一种基于数字化远程控制的喷砂系统的制作方法

1.本发明涉及喷砂机技术领域，具体是涉及一种基于数字化远程控制的喷砂系统。


背景技术：

2.喷砂机是空气输送机械的范畴。是在管道内利用压缩空气将粉状颗粒(直径1～4mm)物料从一处输送到另一处，由动能转化为势能的过程中，使高速运动着的砂粒冲刷物体表面，达到改善物体表面质量的作用。现有常规喷砂机操作按键为机械式+按钮式，参数信息通过屏显或者表盘刻度式显示，喷砂参数需手动记录于纸质喷砂参数表格然后输入电脑excel表格，喷砂机台作业参数需要更改时需到现场通过手动操作。这样就会造成工作量的增加。故由此提出如何使得喷砂机具有远程控制和设置机台作业参数的功能，从而实现网联化、智能化、无人化的技术问题。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种基于数字化远程控制的喷砂系统，包括控制系统和监测执行组件，控制系统与监测执行组件信号连接，监测执行组件可发出i/o信号给控制系统；远程运维平台与控制系统无线连接，远程运维平台可通过控制系统控制监测执行组件运作。
4.优选的，还包括外壳、顶壳、可调机构、定位机构、输送台和进料口；可调机构设置在外壳的内部，可调机构包括第一连杆、第二连杆、旋转块、调节组件、舵机、喷头、分析组件、驱动组件和摄像头；外壳的顶部开设有旋转孔，旋转块可旋转的设置在旋转孔上；第一连杆的一端与旋转块一侧铰接，第一连杆围绕旋转块的轴线均匀设置；多个第二连杆的端部相互铰接构成一个条状连杆组，条状连杆组的一端与第一连杆远离旋转块的一端铰接；在第一连杆的一侧设置有带动第一连杆转动的调节组件；舵机设置有多个，舵机设置在第一连杆和第二连杆的铰接处以及第二连杆之间的铰接处上；喷头分别固定设置在第一连杆的下部和第二连杆的下部；分析组件的两端分别设置在第一连杆和调节组件上；在外壳的顶部设置有用于带动旋转块旋转的驱动组件；摄像头固定设置在旋转块的底部，摄像头与控制系统信号连接。
5.优选的，调节组件包括第一直线驱动器、铰接块、铰接杆和第三连杆；第一直线驱动器水平固定设置在旋转块的底部，第一直线驱动器的输出端指向旋转块的圆心；铰接块固定设置在第一直线驱动器的输出端上；铰接杆固定设置在第一连杆的侧壁上；第三连杆的两端分别与铰接杆、铰接块铰接。
6.优选的，分析组件包括固定杆、第一位移传感器和转动座；固定杆固定设置在铰接块的一侧；转动座固定设置在第一连杆的侧壁上；第一位移传感器的两端分别设置在转动座和固定杆上，第一位置传感器与控制系统信号连接。
7.优选的，驱动组件包括支撑板、旋转驱动器、齿轮和齿环；支撑板固定设置在外壳的顶部；旋转驱动器固定设置在支撑板的侧壁上，旋转驱动器的输出端竖直向下；齿轮固定
设置在旋转驱动器的输出端上；齿环沿旋转块的轴线固定设置在旋转块的侧壁上。
8.优选的，定位机构包括支架、第二直线驱动器、推板和感应组件；支架固定设置在外壳远离进料口的一侧；第二直线驱动器固定设置在支架的顶部，第二直线驱动器的输出端指向外壳，第二直线驱动器的输出轴贯穿的设置在外壳的侧壁上；推板固定设置在第二直线驱动器的输出端上；感应组件的两端分别设置在推板和外壳的侧壁上。
9.优选的，感应组件包括第二位移传感器；第二位移传感器固定设置在外壳的侧壁上，第二位移传感器的输出端指向外壳，第二位移传感器的输出端固定设置在推板上，第二位移传感器与控制系统信号连接。
10.优选的，还包括回收机构包括通孔、暖风机和回收箱；通孔开设在外壳的侧壁上；暖风机固定设置在通孔上；回收箱设置在外壳的底部。
11.优选的，还包括进料机构，进料机构设置在外壳设有进料口的一侧，进料机构包括信号发射器和信号接收器；信号发射器固定设置在进料口的上部；信号接收器固定设置在进料口的下部，信号接收器与控制系统信号连接。
12.优选的，进料机构还包括档皮；档皮设置在信号发射器的一侧。
13.本发明相比较于现有技术的有益效果是：
14.1.本发明通过设置控制系统、监测执行组件和远程运维平台，使得喷砂机具有远程控制和设置机台作业参数的功能，进而实现了网联化、智能化、无人化的技术要求。
15.2.本发明通过设置第一连杆、第二连杆、旋转块、调节组件、舵机、喷头、分析组件、驱动组件和摄像头，实现了喷砂机在进行喷砂时，可以保证待加工件能更均匀与砂材接触的技术要求。
16.3.本发明通过设置第一直线驱动器、铰接块、铰接杆和第三连杆，实现了调节组件可以带动第一连杆转动的技术要求。
17.4.本发明通过设置固定杆、第一位移传感器和转动座，实现了控制器可以通过分析组件判断出第一连杆的位置状态的技术要求。
18.5.本发明通过设置支撑板、旋转驱动器、齿轮和齿环，实现了驱动组件可以带动旋转块旋转，从而使得待加工块可以更均匀的与喷砂机喷出的砂材接触的技术要求。
附图说明
19.图1是本发明的喷砂系统流程图；
20.图2是本发明的立体图一；
21.图3是本发明的立体图二；
22.图4是本发明的去除了顶壳后的组装立体图；
23.图5是本发明的去除了顶壳和输送台后的组装立体图一；
24.图6是本发明的去除了顶壳和输送台后的组装立体图二；
25.图7是本发明的去除了顶壳、支架和输送台后的组装立体图；
26.图8是本发明的去除了顶壳、回收箱、支架、暖风机和输送台后的组装立体图一；
27.图9是本发明的去除了顶壳、回收箱、支架、暖风机和输送台后的组装立体图二；
28.图10是本发明的可调机构立体图一；
29.图11是本发明的可调机构立体图二；
30.图12是本发明的部分可调机构立体图；
31.图13是本发明的可调机构局部立体图一；
32.图14是本发明的可调机构局部立体图二；
33.图15是本发明的可调机构局部立体图三；
34.图16是本发明的可调机构局部立体图四。
35.图中标号为：
36.1-外壳；
37.2-顶壳；
38.3-可调机构；3a-第一连杆；3b-第二连杆；3c-旋转块；3d-调节组件；3d1-第一直线驱动器；3d2-铰接块；3d3-铰接杆；3d4-第三连杆；3e-舵机；3f-喷头；3g-分析组件；3g1-固定杆；3g2-第一位移传感器；3g3-转动座；3h-驱动组件；3h1-支撑板；3h2-旋转驱动器；3h3-齿轮；3h4-齿环；3i-摄像头；
39.4-定位机构；4a-支架；4b-第二直线驱动器；4c-推板；4d-感应组件；4d1-第二位移传感器；
40.5-输送台；
41.6-回收机构；6a-通孔；6b-暖风机；6c-回收箱；
42.7-进料机构；7a-信号发射器；7b-信号接收器；7c-档皮；
43.8-进料口。
具体实施方式
44.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
45.实施例1:
46.如图1所示，本发明提供：
47.一种基于数字化远程控制的喷砂系统，包括控制系统和监测执行组件，控制系统与监测执行组件信号连接，监测执行组件可发出i/o信号给控制系统；远程运维平台与控制系统无线连接，远程运维平台可通过控制系统控制监测执行组件运作。
48.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是如何使得喷砂机具有远程控制和设置机台作业参数的功能，从而实现网联化、智能化、无人化。为此，本发明监测执行组件包括电气比例阀、电机、磁性流量计、磁性流量阀、传感器、电磁阀和变频器等，控制系统包括服务器、扩展模拟/数字/io、喷砂机显示屏、交换机和控制器，远程运维平台包括电脑和手机等终端设备。电气比例阀通过模拟i/o信号与控制系统连接，电机通过i/o信号与控制系统连接，传感器通过i/o信号与控制系统连接。电磁阀通过i/o信号与控制系统连接，变频器通过i/o信号与控制系统连接。磁性流量计通过rs485线缆与控制系统连接，磁性流量阀通过rs485线缆与控制系统连接。本处以磁性流量计和磁性流量阀为例。磁性流量计可以对喷砂机喷出的砂材流量进行监测，当磁性流量计监测到喷砂机中的砂材流量过大时，此时磁性流量计便会将监测到的数据转换为i/o信号，并将信号传输给服务器，服务器会将磁性流量计发射的信号分别输送给远程运维平台和扩展模拟/数字/io，当信号通过扩展模拟/数字/io后便会在喷砂机显屏上显示。当磁性流量计发射的信号被远程运维平台接收后，通过
远程运维平台便可直接了解到喷砂机喷砂流量的具体情况。在服务器给远程运维平台和扩展模拟/数字/io发送信号的同时，还会给交换机发送信号，交换机会通过tcp/ip将信号反馈给控制器，由于控制器中会实现设置好对应的应对方法。如此控制器便会根据交换机发送的信号进行自动判断，随后将执行信号发送给交换机，再由交换机将信号发送给服务器，此时服务器会将控制器发送的控制信号发送给磁性流量阀，磁性流量阀会根据控制信号来调节流量的大小，如此磁性流量计便会监测到喷砂机中砂材流量的变化，此时磁性流量计会将监测到的信号再次发送给服务器，服务器会将磁性流量计的信号分别发送给交换机、远程运维平台和扩展模拟/数字/io，如此在作业现场的工作人员便可通过喷砂机显示屏了解到喷砂机的砂材流量情况，而远程的工作人员则会通过远程运维平台监测到喷砂机砂材流量数据的实时变化。当喷砂机周围没有工作人员时，此时便可通过远程控制来实现对于监测执行组件的控制。如此便使得喷砂机具有远程控制和设置机台作业参数的功能，进而实现了网联化、智能化、无人化的技术要求。
49.进一步的，如图1-16所示：
50.还包括外壳1、顶壳2、可调机构3、定位机构4、输送台5和进料口8；可调机构3设置在外壳1的内部，可调机构3包括第一连杆3a、第二连杆3b、旋转块3c、调节组件3d、舵机3e、喷头3f、分析组件3g、驱动组件3h和摄像头3i；外壳1的顶部开设有旋转孔，旋转块3c可旋转的设置在旋转孔上；第一连杆3a的一端与旋转块3c一侧铰接，第一连杆3a围绕旋转块3c的轴线均匀设置；多个第二连杆3b的端部相互铰接构成一个条状连杆组，条状连杆组的一端与第一连杆3a远离旋转块3c的一端铰接；在第一连杆3a的一侧设置有带动第一连杆3a转动的调节组件3d；舵机3e设置有多个，舵机3e设置在第一连杆3a和第二连杆3b的铰接处以及第二连杆3b之间的铰接处上；喷头3f分别固定设置在第一连杆3a的下部和第二连杆3b的下部；分析组件3g的两端分别设置在第一连杆3a和调节组件3d上；在外壳1的顶部设置有用于带动旋转块3c旋转的驱动组件3h；摄像头3i固定设置在旋转块3c的底部，摄像头3i与控制系统信号连接。
51.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是如何使得喷砂机在进行喷砂时，可以保证待加工件能更均匀与砂材接触。为此，本发明进料口8设置在外壳1的一侧，输送台5设置在外壳1设有进料口8的一侧，定位机构4设置在外壳1的内部，顶壳2固定设置在外壳1的顶部。调节组件3d可以带动第一连杆3a围绕第一连杆3a与旋转块3c的铰接处转动，由于第二连杆3b设置有多个，第二连杆3b可以在舵机3e的作用的下发生转动，如此便可使得第一连杆3a和条状连杆组组成一个机械臂，由于第一连杆3a是围绕旋转块3c的轴线均匀设置的，所以机械臂是围绕旋转块3c的轴线均匀设置的。当待加工件被推入外壳1的内部后，此时待加工件便会被定位机构4定位，随后设置在旋转块3c底部的摄像头3i便会对待加工件扫描，在扫描出待架工件的形状后，摄像头3i便会将数据传送给服务器，并有服务器将信号传递给交换机，进而使得控制器可以接受到信号。当控制器接收到信号以后，控制器便会根据摄像头3i反馈的信号做出相应的调整，并将执行信号通过服务器发送给调节组件3d和舵机3e，这样就可以使得机械臂做出相应的变化。分析组件3g是用来分析第一连杆3a的位置状态的，舵机3e也可以识别出设置在其输出端上的第二连杆3b的转动位置，如此当调节组件3d和舵机3e对机械臂进行位置调节时，分析组件3g和舵机3e也会将变化的数据实时传输给服务器。如此控制器便可对机械臂的状态做出更准确的判断。当控制器将机械臂的位置
调整好后，此时设置在第一连杆3a和第二连杆3b上的喷头3f便会开启，喷头3f会将砂材喷在待加工件上，同时设置在外壳1上部的驱动组件3h会驱动的旋转块3c缓缓旋转，如此便会使得待加工件的每个面都可以与砂材均匀接触。如此便实现了喷砂机在进行喷砂时，可以保证待加工件能更均匀与砂材接触的技术要求。
52.进一步的，如图12-14所示：
53.调节组件3d包括第一直线驱动器3d1、铰接块3d2、铰接杆3d3和第三连杆3d4；第一直线驱动器3d1水平固定设置在旋转块3c的底部，第一直线驱动器3d1的输出端指向旋转块3c的圆心；铰接块3d2固定设置在第一直线驱动器3d1的输出端上；铰接杆3d3固定设置在第一连杆3a的侧壁上；第三连杆3d4的两端分别与铰接杆3d3、铰接块3d2铰接。
54.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是调节组件3d是如何带动第一连杆3a转动的。为此，本发明第一直线驱动器3d1优选为伺服电缸，当需要改变第一连杆3a的位置状态时，此时第一直线驱动器3d1便会开始启动，如此设置在第一直线驱动器3d1输出端上的铰接块3d2便会被带动移动，进而会使得与铰接块3d2铰接的第三连杆3d4被带动移动，最终会使得第三连杆3d4带动铰接杆3d3移动，又因为铰接杆3d3是固定设置在第一连杆3a上的，所以这样便会带动第一连杆3a围绕自身与旋转块3c的铰接处转动。如此便实现了调节组件3d可以带动第一连杆3a转动的技术要求。
55.进一步的，如图14-15所示：
56.分析组件3g包括固定杆3g1、第一位移传感器3g2和转动座3g3；固定杆3g1固定设置在铰接块3d2的一侧；转动座3g3固定设置在第一连杆3a的侧壁上；第一位移传感器3g2的两端分别设置在转动座3g3和固定杆3g1上，第一位置传感器与控制系统信号连接。
57.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是控制器是如何通过分析组件3g判断出第一连杆3a的位置状态的。为此，本发明第一位移传感器3g2优选为拉绳式位移传感器。当第一直线驱动器3d1带动铰接块3d2移动时，此时铰接块3d2到连杆之间的距离会发生变化，如此第一位移传感器3g2便会对所述变化进行监测，并将监测后的数据反馈给服务器，由于在第一直线驱动器3d1带动铰接块3d2移动时，第一连杆3a和第三连杆3d4的长度不变，只有铰接块3d2到连杆之间的距离会发生变化。所以在服务器将数据反馈给控制器时，控制器便可通过三角函数计算出第一连杆3a的转动角度，进而实现对于第一连杆3a位置状态的分析。如此便实现了控制器可以通过分析组件3g判断出第一连杆3a的位置状态的技术要求。
58.进一步的，如图9所示：
59.驱动组件3h包括支撑板3h1、旋转驱动器3h2、齿轮3h3和齿环3h4；支撑板3h1固定设置在外壳1的顶部；旋转驱动器3h2固定设置在支撑板3h1的侧壁上，旋转驱动器3h2的输出端竖直向下；齿轮3h3固定设置在旋转驱动器3h2的输出端上；齿环3h4沿旋转块3c的轴线固定设置在旋转块3c的侧壁上。
60.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是驱动组件3h是如何带动旋转块3c旋转的。为此，本发明旋转驱动器3h2优选为伺服电机，当旋转驱动器3h2启动后，此时固定设置在旋转驱动器3h2输出端上的齿轮3h3便会发生旋转，由于齿环3h4和齿轮3h3是啮合连接，所以当齿轮3h3被旋转驱动器3h2带动旋转后，齿环3h4也会发生相对转动，此时便会使得与齿环3h4固定连接的旋转块3c被带动旋转，这样便会使得设置在旋转块3c上的第一连
杆3a和第二连杆3b被带动旋转，如此便实现了驱动组件3h可以带动旋转块3c旋转，从而使得待加工块可以更均匀的与喷砂机喷出的砂材接触的技术要求。
61.进一步的，如图4-8所示：
62.定位机构4包括支架4a、第二直线驱动器4b、推板4c和感应组件4d；支架4a固定设置在外壳1远离进料口8的一侧；第二直线驱动器4b固定设置在支架4a的顶部，第二直线驱动器4b的输出端指向外壳1，第二直线驱动器4b的输出轴贯穿的设置在外壳1的侧壁上；推板4c固定设置在第二直线驱动器4b的输出端上；感应组件4d的两端分别设置在推板4c和外壳1的侧壁上。
63.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是定位机构4是如何实现定位功能的。为此，本发明第二直线驱动器4b优选为伺服电缸，当待加工件被推入到外壳1的内部后，此时设置在外壳1侧壁上的第二直线驱动器4b的输出端会缓缓伸出，这样就会使得设置在第二直线驱动器4b输出端上的推板4c被带动推出，在推板4c被推出的同时，感应组件4d会对推板4c的移动做出感应，在摄像头3i的配合下，便可保证待加工件可以正好位于摄像头3i的正下方。如此便可保证喷头3f可以将砂材更均匀的喷在待加工件上。当加工完成后，第二直线驱动器4b会带动推板4c再次伸出，在推板4c的推动下，被加工完成的工件便会从进料口8被推出。如此便实现了定位机构4既可以具有定位功能的同时，还具有辅助推出工件的功能。
64.进一步的，如图7所示：
65.感应组件4d包括第二位移传感器4d1；第二位移传感器4d1固定设置在外壳1的侧壁上，第二位移传感器4d1的输出端指向外壳1，第二位移传感器4d1的输出端固定设置在推板4c上，第二位移传感器4d1与控制系统信号连接。
66.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是感应组件4d如何感应推板4c的移动位置。为此，本发明第二位移传感器4d1优选为拉绳式位移传感器，当第二直线驱动器4b带动推板4c伸出时，此时第二位移传感器4d1便会监测到推板4c的移动，并将信号反馈给服务器，并由服务器将信号反馈给控制器，如此便实现了感应组件4d可以感应推板4c的移动位置的技术要求。
67.进一步的，如图5-7所示：
68.还包括回收机构6包括通孔6a、暖风机6b和回收箱6c；通孔6a开设在外壳1的侧壁上；暖风机6b固定设置在通孔6a上；回收箱6c设置在外壳1的底部。
69.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是回收机构6是如何将使用后的砂材进行回收的。为此，本发明设置在外壳1侧壁上的暖风机6b会对使用后的砂材进行干燥处理，这是由于砂材的粒径较小，而为了保证砂材对于工件的加工效果，通常需要在喷砂的同时还要混入少量的水或磨削液。在设置暖风机6b后，便可对砂材进行初步干燥，防止了砂材进行落入回收箱6c中后发生粘结的现象。在使用一段时间后，便可将回收箱6c取出，并对其中的砂材进行回收再利用。
70.进一步的，如图3-5所示：
71.还包括进料机构7，进料机构7设置在外壳1设有进料口8的一侧，进料机构7包括信号发射器7a和信号接收器7b；信号发射器7a固定设置在进料口8的上部；信号接收器7b固定设置在进料口8的下部，信号接收器7b与控制系统信号连接。
72.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是如何保证在喷砂机运行时，附近人员的安全。为此，本发明信号发射器7a会将信号发射至信号接收器7b处，当喷砂机运行时，信号发射器7a也是始终运行的，当信号发射器7a和信号接收器7b之间有异物时，信号发射器7a的信号便无法被信号接收器7b接收到。此时喷砂机便会进行急停，这样便可保证在喷砂机运行时，工作人员不会用于自身误操作而被喷砂机误伤的情况出现。
73.实施例2:
74.如图5所示：
75.进料机构7还包括档皮7c；档皮7c设置在信号发射器7a的一侧。
76.基于上述实施例，本发明想要解决的技术问题是如何防止喷砂机在进行喷砂作业时，砂材从外壳1内部飞出。为此，本发明档皮7c设置有多个，档皮7c在喷砂机运行时，会将飞出的砂材挡住，从而防止了砂材从进料口8飞出的情况出现。
77.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。