一種用于鋼管廠的噴涂系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種噴涂系統，其公開了一種用于鋼管廠的噴涂系統，該系統包括HMI服務器、噴涂控制單元、噴涂執行單元，所述噴涂執行單元為噴涂機器人本體，在噴涂機器人本體上設有機械臂，機械臂上設計有與其聯動的噴頭；噴涂控制單元包括機器人PLC、用于控制機械臂動作的機器人控制器、用于控制噴頭動作的噴頭控制器；機器人PLC與HMI服務器之間通過以太網相連；機器人控制器與機器人PLC之間通過DP網相連；該系統還包括反噴控制器，所述反噴控制器與機器人PLC及噴頭控制器相連。本實用新型專利技術可減少噴涂時間，提高噴涂效率，也降低了因持續高溫作業對噴涂設備的損耗，有效降低維護費用，保障生產的順利進行，適用于鋼管廠中對原材料或產品的噴涂作業。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種噴涂系統，特別涉及一種用于鋼管廠的噴涂系統。
技術介紹
在冶金行業領域，噴涂系統是用于在板坯、鋼管、鋼板、鋼卷上進行噴涂作業的系統，其可以為板坯、鋼管、鋼板、鋼卷的原材料或成品打印上永久性標簽，便于物資的管理、生廣、運輸等；如圖1所示，現有技術中的用于鋼管廠的噴涂系統包括HMI (人機接口)服務器100、噴涂控制單元、噴涂執行單元三大部分，具體的，噴涂執行單元為噴涂機器人本體，噴涂機器人本體上設有機械臂600，機械臂600上設計有與其聯動的噴頭400 ;噴涂控制單元包括機器人PLC200 (可編程邏輯控制器)、機器人控制器500、噴頭控制器300 ;機器人PLC200與HMI服務器100之間通過以太網相連；機器人控制器500與機器人PLC200之間通過DP網相連；機器人PLC200與噴頭控制器300用串口進行數據交換。其中，HMI服務器100用于把噴涂的數據信息(如鋼管號、規格、材質、生產時間等)下發給機器人PLC200 ;機器人PLC200用于通過以太網接收HMI服務器100下發的數據、通過串口把數據發給噴頭控制器300，機器人PLC200通過DP網和機器人控制器500進行數據交流；噴頭控制器300用于控制噴頭400，完成噴 涂字符的工作；機器人控制器500用于從機器人PLC200處接收指令控制機械臂600的動作；機器人機械臂600是機器人系統的主要機械設備之一，通過機器人控制器500的程序邏輯來動作。現有技術中鋼管廠的噴涂系統在噴涂作業時的噴涂方式為:從第一行的第一個字符開始噴涂、順向噴涂完第一行的所有字符后，噴頭下移，然后返回第二行行首，再噴涂第二行的第一個字符，順向噴涂完第二行的所有字符后，噴頭下移，然后返回第三行行首，再噴涂第三行的第一個字符……以此類推，直至所有的字符噴涂完畢；舉例說明:傳統技術中欲噴涂第一行數據為“ 1234”，第二行數據為“AB⑶”，第三行數據為“5678”的字符時，其噴涂路徑如圖2所示(實線箭頭表示噴頭噴涂路徑，虛線箭頭表示噴頭行走路徑);從圖2中可以看出:噴頭在由左至右噴涂完第一行字符“1234”后，返回第二行行首，同樣由左至右對第二行字符“ABCD”開始噴涂，在噴涂完第二行字符“ABCD”后，返回第三行行首，同樣還是由左至右對第三行字符“5678”進行噴涂；上述噴涂方式由于在噴涂換行時總是從下一行的行首開始噴涂，導致機械臂行走的路線過長，因而噴涂周期過長，可能出現上一個待噴涂產品尚未噴涂完畢，后續生產出來的產品已經到達噴涂位置的情況，只有等待前一個產品被噴涂完畢后，才執行對后一個產品的噴涂作業，如此便會導致生產的停頓，直接影響生產的順利進行；另一方面，在噴涂作業時，待噴涂產品的溫度一般都非常高，如:在噴涂鋼管時，機器人需要通過機械臂將噴頭伸入鋼管內表面進行作業，而此時鋼管溫度高達600°C，導致噴頭內的兩個電機和電纜將受到高溫的熱輻射，持續的高溫熱輻射會大大縮短電機及電纜的使用壽命，增加設備的維護費用，還可能直接導致電機和電纜的燒毀。
技術實現思路
針對現有技術中存在的噴涂周期長導致噴涂效率低下、持續高溫作業縮短電機及電纜的使用壽命的問題，本技術提供了一種用于鋼管廠的新型噴涂系統，該系統包括HMI服務器、噴涂控制單元、噴涂執行單元，所述噴涂執行單元為噴涂機器人本體，在噴涂機器人本體上設有機械臂，機械臂上設計有與其聯動的噴頭；噴涂控制單元包括機器人PLC、用于控制機械臂動作的機器人控制器、用于控制噴頭動作的噴頭控制器；機器人PLC與HMI服務器之間通過以太網相連；機器人控制器與機器人PLC之間通過DP網相連；該系統還包括反噴控制器，所述反噴控制器與機器人PLC及噴頭控制器相連。本技術所述的反噴控制器用于對機器人PLC的指令及發出的數據進行識別和預處理再提交給噴頭控制器:當收到機器人PLC需要進行反向噴涂的指令時，將噴涂的數據中字符的排列順序進行顛倒，再將經過該處理后的數據以及噴涂開始指令提交給噴頭控制器，當收到機器人PLC不需要進行反向噴涂的指令時，直接將噴涂數據及噴涂開始指令提交給噴頭控制器。進一步，所述反噴控制器通過硬線連接機器人PLC及噴頭控制器。進一步，所述反噴控制器為PLC控制器。本技術的用于鋼管廠的噴涂系統相對于現有技術來說，通過取消機器人PLC與噴頭控制器之間的串口通信線路，增設反噴控制器，由反噴控制器對機器人PLC的指令及發出的數據進行識別和預處理再提交給噴頭控制器，在奇數行噴涂完畢后，直接跳轉至下一行(偶數行)的行尾進行反向噴涂，從而保證機械臂行走的路線最短，減少噴涂時間，提高噴涂效率，也降低了因持續高溫作業對噴涂設備的損耗，有效降低維護費用，保障生產的順利進行。附圖說明圖1是現有技術中的用于鋼管廠的噴涂系統的網絡拓撲圖；圖2是現有技術中的用于鋼管廠的噴涂系統進行噴涂時噴頭的路徑圖；圖3是本技術中的用于鋼管廠的噴涂系統的網絡拓撲圖；圖4是本技術中的用于鋼管廠的噴涂系統進行噴涂時噴頭的路徑圖。具體實施方式針對現有技術中存在的噴涂周期長導致噴涂效率低下、持續高溫作業縮短電機及電纜的使用壽命的問題，本技術提供了一種用于鋼管廠的新型噴涂系統，相對于現有技術，其改進點在于:取消機器人PLC與噴頭控制器之間的串口通信線路，增設反噴控制器，反噴控制器與機器人PLC及噴頭控制器之間均通過硬線相連。本技術中的反噴控制器用于對機器人PLC的指令及發出的數據進行識別和預處理再提交給噴頭控制器，這樣就可以對機器人PLC的控制邏輯稍作修改:在奇數行噴涂完畢后，直接跳轉至下一行(偶數行)的行尾進行反向噴涂，從而保證機械臂行走的路線最短，減少噴涂時間，提高噴涂效率，也降低了因持續高溫作業對噴涂設備的損耗，有效降低維護費用，保障生產的順利進行。下面將參照附圖來描述本技術的示例性實施例:參照圖3，本例中的用于鋼管廠的噴涂系統包括HMI服務器100、噴涂控制單元、噴涂執行單元，所述噴涂執行單元為噴涂機器人本體，在噴涂機器人本體上設有機械臂600，機械臂600上設計有與其聯動的噴頭400 ;噴涂控制單元包括機器人PLC200、機器人控制器500、噴頭控制器300 ;機器人PLC200與HMI服務器100之間通過以太網相連；機器人控制器500與機器人PLC200之間通過DP網相連；該系統還包括反噴控制器700，所述反噴控制器700與機器人PLC200及噴頭控制器300相連；所述機器人控制器500與機械臂信號相連，用于控制機械臂的設備動作；所述噴頭控制器300與噴頭400信號相連，用于控制噴頭400的動作；在具體實施上，本技術中的反噴控制器700可以采用PLC控制器來實現；當然，為了實現本技術的相應功能，在上述硬件結構的基礎上還需要對原控制邏輯稍作修改，本技術的控制邏輯為:機器人PLC200對噴涂的奇偶行進行識別，若當前待噴涂的數據為奇數行數據，則向反噴控制器700發送“不需要反向噴涂”的信號，同時傳送待噴涂數據和噴涂開始指令；反噴控制器700識別“不需要反向噴涂”的信號后，直接將待噴涂數據和噴涂開始指令轉發給噴頭控制器300，噴頭控制器300控制噴頭400開始順向(從左至右)噴涂數據；若當前待噴涂的數據為偶數行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鋼管廠的噴涂系統，包括HMI服務器、噴涂控制單元、噴涂執行單元，所述噴涂執行單元為噴涂機器人本體，在噴涂機器人本體上設有機械臂，機械臂上設計有與其聯動的噴頭；噴涂控制單元包括機器人PLC、用于控制機械臂動作的機器人控制器、用于控制噴頭動作的噴頭控制器；機器人PLC與HMI服務器之間通過以太網相連；機器人控制器與機器人PLC之間通過DP網相連；其特征在于，該噴涂系統還包括反噴控制器，所述反噴控制器與機器人PLC及噴頭控制器相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊學俊，
申請(專利權)人：楊學俊，
類型：實用新型
國別省市：