CN110743735A - 一种基于机器人平台的智能化喷涂*** - Google Patents

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张河清
高守国
黄泽辉
周章桥
徐坤林
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Abstract

本发明公开一种基于机器人平台的智能化喷涂***,包括控制室和喷涂室，控制室与喷涂室之间设有隔板；控制室内设有桌椅，设于桌椅上的人机界面，人机界面上设有工业计算机以及智能喷涂***，设于桌椅对面的显示屏；喷涂室内设有机器人，设于机器人前端的喷涂装置***，设于喷涂装置***前方的待喷物体，设于待喷物体周围的摄像支架，设于摄像支架上的摄像机；摄像机与显示屏、工业计算机以及智能喷涂***连接，喷涂装置***与工业计算机以及智能喷涂***连接。本发明通过3D摄像、自动生成最优轨迹的优化算法、深度学***台的智能化喷涂***，解放人力，降低人工成本，提高喷涂效率，提高喷涂产品的良品率。

Description

一种基于机器人平台的智能化喷涂***
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一种基于机器人平台的智能化喷涂***。
背景技术
众所周知，涉及喷涂作业的制造行业对人工健康损耗极大，生产效率较低，部分企业已开始引进机器人喷涂作业。目前，喷涂行业上应用的机器人可以根据离线编程或者拖动的方式进行示教的形式，使机器人在喷涂作业上实现半自动化生产，提高了喷涂效率。但此类型的喷涂机器人仍需要工人前期示教。且目前的喷涂机器人只能机械地按照示教或编程路径喷涂，无法根据实际外在不可控因素如机器劳损造成的抖动调整喷涂路径，造成喷涂质量不稳定，需要人工后期补喷缺陷。对于企业，不仅需要花费不少人工成本，且良品率不尽人意，经济效益有待提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，通过3D摄像、自动生成最优轨迹的优化算法、深度学***台的智能化喷涂***，解放人力，降低人工成本，提高喷涂原料利用率，降低原料成本，提高喷涂效率，提高喷涂产品的良品率。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，控制室和喷涂室，所述控制室与所述喷涂室之间设有隔板；所述控制室内设有桌椅，设于所述桌椅上的人机界面，所述人机界面上设有工业计算机以及智能喷涂***，设于所述桌椅对面的显示屏；所述喷涂室内设有机器人，设于所述机器人前端的喷涂装置***，设于所述喷涂装置***前方的待喷物体，设有所述待喷物体周围的摄像支架，设于所述摄像支架上的摄像机；所述摄像机与所述显示屏、所述工业计算机以及所述智能喷涂***连接，所述喷涂装置***与所述工业计算机以及所述智能喷涂***连接。
进一步地，所述摄像机是3D摄像机，固定于所述摄像支架上。
进一步地，所述智能喷涂***连接云服务平台。
进一步地，所述智能喷涂***设有深度学习***。
进一步地，所述所述智能喷涂***设有信息处理***，所述信息处理***处理分别连接相机接口、多个视频接口、优化算法、机器学***台。
进一步地，多个所述视频接口分别连接所述显示屏以及所述人机界面。。
此外，一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，其流程包括：
步骤一，***开启，待喷物体流水线启动，若启动，直接进入步骤二，若没有启动，报警显示；
步骤二，喷涂产线检测是否存在待喷物体，若存在待喷物体，直接进入步骤三，如没有待喷物体，报警显示；
步骤三，3D摄像机采集三维坐标数据；
步骤四，智能喷涂***的数据库待喷物体型号匹配，若匹配成功，直接进入步骤五，若匹配不成功，报警显示；
步骤五，判断匹配的数据中，同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤六，若不允许，则判断是否是表面色差误差匹配，若是，则直接进入步骤十，若不是，则报警显示；
步骤六，优化算法生成最优路径程序；
步骤七，机器人单次喷涂；
步骤八，3D摄像机采集三维坐标数据；
步骤九，判断同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤十，若不被允许，则将差异数据导入数据库，再进行深度学习算法训练数据，然后回到步骤六；
步骤十，合格待喷物体送至后续产线；
步骤十一，判断待喷物体产线是否停止，若停止，***直接停止，若没有停止，则回到步骤三。
本发明的有益效果是：
本发明通过3D摄像、自动生成最优轨迹的优化算法、深度学***台的智能化喷涂***，解放人力，降低人工成本，提高喷涂原料利用率，降低原料成本，提高喷涂效率，提高喷涂产品的良品率。
本发明的优选实施方案及其有益效果，将结合具体实施方式进一步详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，
图1：本发明的一种基于机器人平台的智能化喷涂***的整体设计结构图；
图2：本发明的一种基于机器人平台的智能化喷涂***的整体设计框架图；
图3：本发明的一种基于机器人平台的智能化喷涂***的流程图。
各部件名称及其标号
1-机器人；2-喷涂装置***；3-待喷物体；4-摄像支架；5-摄像机；6-隔板；7-显示屏；8-工业计算机；9-智能喷涂***；10-桌椅。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参照图1-3所示，本发明的实施例公开一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，控制室和喷涂室，所述控制室与所述喷涂室之间设有隔板6；所述控制室内设有桌椅10，设于所述桌椅10上的人机界面，所述人机界面上设有工业计算机8以及智能喷涂***9，设于所述桌椅10对面的显示屏7；所述喷涂室内设有机器人1，设于所述机器人1前端的喷涂装置***2，设于所述喷涂装置***2前方的待喷物体3，设有所述待喷物体3周围的摄像支架4，设于所述摄像支架4上的摄像机5；所述摄像机5与所述显示屏7、所述工业计算机8以及所述智能喷涂***9连接，所述喷涂装置***2与所述工业计算机8以及所述智能喷涂***9连接。
进一步地，所述摄像机5是3D摄像机5，固定于所述摄像支架4上。
进一步地，所述智能喷涂***9连接云服务平台。
进一步地，所述智能喷涂***9设有深度学习***。
进一步地，所述所述智能喷涂***9设有信息处理***，所述信息处理***处理分别连接相机接口、多个视频接口、优化算法、机器学***台。
进一步地，多个所述视频接口分别连接所述显示屏7以及所述人机界面。。
此外，一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，其流程包括：
步骤一，***开启，待喷物体3流水线启动，若启动，直接进入步骤二，若没有启动，报警显示；
步骤二，喷涂产线检测是否存在待喷物体3，若存在待喷物体3，直接进入步骤三，如没有待喷物体3，报警显示；
步骤三，3D摄像机5采集三维坐标数据；
步骤四，智能喷涂***9的数据库待喷物体3型号匹配，若匹配成功，直接进入步骤五，若匹配不成功，报警显示；
步骤五，判断匹配的数据中，同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤六，若不允许，则判断是否是表面色差误差匹配，若是，则直接进入步骤十，若不是，则报警显示；
步骤六，优化算法生成最优路径程序；
步骤七，机器人1单次喷涂；
步骤八，3D摄像机5采集三维坐标数据；
步骤九，判断同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤十，若不被允许，则将差异数据导入数据库，再进行深度学习算法训练数据，然后回到步骤六；
步骤十，合格待喷物体3送至后续产线；
步骤十一，判断待喷物体3产线是否停止，若停止，***直接停止，若没有停止，则回到步骤三。
本发明通过3D摄像、自动生成最优轨迹的优化算法、深度学***台的智能化喷涂***，解放人力，降低人工成本，提高喷涂原料利用率，降低原料成本，提高喷涂效率，提高喷涂产品的良品率。
另外，待喷物体3以马桶为例，具体介绍工作的原理如下：
首先，将3D摄像机5固定在摄像机5支架上，并将其摆放在正确的位置，以确保能够采集被喷对象的三维数据。其次，将喷涂装置***2固定在机器人1前端安装位置。再者，将被喷对象马桶固定在加工工位上，确保喷涂无死角。最后，在控制室中，通过人机界面中工业计算机8以及智能喷涂***9，完成整个喷涂过程。
智能喷涂***9的工作原理如下：
首先，我们将选取需要规模化生产的和已喷涂的马桶型号为优质模板(具体以表面光滑度，均匀度为考量)，并利用3D摄像机5采集其三维点云、像素值等表面基本信息作为初始数据保存在***数据库中。喷涂开始前，3D摄像机5对马桶进行拍摄采集，***自动查找数据库中对应型号的优质马桶点云数据。根据轨迹优化算法(通过构造一个平面涂层沉积速率函数对喷涂过程中工件表面漆膜厚度模型作了定量分析，并采用多目标约束优化设计方法，从而得到一个使喷涂时间及漆膜厚度偏差最优的喷涂轨迹)，自动生成最优喷涂轨迹，对待喷马桶进行第一次喷涂。在第一次喷涂后，3D摄像机5实时采集马桶点云数据，求3D摄像机5采集的马桶点云数据与优质马桶点云数据的差值，并根据视觉匹配算法，判断待喷马桶是否达到优质马桶的精度要求。所述视觉匹配算法是基于轮廓区域的表示方法，该方法通过计算泊松方程求取轮廓内任意一点到达边界的时间，用轮廓作为边界条件，能有效提取不同的形状性质。若满足精度要求，则不再进行喷涂。若不满足，则***将根据差值和轨迹优化算法，自动规划出基于点云空间的机器人1最优喷涂轨迹，对待喷马桶进行补喷。如此循环，直到满足精度要求。同时，也弥补了外在不可控因素(如机器人1劳损造成的喷枪抖动、喷涂工艺等)造成的喷涂偏差的影响。
此外，以不同型号未喷马桶的三维点云数据为学***台，实现数据的在线共享，以此提高行业整体喷涂效率和材料利用率。
只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，包括：
控制室和喷涂室，所述控制室与所述喷涂室之间设有隔板；
所述控制室内设有桌椅，设于所述桌椅上的人机界面，所述人机界面上设有工业计算机以及智能喷涂***，设于所述桌椅对面的显示屏；
所述喷涂室内设有机器人，设于所述机器人前端的喷涂装置***，设于所述喷涂装置***前方的待喷物体，设有所述待喷物体周围的摄像支架，设于所述摄像支架上的摄像机；
所述摄像机与所述显示屏、所述工业计算机以及所述智能喷涂***连接，所述喷涂装置***与所述工业计算机以及所述智能喷涂***连接。
2.如权利要求1所述的一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于：所述摄像机是3D摄像机，固定于所述摄像支架上。
3.如权利要求1所述的一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于：所述智能喷涂***连接云服务平台。
4.如权利要求1所述的一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于：所述智能喷涂***设有深度学习***。
5.如权利要求1所述的一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于：所述所述智能喷涂***设有信息处理***，所述信息处理***处理分别连接相机接口、多个视频接口、优化算法、机器学***台。
6.如权利要求5所述的一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于：多个所述视频接口分别连接所述显示屏以及所述人机界面。
7.一种基于机器人平台的智能化喷涂***,其特征在于，其流程包括：
步骤一，***开启，待喷物体流水线启动，若启动，直接进入步骤二，若没有启动，报警显示；
步骤二，喷涂产线检测是否存在待喷物体，若存在待喷物体，直接进入步骤三，如没有待喷物体，报警显示；
步骤三，3D摄像机采集三维坐标数据；
步骤四，智能喷涂***的数据库待喷物体型号匹配，若匹配成功，直接进入步骤五，若匹配不成功，报警显示；
步骤五，判断匹配的数据中，同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤六，若不允许，则判断是否是表面色差误差匹配，若是，则直接进入步骤十，若不是，则报警显示；
步骤六，优化算法生成最优路径程序；
步骤七，机器人单次喷涂；
步骤八，3D摄像机采集三维坐标数据；
步骤九，判断同型号误差范围是否被允许，若被允许，直接进入步骤十，若不被允许，则将差异数据导入数据库，再进行深度学习算法训练数据，然后回到步骤六；
步骤十，合格待喷物体送至后续产线；
步骤十一，判断待喷物体产线是否停止，若停止，***直接停止，若没有停止，则回到步骤三。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111871673A (zh) * 2020-04-27 2020-11-03 杭州国辰机器人科技有限公司 一种基于示教技术的智能漆房
CN113477435A (zh) * 2021-07-28 2021-10-08 北京极为感控科技有限公司 一种液体喷洒方法、***及装置
CN114713449A (zh) * 2022-04-06 2022-07-08 佛山华数机器人有限公司 一种耳机外壳喷胶装置及喷胶轨迹生成方法
CN115178400A (zh) * 2022-08-01 2022-10-14 重庆大学 一种智能喷浆机器人、喷浆***及方法
CN115464660A (zh) * 2022-10-25 2022-12-13 深圳进化动力数码科技有限公司 喷涂机器人的路径规划方法、装置、设备及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101850552A (zh) * 2010-05-28 2010-10-06 广东工业大学 一种工业机器人综合控制平台及其控制方法
CN106853433A (zh) * 2016-12-30 2017-06-16 吉林省天大精益智能制造技术有限公司 基于云计算的汽车智能喷漆方法
CN107583801A (zh) * 2017-09-26 2018-01-16 烟台史密得机电设备制造有限公司 一种静电喷漆线
CN207823331U (zh) * 2018-01-16 2018-09-07 福建省永春天露农林专业合作社 一种带除静电装置的led灯全自动灌胶机
CN109499819A (zh) * 2018-12-27 2019-03-22 南京泰姆仕机器人科技有限公司 一种基于视觉的车灯喷涂方法
CN106423656B (zh) * 2016-08-11 2019-04-02 重庆大学 基于点云与图像匹配的自动喷涂***及方法
CN110116067A (zh) * 2019-05-26 2019-08-13 天津大学 一种车轴自动喷涂装置和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101850552A (zh) * 2010-05-28 2010-10-06 广东工业大学 一种工业机器人综合控制平台及其控制方法
CN106423656B (zh) * 2016-08-11 2019-04-02 重庆大学 基于点云与图像匹配的自动喷涂***及方法
CN106853433A (zh) * 2016-12-30 2017-06-16 吉林省天大精益智能制造技术有限公司 基于云计算的汽车智能喷漆方法
CN107583801A (zh) * 2017-09-26 2018-01-16 烟台史密得机电设备制造有限公司 一种静电喷漆线
CN207823331U (zh) * 2018-01-16 2018-09-07 福建省永春天露农林专业合作社 一种带除静电装置的led灯全自动灌胶机
CN109499819A (zh) * 2018-12-27 2019-03-22 南京泰姆仕机器人科技有限公司 一种基于视觉的车灯喷涂方法
CN110116067A (zh) * 2019-05-26 2019-08-13 天津大学 一种车轴自动喷涂装置和方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111871673A (zh) * 2020-04-27 2020-11-03 杭州国辰机器人科技有限公司 一种基于示教技术的智能漆房
CN113477435A (zh) * 2021-07-28 2021-10-08 北京极为感控科技有限公司 一种液体喷洒方法、***及装置
CN114713449A (zh) * 2022-04-06 2022-07-08 佛山华数机器人有限公司 一种耳机外壳喷胶装置及喷胶轨迹生成方法
CN115178400A (zh) * 2022-08-01 2022-10-14 重庆大学 一种智能喷浆机器人、喷浆***及方法
CN115464660A (zh) * 2022-10-25 2022-12-13 深圳进化动力数码科技有限公司 喷涂机器人的路径规划方法、装置、设备及存储介质

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