设备自动维护方法及其维护系统

文档序号:415009 发布日期:2021-12-21 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 设备自动维护方法及其维护系统 (Automatic maintenance method and maintenance system for equipment ) 是由 虎鑫 刘轶 陆江波 马永军 高灵宝 杜海平 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:一种设备自动维护方法,属于自动化设备领域,用以解决自动化设备需要专人定期维护的问题,包括:配置与设备自动维护相关的参数;加载设备状态;判断设备状态,若设备处于非运行状态,则开启自动维护;否则关闭自动维护;判断自动维护时间,若所述自动维护时间结束,则跳过自动维护项目;判断维护物料的更换时间;判断完成自动维护功能的各个设备中的部件的状态,若任一与自动维护功能相关的部件的状态处于报警状态,则结束自动维护;否则继续执行自动维护项目;判断自动维护项目是否执行完毕,若执行完毕,则发出维护完毕信息;否则继续执行自动维护项目。本发明实现了设备在运行过程中和设备待机状态下的自动维护与无人值守。(An automatic maintenance method of equipment belongs to the field of automatic equipment and is used for solving the problem that the automatic equipment needs regular maintenance by a specially-assigned person, and comprises the following steps: configuring parameters related to automatic maintenance of equipment; loading the equipment state; judging the state of the equipment, and starting automatic maintenance if the equipment is in a non-running state; otherwise, closing the automatic maintenance; judging the automatic maintenance time, and skipping the automatic maintenance items if the automatic maintenance time is over; judging the replacement time of the maintenance materials; judging the state of the components in each device which completes the automatic maintenance function, and if the state of any component related to the automatic maintenance function is in an alarm state, ending the automatic maintenance; otherwise, continuing to execute the automatic maintenance project; judging whether the automatic maintenance project is executed completely, and if the automatic maintenance project is executed completely, sending maintenance completion information; otherwise, the automatic maintenance project is continuously executed. The invention realizes the automatic maintenance and the unattended operation of the equipment in the running process and the standby state of the equipment.)

设备自动维护方法及其维护系统

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域,特别涉及一种自动化设备的自动维护方法。

背景技术

随着3D技术日趋成熟,3D打印得到了广泛的应用。喷墨3D打印逐步产业化应用,有逐渐替代传统铸造工艺的趋势,给传统铸造业注入了新的动力。常规喷墨3D打印机的打印头为压电打印头或者热发泡打印头,且打印头属于喷墨 3D打印机最精密的器件之一,而且价格高昂。在打印过程中,打印头会根据下发给3D打印机的图形数据把图像喷在成型粉末面上,逐层叠加,从而完成打印过程,但待机过程中,打印头内部及喷口附近的墨水容易因挥发、氧化等原因结晶,从而堵塞喷孔,造成打印头报废。通常清洗打印头的方式是使用与墨水相溶的清洗剂定期擦拭打印头底板或覆盖在打印头底板起到保湿的作用。此种打印头清洗方式通常需要安排值班人员,24小时定期对打印头清洗,造成了人力、物力的浪费。

发明内容

有鉴于以上设备常规生产维护需要配置专门人员的问题,有必要提出一种设备自动维护方法及其维护系统,从而实现设备的无人值守,降低了设备的维护费用。

一种设备自动维护方法,包括:

S01,配置与设备自动维护相关的参数,也即在设备开启前,配置与设备自动维护相关的参数,如自动维护间隔时间、维护物料更换频次、自动维护项目等;

S02,加载设备状态,在设备待机状态下,将设备自动维护功能切换为自动维护状态,同时将物料状态、自动维护状态、运行状态、待机状态和故障状态等相关信息全部加载;

S03,判断设备状态,若设备处于非运行状态,则开启自动维护,对设备需要维护的部件进行维护;否则关闭自动维护;

S04,判断自动维护时间,若处于所述自动维护时间,则启动相应的自动维护项目,若所述自动维护时间结束,则跳过自动维护项目;

S05,判断维护物料的更换时间,若维护物料的更换时间到,则更换所述维护物料,否则跳过维护物料更换步骤;

S06,判断完成自动维护功能的各个设备中的部件的状态,若任一与自动维护功能相关的部件的状态处于报警状态,则结束自动维护;否则继续执行自动维护项目;

S07,判断自动维护项目是否执行完毕,若执行完毕,则发出维护完毕信息;否则继续执行自动维护项目。

优选地,所述自动维护项目为打印头清洗项目,也即实现打印头在设备运行过程中的自动清洗,所述打印头清洗项目的清洗方式包括闪喷式打印头清洗、正压压墨式打印头清洗、刮擦式打印头清洗、冲刷式打印头清洗、超声波式打印头清洗、墨水循环式打印头清洗、负压抽吸式打印头清洗、保护式打印头清洗等。

更优地,所述闪喷式打印头清洗是向打印头施以一定频率的电压,使得打印头以一定的时间间隔急速喷射墨水,从而实现对打印头墨腔和打印头出口的冲洗。

更优地,所述正压压墨式打印头清洗是向打印头施以一定压力的正压,由所述正压将墨水挤出打印头,从而将墨腔中的堵塞物或者液料结晶挤出打印头,防止堵塞打印头。

更优地,所述刮擦式打印头清洗是采用携带有清洗剂的刮条对打印头的出口进行刮擦,从而刮除打印头底部因工作喷射、闪喷和正压压墨等出墨方式残留在打印头出口处的墨水、堵塞物或墨水结晶,从而避免打印头被堵塞。

更优地,所述冲刷式打印头清洗是将打印头浸入清洗剂中浸泡或者将采用清洗剂高压冲刷打印头出口,从而将粘结在打印头出口处的堵塞物和墨水结晶清洗去除。

更优地,所述超声波式打印头清洗是将打印头至于盛有清洗剂的清洗槽中,启动设置在清洗槽上的超声波振子或者向所述清洗槽内发送超声波,以使得清洗槽中的清洗剂获得高频振动的能量,从而实现对打印头的清洗。

更优地,所述墨水循环式打印头清洗是通过设置循环墨盒,使墨腔与循环墨盒构成闭环的循环回路,通过将墨腔中墨水循环回流到循环墨盒的方式,将墨腔中可能出现的堵塞物带走,从而避免墨腔中的堵塞物流入打印头,造成打印头堵塞。

更优地,所述负压抽吸式打印头清洗是通过对打印头施以一定压力的负压,所述负压可以将堵塞在打印头出口处的堵塞物吸回至墨腔内,再通过上述墨水循环式打印头清洗将墨腔中的堵塞物带出,从而实现打印头的清洗。

更优地,所述保护式打印头清洗是在打印头出口处设置具有保湿棉的保护机构,所述保湿海绵上设有清洗剂,从而防止了裸露在空气中的打印头出口被因墨水氧化形成的墨水结晶堵塞。

本发明技术方案的有益效果:通过在设备中设置自动维护功能,实现了设备在运行过程中和设备待机状态下的自动维护,实现了设备的无人值守,不仅减少了设备维护需要的人力资源,也降低了设备运行的维护费用,且通过设备的自动维护提升了维护的效率,提升了设备的使用效率。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案,结合以下实施例对发明内容的技术方案进行详细说明,显而易见地,以下描述是本发明的一些典型实施例,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,还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。

现以喷墨3D打印设备为例,详细阐述本发明所述的设备自动维护方法的实现过程。所述喷墨3D打印设备中需要定期维护的是打印头,所述打印头用以向铺设层面上喷射墨水的方式实现打印操作,以在铺设层面上形成需要的产品结构。

一种喷墨3D打印设备自动维护方法,包括如下内容:

S11,配置与喷墨3D打印设备打印头自动维护相关的参数,也即在所述喷墨3D打印设备开启前,配置与所述喷墨3D打印设备自动维护相关的参数,如自动维护间隔时间、维护物料更换频次、自动维护项目等;

在本实施例中,将打印头的所述自动维护间隔时间设置为2小时;将打印头的所述维护物料更换频次设置为打印头维护50次后,更换维护打印头所需的清洗剂、墨水、压缩空气、保湿海绵等物料;

在本实施例中,打印头自动维护项是对打印头进行清洗,主要包括闪喷式打印头清洗、正压压墨式打印头清洗、刮擦式打印头清洗、冲刷式打印头清洗、超声波式打印头清洗、墨水循环式打印头清洗、负压抽吸式打印头清洗、保护式打印头清洗等各种清洗方式,且以上各种清洗方式可以在一次打印头维护中采用多个,例如,先采用闪喷式打印头清洗、然后采用刮擦式打印头清洗、最后采用保护式打印头清洗,通过这三个操作可以使打印头得到彻底清洗,也避免了打印设备长时间待机对打印头质量和寿命的影响;

作为本实施例的一种补充,所述闪喷式打印头清洗是向打印头施以一定频率的电压,使得打印头以一定的时间间隔急速喷射墨水,从而实现对打印头墨腔和打印头出口的冲洗;

作为本实施例的一种补充,所述正压压墨式打印头清洗是向打印头施以一定压力的正压,由所述正压将墨水挤出打印头,从而将墨腔中的堵塞物或者液料结晶挤出打印头,防止堵塞打印头;

作为本实施例的一种补充,所述刮擦式打印头清洗是采用携带有清洗剂的刮条对打印头的出口进行刮擦,从而刮除打印头底部因工作喷射、闪喷和正压压墨等出墨方式残留在打印头出口处的墨水、堵塞物或墨水结晶,从而避免打印头被堵塞;

作为本实施例的一种补充,所述冲刷式打印头清洗是将打印头浸入清洗剂中浸泡或者将采用清洗剂高压冲刷打印头出口,从而将粘结在打印头出口处的堵塞物和墨水结晶清洗去除;

作为本实施例的一种补充,所述超声波式打印头清洗是将打印头至于盛有清洗剂的清洗槽中,启动设置在清洗槽上的超声波振子或者向所述清洗槽内发送超声波,以使得清洗槽中的清洗剂获得高频振动的能量,从而实现对打印头的清洗;

作为本实施例的一种补充,所述墨水循环式打印头清洗是通过设置循环墨盒,使墨腔与循环墨盒构成闭环的循环回路,通过将墨腔中墨水循环回流到循环墨盒的方式,将墨腔中可能出现的堵塞物带走,从而避免墨腔中的堵塞物流入打印头,造成打印头堵塞;

作为本实施例的一种补充,所述负压抽吸式打印头清洗是通过对打印头施以一定压力的负压,所述负压可以将堵塞在打印头出口处的堵塞物吸回至墨腔内,再通过上述墨水循环式打印头清洗将墨腔中的堵塞物带出,从而实现打印头的清洗;

作为本实施例的一种补充,所述保护式打印头清洗是在打印头出口处设置具有保湿棉的保护机构,所述保护机构的保湿棉上设有清洗剂,从而防止了裸露在空气中打印头出口被因墨水氧化形成的墨水结晶堵塞。

S12,加载所述喷墨3D打印设备的状态,也即在所述所述喷墨3D打印设备待机状态下,将设备自动维护功能切换为自动维护状态,同时将物料状态、自动维护状态、运行状态、待机状态和故障状态等相关信息全部加载,以方便后续设备自动维护功能的正常执行;

在本实施例中,所述自动维护状态包括初始化状态、预备运行状态、安全运行状态、运行状态等,当自动维护状态处于运行状态时则允许进入自动维护状态;

在本实施例中,所述物料状态是通过接收来自现场传感器对自护物料的检测数据与设定的维护物料的标准数据进行比对,若维护物料的实际存储量满足标准存储量的要求,则运行进入自动维护状态,否则发出物料状态缺的报警指示;

作为本实施例的一种补充,所述安全运行状态是指所述喷墨3D打印设备未触发安全急停、各类安全防护均处于正常状态,此时则允许进入自动维护状态,否则发出故障状态的报警指示;所述各位安全防护如安全门锁处于闭锁状态、安全光幕未被触发、安全红外相机在自动维护模式运动区域未发现异常等。

S13,判断所述喷墨3D打印设备的状态,若所述喷墨3D打印设备处于非运行状态,则开启打印头的自动维护,对所述喷墨3D打印设备的打印头进行维护;否则关闭打印头的自动维护;

在本实施例中,在所述喷墨3D打印设备执行自动维护指令的过程中,不允许改变所述喷墨3D打印设备的状态,如自动维护状态、物料状态、安全运行状态等,除非触发故障状态,否则继续执行自动维护指令。

S14,判断自动维护时间,若处于所述自动维护时间,则启动相应的自动维护项目;若所述自动维护时间结束,则跳过自动维护项目,等待在下次自动维护时间中对打印头进行维护;

S15,判断维护物料的更换时间,若维护物料的更换时间到,则更换所述维护物料,否则跳过维护物料更换步骤;

在本实施例中,统计打印头自动维护的次数,依据设定的所述维护物料更换频次(50次自动维护后更换维护物料),当自动维护次数达到50次时,在执行完第50次打印头的自动维护后,更换维护物料清洗剂、墨水和保湿海绵,从而保证打印头的清洗维护效果,避免脏污的清洗剂、墨水和保湿海绵无法彻底清洗、保护打印头,同时也避免了对打印头的二次污染和损伤。

S16,判断完成自动维护功能的各个设备中的部件的状态,若任一与自动维护功能相关的部件的状态处于报警状态,则结束自动维护;否则继续执行自动维护项目;

在本实施例中,与打印头的自动维护功能相关的部件有循环墨盒、刮条及刮条清洗槽、超声波源及超声清洗槽、冲刷喷管及喷头、保湿海绵及保湿海绵支撑件及废液箱等。

S17,判断自动维护项目是否执行完毕,若执行完毕,则发出维护完毕指令;否则继续执行自动维护项目。

一种喷墨3D打印设备自动维护系统,包括打印头、循环墨盒、废液箱、正负压源、刮条及刮条清洗槽、超声波源及超声清洗槽、冲刷喷管及喷头、保湿海绵继保室海绵支撑件,

所述循环墨盒与打印头的墨腔出口相连;

所述废液箱用以承接来自印头的喷射口喷出的墨水和循环墨盒排除的墨水;

所述正负压源与所述打印头连接,用以向所述打印头提供正压和负压,不仅用以实现打印头的正常打印作业,也用以所述正压压墨式打印头清洗、所述墨水循环式打印头清洗和所述负压抽吸式打印头清洗;

所述刮条及刮条清洗槽、超声波源及超声清洗槽、冲刷喷管及喷头、保湿海绵继保室海绵支撑件均设置在自动维护区域,所述打印头在自动维护指令下行进至所述自动维护区域,按照指令启动相应的自动维护项目,对打印头进行维护。

通过在所述喷墨3D打印设备上实施打印头自动维护功能,实现了所述喷墨 3D打印设备的无人值守,避免了自动化设备还需要有专门的维护人员的问题,浪费了人力资源和财力资源;同时,也避免了节假日时,设备长时间停机造成的打印头被氧化造成的寿命缩减,且解放了节假日留班人员。

以上实施例仅是对本发明技术方案的一种典型应用的描述,在合理的、不需要付出创造性劳动的基础上,还可以进行合理的拓展。

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