迹组合信息，指导机器人控制单元自动喷涂，所述交换机和服务器放置在电控柜的内部。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，所述手动运行电控单元包括***急停开关和操作面板，所述操作面板设置在电控柜的操作台面上。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，所述状态指示单元包括***运行指示灯、***待机指示灯和***故障指示灯，***运行指示灯、***待机指示灯和***故障指示灯安装在电控柜的上端。

一种用于轮拖底盘的自动喷涂方法，具体包括如下步骤：

1）、接通电源：

首先接通电源，使自动喷涂电控***处于工作状态，PLC可编程控制器发送信号使***待机指示灯常亮；

2）、将吊具行至RFID读写器设备前：

接上步，吊具行至RFID读写器设备前，使自动喷涂电控***启动工作流程；

3）、RFID读写器设备读取RFID标签的数据：

接上步，机运***的吊具吊挂着待喷涂底盘工件依工序完成喷涂前的准备工作，然后依次行至RFID读写器设备前，RFID读写器设备连续读取RFID标签多次并将所读取的多次整机编号数据输入PLC可编程控制器；

4）、判断所读取的多次数据是否一致：

接上步，PLC可编程控制器将所读取的多次整机编号数据进行对比是否一致，按以下两种情况执行：

4-1）、如整机编号数据对比结果一致，PLC可编程控制器将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元，发送信号使状态指示单元中的***运行指示灯闪烁一次，然后进入步骤8；

4-2）、如整机编号数据对比结果不一致，将等待PLC可编程控制器作出下一步的判断处理；

5）、RFID标签是否离开RFID读写器设备读写范围：

接步骤4-2），监测RFID标签是否离开RFID读写器设备读写范围，按以下两种情况执行：

5-1）、如没有离开RFID读写器设备读写范围，重复步骤3之后的工作过程；

5-2）、如已经离开RFID读写器设备读写范围，将报错信号输入PLC可编程控制器判断处理后，发送信号使状态指示单元的***待机指示灯、***故障指示灯闪烁，等待PLC可编程控制器作出下一步的判断处理；

6）、进入手动工作模式：

接步骤5-2，电控柜旁的操作者通过读取故障吊具下吊挂的底盘工件整机编号钢印并将底盘工件整机编号的钢印输入操作面板；

7）、判断是否在规定时间内完成整机编号的输入，分以下两种情况：

7-1）、在吊具行至联控E光电开关前完成整机编号的输入，PLC可编程控制器将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元，发送信号使状态指示单元的***待机指示灯常亮、***故障指示灯熄灭、***运行指示灯闪烁一次，然后进入步骤8；

7-2）、未在吊具行至联控E光电开关前完成整机编号的输入或人工无法输入按下***急停开关时，将有相应信号发送至PLC可编程控制器判断处理后，向机运***控制单元发出相应信息机运***停止运行，发送信号使状态指示单元的***待机指示灯熄灭、***故障指示灯闪烁；

8）、喷涂轨迹编制电控单元工作：

喷涂轨迹编制电控单元接收PLC可编程控制器发出的整机编号；

9）、判断是否有相应的四大部件喷涂轨迹编号：

接上步，喷涂轨迹编制电控单元以整机编号为条件检索数据库，分两种情况：

9-1）、未找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将报错信号输入PLC可编程控制器判断处理后，向机运***控制单元发出相应信息机运***停止运行，发送信号使***待机指示灯熄灭、***故障指示灯闪烁；

9-2）、找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将上述信息通过喷涂轨迹编制电控单元编译成底盘喷涂轨迹组合信息发送至PLC可编程控制器，等待PLC可编程控制器作出下一步的判断处理；

10）、吊具行至联控E光电开关：

接步骤9-2），吊具行至联控E光电开关时，遮挡信号输入PLC可编程控制器开始计时；

11）、吊具行至联控D光电开关：

接上步，吊具行至联控D光电开关时，遮挡信号输入PLC可编程控制器完成计时，经PLC可编程控制器判断处理后，向机器人控制单元发出底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数；

12）、吊具行至联控C光电开关：

接上步，吊具行至联控C光电开关时，PLC可编程控制器向机器人控制单元发送请求反馈信息并接机器人控制单元的反馈数据，将向机器人控制单元发出底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与反馈数据对比；

13）、判断发出信息与反馈信息是否一致：

接上步，PLC可编程控制器判断在吊具通过联控D光电开关时向机器人控制单元底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与机器人控制单元反馈回来的数据是否一致，按以下两种情况执行：

13-1）、发出和反馈的数据不一致，将报错信号输入PLC可编程控制器判断处理后，向机运***控制单元发出相应信息机运***自动停止运行，发送信号使***待机指示灯熄灭、***故障指示灯闪烁；

13-2）、若发出和反馈的数据一致，等待PLC可编程控制器作出下一步的判断处理；

14）、吊具行至联控B光电开关：

接步骤13-2），吊具行至联控B光电开关时，遮挡信号输入PLC可编程控制器，经PLC可编程控制器判断处理后，向机器人控制单元发送开始喷涂指令，机器人控制单元将按照底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数实施分区喷涂。

所述的用于轮拖底盘的自动喷涂方法，所述第3步中RFID读写器设备读取RFID标签的次数为三次。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、本发明所述的一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***及方法，通过本***的电控信号将机运设备电控部分与机器人控制电控部分集成一个整体的同时，结合测控输入单元采集的工况数据赋予本发明人工智能的功能，构思新颖，层次清楚，布局合理，功能可靠；

2、本发明利用RFID设备记录每个轮拖底盘的整机编号，通过数据库筛选出底盘的四大部件喷涂轨迹编号，根据喷涂轨迹编号将各部分喷涂轨迹组合成该底盘的自动喷涂轨迹，控制机器人自动分区喷涂，喷涂轨迹组合喷涂方式适应性强，满足上千种机型共线生产的及时性；通过***检测和判断可以在发生故障时自动降级为手动运行模式的“双模式热备”功能，尽可能降低***故障对生产的影响；

3、本发明还设置数据冗余校验措施，能够可靠地解决在喷涂车间恶劣的工况下***运行的可靠性问题；

4、本发明简单可行，性能安全、可靠，且自动化程度高及维护方便，可有效地解决不同机型品种轮拖底盘共线喷涂时所存在的技术瓶颈问题，并可大大提高生产效率，具有很好的使用价值等。

【附图说明】

图1为本发明自动喷涂电控***的原理框图；

图2为本发明自动喷涂电控***的电气原理图；

图3为本发明自动喷涂电控***的工作流程图；

图4为本发明自动喷涂工作过程示意图；

在图中：1、RFID设备电控单元；2、测控输入单元；3、PLC可编程控制器；4、手动运行电控单元；5、喷涂轨迹编制电控单元；6、状态指示单元；7、***急停开关；8、联控A光电开关；9、联控B光电开关；10、联控C光电开关；11、联控D光电开关；12、联控E光电开关；13、操作面板；14、机运***控制单元；15、机器人控制单元；16、***运行指示灯；17、***待机指示灯；18、***故障指示灯、19、RFID标签；20、RFID读写器设备；21、服务器；22、交换机；23、吊具；24、底盘工件。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图1～4所述的一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，包括RFID设备电控单元1、测控输入单元2、PLC可编程控制器3、手动运行电控单元4、喷涂轨迹编制电控单元5和状态指示单元6，所述PLC可编程控制器3自身的DP通讯模块与RFID设备电控单元1、手动运行电控单元4中的操作面板13、机运***控制单元14和机器人控制单元15进行信息交换，PLC可编程控制器3自身的PN通讯模块与喷涂轨迹编制电控单元5进行信息交换，PLC可编程控制器3自身的开关量输入端接收测控输入单元2中联控A光电开关8、联控B光电开关9、联控C光电开关10、联控D光电开关11、联控E光电开关12和手动运行电控单元4中***急停开关7的开关量信号，PLC可编程控制器3自身的开关量输出端向状态指示单元6发送开关量信号形成所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***。

其中所述PLC可编程控制器3为主控制器，设置在电控柜内部，型号优先选用西门子公司S7 315-2PN/DP，对RFID设备电控单元中RFID读写器设备20实施电控、对机器人控制单元15进行信息交换以及RFID读写器设备20和机器人控制单元15与机运***控制单元14之间的联锁保护；所述RFID设备电控单元1包括RFID读写器设备20和RFID标签19，RFID设备电控单元1对底盘工件信息的自动读取功能与机运***联锁保护功能和与机器人控制单元15定时通讯功能，通过RFID读写器设备20、RFID标签19、联控A光电开关8、联控B光电开关9、联控C光电开关10、联控D光电开关11和联控E光电开关12实现，所述联控A光电开关8、联控B光电开关9、联控C光电开关10、联控D光电开关11和联控E光电开关12均为反光板反射式光电开关，并分别配置有反光板，所述RFID读写器设备20安装在轨道组件上，所述轨道组件安装在机运***轨道的一侧，RFID读写器设备20距离喷漆室门口外壁距离为800～2000mm ，RFID标签19安装在机运***吊具23横梁上，保持与RFID读写器设备20在机运***轨道的同一侧，RFID读写器设备20和RFID标签19共同负责底盘工件信息的自动读取功能，联控A光电开关8和联控B光电开关9及其反光板，均固联在喷漆室门口外壁上机运轨道两侧且联控A光电开关8和联控B光电开关9发出的光束通过反光板返回，联控A光电开关8距地面高度为40～100mm ，联控A光电开关8距地面高度的取值小于所有吊挂工件最低离地高度，联控A光电开关8负责设备安全联锁保护，联控B光电开关9距地面高度为3000～3500mm，联控C光电开关10、联控D光电开关11和联控E光电开关12分别安装在发射端用立柱组件上，联控C光电开关10、联控D光电开关11和联控E光电开关12的反光板分别安装在反光板用立柱组件上，发射端用立柱组件和反光板用立柱组件分别立与机运轨道两侧，且联控C光电开关10、联控D光电开关11和联控E光电开关12发出的光束通过反光板返回，距地面高度均为3000～3500mm，联控C光电开关10距离喷漆室门口外壁的尺寸为150～4000mm，联控D光电开关11距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控E光电开关12距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控B光电开关9、联控C光电开关10、联控D光电开关11负责与机器人控制单元15定时通讯功能；所述喷涂轨迹编制电控单元5包括交换机22和服务器21，交换机22的一端与服务器21的网口连接，交换机22的另一端与PLC可编程控制器3自身的PN通讯模块连接，喷涂轨迹编制电控单元5通过接收RFID设备电控单元1或手动运行电控单元4的整机编号数据，自动生成底盘喷涂轨迹组合信息，指导机器人控制单元15自动喷涂，所述交换机22和服务器21放置在电控柜的内部，这样可方便操作者维护、管理整套***，所述交换机22型号优先选用西门子公司产品SCALANCE X212-2；所述手动运行电控单元包括***急停开关7和操作面板13，所述操作面板13优先选用西门子公司产品，型号为6AV66430DD011AX1，操作面板13设置在电控柜的操作台面上，这样可方便操作者调整或录入“底盘”信息数据；所述状态指示单元包括***运行指示灯16、***待机指示灯17和***故障指示灯18，***运行指示灯16、***待机指示灯17和***故障指示灯18为一个“三色”指示灯，设置在电控柜的上端显耀处，以方便***运行、调试及故障信号的传递。

本发明所述的一种用于轮拖底盘的自动喷涂方法，具体包括如下步骤：

1、接通电源：

首先接通电源，使自动喷涂电控***处于工作状态，PLC可编程控制器3发送信号使***待机指示灯17常亮；

2、将吊具23行至RFID读写器设备20前：

接上步，吊具23行至RFID读写器设备20前，使自动喷涂电控***启动工作流程；

3、RFID读写器设备20读取RFID标签19的数据：

接上步，机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24依工序完成喷涂前的准备工作，然后依次行至RFID读写器设备20前，RFID读写器设备20连续读取RFID标签19三次并将所读取的三次整机编号数据输入PLC可编程控制器3；

4、判断所读取的三次数据是否一致：

接上步，PLC可编程控制器3将所读取的三次整机编号数据进行对比是否一致，按以下两种情况执行：

4-1、如整机编号数据对比结果一致，PLC可编程控制器3将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元，发送信号使状态指示单元6中的***运行指示灯16闪烁一次，然后进入步骤8）；

4-2、如整机编号数据对比结果不一致，将等待PLC可编程控制器3作出下一步的判断处理；

5、RFID标签19是否离开RFID读写器设备20读写范围：

接步骤4-2），监测RFID标签19是否离开RFID读写器设备20读写范围，按以下两种情况执行：

5-1、如没有离开RFID读写器设备20读写范围，重复步骤三之后的工作过程；

5-2、如已经离开RFID读写器设备20读写范围，将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，发送信号使状态指示单元6的***待机指示灯17熄灭、***故障指示灯18闪烁，等待PLC可编程控制器3作出下一步的判断处理；

6、进入手动工作模式：

接步骤5-2、，电控柜旁的操作者通过读取故障吊具下吊挂的底盘工件整机编号钢印并将底盘工件整机编号的钢印输入操作面板13；

7、判断是否在规定时间内完成整机编号的输入，分以下两种情况：

7-1、在吊具行23至联控E光电开关12前完成整机编号的输入，PLC可编程控制器3将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元，发送信号使状态指示单元的***待机指示灯17常亮、***故障指示灯18熄灭、***运行指示灯16闪烁一次，然后进入步骤8）；

7-2、未在吊具行至联控E光电开关12前完成整机编号的输入或人工无法输入按下***急停开关7时，将有相应信号发送至PLC可编程控制器3判断处理后，向机运***控制单元14发出相应信息机运***停止运行，发送信号使状态指示单元的***待机指示灯17熄灭、***故障指示灯18闪烁；

8、喷涂轨迹编制电控单元5工作：

喷涂轨迹编制电控单元5接收PLC可编程控制器3发出的整机编号；

9、判断是否有相应的四大部件喷涂轨迹编号：

接上步，喷涂轨迹编制电控单元5以整机编号为条件检索数据库，分两种情况：

9-1、未找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，向机运***控制单元14发出相应信息机运***停止运行，发送信号使***待机指示灯17熄灭、***故障指示灯18闪烁；

9-2、找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将上述信息通过喷涂轨迹编制电控单元5编译成底盘喷涂轨迹组合信息发送至PLC可编程控制器3，等待PLC可编程控制器3作出下一步的判断处理；

10、吊具23行至联控E光电开关12：

接步骤9-2、，吊具23行至联控E光电开关12时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3开始计时；

11、吊具23行至联控D光电开关11：

接上步，吊具23行至联控D光电开关11时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3完成计时，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制单元15发出底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数；

12、吊具23行至联控C光电开关10：

接上步，吊具23行至联控C光电开关10时，PLC可编程控制器3向机器人控制单元15发送请求反馈信息并接机器人控制单元15的反馈数据，将向机器人控制单元15发出底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与反馈数据对比；

13、判断发出信息与反馈信息是否一致：

接上步，PLC可编程控制器3判断在吊具23通过联控D光电开关11时向机器人控制单元15底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与机器人控制单元15反馈回来的数据是否一致，按以下两种情况执行：

13-1、发出和反馈的数据不一致，将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，向机运***控制单元14发出相应信息机运***自动停止运行，发送信号使***待机指示灯17熄灭、***故障指示灯18闪烁；

13-2、若发出和反馈的数据一致，等待PLC可编程控制器3作出下一步的判断处理；

14、吊具23行至联控B光电开关9：

接步骤13-2、，吊具23行至联控B光电开关9时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制单元15发送开始喷涂指令，机器人控制单元15将按照底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数实施分区喷涂。

本发明中PLC可编程控制器3的控制软件中设有对喷漆室维护人员与机运***之间的联锁保护程序，即：当联控A光电开关8（也可描述为联控光电开关A8，其它同理）发出的一条光束被遮挡物（如人体某部位）遮挡，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，经其判断处理后，发出指令，机运***自动停止运行，当联控A光电开关8发出的一条光束通过反光板正常返回的时候，通路信号输入PLC可编程控制器3，经其判断处理后，发出指令，机运***可自动恢复运行。

本发明中PLC可编程控制器3的控制软件中设有对机运***中所吊挂的底盘工件24的整机编号自动读取程序，即：当携带RFID标签19的机运***吊具23行至RFID读写器设备20读写范围内时，RFID读写器设备20将连续读取RFID标签19三次并将所读取的三次数据输入PLC可编程控制器3判断比对，若一致PLC可编程控制器3将数据发送至喷涂轨迹编制电控单元，否则重复上述工作直至携带RFID标签19的机运***吊具23离开RFID读写器设备20读写范围后，将报错信号输入PLC可编程控制器1判断处理后，发出指令，状态指示电控单元的***故障指示灯18闪烁。

本发明中PLC可编程控制器3的控制软件中设有对机运***中所吊挂的底盘工件24的整机编号手动输入程序，即：当接收到整机编号自动读取程序报错信号时，操作面板13上LED屏幕弹出故障吊具号、整机编号输入框和输入倒计时显示t1，t1取值范围在30～120s之间；操作者依据操作面板13上LED屏幕弹出故障吊具号读取故障吊具下吊挂的底盘整机编号钢印并输入操作面板13，操作面板13将数据输入PLC可编程控制器3判断处理，若操作者不能再t1时间内完成整机编号的输入工作，手动运行程序将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，发出指令，机运***自动停止运行。

本发明中PLC可编程控制器3的控制软件中设有对机器人喷涂轨迹编制程序，即：当接收到PLC可编程控制器3发送的整机编号数据后，将数据定义为条件进入数据库筛查获得相应的底盘架、变速箱、后传动箱、动力输出模块喷涂轨迹编号，将四个编号编组成一组机器人控制***能够识别的数组输入PLC可编程控制器3等待处理；若将数据定义为条件进入数据库筛查未获得相应的数据，将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，发出指令，机运***自动停止运行；

本发明中PLC可编程控制器3的控制软件中设有轮拖底盘自动喷涂电控***与机器人控制***之间的定时通讯程序，即：当联控E光电开关12发出的一条光束被遮挡物（如吊具横梁）遮挡时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3开始计时，当联控D光电开关11发出的一条光束被遮挡物（如吊具横梁）遮挡时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3完成计时，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制***发出喷涂轨迹数组和机运运行速度参数，当联控C光电开关10发出的一条光束被遮挡物（如吊具横梁）遮挡时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制***发送请求反馈信息，接收机器人控制***的反馈数据，PLC可编程控制器3将向机器人控制***发出喷涂轨迹数组和机运运行速度参数与反馈数据对比，若不一致将报错信号输入PLC可编程控制器3判断处理后，发出指令，机运***自动停止运行，若对比一致则等待PLC可编程控制器3作出下一步的判断处理，当联控B光电开关9发出的一条光束被遮挡物（如吊具横梁）遮挡时，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制***发送开始喷涂指令，机器人控制***将按照接收到的喷涂轨迹数组和机运运行速度参数实施自动分区喷涂。

本发明的具体实施例如下：

机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24依工序完成喷涂前的准备工作，行至自动喷涂电控***中RFID读写器设备20前，RFID读写器设备20监测到有吊具23进入到RFID读写器设备20的读取范围，开始连续读取RFID标签19三次并将所读取的三次整机编号数据输入PLC可编程控制器3，服务器21接收PLC可编程控制器3发出的整机编号，以整机编号为条件检索数据库，找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将四个编号编组成一组机器人控制***能够识别的数组输入PLC可编程控制器3；

机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24行至联控E光电开关12时，设置在该处机运轨道两侧的一根发射端用立柱组件、反光板用立柱组件上的联控E光电开关12所发出的一条光束，已被吊挂着待喷涂底盘工件的吊具23横梁遮挡，即光束被阻断遮挡信号输入PLC可编程控制器3开始计时；

机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24行至联控D光电开关11时，设置在该处机运轨道两侧的一根发射端用立柱组件、反光板用立柱组件上的联控D光电开关11所发出的一条光束，已被吊挂着待喷涂底盘工件的吊具横梁遮挡，遮挡信号输入PLC可编程控制器3完成计时，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制***发出喷涂轨迹数组和机运运行速度参数；

机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24行至联控C光电开关10时，设置在该处机运轨道两侧的一根发射端用立柱组件、反光板用立柱组件上的联控C光电开关10所发出的一条光束，已被吊挂着待喷涂底盘工件24的吊具23横梁遮挡，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，向机器人控制***发送请求反馈信息并接收机器人控制***的反馈数据，将向机器人控制单元15发出喷涂轨迹数组和机运运行速度参数与反馈数据对比；

机运***的吊具23吊挂着待喷涂底盘工件24行至联控B光电开关9时，设置在该处喷漆室门口外壁两侧上的一根发射端用立柱组件、反光板用立柱组件上的联控B光电开关9所发出的一条光束，已被吊挂着待喷涂底盘工件24的吊具23横梁遮挡，遮挡信号输入PLC可编程控制器3，经PLC可编程控制器3判断处理后，向机器人控制单元15发送开始喷涂指令，机器人控制单元15将按照接收到的喷涂轨迹数组和机运运行速度参数实施自动分区喷涂，则向机器人控制单元15发送开始喷涂指令，机器人控制单元15将按照接收到的喷涂轨迹数组和机运运行速度参数实施自动分区喷涂，为进入下一轮底盘工件自动喷涂作好准备。

本发明具有如下优点：

1、本发明通过本***的PLC 可编程控制器3的判断和信号输出有机地将机运设备电控部分与机器人控制电控部分集成一个整体的同时，结合测控输入单元采集的工况数据赋予本发明人工智能的功能，构思新颖，层次清楚，布局合理，功能可靠；

2、本发明不仅利用RFID设备电控单元实现对底盘工件信息的“自动读取”功能、通过PLC 可编程控制器3的判断和信号输出以及联控A光电开关信号8与机运***实现了“联锁保护”功能，同时将复杂构型的待喷底盘工件根据结构特点进行模块分解，结合数据库检索功能实现了“自动生成底盘喷涂轨迹组合”功能，满足多品种轮拖共线生产的自动喷涂要求，通过加入手动运行电控单元4可以在发生故障时自动降级为手动运行模式的“双模式热备”功能，尽可能降低***故障对生产的影响；

3、本发明在RFID标签19数据读取和发送喷涂数据的过程中还设置数据冗余校验措施，能够可靠地解决在喷涂车间恶劣的工况下***运行的可靠性问题；

4、本发明简单可行，性能安全、可靠，且自动化程度高及维护方便，可有效地解决不同机型品种轮拖底盘共线喷涂时所存在的技术瓶颈问题，并可大大提高生产效率，具有很好的使用价值等。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (8)

1.一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，包括PLC可编程控制器（3）、RFID设备电控单元（1）、手动运行电控单元（4）、喷涂轨迹编制电控单元（5）、测控输入单元（2）和状态指示单元（6），其特征是：所述PLC可编程控制器（3）自身的DP通讯模块与RFID设备电控单元（1）、手动运行电控单元（4）中的操作面板（13）、机运***控制单元（14）和机器人控制单元（15）进行信息交换，PLC可编程控制器（3）自身的PN通讯模块与喷涂轨迹编制电控单元（5）进行信息交换，PLC可编程控制器（3）自身的开关量输入端接收测控输入单元（2）中联控A光电开关（8）、联控B光电开关（9）、联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）、联控E光电开关（12）和手动运行电控单元（4）中***急停开关（7）的开关量信号，PLC可编程控制器（3）自身的开关量输出端向状态指示单元（6）发送开关量信号形成所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***。

2.根据权利要求1所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，其特征是：所述PLC可编程控制器（3）为主控制器，对RFID设备电控单元（1）中RFID读写器设备（20）实施电控、对机器人控制单元（15）进行信息交换以及实现RFID读写器设备（20）和机器人控制单元（15）与机运***控制单元（14）之间的联锁保护。

3.根据权利要求1所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，其特征是：所述RFID设备电控单元（1）包括RFID读写器设备（20）和RFID标签（19），RFID设备电控单元（1）对底盘工件信息的自动读取功能、与机运***联锁保护功能和与机器人控制单元（15）定时通讯功能，通过RFID读写器设备（20）、RFID标签（19）、联控A光电开关（8）、联控B光电开关（9）、联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）实现，所述联控A光电开关（8）、联控B光电开关（9）、联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）均为反光板反射式光电开关，并分别配置有反光板，所述RFID读写器设备（20）安装在轨道组件上，所述轨道组件安装在机运***轨道的一侧，RFID读写器设备（20）距离喷漆室门口外壁尺寸为3000～6000mm，RFID标签（19）安装在机运***吊具（23）横梁上，保持与RFID读写器设备（20）在机运***轨道的同一侧，RFID读写器设备（20）和RFID标签（19）共同负责底盘工件（24）信息的自动读取功能，联控A光电开关（8）和联控B光电开关（9）及其反光板，均固联在喷漆室门口外壁上机运***轨道两侧且联控A光电开关（8）和联控B光电开关（9）发出的光束通过反光板返回，联控A光电开关（8）距地面高度为40～100mm，联控A光电开关（8）距地面高度的取值小于所有吊挂工件最低离地高度，联控A光电开关（8）负责设备安全联锁保护，联控B光电开关（9）距地面高度为3000～3500mm，联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）分别安装在发射端用立柱组件上，联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）的反光板分别安装在反光板用立柱组件上，发射端用立柱组件和反光板用立柱组件分别立于机运***轨道两侧，且联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）发出的光束通过反光板返回，联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）和联控E光电开关（12）距地面高度均为3000～3500mm，联控C光电开关（10）距离喷漆室门口外壁的尺寸为150～4000mm，联控D光电开关（11）距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控E光电开关（12）距离喷漆室门口外壁尺寸为150～4000mm，联控B光电开关（9）、联控C光电开关（10）、联控D光电开关（11）负责与机器人控制单元（15）定时通讯功能。

4.根据权利要求1所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，其特征是：所述喷涂轨迹编制电控单元（5）包括服务器（21）和交换机（22），交换机（22）的一端与服务器（21）的网口连接，交换机（22）的另一端与PLC可编程控制器（3）自身的PN通讯模块连接，喷涂轨迹编制电控单元（5）通过接收RFID设备电控单元（1）或手动运行电控单元（4）的整机编号数据，自动生成底盘喷涂轨迹组合信息，指导机器人控制单元（15）自动喷涂，所述交换机（22）和服务器（21）放置在电控柜的内部。

5.根据权利要求1所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，其特征是：所述手动运行电控单元（4）包括***急停开关（7）和操作面板（13），所述操作面板（13）设置在电控柜的操作台面上。

6.根据权利要求1所述的用于轮拖底盘的自动喷涂电控***，其特征是：所述状态指示单元（6）包括***运行指示灯（16）、***待机指示灯（17）和***故障指示灯（18），***运行指示灯（16）、***待机指示灯（17）和***故障指示灯（18）安装在电控柜的上端。

7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的一种用于轮拖底盘的自动喷涂电控***的一种用于轮拖底盘的自动喷涂方法，其特征是：具体包括如下步骤：

1）、接通电源：

首先接通电源，使自动喷涂电控***处于工作状态，PLC可编程控制器（3）发送信号使***待机指示灯（17）常亮；

2）、将吊具（23）行至RFID读写器设备（20）前：

接上步，吊具（23）行至RFID读写器设备（20）前，使自动喷涂电控***启动工作流程；

3）、RFID读写器设备（20）读取RFID标签（19）的数据：

接上步，机运***的吊具（23）吊挂着待喷涂底盘工件（24）依工序完成喷涂前的准备工作，然后依次行至RFID读写器设备（20）前，RFID读写器设备（20）连续读取RFID标签（19）多次并将所读取的多次整机编号数据输入PLC可编程控制器（3）；

4）、判断所读取的多次数据是否一致：

接上步，PLC可编程控制器（3）将所读取的多次整机编号数据进行对比是否一致，按以下两种情况执行：

4-1）、如整机编号数据对比结果一致，PLC可编程控制器（3）将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元（5），发送信号使状态指示单元（6）中的***运行指示灯（16）闪烁一次，然后进入步骤8；

4-2）、如整机编号数据对比结果不一致，将等待PLC可编程控制器（3）作出下一步的判断处理；

5）、RFID标签（19）是否离开RFID读写器设备（20）读写范围：

接步骤4-2，监测RFID标签（19）是否离开RFID读写器设备（20）读写范围，按以下两种情况执行：

5-1）、如没有离开RFID读写器设备（20）读写范围，重复步骤3之后的工作过程；

5-2）、如已经离开RFID读写器设备（20）读写范围，将报错信号输入PLC可编程控制器（3）判断处理后，发送信号使状态指示单元（6）的***待机指示灯（17）、***故障指示灯（18）闪烁，等待PLC可编程控制器（3）作出下一步的判断处理；

6）、进入手动工作模式：

接步骤5-2，电控柜旁的操作者通过读取故障吊具（23）下吊挂的底盘工件（24）整机编号钢印并将底盘工件（24）整机编号的钢印输入操作面板（13）；

7）、判断是否在规定时间内完成整机编号的输入，分以下两种情况：

7-1）、在吊具（23）行至联控E光电开关（12）前完成整机编号的输入，PLC可编程控制器（3）将整机编号数据发送至喷涂轨迹编制电控单元（5），发送信号使状态指示单元（6）的***待机指示灯（17）常亮、***故障指示灯（18）熄灭、***运行指示灯（16）闪烁一次，然后进入步骤8；

7-2）、未在吊具（23）行至联控E光电开关（12）前完成整机编号的输入或人工无法输入按下***急停开关（7）时，将有相应信号发送至PLC可编程控制器（3）判断处理后，向机运***控制单元（14）发出相应信息机运***停止运行，发送信号使状态指示单元（6）的***待机指示灯（17）熄灭、***故障指示灯（18）闪烁；

8）、喷涂轨迹编制电控单元工作：

喷涂轨迹编制电控单元（5）接收PLC可编程控制器（3）发出的整机编号；

9）、判断是否有相应的四大部件喷涂轨迹编号：

接上步，喷涂轨迹编制电控单元（5）以整机编号为条件检索数据库，分两种情况：

9-1）、未找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将报错信号输入PLC可编程控制器（3）判断处理后，向机运***控制单元（14）发出相应信息机运***停止运行，发送信号使***待机指示灯（17）熄灭、***故障指示灯（18）闪烁；

9-2）、找到相应的四大部件喷涂轨迹编号，将四大部件喷涂轨迹编号信息通过喷涂轨迹编制电控单元（5）编译成底盘喷涂轨迹组合信息发送至PLC可编程控制器（3），等待PLC可编程控制器（3）作出下一步的判断处理；

10）、吊具（23）行至联控E光电开关（12）：

接步骤9-2），吊具（23）行至联控E光电开关（12）时，遮挡信号输入PLC可编程控制器（3）开始计时；

11）、吊具（23）行至联控D光电开关（11）：

接上步，吊具（23）行至联控D光电开关（11）时，遮挡信号输入PLC可编程控制器（3）完成计时，经PLC可编程控制器（3）判断处理后，向机器人控制单元（15）发出底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数；

12）、吊具（23）行至联控C光电开关（10）：

接上步，吊具（23）行至联控C光电开关（10）时，PLC可编程控制器（3）向机器人控制单元（15）发送请求反馈信息并接机器人控制单元（15）的反馈数据，将向机器人控制单元（15）发出的底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与反馈数据对比；

13）、判断发出信息与反馈信息是否一致：

接上步，PLC可编程控制器（3）判断在吊具（23）通过联控D光电开关（11）时向机器人控制单元（15）发出的底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数与机器人控制单元（15）反馈回来的数据是否一致，按以下两种情况执行：

13-1）、发出和反馈的数据不一致，将报错信号输入PLC可编程控制器（3）判断处理后，向机运***控制单元（14）发出相应信息机运***自动停止运行，发送信号使***待机指示灯（17）熄灭、***故障指示灯（18）闪烁；

13-2）、若发出和反馈的数据一致，等待PLC可编程控制器（3）作出下一步的判断处理；

14）、吊具（23）行至联控B光电开关（9）：

接步骤13-2），吊具（23）行至联控B光电开关（9）时，遮挡信号输入PLC可编程控制器（3），经PLC可编程控制器（3）判断处理后，向机器人控制单元（15）发送开始喷涂指令，机器人控制单元（15）将按照底盘喷涂轨迹组合信息和工件运行速度参数实施分区喷涂。

8.根据权利要求7所述的用于轮拖底盘的自动喷涂方法，其特征是：所述第3步中RFID读写器设备（20）读取RFID标签（19）的次数为三次。