CN1982900B

CN1982900B - 接地检测装置及静电喷涂系统

Info

Publication number: CN1982900B
Application number: CN2005100223369A
Authority: CN
Inventors: 谭先华
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: Jingjiang City Huaxin Technology Park Co ltd
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: CN1982900A

Abstract

本发明公开了一种接地检测装置及静电喷涂系统，包括用于挂工件的挂具、输送链和接地装置，所述挂具固定在输送链上并随输送链移动，所述输送链与接地装置电气连接，还包括基准电压产生电路、采样电路、导电体和用于计算外接电阻值的处理电路，所述基准电压产生电路、采样电路和导电体顺序串联，所述导电体用于接触工件，所述处理电路与采样电路相连。本发明在静电喷涂线上加一套工件在线接地检测装置，尽早的排除接地不良的挂具，使工件始终保持接地良好，提高了涂装的效率、涂层的质量和涂料的利用率，减少了安全事故。

Description

接地检测装置及静电喷涂系统

【技术领域】

本发明涉及静电喷涂装置，尤其涉及一种带有工件接地检测系统的静电喷涂装置。

【背景技术】

现代工业的迅速发展对喷涂质量的要求越来越高。一般刷涂和喷涂效率低，涂料浪费多，喷涂质量不好，而静电喷涂可以克服以上缺点。与一般刷涂和喷涂相比，静电喷涂效率高，涂料浪费少，很少有油漆飞扬到空气中，改善了工作环境。静电喷涂系统中，通常被涂物接地的途径是：工件(即被喷涂物)→挂具→输送链→金属支架→接地。但在生产过程中，由于挂具上易附着涂料，并由于反复使用涂料越积越厚，因而挂具与工件的连接点处导电不良，而产生接地效果不好的现象。

在静电喷涂过程中如果金属工件接地不良，同样也会造成涂料的利用率低，涂料浪费多，影响涂装效率和涂层的质量，给回收系统造成很大的压力，使得多余的涂料来不及回收而飘逸到喷涂室外，既浪费了涂料，又恶化了操作间的环境。由于接地不好，涂料附着在工件上容易蓄积电荷，当人和其它接地物与其接近或接触时，有产生电火花放电的危险。

【发明内容】

本发明的主要目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种接地检测装置，能够在线检测工件的接地状况，尽早排除导致接地不良的故障，使工件始终保持接地良好。

本发明的另一目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种静电喷涂系统，能够在线检测工件的接地状况，尽早排除导致接地不良的故障，使工件始终保持接地良好。

为实现上述目的，本发明提出的一种接地检测装置，包括基准电压产生电路、采样电路、导电体和用于计算外接电阻值的处理电路，所述基准电压产生电路、采样电路和导电体顺序串联，所述导电体用于接触被检测物，所述处理电路包括顺序相连的整流单元、A/D转换器和外接电阻处理单元，所述整流单元连接在采样电阻的两端，所述整流单元与采样电路相连。

其中各部分的优选方案如下：

所述采样电路为采样电阻，所述导电体为柔性导电体。

所述外接电阻处理单元包括可编程控制器，所述整流单元为精密整流单元。

所述基准电压产生电路为正弦波发生器。

为实现上述目的，本发明还提出一种静电喷涂系统，包括用于挂工件的挂具、输送链和接地装置，所述挂具固定在输送链上并随输送链移动，所述输送链与接地装置电气连接，还包括接地检测装置，所述接地检测装置包括基准电压产生电路、采样电路、导电体和用于计算外接电阻值的处理电路，所述基准电压产生电路、采样电路和导电体顺序串联，所述导电体用于接触工件，所述处理电路包括顺序相连的精密整流单元、A/D转换器和外接电阻处理单元，所述精密整流单元连接在采样电阻的两端，所述精密整流单元与采样电路相连。

其中各部分的优选方案如下：

所述基准电压产生电路为正弦波发生器，所述采样电路为采样电阻，所述导电体为柔性导电体。

所述外接电阻处理单元包括编码器和可编程控制器，所述可编程控制器的输入端分别与A/D转换器的输出端和编码器的输出端相连，所述编码器的轴与静电喷涂系统的电机轴机械相连。

所述导电体位于挂具移动轨迹附近并可与工件接触到。

本发明的有益效果是：当挂具上的工件随着输送链方向移动时，工件接触到导电体，这时，接地检测装置的基准电压产生电路经过导电体→工件→挂具→输送链→接地装置，构成一个电流回路，通过采样电路采集电压，计算出导电体外接的电阻，利用外接电阻的阻值变化来反映工件和挂具之间是否良好电气连接，或者挂具和接地装置是否良好电气连接，如果阻值大于设定的电阻值，则说明工件和挂具之间连接不好或挂具和接地装置之间连接不好，则工件未良好接地，出现了故障，需要处理。通过本方案，能够在线检测工件的接地状况，尽早排除导致接地不良的故障，例如不良的挂具等，使工件始终保持接地良好，减少涂料浪费，保证喷涂的质量，减少安全事故。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明的接地检测装置的原理方框图；

图2是本发明的静电喷涂系统的示意图。

【具体实施方式】

如图1所示，接地检测装置用于对被喷涂的工件的接地状况进行在线检测，基准电压产生电路为正弦波发生器11，外接+24V的直流电压，经过电压转换变成电路所需的各种电压。内部信号发生器电路产生输出100Hz、10mA的正弦波，经过放大器12放大后输出到采样电阻13，通过导电体14连接被检测物。整流单元15连接在采样电阻13的两端，整流单元15的输出端顺序连接A/D转换器16和可编程控制器18。为了保证导电体与被检测物接触良好和导电体不损伤被检测物，导电体选优柔性导电体。当导电体14与被检测物接触时，因被检测物与地相通，所以从正弦波发生器11→采样电阻13→导电体14→被检测物→地，形成电流通路，可通过计算导电体14的外接电阻来判断被检测物是否接地良好。为了能够精确地测量外接电阻的阻值，减少整流单元15对外接电阻值的影响，所以采用导通电压很小的精密整流单元。

包括上述接地检测装置、具有工件在线接地检测的静电喷涂系统如图2所示，工件挂在挂具3上，挂具3通过吊臂2固定在输送链1上，输送链1通过接地装置接地，接地装置为金属支架4，即工件通过挂具3、吊具2、输送链1、金属支架4接地。导电体14位于挂具移动轨迹的附近，并能够与移动到导电体14附近的工件接触。因工件处于移动中，所以用于与工件接触的导电体较佳的方案是设计成固定在工件移动的轨迹上，在工件移动到导电体的位置时，使工件能够和导电体相接触。为了避免导电体与工件摩擦时损伤工件，导电体使用柔性导电体，例如导电软带。当挂具3上的工件随着输送链1方向移动时，工件接触到导电软带，这时，正弦波发生器11内部100Hz的正弦交流电经过导电体14→工件→挂具3→吊具2→输送链1→金属支架4→接地，构成回路。接地检测装置内部采样电阻13两端的交流电压经过内部精密整流电路15送到A/D转换器16，A/D转换器16可以采用FN2N-2AD模数转换模块，并将模拟电压值转换成数字量存在可编程控制器(PLC)18中，以便计算挂具电阻值，并与设定的电阻数据值进行比较，如果检测的外接电阻值大于设定的电阻数据值，则判断工件接地不好。可编程控制器18可以采用FX2N-128MT型可编程控制器。为了确切的知道是哪个挂具有问题，本实施例采用了编码器17，编码器17为增量式编码器，它的轴与输送链电机19的轴机械连接，它的信号输出端和可编程控制器18相连，编码器17的A相接到FX2N-128MT型可编程控制器的X0端子，B相接到FX2N-128MT型可编程控制器X1端子。编码器17的轴每转动一周，输出一系列的信号，该信号随着编码器17的轴的转动周期性输出，所以可编程控制器18可根据编码器17输出的信号来判断输送链电机19的运转圈数，从电机的运转圈数可推算出挂具的行进位置，当挂具行进到导电软带的测试位置时，可编程控制器18控制接地检测装置对工件的接地状态进行检测，程序对可编程控制器内部计数器C251进行计数，通过对高速计数器C251的数据计算处理，就能够精确的计算出每个挂具相对应的位置及电阻值，并记录测量的外接电阻值和挂具的编号，已备以后查阅。

其运算原理如下：

因为VEF/REF＝(V-VEF)/R

所以外接电阻值为：R＝REF×(V-VEF)/VEF

上式中VEF为A/D转换器的采样值，REF为采样电阻的电阻值，V为正弦波发生器输出的基准电压，R为外接电阻。

当第一个挂具经过导电软带时，将计算出来的对应的外接电阻值放入数据寄存器D200中，当第二个挂具经过导电软带时，将计算出来的对应的外接电阻值放入数据寄存器D201中，以此类推，达到所寄放的挂具数目。当检测电阻的阻值大于设定的电阻数据值时，即表明该挂具所载的工件接地不良，此时PLC可进一步驱动声光报警电路报警，还可通过触摸屏也可以监视的寄存器D200以后的电阻数据，作为我们清理挂具上附着涂料或排除其他导致工件接地不良故障的依据。

当第一个挂具再次经过导电软带时，计算出来的检测电阻值再次放入D200，D200内的电阻数据被刷新，这样挂具只要在运行，对应的电阻数据就会被刷新，从而可实现大规模的在线检测。

下面通过实验说明本方案的效果：

通过上述方案确定出工件接地不良的挂具，当地与工件之间绝缘电阻超过1MΩ时，则表示工件接地不良。其电阻值如表1所示。

表1

被测工件	1	2	3	4	5	6
被测工件	1	2	3	4	5	6	工件接地电阻(MΩ)	2.5	3	2	3.5	5	3

从表1的测量结果可以看出工件接地不良，此时主要操作工艺参数如下：

1静电喷枪静电电压：65kV

2雾型气压2.5kg/cm2

3雾化气压2.0kg/cm2

4油漆吐出量气压1.0kg/cm2

等喷涂固化结束后，检查漆膜质量，6个不同的工件，测量工件的同一位置点测定其厚度，其测量结果见表2。

表2

被测工件	1	2	3	4	5	6
被测工件	1	2	3	4	5	6	工件喷漆厚度(微米)	14	13	15	12	10	13

从表2所示的数据可以看出，涂层厚度很不均匀，而且其外观存在针孔，表面有色差，包边不好等缺陷。对于形状较复杂且需要人工补喷的工件而言，此种情况尤为严重。

挂具接地良好，此时，在保持原操作参数的情况下，测6个不同工件涂层的厚度，其数据如表3所示。

表3

被测工件	1	2	3	4	5	6
被测工件	1	2	3	4	5	6	工件喷漆厚度(微米)	17	18	17	17	17	18

检查漆膜外观，则可发现漆膜厚度厚且表面平滑、均匀，光泽性好、无针孔等疵病存在。

从以上的实验结果不难看出，在静电喷涂线上加一套工件在线接地检测装置，尽早的排除接地不良的挂具，既提高了涂装的效率、涂层的质量和涂料的利用率，又改善了喷涂操作间的环境。而且工件在线接地检测系统的设计成本不高，达到了极优的性能价格比。

Claims

1.一种接地检测装置，其特征在于：包括基准电压产生电路、采样电路、导电体和用于计算外接电阻值的处理电路，所述基准电压产生电路、采样电路和导电体顺序串联，所述导电体用于接触被检测物，所述处理电路包括顺序相连的整流单元、A/D转换器和外接电阻处理单元，所述整流单元与采样电路相连。

2.如权利要求1所述的接地检测装置，其特征在于：所述采样电路为采样电阻，所述导电体为柔性导电体。

3.如权利要求2所述的接地检测装置，其特征在于：所述整流单元连接在采样电阻的两端。

4.如权利要求3所述的接地检测装置，其特征在于：所述外接电阻处理单元包括可编程控制器，所述整流单元为精密整流单元。

5.如权利要求1所述的接地检测装置，其特征在于：所述基准电压产生电路为正弦波发生器。

6.一种静电喷涂系统，包括用于挂工件的挂具、输送链和接地装置，所述挂具固定在输送链上并可随输送链移动，所述输送链与接地装置电气连接，其特征在于：还包括接地检测装置，所述接地检测装置包括基准电压产生电路、采样电路、导电体和用于计算外接电阻值的处理电路，所述基准电压产生电路、采样电路和导电体顺序串联，所述导电体用于接触工件，所述处理电路包括顺序相连的精密整流单元、A/D转换器和外接电阻处理单元，所述精密整流单元与采样电路相连。

7.如权利要求6所述的静电喷涂系统，其特征在于：所述基准电压产生电路为正弦波发生器，所述采样电路为采样电阻，所述导电体为柔性导电体。

8.如权利要求7所述的静电喷涂系统，其特征在于：所述精密整流单元连接在采样电阻的两端。

9.如权利要求8所述的静电喷涂系统，其特征在于：所述外接电阻处理单元包括编码器和可编程控制器，所述可编程控制器的输入端分别与A/D转换器的输出端和编码器的输出端相连，所述编码器的轴与静电喷涂系统的电机轴机械相连。

10.如权利要求6所述的静电喷涂系统，其特征在于：所述导电体位于挂具移动轨迹附近并可与工件接触到。