CN107812649A - 一种全自动喷涂生产线及其运行方法 - Google Patents

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陶凌峰
李茂盛
杨伟锋
沈爱华
高中辉
周轩
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Abstract

本发明涉及一种全自动喷涂生产线及其运行方法，该喷涂生产线包括烘干室、静置室、喷涂室、上料站、轨道、RGV、下料站、检测工位和总控***；RGV是串联所有工位的物流设备，能够将产品在上料站、喷涂室、烘干室、静置室、检测工位和下料工位来回流转；产品自上料站通过单臂式的平衡吊上料并和托盘装夹后，能够全自动地完成所有与喷涂相关的任务，包括喷涂、静置、烘干、检测。本发明提高了喷涂生产效率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，适应多种不同类型产品的喷涂，各部分可根据生产节拍和场地大小设置工位数量和分布方式，实现均衡生产。

Description

一种全自动喷涂生产线及其运行方法
技术领域
本发明涉及喷涂设备产品技术领域，尤其是一种全自动喷涂生产线及其运行方法。
背景技术
随着智能制造技术的发展，当前关于喷涂方面的生产线迅速普及，机器人自动化喷涂技术能够提高喷涂的效率和质量，而且可以降低成本，改善员工环境，目前已被国外先进的飞行器制造企业所采用。如美国洛克希德马丁公司开发的机器人飞机精整***，雷神公司的全自动喷涂***等。国内近几年也在航空航天制造领域大力发展机器人喷涂技术，如航天三院星航公司的全弹喷涂***、航空领域的面向飞机表面的机器人喷涂技术等。
但是以上喷涂技术多数是基于轨道输送或者悬挂链输送的方式，对于多品种、小批量、弱节拍的产品，尤其是涂层厚度很大，需要多次喷涂和烘干的产品，要在喷涂室、静置室、烘干室之间多次来回转运，缺少适应性强、柔性化程度好、效率高的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动喷涂生产线及其运行方法。
实现本发明目的的技术方案为：一种全自动喷涂生产线，该喷涂生产线包括烘干室、静置室、喷涂室、上料站、轨道、RGV、下料站、检测工位和总控***；
烘干室用于为产品烘干提供环境；烘干室内设置有能检测产品有无的烘干工位；
静置室用于为产品静置提供环境；静置室内设置有能检测产品有无的静置工位；
喷涂室内设置有喷涂转台和喷涂机器人，喷涂转台和喷涂机器人用于进行产品喷涂；
上料站用于产品的上线，设置有人工工位和自动工位；RGV用于产品在线上的运送；下料站用于产品的下线；
检测工位用于产品厚度检测，包括一套厚度检测设备；
其中烘干工位、静置工位、喷涂转台、喷涂机器人、上料站、下料站和检测工位分布在轨道的一侧或两侧；
喷涂转台、喷涂机器人和RGV由各设备控制***自身进行控制，总控***用于喷涂生产线总体控制。
一种全自动喷涂生产线的运行方法，包括以下步骤：
(1)产品上线前先和托盘进行连接，将产品的类型、喷涂工艺、编码信息利用写码枪写入到托盘上的RFID芯片内；
(2)利用固定式平衡吊将托盘和产品吊入到上料站上；
(3)RGV从上料站上托起放有产品的托盘，放置到自身本体上，沿轨道运动送到喷涂室内，进入前总控***控制喷涂室自动门打开；
(4)进入喷涂室后，将带有托盘的产品放置到喷涂转台上，喷涂转台上的托盘校正机构对产品位置进行校正，同时RGV退出喷涂室等待指令；
(5)位置校正后，喷涂转台上的读码装置读取托盘内RFID码获取产品信息，反馈到总控***，总控***根据工艺数据库，将机器人和转台需执行的程序号发送给机器人和转台控制***，机器人控制***控制本体和转台以及供漆、喷涂***按照该指令协同工作执行相关任务；
(6)机器人完成喷涂后将信息发送给总控***，总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到静置室内静置；
(7)静置时间到后总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到烘干室内烘干固化；
(8)烘干固化时间到后总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到检测工位，由厚度检测设备进行厚度检测；
(9)完成厚度检测后由该站直接用固定式平衡吊下线或将转运指令发送给RGV，由RGV转运至下料站下料。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明提供一种基于RGV搬运的，集喷涂、静置、烘干、检测于一体的全自动喷涂生产线及其运行方法，提高了喷涂生产效率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，适应多种不同类型产品的喷涂，各部分可根据生产节拍和场地大小设置工位数量和分布方式，实现均衡生产。
附图说明
图1是本发明的全自动喷涂生产线示意图。
具体实施方式
结合图1，一种全自动喷涂生产线，该喷涂生产线包括烘干室1、静置室3、喷涂室5、上料站8、轨道9、RGV10、下料站11、检测工位12和总控***；
烘干室1用于给产品烘干提供环境；烘干室1内设置有能检测产品有无的烘干工位2；
静置室3用于给产品静置提供环境；静置室3内设置有能检测产品有无的静置工位4；
喷涂室5内设置有喷涂转台6和喷涂机器人7，喷涂转台6和喷涂机器人7用于进行产品喷涂；
上料站8用于产品的上线，设置有人工工位和自动工位；RGV10用于产品在线上的运送；下料站11用于产品的下线；
检测工位12用于产品厚度检测，包括一套厚度检测设备；
其中烘干工位2、静置工位4、喷涂转台6、喷涂机器人7、上料站8、下料站11和检测工位12分布在轨道9的一侧或两侧，其分布方式和数量根据具体的场地大小和生产节拍可调整。喷涂转台6、喷涂机器人7和RGV10由各设备控制***自身完成，总控***用于喷涂生产线总体控制。
进一步的，RGV10是串联所有工位的物流设备，实现产品在所有工位之间的流转，该RGV10具有三个方向的自由度，包括沿轨道方向的运动，上下运动，沿轨道两侧的伸缩运动。
进一步的，产品从上料站8上线时需要和托盘进行连接，上线后能够全自动地完成所有与喷涂相关的任务，其中：
所述托盘上设置有能够耐受高温的RFID芯片，用于记录产品的类型、喷涂工艺、编码信息，在上线前对信息进行录入；
产品上线时通过固定的助力平衡吊进行上线，与托盘一起吊到上料站8上；
产品与托盘一起上料后，通过RGV 10进行搬运工作，RGV 10直接与托盘进行衔接，不与产品接触；针对不同的产品，更换对应的托盘即可实现多种产品的喷涂工作。
进一步的，该喷涂生产线喷涂的供漆***可放置在生产线外侧专门的调漆间内，更换涂料不用进入线体内，不占用加工时间。
本发明还提供一种喷涂生产线的运行方法，包括以下步骤：
(1)产品上线前先和托盘进行连接，将产品的类型、喷涂工艺、编码等信息利用写码枪写入到托盘上的RFID芯片内；
(2)利用固定式平衡吊将托盘和产品人工吊入到上料站8上；
(3)RGV 10从上料站8上将托起带有托盘的产品，放置到自身本体上，沿轨道9运动送到喷涂室5内，进入前总控***控制自动门打开；
(4)进入喷涂室5后，将带有托盘的产品放置到喷涂转台6上，喷涂转台6上的托盘校正机构对产品位置进行校正，使产品实现高精度定位，同时RGV 10退出喷涂室5等待指令；
(5)位置校正后，喷涂转台6上的读码装置读取托盘内RFID码获取产品信息，反馈到总控***，总控***根据工艺数据库，将机器人和转台需执行的程序号发送给机器人和转台控制***，机器人控制***控制本体和转台以及供漆、喷涂***按照该指令协同工作执行相关任务；
(6)机器人完成喷涂后将信息发送给总控***，总控***将转运指令发送给RGV10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到静置室3内静置；
(7)静置时间到后总控***将转运指令发送给RGV 10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到烘干室1内烘干固化；
(8)烘干固化时间到后总控***将转运指令发送给RGV 10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到检测工位12，由厚度检测设备进行厚度检测；
(9)完成厚度检测后由该站直接用固定式平衡吊下线或将转运指令发送给RGV10，由RGV转运至下料站11下料。
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种基于RGV搬运的集喷涂、静置、烘干、检测于一体的全自动喷涂生产线，该喷涂生产线包括烘干室1、烘干工位2、静置室3、静置工位4、喷涂室5、喷涂转台6、喷涂机器人7、上料站8、轨道9、RGV 10、下料站11和检测工位12。
所述烘干室内1的烘干工位2的数量、静置室3内的静置工位4的数量，喷涂室5内喷涂转台6工位和喷涂机器人7的数量和布局方式可根据各工序的生产节拍和场地大小设定，以满足年产能需求为主要目标。所述烘干工位2能够检测该工位的产品有无；所述静置工位4能够检测该工位的产品有无。
所述RGV 10是串联所有工位的物流设备，能够实现产品在所有工位之间的流转，该RGV 10具有三个方向的自由度，包括沿轨道方向的运动，上下运动，往轨道两侧的伸缩运动，需满足在喷涂室和烘干室内的工作环境要求；
所述喷涂生产线的被加工产品从上料站8上线时需要和托盘进行连接，上线后能够全自动地完成所有与喷涂相关的任务。
所述上料过程通过固定的助力平衡吊14完成，与托盘一起吊到上料站8上；所述托盘上有能够耐受高温的RFID芯片，能够记录产品的类型、喷涂工艺、编码等信息，在上线前对信息进行录入；所述产品与托盘一起上料后，通过RGV 10进行搬运工作，RGV 10直接与托盘进行衔接，不与产品接触，针对不同的产品，更换对应的托盘即可实现多种产品的喷涂工作。
所述喷涂生产线喷涂的供漆***可放置在生产线外侧专门的调漆间内，更换涂料不用进入线体内，不占用加工时间。
所述喷涂生产线该由总控***和设备控制***组成，喷涂转台6、喷涂机器人7、RGV 10实时性要求高的控制由各设备控制***自身完成，总体控制由总控***完成，各设备之间无直接的通信。图1中13为缓存区，15为保护区，16为下料区，17为控制室，18为操作间。
所述全自动喷涂生产线的运行方法包括：
(1)产品上线前先和托盘进行连接，将产品产品的类型、喷涂工艺、编码等信息利用写码枪写入到托盘上的RFID芯片内；
(2)利用固定式平衡吊将托盘和产品人工吊入到上料站8上；
(3)RGV 10从上料站8上将托起带有托盘的产品，放置到自身本体上，沿轨道运动送到喷涂室5内，进入前总控***控制自动门打开；
(4)进入喷涂室5后，将带有托盘的产品放置到喷涂转台6上，喷涂转台6上的托盘校正机构对产品位置进行校正，使产品实现高精度定位，同时RGV 10退出喷涂室5等待指令；
(5)位置校正后，喷涂转台6上的读码装置读取托盘内RFID码获取产品信息，反馈到总控***，总控***根据工艺数据库，将喷涂机器人7和喷涂转台6需执行的程序号发送给喷涂机器人7和喷涂转台6的控制***，机器人控制***控制机器人本体和转台以及供漆、喷涂***按照该指令协同工作执行喷涂任务；
(6)喷涂机器人7完成喷涂后将信息发送给总控***，总控***将转运指令发送给RGV 10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到静置室3内静置，根据工艺要求反复执行(3)～(5)的任务；
(7)静置时间到后总控***将转运指令发送给RGV 10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到烘干室1内烘干固化；
(8)烘干固化时间到后总控***将转运指令发送给RGV 10，RGV 10执行转运指令，将产品运送到检测工位12，由厚度检测设备进行厚度检测；
(9)完成厚度检测后由该站直接用固定式平衡吊下线或将转运指令发送给RGV10，由RGV 10转运至下料站11下料。

Claims (6)

1.一种全自动喷涂生产线，其特征在于：该喷涂生产线包括烘干室(1)、静置室(3)、喷涂室(5)、上料站(8)、轨道(9)、RGV(10)、下料站(11)、检测工位(12)和总控***；
烘干室(1)用于为产品烘干提供环境；烘干室(1)内设置有能检测产品有无的烘干工位(2)；
静置室(3)用于为产品静置提供环境；静置室(3)内设置有能检测产品有无的静置工位(4)；
喷涂室(5)内设置有喷涂转台(6)和喷涂机器人(7)，喷涂转台(6)和喷涂机器人(7)用于进行产品喷涂；
上料站(8)用于产品的上线，设置有人工工位和自动工位；RGV(10)用于产品在线上的运送；下料站(11)用于产品下线；
检测工位(12)用于产品厚度检测，包括一套厚度检测设备；
其中烘干工位(2)、静置工位(4)、喷涂转台(6)、喷涂机器人(7)、上料站(8)、下料站(11)和检测工位(12)分布在轨道(9)的一侧或两侧；
喷涂转台(6)、喷涂机器人(7)和RGV(10)由各设备控制***自身进行控制，总控***用于喷涂生产线总体控制。
2.根据权利要求1所述的全自动喷涂生产线，其特征在于：RGV(10)是串联所有工位的物流设备，实现产品在所有工位之间的流转，该RGV(10)具有三个方向的自由度，包括沿轨道方向的运动，垂直于轨道方向的伸缩运动，以及上下运动。
3.根据权利要求2所述的全自动喷涂生产线，其特征在于：产品通过托盘从上料站(8)上线，所述托盘上设置有RFID芯片，用于记录产品的类型、喷涂工艺、编码信息，在上线前对信息进行录入。
4.根据权利要求3所述的全自动喷涂生产线，其特征在于：产品上线时通过固定的助力平衡吊进行上线，与托盘一起吊到上料站(8)上；产品与托盘一起上料后，通过RGV(10)进行搬运，RGV(10)与托盘进行衔接，不与产品接触。
5.根据权利要求1所述的喷涂生产线，其特征在于：该喷涂生产线喷涂的供漆***放置在生产线外侧的调漆间内。
6.一种基于权利要求4所述全自动喷涂生产线的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)产品上线前先和托盘进行连接，将产品的类型、喷涂工艺、编码信息利用写码枪写入到托盘上的RFID芯片内；
(2)利用固定式平衡吊将托盘和产品吊入到上料站上；
(3)RGV从上料站上托起放有产品的托盘，放置到自身本体上，沿轨道运动送到喷涂室内，进入前总控***控制喷涂室自动门打开；
(4)进入喷涂室后，将带有托盘的产品放置到喷涂转台上，喷涂转台上的托盘校正机构对产品位置进行校正，同时RGV退出喷涂室等待指令；
(5)位置校正后，喷涂转台上的读码装置读取托盘内RFID码获取产品信息，反馈到总控***，总控***根据工艺数据库，将机器人和转台需执行的程序号发送给机器人和转台控制***，机器人控制***控制本体和转台以及供漆、喷涂***按照该指令协同工作执行相关任务；
(6)机器人完成喷涂后将信息发送给总控***，总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到静置室内静置；
(7)静置时间到后总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到烘干室内烘干固化；
(8)烘干固化时间到后总控***将转运指令发送给RGV，RGV执行转运指令，将产品运送到检测工位，由厚度检测设备进行厚度检测；
(9)完成厚度检测后由该站直接用固定式平衡吊下线或将转运指令发送给RGV，由RGV转运至下料站下料。
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