一种盾构管片模具自动喷涂脱模剂设备
技术领域
一种盾构管片模具自动喷涂脱模剂设备，属于盾构管片自动化生产设备技术领域，具体涉及一种盾构管片模具自动喷涂脱模剂的设备。
背景技术
目前地铁隧道主要采用盾构法施工且该方法在国内已经日趋成熟。盾构管片生产是盾构施工中必不可少的一部分。盾构管片生产的方式主要有三种模式：传统模式、轮轨移动生产线模式、柔性生产线模式。不管是哪一种生产模式都需要相同的工序，生产线在正常生产时，生产节拍约4-5min，即生产线每4-5min生产一块管片。目前国内盾构管片模具喷涂脱模剂都是由人工完成，喷涂脱模剂时不仅喷涂不均匀还会残留积液，使盾构管片表面出现瑕疵从而降低精度，且人工成本高、效率低下。
发明内容
本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种能对脱模剂进行自动喷涂的装置，以解决盾构管片生产过程中产生瑕疵、降低精度且效率低下的问题。其技术方案如下：
它包括控制系统、喷涂机构和移动机构，所述喷涂机构安装在移动机构上，控制系统分别与喷涂机构和移动机构连接;
所述喷涂机构包括喷头、进料管、空气压缩机和脱模剂原料桶，喷头上设置有多个接口，空气压缩机分别与第一进气管、第二进气管和第三进气管相连，脱模剂原料桶连接第一进气管，喷头的第一接口通过进料管与脱模剂原料桶连通;喷头的第二接口连接第二进气管，喷头的第三接口连接第三进气管;
所述移动机构包括支架、X方向移动模组以及Z方向移动模组，支架上端安装X方向移动模组，Z方向移动模组与X方向移动模组连接,在Z方向移动模组上安装回转驱动器，回转驱动器上安装喷涂机构;
在所述X方向移动模组上安装第一减速电机，在Z方向移动模组上安装第二减速电机，在回转驱动器上安装第三减速电机，第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机分别与移动机构控制箱相连。
在所述第三进气管上设置开关阀门。
在所述第二进气管上设置雾化阀门24。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、X方向移动模组带动喷涂机构横向移动，Z方向移动模组带动喷涂机构竖向移动，与回转驱动器配合即可使喷涂机构沿运动轨迹做曲线运动，即可完成对模具弧形内腔的自动喷涂。
2、本发明能与现有模具定位装置相连接，实现模具到位后的精准定位控制。人机交互界面具备手动添加和设置模具型号、外观尺寸等参数功能，自动控制系统可根据设置的模具型号，自动选择喷涂路径、脱模剂雾化量等，实现自动启停、按需自动喷涂的需要，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1，是本发明结构示意图;
图2，是本发明盾构管片模具喷涂脱模剂机构示意图;
图3，是本发明盾构管片模具喷涂脱模剂原理图;
图4，是本发明移动机构运动轨迹示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
应注意到：说明书中的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
参见图1～图4，本实施例包括控制系统、喷涂机构2和移动机构3，所述喷涂机构2安装在移动机构2上，控制系统分别与喷涂机构2和移动机构3连接，通过控制喷涂机构2实现盾构管片模具的脱模剂自动喷涂;
所述喷涂机构2如图2所示包括喷头21、进料管26、空气压缩机22和脱模剂原料桶27，喷头21上设置有多个接口，空气压缩机22分别与若干进气管如第一进气管28、第二进气管29和第三进气管210相连，脱模剂原料桶27连接第一进气管28，喷头21的第一接口通过进料管26与脱模剂原料桶27连通，第一进气管28为脱模剂原料桶27提供气压，使脱模剂更容易沿进料管26流至喷头21处;喷头21的第二接口连接第二进气管29，喷头21的第三接口连接第三进气管210;
所述移动机构3包括支架31、X方向移动模组32以及Z方向移动模组33，支架31下端固定在地面上，支架31上端安装X方向移动模组32，Z方向移动模组33与X方向移动模组32通过XZ连接板34连接,在Z方向移动模组33上安装回转驱动器38，回转驱动器38上安装喷涂机构2;
在所述X方向移动模组32上安装第一减速电机35，在Z方向移动模组33上安装第二减速电机36，在回转驱动器38上安装第三减速电机37，第一减速电机35、第二减速电机36、第三减速电机37分别与移动机构控制箱相连。
在所述第三进气管210上设置开关阀门23，通过开关阀门23控制喷头21开关。
在所述第二进气管29上设置雾化阀门24，通过雾化阀门24控制喷头21雾化程度。
在所述进料管26和第三进气管210上分别设置流量计25。
图中1是盾构管片模具清理机构。
所述控制系统由硬件和软件两部分组成，所选用的PLC控制系统是基于集中式I/O架构，采用功能分类进行设计。控制系统硬件由上位机、中央控制柜(下位机PLC)、视频监控系统、流水线控制箱、盾构管片模具喷涂脱模剂机构控制箱、移动机构控制箱及安全限位开关、传感器等信号检测设备组成。控制系统现场控制箱有“手动”和“自动”两种模式，“手动”模式主要用于设备检修、故障处理和紧急情况的单机单点功能控制;控制系统软件部分，上位机采用国产力控Forcecontrol7.1组态软件作为操作软件，通过PROFINET通讯协议和以太网工业交换机与下位机西门子SIEMENSS7-300PLC连接，进行数据通信，上位机界面有4个系统界面，分别为系统登录界面、监控界面、参数设置和反馈界面、报表操作界面。
空气压缩机22、开关阀门23、雾化阀门24与喷涂机构控制箱相连。盾构管片模具自动清理完成后，第三减速电机37转动先将喷涂机构2转换至工作位置，通过控制第一减速电机35、第二减速电机36、第三减速电机37转动，X方向移动模组22带动喷涂机构2横向移动，Z方向移动模组23带动喷涂机构2竖向移动，与回转驱动器14配合即可带动喷头21沿图3所示运动轨迹a做曲线运动，喷涂机构控制箱控制空气压缩机22、开关阀门23、雾化阀门24进行模具弧形内腔8的自动喷涂脱模剂操作。
通过上位机手动输入盾构管片模具参数，也可以通过RFID射频识别模块识别盾构管片模具后调用储存参数，即可适应不同盾构管片模具的自动喷涂操作。
实施例2：
参见图1～图4，本实施例包括控制系统、喷涂机构2和移动机构3，所述喷涂机构2安装在移动机构2上，控制系统分别与喷涂机构2和移动机构3连接，通过控制喷涂机构2实现盾构管片模具的脱模剂自动喷涂;
所述喷涂机构2如图2所示包括喷头21、进料管26、空气压缩机22和脱模剂原料桶27，喷头21上设置有多个接口，空气压缩机22分别与第一进气管28、第二进气管29和第三进气管210相连，脱模剂原料桶27连接第一进气管28，喷头21的第一接口通过进料管26与脱模剂原料桶27连通，第一进气管28为脱模剂原料桶27提供气压，使脱模剂更容易沿进料管26流至喷头21处;喷头21的第二接口连接第二进气管29，喷头21的第三接口连接第三进气管210;
所述移动机构3包括支架31、X方向移动模组32以及Z方向移动模组33，支架31下端固定在地面上，支架31上端安装X方向移动模组32，Z方向移动模组33与X方向移动模组32通过XZ连接板34连接,在Z方向移动模组33上安装回转驱动器38，回转驱动器38上安装喷涂机构2;
在所述X方向移动模组32上安装第一减速电机35，在Z方向移动模组33上安装第二减速电机36，在回转驱动器38上安装第三减速电机37，第一减速电机35、第二减速电机36、第三减速电机37分别与移动机构控制箱相连。
在所述第三进气管210上设置开关阀门23，通过开关阀门23控制喷头21开关。
在所述第二进气管29上设置雾化阀门24，通过雾化阀门24控制喷头21雾化程度。
在所述进料管26和第三进气管210上分别设置流量计25。
本实施例还包括安装于支架31旁的用于检测脱模剂均匀度的视觉传感器4，所述视觉传感器与所述控制系统连接，将检测到的脱模剂均匀度反馈至所述控制系统。
实施例3：
参见图1～图4，本实施例包括控制系统、喷涂机构2和移动机构3，所述喷涂机构2安装在移动机构2上，控制系统分别与喷涂机构2和移动机构3连接，通过控制喷涂机构2实现盾构管片模具的脱模剂自动喷涂;
所述喷涂机构2如图2所示包括喷头21、进料管26、空气压缩机22和脱模剂原料桶27，喷头21上设置有多个接口，空气压缩机22分别与第一进气管28、第二进气管29和第三进气管210相连，脱模剂原料桶27连接第一进气管28，喷头21的第一接口通过进料管26与脱模剂原料桶27连通，第一进气管28为脱模剂原料桶27提供气压，使脱模剂更容易沿进料管26流至喷头21处;喷头21的第二接口连接第二进气管29，喷头21的第三接口连接第三进气管210;
所述移动机构3包括支架31、X方向移动模组32以及Z方向移动模组33，支架31下端固定在地面上，支架31上端安装X方向移动模组32，Z方向移动模组33与X方向移动模组32通过XZ连接板34连接,在Z方向移动模组33上安装回转驱动器38，回转驱动器38上安装喷涂机构2;
在所述X方向移动模组32上安装第一减速电机35，在Z方向移动模组33上安装第二减速电机36，在回转驱动器38上安装第三减速电机37，第一减速电机35、第二减速电机36、第三减速电机37分别与移动机构控制箱相连。
在所述第三进气管210上设置开关阀门23，通过开关阀门23控制喷头21开关。
在所述第二进气管29上设置雾化阀门24，通过雾化阀门24控制喷头21雾化程度。
在所述进料管26和第三进气管210上分别设置流量计25。
本实施例还包括分别安装于支架31一端的用于检测X方向移动模组22和Z方向移动模组23的运动状态的高精度拉线位移传感器5、用于检测盾构管片模具位置的光电位置传感器7以及用于识别盾构管片模具类型的RFID射频识别模块6，所述高精度位移传感器、位置传感器及RFID射频识别模块分别与控制系统连接。
本实施例还包括报警器，所述报警器与控制系统连接，报警器包括警示灯和大功率高分贝报警喇叭，用于提示智能设备的工作状态。
以上所述X方向移动模组可以采用工字钢和槽钢构成导轨结构，再通过滑块上的滚轮在导轨上运动构成X方向移动导轨，采用第一减速电机驱动链轮链条的方式作为X方向移动导轨的驱动装置。
所述Z方向移动模组可以采用一般的滚珠直线导轨作为Z方向移动支撑，采用第二减速电机驱动滚珠丝杠的方式作为Z方向移动模组的驱动装置。
所述回转驱动器的外圈上有涡轮齿，采用第三减速电机驱动与涡轮齿啮合的蜗杆进而带动回转驱动器旋转。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
