技术领域
[0001] 本申请涉及石膏板生产技术领域，尤其涉及一种石膏板喷漆设备。
相关背景技术
[0002] 石膏板是常见的建筑装饰材料，凭借重量轻、易于施工以及良好的耐火性能，被广泛应用于建筑物的隔墙、吊顶等。
[0003] 目前，石膏板裁切完成以后，裁切形成断面导致石膏芯暴露，存在掉粉、掉渣等现象，降低了石膏板的质量。
具体实施方式
[0052] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0053] 石膏板是常见的建筑装饰材料，凭借重量轻、易于施工以及良好的耐火性能，被广泛应用于建筑物的隔墙、吊顶等。
[0054] 目前，石膏板裁切完成以后，裁切形成断面导致石膏芯暴露，存在掉粉、掉渣等现象，降低了石膏板的质量。
[0055] 为了解决上述问题，本申请提出了一种石膏板喷漆设备，用于对石膏板的周边裸露的石膏芯喷漆，喷漆设备包括总控端、喷漆装置、输送装置和石膏板形状检测组件，其中，输送装置用于将待喷漆的石膏板送入喷漆装置，以及将完成喷漆的石膏板移出喷漆装置；喷漆装置包括安装架以及设置于安装架上的喷涂机构，喷涂机构包括喷枪和与喷枪连接的驱动部件，驱动部件用于驱动喷枪运动，喷枪用于对石膏板的周边裸露表面喷漆；石膏板形状检测组件设置于安装架上，用于获取石膏板的尺寸信息；总控端与石膏板形状检测组件以及喷漆装置均信号连接，用于根据石膏板形状检测组件获取的石膏板的尺寸信息生成喷枪的运动轨迹，并根据喷枪的运动轨迹控制喷漆装置动作。本申请通过石膏板形状检测组件对石膏板的尺寸进行检测并将尺寸信息上传至主控端，总控端根据石膏板尺寸信息，生成喷枪的运动轨迹，并根据喷枪的运动轨迹控制喷漆装置动作，实现了对不同规格的石膏板喷漆时，自动调整喷涂路径，实现了喷漆自动化。
[0056] 根据一个示例性实施例，如图1和图2所示，本实施例提供了一种石膏板喷漆设备，用于对石膏板周边裸露的石膏芯喷漆，喷漆设备包括主控端(未示出)、喷漆装置1、输送装置2和石膏板形状检测组件(未示出)。其中，输送装置2用于将待喷漆的石膏板4送入喷漆装置1，以及将完成喷漆的石膏板移出喷漆装置1；喷漆装置1包括安装架12以及设置于安装架12上的喷涂机构11，喷涂机构11包括喷枪112和与喷枪112连接的驱动部件111，驱动部件
111用于驱动喷枪112运动，喷枪112用于对石膏板的周边裸露表面喷漆；石膏板形状检测组件设置于安装架12上，用于获取石膏板的尺寸信息；总控端与石膏板形状检测组件以及喷漆装置1均信号连接，用于根据石膏板形状检测组件获取的石膏板的尺寸信息生成喷枪112的运动轨迹，并根据喷枪112的运动轨迹控制喷漆装置1动作。本申请中总控端根据石膏板形状检测组件获取的石膏板尺寸信息，生成喷枪112的运动轨迹，并根据喷枪112的运动轨迹控制喷漆装置1动作，实现了对不同规格的石膏板喷漆时，自动调整喷涂路径，实现了喷漆自动化。
[0057] 本实施例中，参照图1和图2，输送装置2的输送方向为从右向左(图1中所示X方向)输送石膏板。如图1所示，上料装置将石膏板4放置在输送装置2的右端完成上料，上料装置比如可以是龙门架、叉车等，上料完成后，由工作人员通过总控端启动输送装置2，或者在输送装置2上设置压力感应器，当压力感应器检测到足够压力时，发送信号至总控端，进而由总控端控制启动输送装置2。
[0058] 参照图1和图2，输送装置2接收到启动信号后，输送装置2带动放置于其上方的石膏板4向左运动，在输送装置2将石膏板输送进入喷漆装置1的过程中，设置于喷漆装置1的石膏板形状检测组件会检测该组石膏板的形状，进而生成石膏板的尺寸信息，并实时发送石膏板的尺寸信息至总控端，总控端根据接收到的石膏板的尺寸信息生成喷漆装置1的喷枪112的运动轨迹，其中，石膏板的尺寸信息包括长度信息(沿图1中所示X方向)、高度信息(沿图1中所示Z方向)和宽度信息(沿垂直于图1中所示X方向和Z方向的方向)。
[0059] 参照图1和图2，当总控端获取到石膏板到达喷漆装置1的预设位置后，总控端控制输送装置2停止运动，并根据生成的喷枪112的运动轨迹控制喷漆装置1的喷涂机构11动作，进而带动喷枪112按照生成的运动轨迹动作，以完成对该组石膏板的喷涂。总控端检测到喷漆装置1的喷枪112完成运动轨迹后，控制输送装置2启动，进而将该组石膏板输送离开喷漆装置1，以进行后续工艺，后续工艺例如对石膏板表面的底漆进行干燥。如图1和图2所示，喷漆装置1包括安装架12和设置于安装架12上的喷涂机构11，喷涂机构11包括喷枪112和与喷枪112连接的驱动部件111，驱动部件111用于驱动喷枪112运动，进而带动喷枪112对石膏板的周边裸露的表面喷涂底漆。参照图1和图2，喷涂机构11的驱动部件111包括移动组件1111和与移动组件1111连接的旋转组件1112，移动组件1111用于带动旋转组件1112移动，旋转组件1112与喷枪112连接，用于带动喷枪112转动。
[0060] 在一个实施例中，如图1和图2所示，驱动部件111的移动组件1111包括X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112，X轴平移结构11111安装在安装架12上，Y轴平移结构11112安装于X轴平移结构11111上，并且Y轴平移结构11112与喷枪112连接，通过X轴平移结构11111的动作，带动Y轴平移结构11112在X轴方向上平移，通过Y轴平移结构11112的动作，带动与Y轴平移结构11112连接的喷枪112在Y轴方向上平移，。其中，所述X轴和所述Y轴位于水平面，所述X轴和所述Y轴之间存在夹角。示例性的，X轴和Y轴之间存在的夹角为90°，即，X轴方向为石膏板的输送方向，Y轴方向为输送方向的垂直方向。
[0061] 本实施例中，参照图1和图2，是以石膏板4的输送方向(较长边)作为X轴，并将X轴平移结构11111设置成与安装架12连接，进而带动Y轴平移结构11112在X轴上平移，基于生产过程中石膏板材在输送方向上的长度大于其宽度，使得X轴平移结构11111在Y方向上的延伸更短，提高了装置的安全性。可以理解的是，在一些可能的实施例中，可以将Y轴平移结构11112与安装架12连接，将X轴平移结构11111安装于Y轴平移结构11112上，X轴平移结构11111与喷枪112连接。
[0062] 其中，上述实施例中需要在竖直方向上设置多个喷枪112，以实现仅通过X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112即可实现对石膏板周边进行喷漆。
[0063] 在一个实施例中，驱动部件111还包括Z轴平移结构11113，Z轴沿竖直方向延伸。具体的，如图1和图2所示，Z轴平移结构11113与Y轴平移结构11112连接，Z轴平移结构11113与喷枪112连接，Z轴平移结构11113用于驱动喷枪112在Z轴方向上平移。
[0064] 本实施例中，在竖直方向上(Z轴方向上)仅需设置一个喷枪112，通过X轴、Y轴和Z轴的相互配合，以及主控端生成的喷枪112运动轨迹，即可实现将喷枪112平移至喷漆作业的各个位置，能够根据石膏板的高度自行调节喷枪112的位置和喷头到石膏板表面的距离，避免浪费底漆和污染环境，提升喷涂质量。
[0065] 其中，本实施中使用的喷枪112进行喷涂时，从侧面观察其喷出的底漆呈三角扇形，喷枪112的型号比如是日本岩田系列自动喷枪。
[0066] 在一个实施例中，如图1和图2所示，驱动部件111的旋转组件1112包括Z轴旋转结构11121，Z轴旋转结构11121与Y轴平移结构11112连接，Z轴旋转结构11121还与喷枪112连接，Z轴旋转结构11121用于驱动喷枪112以Z轴为旋转轴进行转动。具体的，在喷漆作业中，喷枪112对石膏板的一个侧面喷涂完成后，需要对相邻的侧面进行喷涂，能够通过Z轴旋转结构11121的驱动，将喷枪112的喷头朝向旋转有预设角度，进而对石膏板的其他侧边进行喷涂，示例性的，预设角度为90°。
[0067] 其中，参照图2和图3，旋转组件1112还包括A轴旋转结构11122，A轴旋转结构11122与Z轴旋转结构11121连接，且喷枪112安装于A轴旋转结构11122上，A轴旋转结构11122用于驱动喷枪112绕A轴转动。其中，A轴与Z轴垂直设置，喷枪112的喷头正朝向位于与A轴垂直的面内。在一个示例中，通过A轴旋转结构11122驱动喷枪112绕A轴转动预设角度，使得喷枪112的喷头朝向地面，进而选择性的对某些石膏板的上表面喷涂底漆，预设角度比如是90°。
在另一个示例中，石膏板喷涂底漆工作完成后，通过A轴旋转结构11122驱动喷枪112绕A轴转动预设角度，使得喷枪112的喷头朝向地面，并将喷枪112与清水储罐(未示出)连通，通过驱动部件111驱动驱动喷枪112运动，实现对输送装置2的传动辊(后续提到)进行清洗，其中，清洗过程中，输送装置2的驱动电机(后续提到)带动传动辊转动，以实现对传动辊的全面清洗。
[0068] 需要说明的是，驱动部件111的移动组件1111设置有Z轴平移结构11113时，旋转结构需要通过Z轴平移结构11113与Y轴平移结构11112连接。
[0069] 在一个实施例中，X轴平移结构11111包括第一驱动电机(未示出)和与第一驱动电机连接的第一丝杠(未示出)，第一丝杠沿X轴方向延伸，用于将第一驱动电机输出的转矩转换为喷枪112在X轴方向上的直线运动；Y轴平移结构11112包括第二驱动电机(未示出)和与第二驱动电机连接的第二丝杠(未示出)，第二丝杠沿Y轴方向延伸，用于将第二驱动电机输出的转矩转换为喷枪112在Y轴方向上的直线运动；Z轴平移结构11113包括第三驱动电机(未示出)和与第三驱动电机连接的第三丝杠(未示出)，第三丝杠沿Z轴方向延伸，用于将第三驱动电机输出的转矩转换为喷枪112在Z轴方向上的直线运动；Z轴旋转结构11121包括第四驱动电机(未示出)和与第四驱动电机连接的传动杆(未示出)，传动杆沿Z轴方向延伸，用于将第三驱动电机输出的转矩传递至喷枪112，以带动喷枪112绕Z轴转动。可以理解的是，A轴旋转结构11122可以采用与Z轴旋转结构11121相同的传动装置实现。
[0070] 本实施例中，Z轴平移结构11113设置有轴向竖直设置的空心管，以将Z轴旋转结构11121的传动杆通过该空心管，具体的，传动杆的顶端设置有第四驱动电机，传动杆的底端设置有A轴旋转结构11122。
[0071] 在一些可能的实施例中，X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112可以通过拖链作为平移的传动装置，Z轴平移结构11113可以通过伸缩气缸作为传动装置。
[0072] 在一个实施例中，喷漆装置1的安装架12包括：沿输送装置2的输送方向延伸，并间隔并排设置的第一梁121和第二梁122沿输送装置2的输送方向间隔排布的两个n形框123，n形框123包括上横梁1231以及分别与上横梁1231的两端连接的竖梁1232，n形框123的两个竖梁1232分别与第一梁121和第二梁122连接。喷漆装置1的喷涂机构11设置于第一梁121和第二梁122上，具体的，喷涂机构11的X轴平移结构11111设置于第一梁121和第二梁122上，以带动Y轴平移结构11112沿输送装置2的输送方向(X轴方向)运动。
[0073] 其中，石膏板形状检测组件(未示出)包括：安装在安装架12上的第一检测元件(未示出)、第二检测元件(未示出)和第三检测元件(未示出)。第一检测元件用于识别石膏板的高度信息，第二检测元件用于识别石膏板的宽度信息，第三检测元件用于识别石膏板的位置信息，以定位石膏板。
[0074] 如图1和图2所示，第一检测元件安装于n形框123的上横梁1231，当输送装置2将石膏板的头部输送至第一检测元件正下方时，能够检测石膏板的高度信息，其中，第一检测元件可以为测距传感器。测量高度信息的原理：主控端中已存储第一检测元件的高度H，第一检测元件获取到与石膏板上表面之间的距离为L，则石膏板的高度h＝H‑L。如图1所示，第二检测元件设置有两个，并且分别安装在n形框123的两个竖梁1232上，当输送装置2将石膏板的头部输送至两个第二检测元件之间是，能够检测石膏板的宽度信息，其中，第二检测元件可以为测距传感器。测量宽度信息的原理：主控端中已存储两个第二检测元件之间的距离W，两个第二检测元件分别获取到与石膏板的侧面之间的距离L1和L2，则石膏板的宽度w＝W‑L1‑L2。
[0075] 其中，第一检测元件或第二检测元件或第三检测元件的检测状态由未检测到石膏板变为检测到石膏板时，总控端开始计时，并当第一检测元件或第二检测元件或第三检测元件的检测状态由检测到石膏板变为未检测到石膏板时，总控端停止计时，并根据计时时间和输送装置2的输送速度确定石膏板的长度。
[0076] 具体的，第一检测元件或第二检测元件或第三检测元件检测到石膏板的头部信息时，持续发送电信号至主控端，还会发送启动信号至测距编码器，测距编码器设置于减速电机31的输出轴，能够根据减速电机31输出轴的转动持续发出脉冲信号至，当第一检测元件和第二检测元件检测到石膏板的尾部信息时，停止发送电信号至主控端，还会发送停止信号至测距编码器，主控端根据接收到电信号的时长，以及该时长内测距编码器发出脉冲信号的数量，计算得到石膏板的长度信息。
[0077] 本实施例中，可以设置第一检测元件、第二检测元件和第三检测元件中的任意一个用于检测石膏板的头部和尾部信息，以计算石膏板的长度信息，也可以任意两个组合设置，也可以三个同时设置，以提高检测的准确性。
[0078] 本实施例中，如图1所示，总控端内存储有喷枪112的复位原点坐标和喷涂等待点坐标，其中，复位原点位于喷涂装置的左上角，喷涂等待点位于喷涂装置的右下角。总控端能够根据石膏板形状检测组件获取到的石膏板尺寸信息，生成喷枪112的运动轨迹，该运动轨迹基于复位原点坐标确定，该运动轨迹的起点为喷涂起始点，喷涂起始点位于喷涂装置的右下角。通过将复位原点和喷涂起始点设置在石膏板的对角线上，实现了喷枪112复位过程中，喷枪112能够把所有的喷涂轨迹行走一遍，以确保喷涂机构的工作稳定性。
[0079] 其中，喷涂等待点是由工作人员预设的坐标点，喷涂等待点与石膏板的侧边的距离大于喷涂起始点与石膏板侧边的距离。喷涂作业前，喷枪112位于喷涂等待点，通过将喷涂等待点设置成与喷涂起始点靠近，在总控端生成喷枪的移动轨迹后，实现了喷枪能够快速由喷涂等待点移动至喷涂起始点，并进行喷涂作业，加快了喷漆作业的启动速度，提升了工作效率。
[0080] 本实施例中，总控端根据石膏板的高度信息确定喷枪112在每一侧的往复次数以及往复运动之间的竖直位移(Z轴方向)，总控端根据石膏板的宽度信息确定喷枪112在宽度方向一侧每次运动的运动位移，总控端根据石膏板的长度信息确定喷枪112在长度方向一侧每次运动的运动位移。
[0081] 如图1至图3所示，基于喷枪112进行喷涂时，从侧面观察其喷出的底漆呈三角扇形，在一个示例中，当石膏板形状检测组件获取到的石膏板尺寸信息为高度700mm，主控端控制驱动组件的X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112以较小的矩形轨迹运动，以使得喷枪112靠近石膏板的侧面，使得喷枪112在石膏板的每个侧面运动并喷涂3次，即每次的喷幅为700/3mm。在另一示例中，石膏板的尺寸信息为高度800mm，主控端则控制驱动部件111的X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112以较大的矩形轨迹运动，以使得喷枪112远离石膏板的侧面，依然能够通过喷涂3次，完成对石膏板侧面的喷涂，依此类推，当石膏板的高度为900mm时，主控端则控制驱动部件111的X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112以更大的矩形轨迹运动，以使得喷枪112再远离石膏板的侧面。即，主控端根据石膏板的高度信息，控制X轴平移结构11111和Y轴平移结构11112的移动范围阈值，以实现对不同规格石膏板的喷涂次数的自动调节，提高了喷涂效率和喷涂质量。
[0082] 其中，喷枪112的喷涂行程可以根据是石膏板的板材规格，以及石膏板周边裸露部分喷涂次数要求进行调整控制，影响喷涂次数的因素比如环境温度、湿度等。
[0083] 在一个实施例中，如图1所示，第一检测元件和第二检测元件的检测状态由检测到石膏板变为未检测到石膏板时，总控端开始计时，并当计时时长达到预设时长时，总控端控制输送装置2停止输送。预设时长比如是0.2秒，该时长可根据实际需要进行调整。
[0084] 在一个实施例中，如图1所示，第三检测元件沿输送装置2的输送方向间隔设置有两个，当检测到石膏板的尾端位于两个第三检测元件之间时，总控端控制输送装置2停止输送。具体的，第三检测元件为两个光电开关，当光电开关发出的信号被石膏板阻挡时，发出信号至主控端，未被石膏板阻挡时，不发出信号至主控端。基于前述原理，在此对该实施例的方案进行详细解释，参照图1，基于石膏板输送时依次经过的顺序，将两个光电开光定义为第一光电开关和第二光电开关，随着输送装置2的运作，第一光电开关先检测到石膏板，随后第二光电开关检测到石膏板(此时两个光电开光均检测到石膏板)，然后石膏板的板尾离开第一光电开关(仅第二光电开关检测到石膏板)，主控端仅接收到第二光电开关时，即石膏板的板尾位于第一光电开关和第二光电开关之间时，主控端控制输送装置2停止输送，将石膏板停放到指定位置。在一个示例中，第一光电开关和第二光电开关之间的距离是4cm，该距离可根据实际需要进行调整。
[0085] 前述两个用于控制输送装置2停止工作的实施例中，可以选择任意一种单独设置，也可以通过设置预设时长来控制石膏板停止，将第三检测元件的检测情况作为验证信号，以提高对石膏板停放的准确性。
[0086] 在一个实施例中，如图3所示，喷漆装置1还包括储漆装置13、喷涂电磁阀14和电磁流量计15。如图1所示，储漆装置13具有搅拌功能，且至少设置有两个，至少两个储漆装置13能够交替为喷涂机构11的喷枪112提供底漆，喷涂电磁阀14和电磁流量计15设置在储漆装置13和喷枪112连接的管道上，电磁流量计15用于计量由储漆装置13供给给喷枪112的底漆量，喷涂电磁阀14用于控制选用哪个储漆装置13对喷枪112供漆。在一个示例中，设置有两台储漆装置13，储漆装置13为容量50升的不锈钢搅拌罐，为防止灰尘，罐体设计成密封结构。储漆装置13总底漆储量由前端设备(石膏板裁切设备)的工作量确定，前端设备满产时，为将裁切的石膏板全部喷漆，可设置两个50升容量的储漆装置13为喷涂机构1111的喷枪112供漆，具体的，其中1个储漆装置13的底漆使用完后，关闭与其连通的喷涂电磁阀14后，打开与另一个储漆装置13连通的喷涂电磁阀14，以切换成另一个储漆装置13为喷枪112供漆。
[0087] 如图4所示，喷漆装置1还包括环保装置16，环保装置16包括喷淋塔161、废气处理装置162和废水回收装置(未示出)。参照图1和图4，喷漆装置1的喷涂机构11对石膏板喷涂底漆完成后，输送装置2带动石膏板运动离开喷漆装置1，喷淋塔161启动，对喷涂机构11喷淋清洗液，以清洗喷涂过程中残留在喷涂机构11上的底漆，延长喷涂机构11的使用寿命。参照图4，喷淋塔161对喷漆装置1的喷涂机构11喷淋清洗液，清洗液清洗过程中，会携带残余底漆进入环保装置16的废水回收装置中，废水回收装置将废水收集，用于石膏板生产线生产。参照图4，废气处理装置162包括离心风机1621、光氧活性炭一体机1622、过滤棉箱1623和除雾器1624，离心风机1621带动空气流动，通过光氧活性炭一体机1622、过滤棉箱1623可以吸附过滤空气中的底漆颗粒以及灰尘，通过除雾器1624和活性炭吸附空气中的水分、硫酸和二氧化硫等物质，并将净化的气体排出至室外，其中，排出的工业气体符合大气污染排放标准。
[0088] 本实施例中，如图1所示，石膏板喷漆设备还设置有干燥装置3，干燥装置3通过输送装置2与喷漆装置1连接，用于石膏板在喷漆装置1中喷涂底漆后，对喷涂的底漆进行烘干，以加速底漆的附着和凝固。干燥装置3包括隧道式烘箱31和保温帘32，保温帘32设置有两个，分设在隧道式烘箱31的进口和出口，用于隔离隧道式烘箱31内部和外部，以提升隧道式烘箱31内部空间的温度稳定性。如图1所示，隧道式烘箱31内部贯穿有输送装置2，输送装置2能够将喷漆完成的石膏板输送至隧道式烘箱31内并停留预设时长，以干燥石膏板上的底漆。
[0089] 隧道式烘箱31对石膏板的干燥温度和干燥时常可以根据环境温度、湿度等进行调节设定，其干燥温度为30℃～100℃，干燥时间为1～10分钟。其中，干燥装置3与喷漆装置1由独立电源(未示出)控制，在一些高温、干燥的环境下，喷漆完成的石膏板可以不进行干燥。
[0090] 如图1所示，干燥装置3还包括多个循环风机33，循环风机33设置有四组，四组循环风机33工作，带动隧道式烘箱31内部的热风循环，提升烘干效果。
[0091] 其中，参照图1，干燥装置3中还设置有预热装置(未示出)，预热装置包括红外测温元件(未示出)和与红外测温元件信号连接的升温元件(未示出)，预热装置中存储有预设温度，红外测温元件实时检测石膏板表面温度，当检测到的温度低于预设温度时，红外测温发送启动信号至升温元件，直至红外测温元件检测到石膏板表面温度达到预设温度时，发送停止信号至升温元件。
[0092] 如图1所示，石膏板喷漆设备的输送装置2连接喷漆装置1和干燥装置3。其中，输送装置2包括减速电机21和传动辊22，减速电机21输出转矩，能够带动传动辊22转动，进而带动放置在传动辊22上的石膏板直线运动。
[0093] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方案后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0094] 应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
