專利名稱：皮革自動噴涂機和自動噴涂方法
技術領域：
本發明涉及一種給皮革進行表面噴漿的皮革自動噴涂機，本發明還涉及一種皮革 自動噴涂方法。
背景技術：
皮革噴涂是皮革生產的一道關鍵工序。皮革噴涂質量的好壞對皮革的質量有很大 的影響，在皮革生產工藝中占有很重要的地位。噴涂機是一種涂裝設備，是將涂料分散成霧狀噴涂于被涂物表面的一種機械設 備。噴涂機主要由涂料供給機構、噴槍和霧化發生源構成。霧化發生源因不同類型、噴涂機 而異空氣噴涂機的霧化發生源由空氣壓縮機、輸氣管、空氣油水分離器和貯氣罐組成；無 空氣噴涂機霧化發生源由動力源和高壓泵組成。靜電噴涂機的霧化發生源由高頻高壓靜電 發生器組成。工作機構包括裝備有噴頭的噴室、載革傳送帶等。在目前的皮革噴涂機中，噴槍通常采用往復運動的方式和旋轉噴涂的方式，實現 涂料的連續噴涂，在此過程中，涂料(或者稱為漿料)浪費較嚴重。因此，有必要提供一種 新的噴涂方式和設備，以克服涂料浪費的問題。
發明內容
本發明目的在于提供一種皮革自動噴涂機，以實現噴涂的精確控制，節省涂料。本發明的目的還在于提供一種皮革自動噴涂方法，以實現對皮革噴涂的精確控 制。為此，本發明一方面提供了一種皮革自動噴涂機，其包括皮革傳送系統、噴涂系 統、以及控制系統，其中，該噴涂系統包括沿噴涂寬度排列的一組噴槍、向一組噴槍提供涂 料的涂料供給機構、以及控制各噴槍啟閉的閥組，其中，一組噴槍將噴涂寬度劃分為若干噴 涂區域；該控制系統包括沿皮革傳送方向在一組噴槍的上游設置的皮革圖像檢測器、和 與皮革圖像檢測器電連接的控制器，其中，控制器用于根據皮革圖像檢測器提供的圖像信 息計算出皮革所在的噴涂區域、以及噴涂區域所在的噴槍的開始噴涂時間和噴涂總時間， 并且據此控制閥組的啟閉。進一步地，上述控制器包括用于皮革的圖像信息的采集和處理的工控機，以及用 于控制閥組和皮革傳送系統的可編程邏輯控制器。進一步地，上述噴涂機為有氣噴涂機。進一步地，上述噴涂機為無氣噴涂機。進一步地，上述皮革圖像檢測器為CXD相機。進一步地，上述皮革傳送系統包括機架、載革傳送帶和驅動電機，其中，驅動電機 與變頻器電連接，變頻器與控制器電連接。進一步地，上述一組噴槍設置在噴室中。進一步地，上述各噴涂區域上設有至少一噴槍。
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進一步地，上述一組噴槍呈直線型或V型排列。根據本發明的另一方面，提供了一種皮革自動噴涂方法，其包括以下步驟將噴涂 機的噴涂寬度劃分為若干噴涂區域，并在各噴涂區域上設置至少一噴槍；在噴涂之前，采 集皮革的形狀信息，并據此分析出皮革所在的噴涂區域、以及該噴涂區域所在的噴槍的開 始噴涂時間和噴涂總時間；以及控制皮革所在的各噴涂區域的噴槍在開始噴涂時間開始噴 涂、并且在噴涂總時間完成時停止噴涂。在本發明中，將噴涂機的噴涂寬度劃分為若干噴涂區域，每個噴涂區域內的噴槍 單獨控制，利用工業CCD自動檢測皮革的有無和形狀，實現各噴涂區域內噴槍的自動啟閉， 如此實現了皮革噴涂的自動精確控制，節約了涂料的使用。通過改變程序靈活實現系統控 制，大幅度降低了生產成本，提高了產品品質和生產效率，同時滿足了現代社會對工業生產 提出的環保和安全要求。除了上面所描述的目的、特征、和優點之外，本發明具有的其它目的、特征、和優 點，將結合附圖作進一步詳細的說明。
構成本說明書的一部分、用于進一步理解本發明的附圖示出了本發明的優選實施 例，并與說明書一起用來說明本發明的原理。圖中圖1示出了根據本發明優選實施例的皮革自動噴涂機的結構示意圖；圖2示出了根據本發明的皮革自動噴涂機的控制器的示意圖；圖3示出了根據本發明的皮革自動噴涂機的皮革傳送系統的示意圖；以及圖4示出了根據本發明的皮革自動噴涂方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。圖1示出了根據本發明優選實施例的皮革自動噴涂機的結構示意圖。如圖1所示， 本發明的皮革自動噴涂機包括皮革傳送系統、噴涂系統和控制系統。在圖1所示的優選實施例中，噴涂機屬于有氣噴涂機，噴涂系統主要包括空氣壓 縮機1、壓力桶2、閥組(即一組電磁閥)3、以及一組噴槍4。其中，空氣壓縮機1和壓力桶 2構成涂料供給機構，閥組3用于控制噴槍的開啟和關閉。在其它實施例中，噴涂機的類型 可以是無氣噴涂機。皮革傳送系統主要包括傳送電機5、載革傳送帶6和機架10。控制系統主要包括 控制器和圖像檢測器例如CCD相機7。其中，控制器優選由工控機8和設置在控制箱9中的 可編程邏輯控制器(PLC)構成。工控機負責數據計算，而PLC負責現場控制。對于本發明的噴涂系統而言，噴槍的設置對于噴涂的精確控制是非常重要的。具 體地，根據噴涂寬度，將一組噴槍沿載革傳送帶6的橫向排列，以將載革傳送帶6沿寬度方 向分成若干噴涂區域，各噴槍控制一個噴涂區域，每個噴槍由電磁閥3單獨控制，根據該噴 涂區域內皮革的有無和長度，實現噴槍的自動啟閉，如此可避免涂料的浪費。這里所提到的“橫向排列”是指噴槍沿載革傳送帶的有效噴涂寬度間隔排列，其排
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列方向不局限于垂直于皮帶傳送方向即載革傳送帶的寬度方向，例如與皮帶傳送方向呈一 非90°的夾角；其排列方式也不限于直線排列，例如，一組噴槍可以呈V型排列，例如居中 的噴槍沿皮帶傳送方向位置靠前、兩側的噴槍沿皮帶傳送方向位置靠后，此時更符合皮革 的形狀特征，即皮革的中間部分通常凸出一些。可以理解，在本發明中，各噴涂區域中可設置一個以上的噴槍，以在一次載革傳送 過程中實現兩至多次噴涂。其中沿皮革傳送方向布置的后一噴槍的噴涂啟停時間可根據前 一噴槍的啟停時間來確定，例如延遲一噴涂時間，如此可簡化多次噴涂的工藝控制。上述一組噴槍設置在噴室12中，該噴室12可起到與外界隔離的作用，以減少對工 作環境的污染。圖2示出了根據本發明的自動化皮革噴涂機的控制箱的示意圖。該控制箱9內除 了包括PLC之外，還包括與傳送電機5電連接的變頻器，該控制箱9內還可包括電源系統和
顯示屏。工業CXD相機7設置在載革傳送帶上方，并且位于一組噴槍的沿皮革傳送方向的 上游，當有皮革通過時，由其實現皮革形狀的自動檢測。CXD相機7與工控機8電連接，CCD 相機獲取的皮革圖像由工控機8進行采集和處理，以確定需要噴涂操作的噴槍的序號N和 噴槍的開始噴涂時間和噴涂總時間(或者終止噴涂時間)。在圖2所示的控制箱的面板上，示出了供監視的四個噴槍，即噴槍1及指示、噴槍2 及指示、噴槍3及指示和噴槍4及指示中的噴槍Al、噴槍A2、噴槍A3和噴槍A4(如圖1所 示)。在噴涂寬度一定的情況下，增加噴涂區域可使噴涂控制更加精細化。在圖2所示的控制箱的面板上，還示出了與變頻器相關的變頻啟動按鈕、變頻停 止按鈕和變頻器故障指示燈。利用變頻器，可以改變傳送電機5的轉速，進而調整載革傳送 帶6的傳送速度。通過調整載革傳送帶6的傳送速度，可實現皮革的噴涂厚度的調節。在圖2所示的控制箱的面板上，還示出了與壓力桶(即料筒)2相關的料筒氣泵啟 動按鈕、料筒氣泵停止按鈕、料筒壓力就緒指示和料筒缺料報警指示燈。此外，還示出了與 噴涂機電器控制相關的電器系統電源指示、控制系統電源指示、工作按鈕、停止按鈕和電源 控制按鈕。圖3示出了根據本發明的自動化皮革噴涂機的皮革傳送系統的示意圖，圖4示出 了根據本發明的自動化皮革噴涂方法的流程圖。如圖3和圖4所示，當噴涂機啟動后，空氣 壓縮機1開始工作，當壓力達到一定時，壓力桶2開始供料，同時PLC控制皮革傳送電機5 帶動載革傳送帶6上的皮革11向前運動。皮革11通過工業CXD相機7時，CXD相機7通過感應光通量的變化感知皮革的圖 像信息(皮革的長寬)，將這些信息傳送給工控機8，工控機8將皮革圖像信息進行采集和 處理，計算出各噴涂區域的噴槍的開始噴涂時間以及噴涂總時間，如式(1)所示。
在表達式(1)中，、代表噴槍開始噴涂時間，At代表噴涂的總時間，L代表工業 CXD相機和噴槍的距離，Y代表皮革的長度，ν代表皮革的傳送速度，其中，參數L、Y和V在 圖3中示出。工控機8將數據送達PLC，PLC將分別控制各個噴槍的啟閉，保證皮革在經過噴槍 的時候噴出涂料，以滿足不同形狀皮革的需要。噴槍的自動噴涂流程如圖4所示，包括以下步驟步驟Sll 系統初始化。即工控機和PLC獲取噴涂機的初始參數，例如載革傳送帶 的傳送速度、CCD相機和噴槍的距離等；步驟S12 :C⑶相機獲取圖像信息，該圖像信息包括皮革形狀信息和周圍的背景信 息；步驟S13 工控機對C⑶相機獲取的圖像信息進行采集和處理，以獲得其中的皮革 尺寸信息；步驟S14 工控機根據皮革尺寸信息選擇噴槍N、計算噴槍的開始噴涂時間和噴涂 總時間(或終止噴涂時間)。例如選擇一組噴槍Al An中的噴槍Al、噴槍A2、噴槍A3和 噴槍 A4，以及各噴槍的開始噴涂時間和噴涂總時間；步驟S15 判斷噴槍An對應區域有無皮革，即PLC根據工控機提供的信息判斷噴
槍An(n = 1......η)所對應區域內有無皮革，若沒有皮革，跳轉至步驟S19，即該噴槍停止
工作；步驟S16 當噴槍An有皮革時，對噴涂開始時間進行判斷，當未到達噴涂時間時， 返回至步驟S15 ；步驟S17 當步驟S16中的判斷結果為達到噴涂時間時，噴槍工作；步驟S18 對噴槍的終止時間進行判斷，當未到達噴涂終止時間時，噴槍繼續工 作；步驟S19 當步驟S18判斷結果為到達終止時間時，噴槍停止工作。通過以上描述可以看出，在本發明中，根據噴涂寬度，每把噴槍對應一個噴涂區域 并且單獨控制，利用工業CCD自動檢測皮革的有無和形狀，實現各噴槍的自動啟閉，如此實 現了皮革噴涂的自動控制，節約了涂料的使用。通過改變程序靈活實現系統控制，大幅度降 低了生產成本，提高了產品品質和生產效率，同時滿足了現代社會對工業生產提出的環保 和安全要求。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種皮革自動噴涂機，包括皮革傳送系統和噴涂系統，其特征在于，還包括控制系統，其中所述噴涂系統包括沿噴涂寬度排列的一組噴槍、向所述一組噴槍提供涂料的涂料供給機構、以及控制各所述噴槍啟閉的閥組，其中，所述一組噴槍將所述噴涂寬度劃分為若干噴涂區域；所述控制系統包括沿皮革傳送方向在所述一組噴槍的上游設置的皮革圖像檢測器、和與所述皮革圖像檢測器電連接的控制器，其中，所述控制器用于根據所述皮革圖像檢測器提供的圖像信息計算出所述皮革所在的噴涂區域、以及所述噴涂區域所在的噴槍的起始噴涂時間和噴涂總時間，并且據此控制所述閥組的啟閉。
2.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述控制器包括用于皮革的 圖像信息的采集和處理的工控機，以及用于控制所述閥組和所述皮革傳送系統的可編程邏 輯控制器。
3.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述噴涂機為有氣噴涂機。
4.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述噴涂機為無氣噴涂機。
5.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述皮革圖像檢測器為CCD相機。
6.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述皮革傳送系統包括機架、 載革傳送帶和驅動電機，其中，所述驅動電機與變頻器電連接，所述變頻器與所述控制器電 連接。
7.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述一組噴槍設置在噴室中。
8.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，各所述噴涂區域上設有至少 一噴槍。
9.根據權利要求1所述的皮革自動噴涂機，其特征在于，所述一組噴槍呈直線型或V型 排列。
10.一種皮革自動噴涂方法，其特征在于，包括以下步驟將噴涂機的噴涂寬度劃分為若干噴涂區域，并在各噴涂區域上設置至少一噴槍；在噴涂之前，采集皮革的形狀信息，并據此分析出皮革所在的噴涂區域、以及該噴涂區 域所在的噴槍的開始噴涂時間和噴涂總時間；以及控制所述皮革所在的各噴涂區域的噴槍在所述開始噴涂時間開始噴涂、并且在所述噴 涂總時間完成時停止噴涂。
全文摘要
本發明公開了一種皮革自動噴涂機和自動噴涂方法，該自動噴涂方法包括以下步驟將噴涂機的噴涂寬度劃分為若干噴涂區域，并在各噴涂區域上設置至少一噴槍；在噴涂之前，采集皮革的形狀信息，并據此分析出皮革所在的噴涂區域、以及該噴涂區域所在的噴槍的開始噴涂時間和噴涂總時間；以及控制皮革所在的各噴涂區域的噴槍在開始噴涂時間開始噴涂、并且在噴涂總時間完成時停止噴涂。本發明實現了皮革噴涂的自動控制，節約了涂料的使用，可通過改變程序靈活實現系統控制，大幅度降低了生產成本，提高了產品品質和生產效率，同時滿足了現代社會對工業生產提出的環保和安全要求。
文檔編號B05B12/02GK101934257SQ20101024992
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者吉濤, 康思聞, 祁廣利, 荊學東, 魏鼎 申請人:浙江溫州輕工研究院