CN110227633A - 一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及涂装技术领域，具体涉及一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法，包括输送链、喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置、控制柜，利用控制柜接收产品识别组件、定位组件、厚度检测装置的信号，并控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，与标准值进行对比调整喷涂装置的喷涂参数，可实时在线测量调整涂层厚度，监控产品质量，保证了工艺的稳定，降低了成本消耗，实现产品工艺智能化管控。
Description
技术领域
本申请涉及涂装技术领域，具体涉及一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法。
背景技术
在涂装生产过程中，涂层厚度是非常重要的参数，厚度过薄导致涂层机械性能变差，厚度过厚会导致涂层附着力不良。在目前生产模式中，行业内仍采取抽测的方式来监控涂层厚度，抽测模式无法完全保证产品质量合格，容易漏出不合格品，产生质量隐患。对于高自动化流水线工厂，随着生产效率的不断提高，抽样检测越来越不能保证产品的高品质要求。
发明内容
本申请实施例提供了一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法，可实时在线测量调整涂层厚度，监控产品质量，保证了工艺的稳定，降低了成本消耗，实现产品工艺智能化管控。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，提供一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，包括输送链、喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置、控制柜， 所述输送链用于输送轮毂，轮毂沿输送链移动；喷涂装置用于对输送链上的轮毂进行喷涂，所述喷涂装置为机器人自动静电喷涂装置，机器人自动静电喷涂装置的控制***信号连接控制柜；产品识别组件用于识别轮毂的型号或轮型；定位组件用于判断轮毂在输送链上移动到厚度检测装置的测量处；厚度检测装置，用于在轮毂到达测量处时测量轮毂涂层的厚度；控制柜信号连接喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置，控制柜接收产品识别组件识别的轮毂型号或轮型信息，控制柜接收定位组件的轮毂移动到厚度检测装置的测量处的信号，控制柜控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，并且控制柜接收厚度检测装置检测的轮毂涂层的厚度信息；控制柜将测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂的型号或轮型对应的轮毂涂层厚度的标准值进行比较，并且控制柜根据测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂的型号或轮型对应的轮毂涂层厚度的标准值的误差值调整喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。本方案中利用控制柜接收产品识别组件、定位组件、厚度检测装置的信号，并控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，与标准值进行对比调整喷涂装置的喷涂参数，可实时在线测量调整涂层厚度，监控产品质量，保证了工艺的稳定，降低了成本消耗，实现产品工艺智能化管控。另外，本实施例中采用参数可控的静电喷涂，控制柜可以调整喷涂装置的喷涂参数进而实现自动检测并调整喷涂厚度的功能。
在一些实施例中，所述产品识别组件包括圆光圈、光源尺、长光源、扫码器，扫码器和圆光圈设置在所述输送链的上方，长光源对应圆光圈的位置设置在输送链的下方，光源尺对应圆光圈的位置设置在输送链的一侧，圆光圈照射到轮毂的正面，长光源照射到轮毂的背面，光源尺照射轮毂的侧面，扫码器扫描轮毂上的条形码或者二维码，扫码器连接到控制柜。本实施例中产品识别组件采用扫码识别，采用扫描方式，扫码器安装于轮毂输送链上方，设有三个光源，轮毂正面采用圆光圈，轮毂背面增加长光源，轮毂侧面设置光源尺。
在一些实施例中，所述产品识别组件包括圆光圈、光源尺、长光源、摄像头，摄像头和圆光圈设置在所述输送链的上方，长光源对应圆光圈的位置设置在输送链的下方，光源尺对应圆光圈的位置设置在输送链的一侧，圆光圈照射到轮毂的正面，长光源照射到轮毂的背面，光源尺照射轮毂的侧面，摄像头拍摄轮毂的正面图像，摄像头连接到控制柜。本实施例中产品识别组件采用轮毂图像识别方式，采用图像处理方式，摄像头安装于轮毂输送链上方，设有三个光源，轮毂正面采用圆光圈，轮毂背面增加长光源，轮毂侧面设置光源尺。
在一些实施例中，所述定位组件包括光发射器和光接收器，光发射器和光接收器分别位于输送链的两侧，光发射器持续发射光信号，光接收器接收光信号。定位组件采用对应的光信号发射器和光信号接收器，如果有轮毂到达测量位置，在一定时间内轮毂遮挡光信号，定位组件产生轮毂移动到厚度检测装置的测量处的信号。
在一些实施例中，所述厚度检测装置包括厚度检测仪，厚度检测仪信号连接控制柜。本实施例中厚度检测装置借用成熟的厚度检测仪，检测技术成熟，检测效果好，误差小。
在一些实施例中，所述厚度检测仪为光吸热厚度检测仪或者涡流厚度检测仪。本实施例中厚度检测装置借用成熟的厚度检测仪，检测技术成熟，检测效果好，误差小。
在一些实施例中，所述厚度检测装置还包括工业机器人，工业机器人包括驱动***、控制***、臂部，所述厚度检测仪固定在工业机器人的臂部末端，控制柜信号连接工业机器人的控制***，控制柜根据型号或轮型信息选择该型号或轮型对应的工业机器人的运动轨迹程序，控制柜和工业机器人的控制***通信，工业机器人的控制***产生控制信号给驱动***，驱动***驱动臂部带动其上的厚度检测仪运动。本实施例中采用工业机器人手臂，控制柜中的PLC控制单元在其数据库中调取某轮型对应的轨迹程序，控制柜控制工业机器人的臂部带动厚度检测仪运动，完成轮毂涂层厚度的检测，针对不同型号和轮型选择不同的运动轨迹进行测量，设计厚度检测仪的测量位置，避免厚度检测仪测量不准。
在一些实施例中，所述控制柜包括PLC控制单元、控制柜箱体、控制面板，PLC控制单元位于控制柜箱体内，在控制柜箱体的一面上安装有控制面板。本实施例设计了独立的控制柜，对整个***进行统一的控制，协同性高。
在一些实施例中，所述的控制面板包括可触摸式液晶显示屏，可触摸式液晶显示屏显示内容包括：工业机器人手臂移动轨迹信息、检测轮毂型号或检测轮型信息、检测厚度值、涂层厚度标准值、喷涂***参数。本实施例中采用触摸显示屏来进行控制，人机交互更容易操作，参数设置方便，实现较好的控制。
另一方面，本申请提供了一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整的方法，应用于上述任意一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，包括如下的步骤：
步骤一，输送链输送经过喷涂装置喷涂的轮毂到产品识别组件，产品识别组件识别轮毂的型号或轮型信息并将轮毂的型号或轮型信息发送给控制柜，控制柜确定该型号或轮型的轮毂对应的涂层厚度的标准值；
步骤二，输送链输送轮毂到定位组件所在的位置，定位组件检测到轮毂到达厚度检测装置的测量处，定位组件产生轮毂移动到厚度检测装置的测量处的信号并传递给控制柜；
步骤三，控制柜控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，并且接收厚度检测装置检测的轮毂涂层的厚度信息，将检测的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂涂层厚度的标准值进行比较，并得到测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂涂层厚度的标准值的误差值；
步骤四，控制柜根据上述误差值调整喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法，包括输送链、喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置、控制柜，利用控制柜接收产品识别组件、定位组件、厚度检测装置的信号，并控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，与标准值进行对比调整喷涂装置的喷涂参数，可实时在线测量调整涂层厚度，监控产品质量，保证了工艺的稳定，降低了成本消耗，实现产品工艺智能化管控。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***的示意图一。
图2是本发明一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***的示意图二。
图3是本发明一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***的示意图三。
其中：1-圆光圈、2-光源尺、3-长光源、4-定位组件、5-厚度检测仪、6-工业机器人、7-可触摸式液晶显示屏、8-控制柜、9-安全门、10-输送链、11-轮毂。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
实施例1：
下面结合附图1-3说明本申请的实施例1，一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，包括输送链10、喷涂装置、产品识别组件、定位组件4、厚度检测装置、控制柜8。
所述输送链10用于输送轮毂11，轮毂11沿输送链10移动；
喷涂装置用于对输送链10上的轮毂11进行喷涂，所述喷涂装置为机器人自动静电喷涂装置，机器人自动静电喷涂装置的控制***信号连接控制柜8；
产品识别组件用于识别轮毂11的型号或轮型；所述产品识别组件包括圆光圈1、光源尺2、长光源3、扫码器，扫码器和圆光圈1设置在所述输送链10的上方，长光源3对应圆光圈1的位置设置在输送链10的下方，光源尺2对应圆光圈1的位置设置在输送链10的一侧，竖直方向安装。圆光圈1照射到轮毂11的正面，长光源3照射到轮毂11的背面，光源尺2照射轮毂11的侧面，扫码器扫描轮毂11上的条形码或者二维码，扫码器连接到控制柜8。
定位组件4用于判断轮毂11在输送链10上移动到厚度检测装置的测量处；所述定位组件4包括光发射器和光接收器，光发射器和光接收器分别位于输送链10的两侧，光发射器持续发射光信号，光接收器接收光信号。
厚度检测装置，用于在轮毂11到达测量处时测量轮毂11涂层的厚度；所述厚度检测装置包括厚度检测仪5和工业机器人6，厚度检测仪5信号连接控制柜8。所述厚度检测仪5为光吸热厚度检测仪5或者涡流厚度检测仪5。光吸热厚度检测仪5内部包含光发射器及回收装置。工业机器人6可以使用六轴式机器人，厚度检测仪5安装于辅助机器人手臂。工业机器人6包括驱动***、控制***、臂部，所述厚度检测仪5固定在工业机器人6的臂部末端，控制柜8信号连接工业机器人6的控制***，控制柜8根据型号或轮型信息选择该型号或轮型对应的工业机器人6的运动轨迹程序，控制柜8和工业机器人6的控制***通信，工业机器人6的控制***产生控制信号给驱动***，驱动***驱动臂部带动其上的厚度检测仪5运动。
所述控制柜8包括PLC控制单元、控制柜8箱体、控制面板，PLC控制单元位于控制柜8箱体内，在控制柜8箱体的一面上安装有控制面板。所述的控制面板包括可触摸式液晶显示屏7，可触摸式液晶显示屏7显示内容包括：工业机器人6手臂移动轨迹信息、检测轮毂11型号或检测轮型信息、检测厚度值、涂层厚度标准值、喷涂装置的参数。
控制柜8信号连接喷涂装置、产品识别组件、定位组件4、厚度检测装置，控制柜8接收产品识别组件识别的轮毂11型号或轮型信息，控制柜8接收定位组件4的轮毂11移动到厚度检测装置的测量处的信号，控制柜8控制厚度检测装置检测轮毂11涂层的厚度，并且控制柜8接收厚度检测装置检测的轮毂11涂层的厚度信息；控制柜8将测得的轮毂11涂层的厚度信息与该轮毂11的型号或轮型对应的轮毂11涂层厚度的标准值进行比较，并且控制柜8根据测得的轮毂11涂层的厚度信息与该轮毂11的型号或轮型对应的轮毂11涂层厚度的标准值的误差值调整喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。
在本实施例中可见在控制柜8的一侧还设置有安全门9，用于防止控制柜8对喷涂造成安全隐患，提高了整个***的安全性。
上述一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***的在线测量及自动调整方法，包括下的步骤：
步骤一，输送链10输送经过喷涂装置喷涂的轮毂11到产品识别组件，产品识别组件的扫码器识别轮毂11的型号或轮型信息并将轮毂11的型号或轮型信息发送给控制柜8的PLC控制单元，控制柜8的PLC控制单元确定该型号或轮型的轮毂11对应的涂层厚度的标准值，并将检测轮毂11型号或轮型信息、涂层厚度标准值、喷涂装置的参数实时的显示到可触摸式液晶显示屏7。同时，控制柜8的PLC控制单元根据型号或轮型信息选择其数据库中存储的该型号或轮型对应的工业机器人6的运动轨迹程序，并在可触摸式液晶显示屏7上实时显示工业机器人6手臂移动轨迹信息；
步骤二，输送链10输送轮毂11到定位组件4所在的位置，定位组件4检测到轮毂11到达厚度检测装置的测量处，定位组件4产生轮毂11移动到厚度检测装置的测量处的信号并传递给控制柜8的PLC控制单元；
步骤三，控制柜8的PLC控制单元和工业机器人6的控制***通信，工业机器人6的控制***产生控制信号给驱动***，驱动***驱动臂部带动其上的厚度检测仪5运动，检测轮毂11涂层的厚度，并且控制柜8的PLC控制单元接收厚度检测装置检测的轮毂11涂层的厚度信息，在可触摸式液晶显示屏7上实时显示检测厚度值，将检测的轮毂11涂层的厚度信息与该轮毂11涂层厚度的标准值进行比较，并得到测得的轮毂11涂层的厚度信息与该轮毂11涂层厚度的标准值的误差值；
步骤四，控制柜8根据上述误差值调整喷涂装置的参数，并在可触摸式液晶显示屏7上实时显示调整后的喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。
这里，在步骤四中喷涂装置的参数包含机器人自动静电喷涂装置的枪距，粉压，静电电压等参数。如果检测到喷涂的厚度误差较大，也可能是工件导电不良、输送链10速度不适合、喷头堵塞等原因导致的，此时需要停止***来维修检查，排除故障。
实施例2：实施例2与实施例1的不同之处在于产品识别组件的组成不同。在实施例2中产品识别组件采用轮毂11图像识别方式，采用图像处理方式，摄像头安装于轮毂11输送链10上方，设有三个光源，轮毂11正面采用圆光圈1，轮毂11背面增加长光源3，轮毂11侧面设置光源尺2。具体的在实施例2中：所述产品识别组件包括圆光圈1、光源尺2、长光源3、摄像头，摄像头和圆光圈1设置在所述输送链10的上方，长光源3对应圆光圈1的位置设置在输送链10的下方，光源尺2对应圆光圈1的位置设置在输送链10的一侧，圆光圈1照射到轮毂11的正面，长光源3照射到轮毂11的背面，光源尺2照射轮毂11的侧面，摄像头拍摄轮毂11的正面图像，摄像头连接到控制柜8。其余部件及其连接方式与实施例1中的相同。
综上所述，本发明提供了一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***及方法，包括输送链、喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置、控制柜，利用控制柜接收产品识别组件、定位组件、厚度检测装置的信号，并控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，与标准值进行对比调整喷涂装置的喷涂参数，可实时在线测量调整涂层厚度，监控产品质量，保证了工艺的稳定，降低了成本消耗，实现产品工艺智能化管控。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，包括输送链、喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置、控制柜，其特征在于：
所述输送链用于输送轮毂，轮毂沿输送链移动；
喷涂装置用于对输送链上的轮毂进行喷涂，所述喷涂装置为机器人自动静电喷涂装置，机器人自动静电喷涂装置的控制***信号连接控制柜；
产品识别组件用于识别轮毂的型号或轮型；
定位组件用于判断轮毂在输送链上移动到厚度检测装置的测量处；
厚度检测装置，用于在轮毂到达测量处时测量轮毂涂层的厚度；
控制柜信号连接喷涂装置、产品识别组件、定位组件、厚度检测装置，控制柜接收产品识别组件识别的轮毂型号或轮型信息，控制柜接收定位组件的轮毂移动到厚度检测装置的测量处的信号，控制柜控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，并且控制柜接收厚度检测装置检测的轮毂涂层的厚度信息；控制柜将测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂的型号或轮型对应的轮毂涂层厚度的标准值进行比较，并且控制柜根据测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂的型号或轮型对应的轮毂涂层厚度的标准值的误差值调整喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。
2.根据权利要求1中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述产品识别组件包括圆光圈、光源尺、长光源、扫码器，扫码器和圆光圈设置在所述输送链的上方，长光源对应圆光圈的位置设置在输送链的下方，光源尺对应圆光圈的位置设置在输送链的一侧，圆光圈照射到轮毂的正面，长光源照射到轮毂的背面，光源尺照射轮毂的侧面，扫码器扫描轮毂上的条形码或者二维码，扫码器连接到控制柜。
3.根据权利要求1中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述产品识别组件包括圆光圈、光源尺、长光源、摄像头，摄像头和圆光圈设置在所述输送链的上方，长光源对应圆光圈的位置设置在输送链的下方，光源尺对应圆光圈的位置设置在输送链的一侧，圆光圈照射到轮毂的正面，长光源照射到轮毂的背面，光源尺照射轮毂的侧面，摄像头拍摄轮毂的正面图像，摄像头连接到控制柜。
4.根据权利要求1中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述定位组件包括光发射器和光接收器，光发射器和光接收器分别位于输送链的两侧，光发射器持续发射光信号，光接收器接收光信号。
5.根据权利要求1中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述厚度检测装置包括厚度检测仪，厚度检测仪信号连接控制柜。
6.根据权利要求5中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述厚度检测仪为光吸热厚度检测仪或者涡流厚度检测仪。
7.根据权利要求5中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述厚度检测装置还包括工业机器人，工业机器人包括驱动***、控制***、臂部，所述厚度检测仪固定在工业机器人的臂部末端，控制柜信号连接工业机器人的控制***，控制柜根据型号或轮型信息选择该型号或轮型对应的工业机器人的运动轨迹程序，控制柜和工业机器人的控制***通信，工业机器人的控制***产生控制信号给驱动***，驱动***驱动臂部带动其上的厚度检测仪运动。
8.根据权利要求1-7中任一项中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述控制柜包括PLC控制单元、控制柜箱体、控制面板，PLC控制单元位于控制柜箱体内，在控制柜箱体的一面上安装有控制面板。
9.根据权利要求8中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***，其特征在于：所述的控制面板包括可触摸式液晶显示屏，可触摸式液晶显示屏显示内容包括：工业机器人手臂移动轨迹信息、检测轮毂型号或检测轮型信息、检测厚度值、涂层厚度标准值、喷涂装置的参数。
10.一种应用于权利要求1-9中任一项中所述的一种轮毂涂层厚度在线测量及自动调整***的轮毂涂层厚度在线测量及自动调整的方法，其特征在于：包括如下的步骤：
步骤一，输送链输送经过喷涂装置喷涂的轮毂到产品识别组件，产品识别组件识别轮毂的型号或轮型信息并将轮毂的型号或轮型信息发送给控制柜，控制柜确定该型号或轮型的轮毂对应的涂层厚度的标准值；
步骤二，输送链输送轮毂到定位组件所在的位置，定位组件检测到轮毂到达厚度检测装置的测量处，定位组件产生轮毂移动到厚度检测装置的测量处的信号并传递给控制柜；
步骤三，控制柜控制厚度检测装置检测轮毂涂层的厚度，并且接收厚度检测装置检测的轮毂涂层的厚度信息，将检测的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂涂层厚度的标准值进行比较，并得到测得的轮毂涂层的厚度信息与该轮毂涂层厚度的标准值的误差值；
步骤四，控制柜根据上述误差值调整喷涂装置的参数，调整喷涂装置喷涂的厚度。
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