CN107471122A - 一种高效环保整车除面漆装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效环保整车除面漆装置及其控制方法，包括专家智库、控制系统及执行系统，采用离线编程将待作业车辆的特征参数与智库预设参数进行匹配，并将此信息传递至控制系统，控制系统根据车辆识别码或匹配的控制参数完成双高压系统的水压、气压，磨料匀混系统的磨料粒度、水气砂比例，机器人的作业路径、进给次数、靶距、角向，以及旋转涡流喷头系统的速度、流量的设定，并进行实时控制，获得实际作业参数，完成对整个车辆的除面漆留底漆作业。本发明仅除面漆，保留底漆，实现了经济、环保、高效除漆的效果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车除漆除锈技术领域，尤其是一种高效环保整车除面漆装置及其控制方法。
背景技术
特种车辆如装甲车、导弹发射车等，因某些特定要求须快速换装，需要在短时间对车身表面除垢、除锈、除面漆保留底漆，便于快速涂装，同时要求环保作业，减少环境污染。
目前，对于特种车辆除面漆保留底漆的快速换装作业，通常采用如下五种方法：(1)人工砂纸砂布钢丝刷打磨等；(2)人工使用角磨机抛光机等电动气动工具打磨；(3)手持干法喷砂机气动机械打磨；(4)手持湿法喷砂机打磨；(5)使用化学法等。但是，现有作业方法均存在缺陷：采用(1)、(2)的作业方式，工作效率低且质量无法保证；采用(3)、(4)作业方式，效率虽有较大提高，仍然满足不了客户要求，而且对环境污染大，影响操作者身体健康，因除漆厚度不易控制，容易对车身金属基体造成损伤，故无法满足除去车身面漆保留底漆的要求；采用(5)作业方式，不适用于整车浸泡，且环保处理难度大。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供整车除面漆装置及其控制方法，高效率、高质量、节能环保地完成特种车辆仅除面漆而保留底漆，进而实现快速换装。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高效环保整车除面漆装置，包括，专家智库、控制系统及执行系统，所述专家智库与所述控制系统连接，所述控制系统与所述执行系统连接；
所述专家智库，配置为存储潜在车辆的车辆识别码、外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，及其相对应的预设作业参数；获取待作业车辆特征参数及所述专家智库，匹配所述特征参数与所述专家智库，输出所述待作业车辆的匹配控制参数；
所述控制系统，配置为根据所述匹配控制参数控制设定所述执行系统的试作业参数，进行试作业，获得实际作业参数，完成整车除面漆作业；
根据实际作业参数，更新所述专家智库。
进一步地，所述执行系统包括，双高压系统、磨料匀混系统、机器人系统及旋转涡流喷头系统；所述磨料匀混系统与所述双高压系统连接，所述磨料匀混系统与所述机器人系统连接，所述旋转涡流喷头系统由人工手持或固定连接于所述机器人系统。
进一步地，所述双高压系统为高压空气设备及高压水设备，所述高压空气设备工作压力为0.6-1.2MPa，所述高压水设备根据作业情况,工作压力最高调至30MPa；
所述磨料匀混系统，包括，匀混装置及加砂装置；所述双高压系统的高压水及高压空气通过所述匀混装置与所述加砂装置的水洗砂完成匀混动作；
所述机器人系统，包括，双轨及两个六自由度机器人；所述两个六自由度机器人在所述控制系统的控制下完成在各自轨道上运行轨迹、速度及机器人手臂的角度与靶距改变；
所述旋转涡流喷头系统，在所述控制系统的控制下实现射流速度及流量的改变。
本发明的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，包括，
获取待作业车辆的特征参数及专家智库的专家参数，匹配所述特征参数与所述专家参数，并输出所述待作业车辆的匹配控制参数；
根据所述待作业车辆的匹配控制参数，控制系统设定双高压系统的试作业参数、磨料匀混系统的试作业参数、机器人的试作业参数及旋转涡流喷头系统的试作业参数；
根据所述试作业参数进行试作业，获得实际作业参数，所述控制系统控制所述机器人及所述旋转涡流喷头系统完成整车除面漆作业。
进一步地，所述获取专家智库的专家参数步骤前还包括，
获取厂家提供的车辆识别码及其涂层相关参数，所述涂层相关参数包括：外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，形成所述专家智库。
进一步地，所述完成整车除面漆作业步骤后还包括，根据所述实际作业参数更新所述专家智库。
进一步地，所述匹配所述特征参数与所述专家参数的步骤包括，
通过离线编程，匹配所述特征参数与所述专家参数；所述特征参数包括，所述待作业车辆的识别码及其涂层相关参数；所述专家参数包括，潜在车辆的识别码及其涂层相关参数。
进一步地，所述专家智库还包括，控制参数；所述控制参数包括，潜在车辆的外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，及其相对应的预设作业参数。
进一步地，所述双高压系统的作业参数包括，水压、气压；所述磨料匀混系统的作业参数包括，磨料粒度、水气砂比例；所述机器人的作业参数包括，作业路径、进给次数、靶距、角向；所述旋转涡流喷头系统的作业参数包括，速度、流量。
本发明提供的一种高效环保整车除面漆装置及其控制方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)、本设备具有高效除漆除锈的优势，省时省工，远高于目前现有技术设备的效率。本套设备配置机器人在室内生产线上自动除漆除锈，1小时内应可完成8米长整车的除锈除漆任务。在室外，该设备可以安装在移动维修车上，2名操作工使用手持喷枪，2小时内应可完成，极大提高了作业效率。
(2)、环保性能好。在确保高效率除漆除锈的前提下，引入高压水磨料匀混系统，水将磨料颗粒完全包裹，通过压力将磨料喷射到作业面上，有效吸附了磨料和锈渍、漆层等引起的尘埃，相比干法喷砂，能减少95％以上粉尘对环境的污染。
(3)、不伤害车身金属基体，且在除掉面漆的前提下，能大范围保留底漆，实现快速换装喷漆。
(4)、智能化程度高，自动编程，专家智库导入，自动调节速度压力，机器人灵活快速作业。
(5)、成套设备与手持移动设备相结合，既可用于室内车间作业，也可用于野外作业。
(6)、既可用于新车喷漆前的除锈，也可用于旧车返厂大修时除锈、除垢、除漆，还可用于对现役车辆改变涂层前的面漆除去或面漆拉毛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种实施方式中，整车除面漆装置结构示意图；
图2是本发明的一种实施方式中，整车除面漆方法的流程示意图；
图3为本发明的一种实施方式中，整车除面漆方法的系统连接示意图；
图4为本发明的一种实施方式中，磨料匀混系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
根据图1-4所示，本发明一种高效环保整车除面漆装置，包括，专家智库、控制系统1及执行系统2，上述专家智库与上述控制系统1连接，控制系统1与上述执行系统2连接。
上述专家智库，配置为存储潜在车辆的车辆识别码、外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度等参数，及所对应的预设作业参数；获取待作业车辆特征参数及上述专家智库，匹配上述特征参数与上述专家智库，输出待作业车辆的匹配控制参数；
上述执行系统2，包括，双高压系统201，如图4所示、磨料匀混系统202、机器人系统203及旋转涡流喷头系统204；上述磨料匀混系统202与上述双高压系统201连接，上述磨料匀混系统202与上述机器人系统203连接，上述旋转涡流喷头系统204由人工手持或固定连接于机器人系统；
上述双高压系统201为高压空气设备及高压水设备，上述高压空气设备工作压力为0.6-1.2MPa，上述高压水设备根据作业情况,工作压力最高调至30MPa；采用双高压系统201技术：在磨料喷射到车辆的表面进行除漆除锈作业过程中，加载了高压空气和高压水双重动力，极大提高了作业效率。另外，水将磨料颗粒完全包裹，通过压力将磨料喷射到作业面上，有效吸附了磨料和锈渍、漆层等引起的尘埃，环保效果好。
上述磨料匀混系统202，包括匀混装置2020、加砂装置2021及增压泵2022；上述双高压系统201的高压水及高压空气通过匀混装置2020与上述加砂装置2021的水洗砂完成匀混动作；通过增压泵2022的高压水加入砂罐本体后，通过匀混装置2020使水与磨料充分均匀混合，形成磨料射流，达到“软铣削”功能，通过类似于铣削的“软铣削”方法，可以受控制地分层除去车体表面漆层、去除铁锈，对车身金属基体没有任何伤害；可以除掉涂层面漆而保留底漆。上述匀混装置2020、加砂装置2021及增压泵2022均通过主机控制台2023和磨料混合控制台2024控制，如图4所示。
上述机器人系统203，包括，双轨及两个六自由度机器人；两个六自由度机器人在上述控制系统1的控制下完成在各自轨道上运行轨迹、速度及机器人手臂的角度与靶距改变；
上述旋转涡流喷头系统204，在控制系统1的控制下实现喷流速度及流量的改变。匀混射流经过旋转喷头射出，形成旋转涡流，既扩大了喷射面积，又提高了喷射速度。
上述控制系统1，配置为根据匹配控制参数控制设定上述执行系统2的试作业参数，进行试作业，获得实际作业参数，完成整车除面漆作业；
根据实际作业参数，更新上述专家智库。
本发明基于专家智库的智能控制技术：专家智库是在针对不同基材上不同漆层结合力的实验数据的提炼总结，是综合设备多项影响因素后形成的阈值数据库。基于专家智库的参数驱动控制系统控制水压、气压及流量，控制运行速度、喷射角度，保证喷射时剥离力的受控释放，确保喷射时不伤害车体金属基材，控制除锈除漆精度。
本发明的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，获取待作业车辆的特征参数及专家智库的专家参数，匹配上述特征参数与上述专家参数，并输出待作业车辆的匹配控制参数；
根据上述待作业车辆的匹配控制参数，控制系统设定双高压系统的试作业参数、磨料匀混系统的试作业参数、机器人的试作业参数及旋转涡流喷头系统的试作业参数；
根据上述试作业参数进行试作业，获得实际作业参数，上述控制系统控制机器人及上述旋转涡流喷头系统完成整车除面漆作业。
上述获取专家智库的专家参数步骤前还包括，
获取厂家提供的车辆识别码及其涂层相关参数，上述涂层相关参数包括：外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，形成上述专家智库。
上述完成整车除面漆作业步骤后还包括，根据实际作业参数更新上述专家智库。
上述匹配特征参数与专家参数的步骤包括，通过离线编程，匹配上述特征参数与上述专家参数；特征参数包括，上述待作业车辆的识别码及其涂层相关参数；上述专家参数包括，潜在车辆的识别码及其涂层相关参数。
上述专家智库还包括控制参数；控制参数包括，潜在车辆的外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，及其相对应的预设作业参数。
上述双高压系统的作业参数包括，水压、气压；上述磨料匀混系统的作业参数包括，磨料粒度、水气砂比例；上述机器人的作业参数包括，作业路径、进给次数、靶距、角向；上述旋转涡流喷头系统的作业参数包括，速度、流量。
本发明的整车除面漆装置对于车辆换装旨在除去面漆，最大程度保留底漆，根据车辆涂装工艺，图层分为底漆层、中涂层、色漆层和清漆层，色漆层和清漆层就是指面漆层，根据不同涂层质量的面漆涂层厚度、冲击强度、附着力和硬度参数，选择不同的控制参数组，以达到清除面漆层，损伤少许中涂层，完全保留底漆层的工艺要求。本发明的部分参数控制范围如表1：
表1：参数控制范围
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种高效环保整车除面漆装置，其特征在于：包括，专家智库、控制系统及执行系统，所述专家智库与所述控制系统连接，所述控制系统与所述执行系统连接；
所述专家智库，配置为存储潜在车辆的车辆识别码、外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，及其相对应的预设作业参数；获取待作业车辆特征参数及所述专家智库，匹配所述特征参数与所述专家智库，输出所述待作业车辆的匹配控制参数；
所述控制系统，配置为根据所述匹配控制参数控制设定所述执行系统的试作业参数，进行试作业，获得实际作业参数，完成整车除面漆作业；
根据实际作业参数，更新所述专家智库。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保整车除面漆装置，其特征在于：所述执行系统包括，双高压系统、磨料匀混系统、机器人系统及旋转涡流喷头系统；所述磨料匀混系统与所述双高压系统连接，所述磨料匀混系统与所述机器人系统连接，所述旋转涡流喷头系统由人工手持或固定连接于所述机器人系统。
3.根据权利要求2所述的一种高效环保整车除面漆装置，其特征在于：
所述双高压系统为高压空气设备及高压水设备，所述高压空气设备工作压力为0.6-1.2MPa，所述高压水设备根据作业情况,工作压力最高调至30MPa；
所述磨料匀混系统，包括，匀混装置及加砂装置；所述双高压系统的高压水及高压空气通过所述匀混装置与所述加砂装置的水洗砂完成匀混动作；
所述机器人系统，包括，双轨及两个六自由度机器人；所述两个六自由度机器人在所述控制系统的控制下完成在各自轨道上运行轨迹、速度及机器人手臂的角度与靶距改变；
所述旋转涡流喷头系统，在所述控制系统的控制下实现射流速度及流量的改变。
4.如权利要求1至3所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：包括，
获取待作业车辆的特征参数及专家智库的专家参数，匹配所述特征参数与所述专家参数，并输出所述待作业车辆的匹配控制参数；
根据所述待作业车辆的匹配控制参数，控制系统设定双高压系统的试作业参数、磨料匀混系统的试作业参数、机器人的试作业参数及旋转涡流喷头系统的试作业参数；
根据所述试作业参数进行试作业，获得实际作业参数，所述控制系统控制所述机器人及所述旋转涡流喷头系统完成整车除面漆作业。
5.根据权利要求4所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：所述获取专家智库的专家参数步骤前还包括，获取厂家提供的车辆识别码及其涂层相关参数，所述涂层相关参数包括：外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，形成所述专家智库。
6.根据权利要求4所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：所述完成整车除面漆作业步骤后还包括，根据所述实际作业参数更新所述专家智库。
7.根据权利要求4所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：所述匹配所述特征参数与所述专家参数的步骤包括，
通过离线编程，匹配所述特征参数与所述专家参数；所述特征参数包括，所述待作业车辆的识别码及其涂层相关参数；所述专家参数包括，潜在车辆的识别码及其涂层相关参数。
8.根据权利要求4所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：所述专家智库还包括，控制参数；所述控制参数包括，潜在车辆的外形数模、面漆的厚度、附着力、冲击强度、硬度参数，及其相对应的预设作业参数。
9.根据权利要求4所述的一种高效环保整车除面漆装置的控制方法，其特征在于：所述双高压系统的作业参数包括，水压、气压；所述磨料匀混系统的作业参数包括，磨料粒度、水气砂比例；所述机器人的作业参数包括，作业路径、进给次数、靶距、角向；所述旋转涡流喷头系统的作业参数包括，速度、流量。
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