CN113634415A - 一种具有实时监测功能的智能喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，包括底座和喷涂机构，所述水环底壁安装有多个水幕喷头，所述底座内壁开设有蓄水腔，所述底座上设有除漆机构；所述除漆机构包括固定在底座上的直驱电机，所述直驱电机的输出端固定有第一杆，所述底座顶壁通过多个折杆固定有箱体，所述第一杆贯穿箱体内壁后固定有活塞部件，所述水环侧壁固定有多个上喷气头，所述回水槽板侧壁固定有多个下喷气头，所述底座上安装有缓冲气囊和集气囊，所述水环内侧壁固定有缓冲水囊。本发明通过第一杆带动活塞部件在箱体内密封滑动，使箱体中抽入用于产生水帘的水体、产生气帘的气体和作为清洁动力的气源，缓冲气囊和缓冲水囊保证了喷气和喷水的连续性。

Description

一种具有实时监测功能的智能喷涂设备

技术领域

本发明涉及喷涂设备技术领域，尤其涉及一种具有实时监测功能的智能喷涂设备。

背景技术

喷涂机器人的主要有柔性和工作范围大、提高喷涂质量和材料使用率、易于操作和维护、可离线编程、缩短现场调试时间及设备利用率高等优点，喷涂机器人的利用率可达90%-95%，通过喷涂机器人前置的CCD摄像头监控***，实时监控喷涂状态。

根据申请号为CN201911365502.3的专利：一种基于自动化控制的智能喷涂机器人，利用潜水泵泵液，在水环底部产生水帘，隔开了CCD摄像头和工件，当工件上的油漆反弹飞溅时会首先接触到喷出的水帘，水帘将反弹油漆隔绝吸收，避免了油漆反弹到CCD摄像头上，确保了CCD摄像头的监测效果，但是也存在一些不足：

1、喷漆作业时，仅仅使用水帘来隔离油漆，对CDD摄像头的保护效果有限，并且需要经常停机对水帘用水进行除杂过滤，导致喷漆设备的实用性较差，使用成本高；

2、利用液压杆带动清洗刷在竖直方向上下运动，从而对CCD摄像头上的杂质进行清洁，清洗刷上易存留杂质，在后续对CDD摄像头上的污染物进行清洁时易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种具有实时监测功能的智能喷涂设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，包括底座和喷涂机构，所述喷涂机构包括固定在底座上的回水槽板，所述底座上通过支撑杆固定有水环，所述底座顶壁设有移动块，所述移动块上固定有喷漆臂，所述喷漆臂的一端固定有喷漆头，所述喷漆臂的侧壁固定有CDD摄像头，所述水环底壁安装有多个水幕喷头，所述底座内壁开设有蓄水腔，所述底座上设有除漆机构；

所述除漆机构包括固定连接在底座上的直驱电机，所述直驱电机的输出端固定有第一杆，所述底座顶壁通过多个折杆固定有箱体，所述第一杆贯穿箱体内壁后固定有对CDD摄像头的清洁提供动力的活塞部件，所述水环侧壁固定有多个上喷气头，所述回水槽板侧壁固定有多个下喷气头，所述底座上安装有缓冲气囊和集气囊，所述水环内侧壁固定有缓冲水囊，所述箱体上部侧壁对称贯穿固定连通有单向进气管和单向出气管，所述单向出气管和缓冲气囊固定连通，所述缓冲气囊通过第一管体和上喷气头、下喷气头固定连通，所述箱体下部侧壁对称贯穿固定连接有单向进水管和单向出水管，所述单向进水管和蓄水腔固定连通，所述单向出水管和缓冲水囊固定连通，所述缓冲水囊通过第三管体和水环固定连通，所述第一管体和第三管体内均设有开放式安全阀。

进一步，所述活塞部件包括与第一杆固定连接的第一活塞，所述箱体内密封滑动连接有盒体，所述第一活塞密封滑动连接在盒体内，所述盒体内壁固定有压电陶瓷，所述压电陶瓷内壁通过弹簧和第一活塞弹性连接，所述第一活塞内壁固定有第二管体，所述第二管体侧壁开设有进气孔，所述第二管体远离第一活塞的一端依次贯穿盒体和箱体后与集气囊固定连通，所述盒体内壁开设有单向补充孔。

进一步，所述活塞部件包括与第一杆固定连接的第二活塞，第二活塞密封滑动连接在箱体内，所述第二活塞为磁性材料制成，所述箱体内壁开设有滑腔，所述滑腔内密封滑动连接有磁性滑环，所述滑腔内壁固定连接有压电陶瓷，所述滑腔内壁开设有单向进气孔，所述滑腔内壁通过单向集气管和集气囊固定连通。

进一步，所述除漆机构还包括开设在喷漆臂内壁的空腔，所述空腔内壁滑动连接有齿条，所述齿条底端固定有滑块，所述滑块密封滑动连接在空腔内，所述空腔内壁贯穿转动连接有转杆，所述转杆侧壁固定有齿轮，所述齿轮和齿条啮合连接，所述转杆远离空腔的一端固定有长条块，所述长条块内壁开设有多个凸形槽，所述凸形槽内滑动连接有刷毛块，所述刷毛块通过导电弹簧和凸形槽内壁弹性连接，所述导电弹簧和压电陶瓷电性连接，所述刷毛块侧壁固定连接有若干个刷毛，所述长条块侧壁固定连接有与凸形槽数量一致的清洁梳。

进一步，所述集气囊通过第四管体和空腔内壁固体连通，所述第四管体内设有开放式安全阀，所述回水槽板通过回水管和蓄水腔固定连通，所述底座底壁固定有多个万向轮。

本发明具有以下优点：

1、通过第一杆带动活塞部件在箱体内密封滑动，进而使箱体中抽入用于产生水帘的水体、产生气帘的气体和作为清洁动力的气源，通过缓冲水囊、缓冲气囊和集气囊进行加压，缓冲气囊和缓冲水囊保证了喷气和喷水的连续性，相对于现有技术中使用潜水泵进行泵液产生水帘，本装置可更好的降低生产和使用成本。

2、本装置可以在水帘的外侧形成气帘，在气帘的作用下，可以将喷涂过程中飞溅的大量重量较轻的油漆小颗粒吹离，穿过气帘的少量大颗粒油漆可被水帘吸收，采用气帘-水帘这种二重保护的方式既可以提高本装置对油漆隔离的效果，提高对CDD摄像头的保护效果，又可减少融入到水帘中油漆的量，避免使用者需要经常停机对水帘用水进行过滤、清理或者更换；

3、通过集气囊、齿条和齿轮等结构带动刷毛旋转式的对CDD摄像头进行清洁，并且可以利用离心力将刷毛上粘附的大颗粒杂质甩出，具有一次自清洁的效果，并且当压电陶瓷产生压电效应时，会使导电弹簧通电收缩带动刷毛块和若干个刷毛运动，使得刷毛与清洁梳的多个梳齿接触，进而将刷毛上粘附的灰尘等杂质进行二次自清理，相对于现有技术中采用液压杆推动清洁刷进行清洁，不需要使用动力设备，减少使用成本，仅利用压气和瞬时排气的方式完成清洁的动作，不需要人工干涉便可对CDD摄像头进行自动清洁，节省人力成本。

附图说明

图1为本发明提出的实施例一的结构示意图；

图2为图1中A部分结构的放大示意图；

图3为本发明提出的实施例二的结构示意图；

图4为图3中B部分结构放大示意图。

图中：1底座、201直驱电机、202折杆、203箱体、204第一杆、205单向进气管、206单向出气管、207集气囊、208缓冲气囊、209缓冲水囊、210单向出水管、211单向进水管、212上喷气头、213下喷气头、214第三管体、3活塞部件、301盒体、303弹簧、304第一活塞、305进气孔、306压电陶瓷、307第二管体、401第二活塞、402滑腔、403磁性滑环、405单向集气管、501空腔、502滑块、503齿条、504齿轮、505转杆、506长条块、507凸形槽、508导电弹簧、509刷毛块、510刷毛、511清洁梳、7喷漆头、8 CDD摄像头、9蓄水腔、10万向轮、11回水槽板、12支撑杆、13水环、14移动块。

具体实施方式

实施例一

参照图1-2，一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，包括底座1和喷涂机构，喷涂机构包括固定在底座1上的回水槽板11，底座1上通过支撑杆12固定有水环13，底座1顶壁设有移动块14，移动块14上固定有喷漆臂6，喷漆臂6的一端固定有喷漆头7，喷漆臂6的侧壁固定有CDD摄像头8，底座1内壁开设有蓄水腔9，底座1上设有除漆机构；

除漆机构包括固定连接在底座1上的直驱电机201，直驱电机201的输出端固定有第一杆204，底座1顶壁通过多个折杆202固定有箱体203，第一杆204贯穿箱体203内壁后固定有对CDD摄像头8的清洁提供动力的活塞部件3，水环13侧壁固定有多个上喷气头212，回水槽板11侧壁固定有多个下喷气头213，底座1上安装有缓冲气囊208和集气囊207，水环13内侧壁固定有缓冲水囊209，箱体203上部侧壁对称贯穿固定连通有单向进气管205和单向出气管206，单向出气管206和缓冲气囊208固定连通，缓冲气囊208通过第一管体和上喷气头212、下喷气头213固定连通，箱体203下部侧壁对称贯穿固定连接有单向进水管211和单向出水管210，单向进水管211和蓄水腔9固定连通，单向出水管210和缓冲水囊209固定连通，缓冲水囊209通过第三管体214和水环13固定连通，第一管体和第三管体214内均设有开放式安全阀，活塞部件3密封滑动连接在箱体203内，蓄水腔9内填充有水体，喷涂机构可在底座1上进行移动，从而完成喷涂作业。

活塞部件3包括与第一杆204固定连接的第一活塞304，箱体203内密封滑动连接有盒体301，第一活塞304密封滑动连接在盒体301内，盒体301内壁固定有压电陶瓷306，压电陶瓷306内壁通过弹簧303和第一活塞304弹性连接，第一活塞304内壁固定有第二管体307，第二管体307侧壁开设有进气孔305，第二管体307远离第一活塞304的一端依次贯穿盒体301和箱体203内壁后与集气囊207固定连通，当直驱电机201的输出端带动第一杆204沿竖直方向向上运动时，第一杆204带动第一活塞304运动，在弹簧303的弹性作用下，第一活塞304带动盒体301作为一个整体进行同步向上密封运动。

除漆机构还包括开设在喷漆臂6内壁的空腔501，空腔501内壁滑动连接有齿条503，齿条503底端固定有滑块502，滑块502密封滑动连接在空腔501内，空腔501内壁贯穿转动连接有转杆505，转杆505侧壁固定有齿轮504，齿轮504和齿条503啮合连接，转杆505远离空腔501的一端固定有长条块506，长条块506内壁开设有多个凸形槽507，凸形槽507内滑动连接有刷毛块509，刷毛块509通过导电弹簧508和凸形槽507内壁弹性连接，导电弹簧508和压电陶瓷306电性连接，刷毛块509侧壁固定连接有若干个刷毛510，长条块506侧壁固定连接有与凸形槽507数量一致的清洁梳511，当集气囊207内的气压达到一定值后，压缩气体将通过对应的敞开式安全阀进入到空腔501内，进而气体推动滑块502和齿条503滑动，齿条503通过啮合连接的齿轮504带动转杆505和若干个刷毛510转动，刷毛510旋转式的对CDD摄像头8进行清洁，并且可以利用离心力将刷毛510上粘附的大颗粒杂质甩出，具有自清洁的效果，并且当压电陶瓷306产生压电效应使导电弹簧508通电收缩，从而导电弹簧508带动刷毛块509在空腔501内滑动，进而刷毛块509带动若干个刷毛510向靠近空腔501的一侧运动，使得刷毛510与清洁梳511的多个梳齿接触，进而将刷毛510上粘附的灰尘等杂质进行清理，进一步提高刷毛510的自清洁能力。

集气囊207通过第四管体和空腔501内壁固体连通，第四管体内设有开放式安全阀，回水槽板11通过回水管和蓄水腔9固定连通，底座1底壁固定有多个万向轮10，水帘进入到回水槽板11内进行收集，进而通过回水管回流到蓄水腔9内。

本实施例中，当直驱电机201的输出端带动第一杆204沿竖直方向向上运动时，第一杆204带动第一活塞304运动，在弹簧303的弹性作用下，第一活塞304带动盒体301作为一个整体进行同步向上密封运动，通过单向出气管206将箱体203上部的气体挤压到缓冲气囊208内，因第一管体内设有开放式安全阀，在缓冲气囊208内的气体压力达到设定值后，可将超压的气体在短时间内排出，进而该部分气体进入到上喷气头212和下喷气头213内喷出，上喷气头212和下喷气头213呈上下对应的位置关系，此时在水帘的外侧形成了一道气帘，对飞溅的油漆进行第一道隔离，并对水帘起到较好的保护作用，通过缓冲气囊208连接上、下喷气头，缓冲气囊208保证喷气的连续性；并且箱体203通过单向进水管211将蓄水腔9内的水体抽入到箱体203的下部进行储存。

当盒体301和箱体203内壁相抵后不再产生滑动，此时第一活塞304将进一步挤压弹簧303在盒体301内密封滑动，进而将盒体301内的气体通过进气孔305和第二管体307挤压到集气囊207内进行压缩，后期作为对CDD摄像头8进行清理的动力气源，并且弹簧303对压电陶瓷306机械挤压产生压电效应，压电陶瓷306对导电弹簧508供电，可以使刷毛510进行自清洁。

随后在直驱电机201的作用下，第一活塞304带动盒体301作为一个整体进行同步向下密封运动时，箱体203通过其上部设置的单向进气管205从外界补充气体，并且箱体203通过单向出水管210将之前从蓄水腔9内抽入的水体挤压到缓冲水囊209内，直至缓冲水囊209内的水压达到对应的敞开式安全阀设置值后，可将超压的水体在短时间内排出，缓冲水囊209通过水环13将水体从水幕喷头中喷射出，缓冲水囊209保证喷水的连续性，水幕喷头的工作范围为：0.1~0.6MPa，缓冲水囊209使得喷水压力不低于0.1MPa，最终在水环13和回水槽板11之间形成水帘。

当集气囊207内的气压达到一定值后，压缩气体将通过对应的敞开式安全阀进入到空腔501内，进而气体推动滑块502和齿条503滑动，齿条503通过啮合连接的齿轮504带动转杆505和若干个刷毛510转动，刷毛510旋转式的对CDD摄像头8进行清洁，并且可以利用离心力将刷毛510上粘附的大颗粒杂质甩出，具有自清洁的效果，并且当压电陶瓷306产生压电效应使导电弹簧508通电收缩，从而导电弹簧508带动刷毛块509在空腔501内滑动，进而刷毛块509带动若干个刷毛510向靠近空腔501的一侧运动，使得刷毛510与清洁梳511的多个梳齿接触，进而将刷毛510上粘附的灰尘等杂质进行清理，进一步提高刷毛510的自清洁能力。

实施例二

参照图3-4，本实施例与实施例一不同的是：

活塞部件3包括与第一杆204固定连接的第二活塞401，第二活塞401为磁性材料制成，箱体203内壁开设有滑腔402，滑腔402内密封滑动连接有磁性滑环403，滑腔402内壁固定连接有压电陶瓷306，滑腔402内壁开设有单向进气孔，滑腔402内壁通过单向集气管405和集气囊207固定连通，第二活塞401和磁性滑环403极性相反互为磁吸力。

直驱电机201通过第一杆204带动第二活塞401在箱体203内向上密封滑动时，也会带动磁性滑环403在滑腔402内同步密封滑动，磁性滑环403也会挤压压电陶瓷306，从而使导电弹簧508通电收缩，利用清洁梳511对刷毛510进行一次自清洁，并且在磁性滑环403的往复运动中，磁性滑环403会不断的将外界的气体抽取到滑腔402内，进而挤压气体进入到集气囊207内，最终当集气囊207内的气压达到一定值后，压缩气体将通过对应的敞开式安全阀进入到空腔501内，进而气体推动滑块502和齿条503滑动，齿条503通过啮合连接的齿轮504带动转杆505和若干个刷毛510转动，刷毛510旋转式的对CDD摄像头8进行清洁，并且利用离心力进行二次自清洁。

Claims (5)

1.一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，包括底座（1）和喷涂机构，所述喷涂机构包括固定在底座（1）上的回水槽板（11），所述底座（1）上通过支撑杆（12）固定有水环（13），所述底座（1）顶壁设有移动块（14），所述移动块（14）上固定有喷漆臂（6），所述喷漆臂（6）的一端固定有喷漆头（7），所述喷漆臂（6）的侧壁固定有CDD摄像头（8），其特征在于，所述水环（13）底壁安装有多个水幕喷头，所述底座（1）内壁开设有蓄水腔（9），所述底座（1）上设有除漆机构；

所述除漆机构包括固定连接在底座（1）上的直驱电机（201），所述直驱电机（201）的输出端固定有第一杆（204），所述底座（1）顶壁通过多个折杆（202）固定有箱体（203），所述第一杆（204）贯穿箱体（203）内壁后固定有对CDD摄像头（8）的清洁提供动力的活塞部件（3），所述水环（13）侧壁固定有多个上喷气头（212），所述回水槽板（11）侧壁固定有多个下喷气头（213），所述底座（1）上安装有缓冲气囊（208）和集气囊（207），所述水环（13）内侧壁固定有缓冲水囊（209），所述箱体（203）上部侧壁对称贯穿固定连通有单向进气管（205）和单向出气管（206），所述单向出气管（206）和缓冲气囊（208）固定连通，所述缓冲气囊（208）通过第一管体和上喷气头（212）、下喷气头（213）固定连通，所述箱体（203）下部侧壁对称贯穿固定连接有单向进水管（211）和单向出水管（210），所述单向进水管（211）和蓄水腔（9）固定连通，所述单向出水管（210）和缓冲水囊（209）固定连通，所述缓冲水囊（209）通过第三管体（214）和水环（13）固定连通，所述第一管体和第三管体（214）内均设有开放式安全阀。

2.根据权利要求1所述的一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，其特征在于，所述活塞部件（3）包括与第一杆（204）固定连接的第一活塞（304），所述箱体（203）内密封滑动连接有盒体（301），所述第一活塞（304）密封滑动连接在盒体（301）内，所述盒体（301）内壁固定有压电陶瓷（306），所述压电陶瓷（306）内壁通过弹簧（303）和第一活塞（304）弹性连接，所述第一活塞（304）内壁固定有第二管体（307），所述第二管体（307）侧壁开设有进气孔（305），所述第二管体（307）远离第一活塞（304）的一端依次贯穿盒体（301）和箱体（203）后与集气囊（207）固定连通，所述盒体（301）内壁开设有单向补充孔。

3.根据权利要求1所述的一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，其特征在于，所述活塞部件（3）包括与第一杆（204）固定连接的第二活塞（401），第二活塞（401）密封滑动连接在箱体（203）内，所述第二活塞（401）为磁性材料制成，所述箱体（203）内壁开设有滑腔（402），所述滑腔（402）内密封滑动连接有磁性滑环（403），所述滑腔（402）内壁固定连接有压电陶瓷（306），所述滑腔（402）内壁开设有单向进气孔，所述滑腔（402）内壁通过单向集气管（405）和集气囊（207）固定连通。

4.根据权利要求2或3所述的一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，其特征在于，所述除漆机构还包括开设在喷漆臂（6）内壁的空腔（501），所述空腔（501）内壁滑动连接有齿条（503），所述齿条（503）底端固定有滑块（502），所述滑块（502）密封滑动连接在空腔（501）内，所述空腔（501）内壁贯穿转动连接有转杆（505），所述转杆（505）侧壁固定有齿轮（504），所述齿轮（504）和齿条（503）啮合连接，所述转杆（505）远离空腔（501）的一端固定有长条块（506），所述长条块（506）内壁开设有多个凸形槽（507），所述凸形槽（507）内滑动连接有刷毛块（509），所述刷毛块（509）通过导电弹簧（508）和凸形槽（507）内壁弹性连接，所述导电弹簧（508）和压电陶瓷（306）电性连接，所述刷毛块（509）侧壁固定连接有若干个刷毛（510），所述长条块（506）侧壁固定连接有与凸形槽（507）数量一致的清洁梳（511）。

5.根据权利要求4所述的一种具有实时监测功能的智能喷涂设备，其特征在于，所述集气囊（207）通过第四管体和空腔（501）内壁固体连通，所述第四管体内设有开放式安全阀，所述回水槽板（11）通过回水管和蓄水腔（9）固定连通，所述底座（1）底壁固定有多个万向轮（10）。

Images