本發明專利涉及復合材料表面噴涂，具體涉及一種玻纖及樹脂的表面噴涂系統。

背景技術：

玻纖噴涂被廣泛的用于復合材料的表面噴涂，尤其是亞克力產品，其優越的性能，被廣泛的使用。將玻纖及樹脂涂覆在產品表面，能夠增加產品的強度，樹脂的粘接性，能夠將玻纖牢牢的粘在產品表面，待其固化后，整體強度增加?，F有大部分玻纖噴涂，均為人工噴涂，由于樹脂的固化劑為強氧化劑，牽涉到防爆要求，玻璃纖維的吸入，也會造成人員職業病的發生?；谏鲜銮闆r，我司根據客戶需求及市場需要，研發了此噴涂系統，采用機器人來替代人工，用精密的測量儀器及控制儀器，調整物料以穩定的流量輸出，避免因流量波動，導致產品的噴涂質量下降。

技術實現要素：

本發明專利提供一種用于玻纖及樹脂的表面噴涂系統，采用進口機器人進行噴涂作業，能夠保證噴涂軌跡的一致性，降低人工勞動強度，避免職業病的發生；自主研發的樹脂及玻纖的閉環流量控制系統，能夠精確的控制物料的輸出量，并保證流量波動在一個較小的可控范圍內，不會影響噴涂質量；固化劑斷流檢測系統、玻纖斷絲檢測系統，保證在噴涂過程中的連續性，固化劑斷流或玻纖斷絲發生，系統會報警并停機，等待人工處理，處理完成后，延續之前的噴涂軌跡，繼續噴涂，不會對產品質量產生影響；玻纖張緊系統會在噴涂停槍時，拉緊玻纖，避免機器人在運動中，由于玻纖過長造成的剮蹭及拉斷，保證噴涂的連續性。

本發明專利的技術方案為：

一種復合材料表面噴涂系統，本系統包括機器人及底座、玻纖支架、樹脂閉環回路控制系統、玻纖閉環回路控制系統、玻纖斷絲檢測系統、固化劑斷流檢測系統、玻纖張緊裝置、系統控制柜、控制用壓縮空氣管路、電纜等。

玻纖經過集紗罩-導紗環-斷絲檢測機構-玻纖張緊機構后，連接到噴槍的玻纖切割馬達上；樹脂經過樹脂供應泵-樹脂加熱裝置-質量流量計后，連接到噴槍的物料進口上；固化劑經過固化劑儲存桶-固化劑供應泵-固化劑斷流檢測系統后，連接到噴槍上的接口上；噴槍的開關槍等其他氣源，由系統控制柜內直接引出，并連接到噴槍上；以上所有管路均沿著機器人手臂排布，穿過中空手腕到達噴槍，玻纖切割馬達、樹脂供應泵、固化劑供應泵、玻纖張緊裝置等設備，均為氣動控制。

噴涂過程中，玻纖經過切割馬達后，被均勻的切割成小段，通過高速旋轉產生的推力，噴射出去，樹脂及固化劑也有噴槍的噴嘴位置噴出，實現噴槍外的物料混合，混合后的無聊，通過機器人的軌跡編輯，均勻的涂覆在產品表面；玻纖切割馬達尾部裝有高速計數單元，實時讀取馬達轉數，樹脂供應泵出口安裝有測量該泵輸出流量的質量流量計，且該噴涂系統通過PID控制器實現對釉料流量的自動控制，該方法包括以下步驟：

1、樹脂閉環控制：

A)標定工作用常量：根據樹脂供應系統流量范圍劃分若干流量區間area_i(i＝0、1、2、3……n)；在相鄰兩個流量區間areai、area_i+1之間設定流量設定值parameter_i(i＝0、1、2、3……n)，并使area_i＜parameter_i≤area_i+1；啟動樹脂供應系統，使系統內管道的樹脂質量流量達到流量設定值parameter_i，并記錄下該流量下的系統輸出value_i；如此反復，將系統所有區間全部標定完成。

B)系統啟動前的輸出處理：假定系統需要設定的流量設定值為set，若set滿足parameter_i＜set≤parameter_i+1；則根據公式計算得出一個與設定值set對應的近似輸出值out；

C)進行流量調控：將流量值set輸入至樹脂供應系統中，系統調整輸出為out，等待時間t后將PID控制接入系統；再由PID對輸出值進行精細調節，使當前流量PV與設定流量值set滿足用戶需求。

D)更新控制用常量：將實時流量值PV與設定流量值set進行對比，當兩者滿足|PV-set|＜0.05，且set在area_i＜set≤area_i+1時，則將設定值parameter_i以及與其對應的輸出值value_i更新為當前設定值set和當前輸出值out，以供系統運算使用。

2、玻纖閉環控制

A)玻纖供應重量的標定：啟動玻纖系統以一個恒定的轉速運行時間t，稱量該時間內所噴出的玻纖總重量weight，系統統計出該時間內馬達旋轉的總量amount，由公式計算出單位旋轉量的平均重量mean。

B)設定值的轉換：設定值根據系統實際需要有兩種類型可供選擇，直接設定轉速velocity或是設定與樹脂混合的比例值ratio；當設定值為ratio時，假定系統樹脂質量流量設定值flow_s，根據公式計算出所需轉速velocity_r。

C)標定運算用常量：將玻纖供應系統轉速劃分若干區間velocity_i(i＝0、1、2、3……n)，在相鄰兩個速度值velocity_i、velocity_i+1之間設定速度設定值set_i(i＝0、1、2、3……n)，并使velocity_i＜set_i≤velocity_i+1；啟動玻纖供應系統，使系統內玻纖供應設備轉速達到設定值set_i，并記錄下該轉速下的系統輸出值output_i；如此反復將系統所有區間全部標定完成。

D)系統啟動前的輸出處理：將系統設定轉速velocity或運算所得轉速velocity_r統稱為系統設定set，若set滿足set_i＜set≤set_i+1；則根據公式計算得出一個與設定值set對應的近似輸出值output。

E)進行轉速控制：將轉速設定值set輸入至玻纖供應系統中，系統調整輸出為output，等待時間t后將PID控制接入系統，再由PID對輸出值進行調節，使當前速度velocity_pv與系統設定set滿足客戶要求。

F)更新控制用常量：將實時轉速velocity_pv與設定值set進行對比，當兩者滿足|velocity_pv-set|＜0.05，且set在velocity_i＜set≤velocity_i+1時，則將設定值set_i以及與其對應的輸出值output_i更新為當前設定值set和當前輸出值output，以供系統運算使用。

附圖說明

圖1為本發明實施例的工藝流程圖；

圖2為本發明實施例中的安裝側視圖。

附圖標志

1-物料桶，2-固化劑桶，3-固化劑供應泵，4-樹脂供應泵，5-固化劑斷流檢測裝置，6-質量流量計，7-集紗罩，8-斷絲檢測裝置，9-玻纖張緊裝置，10-樹脂噴槍，11-玻纖切割馬達，12-噴涂機器人，13-機器人安裝底座

具體實施方式

1、噴涂前，先根據上述發明內容中所述的樹脂閉環控制和玻纖閉環控制，對樹脂及玻纖的流量，按照客戶實際需求進行標定。

2、客戶將需要噴涂的產品放置在固定的噴涂工位上，并在系統內輸入工件的型號。

3、系統根據所輸入的型號，自動調取噴涂軌跡及標定數值進行噴涂。

4、噴涂過程中，在需要停槍的位置，發出停槍信號的同時，開啟玻纖張緊機構，將玻纖拉緊，確保機器人在運動過程中，不會產生剮蹭。

5、噴涂完成后，機器人給出完成信號，系統進入待機狀態，產品由人工或輸送系統，輸送至噴涂區域外。

6、等待新的產品放置，并啟動系統進行噴涂，如此往復。

注：噴涂過程中，如果出現玻纖斷絲或固化劑斷流，斷絲或斷流檢測系統會報警，并停機(視同急停)，人工處理完成后，點擊繼續，機器人在停槍點繼續原有軌跡噴涂。