一種管道內壁噴塗方法及噴塗機器人與流程

2023-05-05 19:18:57

本發明的技術方案涉及管道內壁噴塗的方法和裝置，具體地說是一種管道內壁噴塗方法及噴塗機器人。

背景技術：

目前管道在各個領域大量應用，而且很多管道的內壁需要進行噴塗處理，目前大多數的相關作業還是人工手工完成，用於噴塗的機器裝置不是很成熟。CN204448347U公開了一種管道內壁噴塗裝置，其通過依次連接的三節雙向行走小車進入到管道內部進行作業，一定程度上緩解了人工操作的勞累程度，但是該裝置由於結構複雜，操作繁瑣，不適合大批量高速度的工業應用，難以實現高效率的噴塗作業。同時其難以進行塗層的二次加固，且其自動化程度不是很好。

總之，現有技術產品不能很好的解決管道內壁噴塗問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種管道內壁噴塗方法及噴塗機器人，能夠進行塗層的二次加固作業，且不需要增加額外塗料投入，同時自動完成管道內壁的噴塗作業，能夠適應工業化大批量連續作業。

本發明解決該技術問題所採用的方法是在傳統的一次噴塗作業後再進行二次塗層加固，具體方法是一次噴塗結束後立即進行二次塗層加固，以便及時利用第一次噴塗作業沒有吸附到管道內壁的塗料進行塗層的二次加固，防止塗料固化，詳細步驟是通過促使管道圍繞其軸線旋轉結合重力和塗料的流動性使散落在管道中沒有附著的塗料進行流動，隨著管道自身的旋轉一周，塗料流過管道內壁的全部面積，流過的過程中，恰好使塗料進行再次附著，繼而完成塗層的二次加固，而且不需要額外投入塗料。

本發明解決該技術問題所採用的技術方案是：提供一種管道內壁噴塗機器人，包括機架、提升旋轉機構、噴塗機構、管道、輸送機構和控制系統；機架由方管焊接製成；提升旋轉機構包括下支架、上支架、光槓、電動推桿、託板、加長支座、電動輥A、接頭，其中下支架與機架連接，上支架與下支架之間通過4條光槓連接，電動推桿設置為左右各1個，電動推桿的下端安裝在下支架上，另一端通過接頭與託板連接在一起，託板兩側設置有4個通孔分別嵌套在4條光槓上，託板上面固定有4個加長支座，2個電動輥A由4個加長支座支撐，提升旋轉機構整體位於機架中層的位置；噴塗機構包括噴頭支杆、噴頭，其中噴頭支杆的一端固定在機架上，另一端固定有噴頭，噴塗機構整體位於機架的上層左側的位置；輸送機構包括楔形墊塊、支座、電動輥B，其中楔形墊塊固定在機架上，支座連接在楔形墊塊上，電動輥B由支座支撐，電動輥B與水平面的夾角為30°，輸送機構整體位於機架的上層；管道位於機架上層由電動輥B支撐；控制系統主要由PLC完成。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述的提升旋轉機構有3個。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述的楔形墊塊共有48個。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述楔形墊塊的楔角為30°。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述的支座有48個。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述的電動輥B有24個。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述的電動輥B的設置方式為依次交叉對稱設置。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所述PLC的操作控制程序是：啟動設備→開始→檢測是否有待噴塗的管道置於工位，否，報警；是，開始高速輸送管道→檢測噴頭是否進入管道，否，繼續高速輸送，是低速輸送→打開噴頭開始噴塗作業→檢測是否噴塗作業完畢→否，繼續噴塗作業；是，提升旋轉機構上升→檢測提升旋轉機構是否與管道外壁接觸→否，繼續上升；是，停止上升並開始旋轉管道(塗層加固作業)→延時預定時間→提升旋轉機構停止旋轉並下降→輸送機構反向旋轉，高速輸送管道至下料工位→檢測是否到達下料工位→否，繼續輸送；是，停止輸送→作業完成→等待下料。

上述一種管道內壁噴塗機器人，所用部件是本技術領域的技術人員所熟知的，均通過公知的途徑獲得。所述部件的連接方法是本技術領域的技術人員所能掌握的。

本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明一種管道內壁噴塗機器人的突出特點和顯著進步是：

(1)本發明通過自動化控制技術實現了管道的自動化噴塗作業，提高作業效率，減輕了工作人員的勞動強度。

(2)本發明在傳統噴塗作業之後又增加了塗層的二次固化，利用管道中未被吸附的塗料對管道塗層進行二次加固，高效利用塗料並且增加了塗層的厚度。

(3)本發明的操作簡單，適應於工業領域大批量，高效率的作業。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明一種管道內壁噴塗機器人的組成結構圖。

圖2為本發明一種管道內壁噴塗機器人的組成結構局部放大圖。

圖3為本發明一種管道內壁噴塗機器人提升旋轉機構的結構組成圖。

圖4為本發明一種管道內壁噴塗機器人輸送機構的結構組成圖。

圖中，1.機架，2.提升旋轉機構，3.噴塗機構，4.管道，5.輸送機構，21.下支架，22.上支架，23.光槓，24.電動推桿，25.託板，26.加長支座，27.電動輥A，28.接頭，31.噴頭支杆，32.噴頭，51.楔形墊塊，52.支座，53.電動輥B。

具體實施方式

圖1所示實施例表明，本發明一種管道內壁噴塗機器人包括機架1，提升旋轉機構2，噴塗機構3，管道4，輸送機構5。其中機架1由方管焊機而成，提升旋轉機構2整體位於機架1中層的位置，噴塗機構3整體位於機架1的上層左側的位置且其中的噴頭支杆31的一端固定在機架上，管道4位於機架1的上層，輸送機構5整體位於機架1的上層。

圖2所示實施例表明，噴塗機構包括噴頭支杆、噴頭，其中噴頭支杆的一端固定在機架上，另一端固定有噴頭，噴塗機構整體位於機架的上層左側的位置；

圖3所示實施例表明，提升旋轉機構包括下支架21、上支架22、光槓23、電動推桿24、託板25、加長支座26、電動輥A27、接頭28，其中下支架21與機架1連接，上支架22與下支架21之間通過4條光槓23連接，電動推桿24設置為左右各1個，電動推桿24的下端安裝在下支架21上，另一端通過接頭28與託板25連接在一起，託板25兩側設置有4個通孔分別嵌套在4條光槓23上，託板25上面固定有4個加長支座26，2個電動輥A27由4個加長支座26支撐。

圖4所示實施例表明，輸送機構包括楔形墊塊51、支座52、電動輥B 53，其中楔形墊塊51固定在機架1上，支座52連接在楔形墊塊上，電動輥B 53由支座52支撐，電動輥B 53與水平面的夾角為30°。

實施例1

按照上述圖2、圖3、和圖4所示，製得一種管道內壁噴塗機器人，其中提升旋轉機構有3個，楔形墊塊共有48個，楔形墊塊的楔角為30°，支座有48個，電動輥B有24個，電動輥B的設置方式為依次交叉對稱設置，PLC的操作控制程序是：啟動設備→開始→檢測是否有待噴塗的管道置於工位，否，報警；是，開始高速輸送管道→檢測噴頭是否進入管道，否，繼續高速輸送，是低速輸送→打開噴頭開始噴塗作業→檢測是否噴塗作業完畢→否，繼續噴塗作業；是，提升旋轉機構上升→檢測提升旋轉機構是否與管道外壁接觸→否，繼續上升；是，停止上升並開始旋轉管道(塗層加固作業)→延時預定時間→提升旋轉機構停止旋轉並下降→輸送機構反向旋轉，高速輸送管道至下料工位→檢測是否到達下料工位→否，繼續輸送；是，停止輸送→作業完成→等待下料。

下面以將一次噴塗作業為例。

第一步，人工上料，並啟動設備。

操作者將待噴塗的管道4放置在輸送機構5的工作工位，並啟動設備。

第二步，輸送管道與噴塗作業

系統檢測到輸送工位放置有管道4，輸送機構5開始工作，24個電動輥B 53同時高速旋轉，使得管道4迅速移動到噴頭32的位置，然後24個電動輥B 53由高速旋轉變為低速旋轉，同時噴塗機構3開始工作，塗料從噴頭32的各個方向噴出均勻的附著在管道內壁，輸送機構5繼續工作直至管道4內壁全部噴塗完畢。

第三步，塗層二次加固

系統檢測到管道4內壁全部噴塗完畢，輸送機構5停止工作，3個提升旋轉機構2開始工作，電動推桿24伸長，通過光槓23的導向，將託板25及其上面的電動輥A 27託起升高，直至電動輥A 27與管道4的外表面接觸並具備一定與壓力，電動推桿24保持長度不變，所有的電動輥A 27同方向轉動，帶動管道4繞其自身的軸線進行旋轉，管道4內部沒有附著的塗料會因重力作用和自身流動性的特點在管道4的內壁流動，隨著管道旋轉一周，流動的塗料也會流過管道內壁的所有面積，塗料流過管道4內壁的過程正好完成了塗料在管道4內壁上的二次附著，對於塗層起到了二次加固的作用。

第四步，準備下料

電動輥A 27旋轉預設時間後停止旋轉，電動推桿24收縮，帶動託板25及其上面的電動輥A 27一起下降，直至電動輥A 27與管道4的外表面不再接觸，電動推桿24保持長度不變，輸送機構5開始工作，24個電動輥B 53同時高速反向旋轉，管道4迅速移動出噴塗工位，直至管道4移動到下料工位，輸送機構5停止工作。

第五步，等待下料以及再次循環

等待人工下料，將管道4取下並放置另一管道，再次循環作業。