空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀及其檢測方法
2023-10-06 02:18:44
專利名稱：空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀及其檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣噴槍的檢測工具，具體涉及一種空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀。本發明還涉及一種空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法。
背景技術：
空氣噴槍是一種通過壓縮空氣使塗料霧化成細小漆滴，在氣流帶動下噴塗到被塗物表面的噴塗工具。空氣噴槍噴塗的有效作用區域的範圍和形狀是噴槍性能的一個關鍵指標，因此噴槍在出廠前需進行檢測。現有的檢測方法是試噴法，即用某種具有一定粘度的液體代替被噴塗料進行噴塗，並由人眼觀察噴塗有效作用區域的形狀和噴塗效果，從而判斷噴槍是否合格。這種檢測方法帶有較大的主觀性，無法以量化的標準進行衡量，因此檢測結果的準確性和一致性較低。另外，檢測過程中所使用的液體也會造成噴槍和環境的汙染，不利於噴槍的運輸存儲。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，它可以測試空氣噴槍的幅度模式。為解決上述技術問題，本發明空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀的技術解決方案為 包括移動面板、電動缸、多個壓力傳感器、控制器、數據採集卡、工控機；電動缸連接移
動面板，伺服馬達驅動電動缸，帶動移動面板實現移動；移動面板上設置有多個測壓孔，每個測壓孔分別連接一個壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端連接數據採集卡；數據採集卡連接工控機的輸入輸出埠 ；數據採集卡連接控制器的信號輸入埠，控制器的輸出埠與伺服馬達連接。所述電動缸包括滾珠絲杆、移動滑塊、軌道，滾珠絲杆與移動滑塊固定連接，移動滑塊活動設置於軌道內；所述伺服馬達連接滾珠絲杆，所述移動面板固定連接移動滑塊； 伺服馬達帶動滾珠絲杆旋轉，滾珠絲杆的旋轉帶動移動滑塊沿電動缸的軌道作進給運動， 使移動面板上下移動。所述電動缸的軌道兩端分別設置有一個限位傳感器，二個限位傳感器的信號輸出埠與所述數據採集卡連接。或者所述電動缸的軌道上設置有位移傳感器，位移傳感器的信號輸出埠與所述數據採集卡連接。所述多個測壓孔在移動面板上橫向線性均勻分布。所述電動缸的軌道通過後聯接板及後聯接板背面的肋板剛性固定於底座上。本發明還提供一種空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法，其技術解決方案為，包括以下步驟
第一步，將被測的空氣噴槍固定在移動面板前，將空氣噴槍與壓縮空氣供氣管連接； 第二步，啟動工控機的掃描控制軟體，打開空氣噴槍開始噴塗，同時點擊掃描控制軟體
4上的開始按鈕；
第三步，工控機的開始控制信號由數據採集卡輸出到控制器，驅動伺服馬達勻速轉動， 伺服馬達帶動滾珠絲杆勻速轉動，滾珠絲杆的旋轉帶動移動滑塊沿電動缸的軌道作進給運動，使移動面板由上往下或者由下往上勻速移動，使測壓孔勻速掃描過噴塗壓力場； 所述噴塗壓力場掃描的起點和終點分別由限位傳感器的輸出信號所確定。所述測壓孔勻速掃描噴塗壓力場的過程中，當電動缸的移動滑塊移動到其中一個限位傳感器的位置時，該限位傳感器的輸出信號由數據採集卡採集到工控機，工控機立即輸出停止控制信號，電動缸停止移動，掃描停止。第四步，與測壓孔連接的壓力傳感器將所獲得的移動面板表面氣壓力值數據通過數據採集卡採集到工控機，並由工控機存儲和記錄；電動缸的位移同時也被計算和記錄，並與當前時刻壓力值結合形成位移一壓力數據矩陣；
第五步，掃描控制軟體實時對所獲得的數據進行計算分析，自動輸出以顏色區分的壓力分布雲圖，直觀地顯示出移動面板上的氣壓力分布情況。本發明可以達到的技術效果是
本發明利用壓縮空氣檢測空氣噴槍施加於噴塗表面的壓力場，通過檢測噴塗表面氣壓力的分布來判定噴槍噴塗的有效作用區域的形狀和效果。本發明利用壓縮空氣進行檢測，能夠以量化數據更準確客觀地對塗料噴槍的噴塗效果進行分析判斷，有效地提高檢測的準確性和效率，並且能夠消除檢測過程中對噴槍和環境的汙染，有利於噴槍的運輸存儲。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明 圖1是本發明空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀的結構示意圖2是本發明的機械部分的立體圖； 圖3是本發明的機械部分的剖面圖； 圖4是本發明的測壓孔與壓力傳感器的連接示意圖； 圖5是圖4中局部A的放大圖。圖中附圖標記說明 1為限位傳感器， 3為電動缸， 5為聯軸器， 7為壓力傳感器， 9為數據採集卡， 11為底座， 13為後聯接板， 15為中間聯接塊， 17為底部聯接塊， 19為滾珠絲杆，
2為移動面板， 4為氣管接頭， 6為伺服馬達， 8為控制器， 10為工控機， 12為肋板， 14為電動缸聯接塊， 16為面板聯接塊， 18為移動滑塊， 20為氣管。
具體實施例方式如圖1所示，本發明空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，用於檢測空氣噴槍噴塗的有效作用區域，包括移動面板2、電動缸3、16個壓力傳感器7、二個限位傳感器1、控制器8、數據採集卡9、工控機10;
如圖2、圖3所示，電動缸3包括滾珠絲杆19、移動滑塊18、軌道，滾珠絲杆19與移動滑塊18固定連接，移動滑塊18活動設置於軌道內；
移動面板2作為被噴塗的目標平面，移動面板2通過螺紋聯接固定於面板聯接塊16 上，面板聯接塊16通過中間聯接塊15和底部聯接塊17與電動缸聯接塊14連接在一起；電動缸聯接塊14通過螺紋聯接固定於電動缸3的移動滑塊18上；
伺服馬達6通過聯軸器5連接電動缸3的滾珠絲杆19 ；伺服馬達6帶動滾珠絲杆19旋轉，滾珠絲杆19的旋轉帶動移動滑塊18沿電動缸3的軌道作進給運動，從而使移動面板2 上下移動；
電動缸3的軌道兩端分別安裝有一個限位傳感器la、lb, 二個限位傳感器la、Ib的信號輸出埠與數據採集卡9連接，限位傳感器la、lb的輸出信號作為移動面板2移動的限位保護信號；
限位傳感器la、lb可以用位移傳感器代替，直接檢測電動缸3的位移。電動缸3的軌道背面裝有溝槽螺母，電動缸3通過溝槽螺母和螺釘的螺紋聯接剛性連接在後聯接板13上；後聯接板13的背面剛性連接有肋板12，後聯接板13和肋板12的底部通過螺紋聯接剛性固定於底座U上；
移動面板2的中部位置橫向線性均勻分布有一排16個測壓孔，每個測壓孔對應一個壓力傳感器7 ；測壓孔的數目根據噴塗面積的大小而定；測壓孔的一端(即處於移動面板2的背面一端)內壁刻有螺紋，測壓孔通過螺紋連接氣管接頭4的一端，氣管接頭4的另一端通過氣管20連接壓力傳感器7的輸入端，如圖4、圖5所示；壓力傳感器7的信號輸出端連接數據採集卡9 ；
工控機10的輸入輸出埠與數據採集卡9連接；
控制器8的信號輸入埠與數據採集卡9連接，控制器8的輸出埠與伺服馬達6連接。本發明的工作原理是
壓力傳感器7採集移動面板2上測壓孔的壓力信號；限位傳感器la、lb採集移動面板 2的位置信號；壓力傳感器7和限位傳感器la、Ib分別將所採集的信號通過數據採集卡9傳遞至工控機10 ；工控機10根據所接收到的信號進行處理，並將控制信號通過數據採集卡9 輸出到控制器8，控制器8向伺服馬達6發出指令，伺服馬達6通過聯軸器5驅動電動缸3 帶動移動面板2運動，使測壓孔勻速掃描過噴塗壓力場；電動缸3的兩個移動方向都可以進行壓力場的掃描。工控機10設置有掃描控制軟體，通過掃描控制軟體控制電動缸3的移動速度；掃描控制軟體根據測壓孔掃描過噴槍噴出的壓縮空氣作用在移動面板2的壓力場時所獲得的壓力值數據矩陣，經過程序分析計算後，輸出以顏色區分的壓力分布雲圖，在工控機10 的顯示器上顯示，並給出噴槍噴塗效果檢測結果。本發明的操作方法是將被測的空氣噴槍固定在移動面板2的指定距離前，將空氣噴槍與壓縮空氣供氣管連接；啟動工控機10的掃描控制軟體，打開空氣噴槍開始噴塗，同時點擊掃描控制軟體上的開始按鈕；
工控機10的開始控制信號由數據採集卡9輸出到控制器8，驅動伺服馬達6開始勻速轉動，伺服馬達6帶動滾珠絲杆19勻速轉動，使移動面板2由上往下(或者由下往上)開始勻速移動，使測壓孔勻速掃描過噴塗壓力場(即被測空氣噴槍的噴塗有效作用區域)；
與測壓孔連接的壓力傳感器7將所獲得的移動面板2表面氣壓力值數據通過數據採集卡9採集到工控機10，並由工控機10存儲和記錄；電動缸3的位移同時也被計算和記錄， 並與當前時刻壓力值結合形成位移一壓力數據矩陣；
掃描控制軟體實時對所獲得的數據進行計算分析，自動輸出以顏色區分的壓力分布雲圖，直觀地顯示出移動面板2上的氣壓力分布情況；
噴塗壓力場掃描起點和終點分別由限位傳感器1的輸出信號所確定； 當電動缸3的移動滑塊18移動到下(上)限位傳感器la (Ib)的位置時，下(上)限位傳感器la (lb)的輸出信號由數據採集卡9採集到工控機10，工控機10立即輸出停止控制信號，電動缸3停止移動，掃描停止。 在掃描的過程中，也可以點擊掃描控制軟體上的停止按鈕手動停止掃描。掃描完成後，可以選擇保存測試數據和壓力分布雲圖，並對噴塗效果給出判斷結果。
權利要求
1.一種空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於包括移動面板(2)、電動缸(3)、多個壓力傳感器(7)、控制器(8)、數據採集卡(9)、工控機(10);電動缸(3 )連接移動面板(2 )，伺服馬達(6 )驅動電動缸(3 )，帶動移動面板(2 )實現移動；移動面板(2)上設置有多個測壓孔，每個測壓孔分別連接一個壓力傳感器(7)，壓力傳感器(7)的信號輸出端連接數據採集卡(9)；數據採集卡(9)連接工控機(10)的輸入輸出端□；數據採集卡(9)連接控制器(8)的信號輸入埠，控制器(8)的輸出埠與伺服馬達 (6)連接。
2.根據權利要求1所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於所述電動缸(3)包括滾珠絲杆(19)、移動滑塊(18)、軌道，滾珠絲杆(19)與移動滑塊(18)固定連接，移動滑塊 (18)活動設置於軌道內；所述伺服馬達(6)連接滾珠絲杆(19)，所述移動面板(2)固定連接移動滑塊(18)。
3.根據權利要求2所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於所述電動缸(3)的軌道兩端分別設置有一個限位傳感器(la、lb)，二個限位傳感器(la、lb)的信號輸出埠與所述數據採集卡(9)連接。
4.根據權利要求2所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於所述電動缸(3)的軌道上設置有位移傳感器，位移傳感器的信號輸出埠與所述數據採集卡(9)連接。
5.根據權利要求1所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於所述多個測壓孔在移動面板(2)上橫向線性均勻分布。
6.根據權利要求2所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，其特徵在於所述電動缸(3)的軌道通過後聯接板(13)及後聯接板(13)背面的肋板(12)剛性固定於底座(11)上。
7.一種採用權利要求1所述的空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀的空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟第一步，將被測的空氣噴槍固定在移動面板(2)前，將空氣噴槍與壓縮空氣供氣管連接；第二步，啟動工控機(10)的掃描控制軟體，打開空氣噴槍開始噴塗，同時點擊掃描控制軟體上的開始按鈕；第三步，工控機(10)的開始控制信號由數據採集卡(9)輸出到控制器(8)，驅動伺服馬達(6)勻速轉動，伺服馬達(6)帶動滾珠絲杆(19)勻速轉動，滾珠絲杆(19)的旋轉帶動移動滑塊(18)沿電動缸(3)的軌道作進給運動，使移動面板(2)由上往下或者由下往上勻速移動，使測壓孔勻速掃描過噴塗壓力場；第四步，與測壓孔連接的壓力傳感器(7)將所獲得的移動面板(2)表面氣壓力值數據通過數據採集卡(9)採集到工控機(10)，並由工控機(10)存儲和記錄；電動缸(3)的位移同時也被計算和記錄，並與當前時刻壓力值結合形成位移一壓力數據矩陣；第五步，掃描控制軟體實時對所獲得的數據進行計算分析，自動輸出以顏色區分的壓力分布雲圖，直觀地顯示出移動面板(2)上的氣壓力分布情況。
8.根據權利要求7所述的空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法，其特徵在於所述第三步噴塗壓力場掃描的起點和終點分別由限位傳感器(1)的輸出信號所確定。
9.根據權利要求7所述的空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法，其特徵在於所述第三步測壓孔勻速掃描噴塗壓力場的過程中，當電動缸(3)的移動滑塊(18)移動到其中一個限位傳感器的位置時，該限位傳感器的輸出信號由數據採集卡(9)採集到工控機 (10)，工控機(10)立即輸出停止控制信號，電動缸(3)停止移動，掃描停止。
全文摘要
本發明公開了一種空氣噴槍噴塗壓力場掃描儀，包括移動面板、電動缸、多個壓力傳感器、控制器、數據採集卡、工控機；電動缸連接移動面板，伺服馬達驅動電動缸，帶動移動面板實現移動；移動面板上設置有多個測壓孔，每個測壓孔分別連接一個壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端連接數據採集卡；數據採集卡連接工控機的輸入輸出埠；數據採集卡連接控制器的信號輸入埠，控制器的輸出埠與伺服馬達連接。本發明能夠以量化數據更準確客觀地對塗料噴槍的噴塗效果進行分析判斷，有效地提高檢測的準確性和效率，並且能夠消除檢測過程中對噴槍和環境的汙染，有利於噴槍的運輸存儲。本發明還公開了一種空氣噴槍的噴塗有效作用區域的檢測方法。
文檔編號G01L11/00GK102261977SQ201110105320
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者李小榮 申請人:浙江榮鵬氣動工具有限公司