CN118060153A - 一种温敏漆全自动喷涂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能机器人喷涂加工自动化领域，公开了一种温敏漆全自动喷涂方法。该温敏漆全自动喷涂方法包括选定待喷涂工件和工艺信息，自动化喷涂与烘烤，检测与定型，完成喷涂与设备清理。该温敏漆全自动喷涂方法通过自动扫描与标定***的三维扫描设备对待喷涂工件的点云数据进行模型重构与标定处理，获取喷涂机器人坐标系下的待喷涂工件重构模型；根据待喷涂工件重构模型规划喷涂机器人的喷涂轨迹和测厚末端执行器的运行轨迹，自动完成喷涂和检测。该温敏漆全自动喷涂方法，能够快速均匀地、不需人工操控进行全自动喷涂温敏漆，增强了喷涂过程的精准性、均匀性，提高了自动化喷涂效率，可有效应用于复杂曲面、喷涂精度要求较高的零构件。
Description
技术领域
本发明属于传感器检测技术领域，具体涉及一种温敏漆全自动喷涂方法。
背景技术
由于温敏漆在一定温度区间内对温度变化响应灵敏且具有冷光激发发光特性而被用于精确测量具有复杂外形金属模型的表面参数。在工程实践中，主要是通过压缩空气喷枪将温敏漆喷涂在模型表面，受限于使用环境和特定约束，温敏漆喷涂厚度约在几十微米量级，而温敏漆大面积喷涂厚度均匀性是保证表面参数测量精准度的关键因素，喷涂厚度越均匀，测量误差越小。
由于温敏漆喷涂厚度仅在几十微米量级，导致目前采用的工作人员手持压缩空气喷枪喷涂极易引起喷涂误差。当前，亟需发展一种温敏漆全自动喷涂方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种温敏漆全自动喷涂方法，用以克服工作人员手持压缩空气喷枪喷涂的技术缺陷。
本发明的温敏漆全自动喷涂方法，其特点是，使用的喷涂装置放置于喷涂房，喷涂房分为喷涂房外间和喷涂房内间；
喷涂房外间北侧靠墙布置机器人控制器与总控***；总控***包括数据库软件、喷涂转运车平台控制软件、三维扫描与标定软件、喷涂机器人轨迹规划软件、喷涂与测厚软件和远程监控软件；
喷涂房内间内预置若干个标定靶杆；喷涂房内间居中布置工件转运车，东侧靠墙布置在位自动扫描与标定***，北侧靠墙布置喷涂机器人；在喷涂机器人的左右两侧安装自动送料与清洗***，左侧布置自动送料装置，右侧布置清洗装置；在自动送料装置和工件转运车之间布置快换架；
工件转运车的AGV转运平台上安装柔性工装转台，AGV转运平台的南北两侧侧面分别预置若干个标定靶杆；
在位自动扫描与标定***包括五自由度移动平台和固定在五自由度移动平台上的三维扫描设备；
工作时，喷涂机器人的末端安装喷枪末端执行器或者测厚末端执行器，喷枪末端执行器上固定底漆喷枪和面漆喷枪；快换架上固定不用的喷枪末端执行器或者测厚末端执行器；
所述的喷涂方法，包括以下步骤：
S10.工作人员在总控***的数据库软件上选定待喷涂工件对应的工艺信息，选定待喷涂工件的软件模型，同时指定待喷涂工件的安装面与安装姿态；
S20.在喷涂房外间，工作人员将待喷涂工件安装到工件转运车的柔性工装转台上；
S30.工作人员将工件转运车移动到喷涂房外间的装卸区，在总控***的喷涂转运车平台控制软件上按动自动运行按钮，工件转运车按照预先规划的路线进入喷涂房内间的喷涂区；
S40.总控***的三维扫描与标定软件启动在位自动扫描与标定***，三维扫描设备通过五自由度移动平台运行至待喷涂工件扫描位置，对待喷涂工件、工件转运车上的标定靶杆、喷涂房内间内的标定靶杆进行扫描，三维扫描设备完成点云数据扫描后，将点云数据上传至总控***的三维扫描与标定软件中；总控***的三维扫描与标定软件将获取的待喷涂工件的点云数据进行模型重构与标定处理，获取喷涂机器人坐标系下的待喷涂工件重构模型；
S50.总控***的喷涂机器人轨迹规划软件根据工艺信息，对待喷涂工件重构模型进行路径规划与轨迹生成，继而生成喷涂机器人运行轨迹，并对运行轨迹进行喷漆指令程序编译后上传至机器人控制器；
S60.喷涂机器人按照喷漆指令程序进行底漆喷涂，同时总控***的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制底漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测底漆喷涂流量和底漆喷涂状态；
S70.喷涂房内间根据工艺信息启动底漆晾干程序，进行底漆晾干；
S80.底漆晾干过程中，准备面漆喷涂；自动送料装置中的面漆自动混料功能在总控***的喷涂与测厚软件的控制下，根据工艺信息进行配料，并对配料进行混料搅拌，得到面漆；
S90.底漆晾干后，喷涂机器人按照喷漆指令进行面漆喷涂，同时总控***的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制面漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测面漆喷涂流量和面漆喷涂状态；
S100.喷涂房内间根据工艺信息启动面漆晾干程序，进行面漆晾干；
S110.总控***的喷涂与测厚软件启动洗枪操作，清洗装置对使用过的喷枪末端执行器进行自动冲洗、清洁，确保下一轮喷涂过程不受杂质污染；
S120.总控***的喷涂机器人轨迹规划软件根据待喷涂工件重构模型和工艺信息自动确定采样点，并生成采样点对应的坐标，继而生成测厚末端执行器运行轨迹，并对运行轨迹进行测厚指令程序编译后上传至机器人控制器；
S130.喷涂机器人将喷枪末端执行器更换为测厚末端执行器，再根据测厚检测指令进行采样点的漆膜厚度检测，同时将采样点的漆膜厚度检测数据上传至总控***的数据库软件，生成检测报告；
S140.喷涂与检测完成后，总控***的喷涂与测厚软件对喷枪末端执行器与自动送料装置进行清洗，最后，总控***的喷涂转运车平台控制软件通过工件转运车将完成喷涂的工件输送至喷涂房外间，喷涂完成；
在S30~S130步骤中，总控***的远程监控软件对喷涂房内间和在位自动扫描与标定***进行远程实时监测；同时，进行全流程自检、故障报警，并保留所有历史信息，用于后期维护参考。
进一步地，所述的工件转运车的主体是AGV转运平台；AGV转运平台的顶面通过伺服转台安装柔性工装转台，伺服转台的侧面包裹转台防尘板；AGV转运平台的东西两侧侧面分别安装激光导航Ⅰ和激光导航Ⅱ，AGV转运平台的东侧还固定AVG控制箱和电池箱；AGV转运平台的底面固定若干个中心对称的舵轮；
AGV转运平台通过激光导航Ⅰ和激光导航Ⅱ实现对现场位置信息的反馈，AVG控制箱中的PLC控制器控制舵轮前行、后退和转弯；柔性工装转台上装夹与定位待喷涂工件，同时通过伺服转台调整待喷涂工件的转角。
进一步地，所述的五自由度移动平台由X1轴、X2轴、Y轴、Z轴和A轴组成；
三维扫描设备绕A轴俯仰，沿Y轴东西平移，沿Z轴上下，沿X1轴、X2轴南北平移，五自由度移动平台协助三维扫描设备进行待喷涂工件的喷涂与三维外形扫描。
进一步地，所述的喷枪末端执行器包括平板形的工装架，工装架的一端固定快换子盘Ⅰ，另一端固定底漆喷枪和面漆喷枪，工装架通过快换子盘Ⅰ与喷涂机器人末端的快换母盘进行拆装；
底漆喷枪用于控制温敏底漆的喷涂开关、雾化和扇幅动作；面漆喷枪用于控制温敏面漆的喷涂开关、雾化、扇幅动作。
进一步地，所述的自动送料与清洗***的自动送料装置的主体为支撑架；支撑架的下隔层放置底漆原料罐和底漆压力罐；支撑架的上隔层放置面漆酒精原料罐、面漆胶粉原料罐、面漆温敏原料罐和混料搅拌加热罐；支撑架的侧面固定上下扶梯。
进一步地，所述的测厚末端执行器包括快换子盘Ⅱ、直线模组和测量厚度工具；测厚末端执行器通过快换子盘Ⅱ与喷涂机器人末端的快换母盘进行拆装；快换子盘Ⅱ上固定连接直线模组，厚度测量工具通过直线模组前后滑动并定位；
厚度测量工具包括直流电机、螺杆滑块机构、滑块式直线位移传感器、接触弹簧、电涡流传感器；厚度测量工具的前端固定电涡流传感器保护壳体；在电涡流传感器保护壳体内腔的中心轴线上安装电涡流传感器，电涡流传感器的后段套装接触弹簧；在电涡流传感器保护壳体的后段固定螺杆滑块机构在电涡流传感器保护壳体的上方固定滑块式直线位移传感器；厚度测量工具的后端固定直流电机；
厚度测量工具进行温敏漆膜厚测量时，直流电机驱动螺杆滑块机构带动电涡流传感器向模型表面伸出；当电涡流传感器接触模型表面时，接触弹簧在弹性力的作用下带动电涡流传感器向后退，直至接触弹簧达到预先设定的防滑伤弹性接触力再测量获得温敏漆膜厚，避免电涡流传感器划伤模型表面。
进一步地，所述的快换架包括十字形的主体支架和固定在主体支架的水平支板顶面两侧的快换安放板，一侧快换安放板固定喷枪末端执行器，另一侧快换安放板固定测厚末端执行器；快换安放板的底面均安装传感器开关，当喷枪末端执行器或者测厚末端执行器安装在对应的快换安放板时，传感器开关产生开关逻辑信号。
本发明的温敏漆全自动喷涂方法包括选定待喷涂工件和工艺信息，自动化喷涂与烘烤，检测与定型，完成喷涂与设备清理。本发明的温敏漆全自动喷涂方法通过自动扫描与标定***的三维扫描设备对待喷涂工件的点云数据进行模型重构与标定处理，获取喷涂机器人坐标系下的待喷涂工件重构模型；根据待喷涂工件重构模型规划喷涂机器人的喷涂轨迹和测厚末端执行器的运行轨迹，自动完成喷涂和检测。
本发明的温敏漆全自动喷涂方法能够快速均匀地、不需人工操控进行全自动喷涂温敏漆，增强了喷涂过程的精准性、均匀性，提高了自动化喷涂效率，可有效应用于复杂曲面、喷涂精度要求较高的零构件，具有工程实用价值。
附图说明
图1为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的喷涂房结构示意图；
图2为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的喷涂装置结构示意图；
图3为本发明的温敏漆全自动喷涂方法流程图；
图4为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的工件转运车结构示意图；
图5为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的工件转运车底面舵轮分布示意图；
图6为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的在位自动扫描与标定***结构示意图；
图7为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的喷枪末端执行器结构示意图；
图8为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的自动送料装置结构示意图；
图9为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的测厚末端执行器结构示意图；
图10a为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的测厚末端执行器的厚度测量工具立体图；
图10b为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的测厚末端执行器的厚度测量工具剖视图；
图11a为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的快换架结构示意图（安装状态）；
图11b为本发明的温敏漆全自动喷涂方法中使用的快换架结构示意图（拆卸状态）。
图中，1.喷涂房外间；2.喷涂房内间；3.工件转运车；4.在位自动扫描与标定***；5.喷枪末端执行器；6.喷涂机器人；701.自动送料装置；702.清洗装置；8.测厚末端执行器；9.快换架；10.机器人控制器；11.总控***；12.AGV转运平台；13.柔性工装转台；14.转台防尘板；15.激光导航Ⅰ；16.标定靶杆；17.伺服转台；18.AVG控制箱；19.电池箱；20.激光导航Ⅱ；21.舵轮；22.三维扫描设备；23.A轴；24.X1轴；25.X2轴；26.Y轴；27.Z轴；28.底漆喷枪；29.面漆喷枪；30.工装架；31.快换子盘Ⅰ；32.面漆酒精原料罐；33.底漆原料罐；34.上下扶梯；35.底漆压力罐；36.混料搅拌加热罐；37.面漆胶粉原料罐；38.面漆温敏原料罐；39.快换子盘Ⅱ；40.直线模组；41.测量厚度工具；42.直流电机；43.螺杆滑块机构；44.滑块式直线位移传感器；45.接触弹簧；46.电涡流传感器；47.主体支架；48.快换安放板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
本发明的温敏漆全自动喷涂方法使用的喷涂装置放置于图1所示的喷涂房，喷涂房分为喷涂房外间1和喷涂房内间2；
如图2所示，喷涂房外间1北侧靠墙布置机器人控制器10与总控***11；总控***11包括数据库软件、喷涂转运车平台控制软件、三维扫描与标定软件、喷涂机器人轨迹规划软件、喷涂与测厚软件和远程监控软件；
喷涂房内间2内预置若干个标定靶杆16；喷涂房内间2居中布置工件转运车3，东侧靠墙布置在位自动扫描与标定***4，北侧靠墙布置喷涂机器人6；在喷涂机器人6的左右两侧安装自动送料与清洗***，左侧布置自动送料装置701，右侧布置清洗装置702；在自动送料装置701和工件转运车3之间布置快换架9；
工件转运车3的AGV转运平台12上安装柔性工装转台13，AGV转运平台12的南北两侧侧面分别预置若干个标定靶杆16；
在位自动扫描与标定***4包括五自由度移动平台和固定在五自由度移动平台上的三维扫描设备22；
工作时，喷涂机器人6的末端安装喷枪末端执行器5或者测厚末端执行器8，喷枪末端执行器5上固定底漆喷枪和面漆喷枪；快换架9上固定不用的喷枪末端执行器5或者测厚末端执行器8；
如图3所示，所述的喷涂方法，包括以下步骤：
S10.工作人员在总控***11的数据库软件上选定待喷涂工件对应的工艺信息，选定待喷涂工件的软件模型，同时指定待喷涂工件的安装面与安装姿态；
S20.在喷涂房外间1，工作人员将待喷涂工件安装到工件转运车3的柔性工装转台13上；
S30.工作人员将工件转运车3移动到喷涂房外间1的装卸区，在总控***11的喷涂转运车平台控制软件上按动自动运行按钮，工件转运车3按照预先规划的路线进入喷涂房内间2的喷涂区；
S40.总控***11的三维扫描与标定软件启动在位自动扫描与标定***4，三维扫描设备通过五自由度移动平台运行至待喷涂工件扫描位置，对待喷涂工件、工件转运车3上的标定靶杆16、喷涂房内间2内的标定靶杆16进行扫描，三维扫描设备完成点云数据扫描后，将点云数据上传至总控***11的三维扫描与标定软件中；总控***11的三维扫描与标定软件将获取的待喷涂工件的点云数据进行模型重构与标定处理，获取喷涂机器人6坐标系下的待喷涂工件重构模型；
S50.总控***11的喷涂机器人轨迹规划软件根据工艺信息，对待喷涂工件重构模型进行路径规划与轨迹生成，继而生成喷涂机器人6运行轨迹，并对运行轨迹进行喷漆指令程序编译后上传至机器人控制器10；
S60.喷涂机器人6按照喷漆指令程序进行底漆喷涂，同时总控***11的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制底漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测底漆喷涂流量和底漆喷涂状态；
S70.喷涂房内间2根据工艺信息启动底漆晾干程序，进行底漆晾干；
S80.底漆晾干过程中，准备面漆喷涂；自动送料装置701中的面漆自动混料功能在总控***11的喷涂与测厚软件的控制下，根据工艺信息进行配料，并对配料进行混料搅拌，得到面漆；
S90.底漆晾干后，喷涂机器人6按照喷漆指令进行面漆喷涂，同时总控***11的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制面漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测面漆喷涂流量和面漆喷涂状态；
S100.喷涂房内间2根据工艺信息启动面漆晾干程序，进行面漆晾干；
S110.总控***11的喷涂与测厚软件启动洗枪操作，清洗装置702对使用过的喷枪末端执行器5进行自动冲洗、清洁，确保下一轮喷涂过程不受杂质污染；
S120.总控***11的喷涂机器人轨迹规划软件根据待喷涂工件重构模型和工艺信息自动确定采样点，并生成采样点对应的坐标，继而生成测厚末端执行器8运行轨迹，并对运行轨迹进行测厚指令程序编译后上传至机器人控制器10；
S130.喷涂机器人6将喷枪末端执行器5更换为测厚末端执行器8，再根据测厚检测指令进行采样点的漆膜厚度检测，同时将采样点的漆膜厚度检测数据上传至总控***11的数据库软件，生成检测报告；
S140.喷涂与检测完成后，总控***11的喷涂与测厚软件对喷枪末端执行器5与自动送料装置701进行清洗，最后，总控***11的喷涂转运车平台控制软件通过工件转运车3将完成喷涂的工件输送至喷涂房外间1，喷涂完成；
在S30~S130步骤中，总控***11的远程监控软件对喷涂房内间2和在位自动扫描与标定***4进行远程实时监测；同时，进行全流程自检、故障报警，并保留所有历史信息，用于后期维护参考。
进一步地，如图4所示，所述的工件转运车3的主体是AGV转运平台12；AGV转运平台12的顶面通过伺服转台17安装柔性工装转台13，伺服转台17的侧面包裹转台防尘板14；AGV转运平台12的东西两侧侧面分别安装激光导航Ⅰ15和激光导航Ⅱ20，AGV转运平台12的东侧还固定AVG控制箱18和电池箱19；如图5所示，AGV转运平台12的底面固定若干个中心对称的舵轮21；
AGV转运平台12通过激光导航Ⅰ15和激光导航Ⅱ20实现对现场位置信息的反馈，AVG控制箱18中的PLC控制器控制舵轮21前行、后退和转弯；柔性工装转台13上装夹与定位待喷涂工件，同时通过伺服转台17调整待喷涂工件的转角。
进一步地，如图6所示，所述的五自由度移动平台由X1轴24、X2轴25、Y轴26、Z轴27和A轴23组成；
三维扫描设备22绕A轴23俯仰，沿Y轴26东西平移，沿Z轴27上下，沿X1轴24、X2轴25南北平移，五自由度移动平台协助三维扫描设备22进行待喷涂工件的喷涂与三维外形扫描。
进一步地，如图7所示，所述的喷枪末端执行器5包括平板形的工装架30，工装架30的一端固定快换子盘Ⅰ31，另一端固定底漆喷枪28和面漆喷枪29，工装架30通过快换子盘Ⅰ31与喷涂机器人6末端的快换母盘进行拆装；
底漆喷枪28用于控制温敏底漆的喷涂开关、雾化和扇幅动作；面漆喷枪29用于控制温敏面漆的喷涂开关、雾化、扇幅动作。
进一步地，如图8所示，所述的自动送料与清洗***的自动送料装置701的主体为支撑架；支撑架的下隔层放置底漆原料罐33和底漆压力罐35；支撑架的上隔层放置面漆酒精原料罐32、面漆胶粉原料罐37、面漆温敏原料罐38和混料搅拌加热罐36；支撑架的侧面固定上下扶梯34。
进一步地，如图9所示，所述的测厚末端执行器8包括快换子盘Ⅱ39、直线模组40和测量厚度工具41；测厚末端执行器8通过快换子盘Ⅱ39与喷涂机器人6末端的快换母盘进行拆装；快换子盘Ⅱ39上固定连接直线模组40，厚度测量工具41通过直线模组40前后滑动并定位；
如图10a、图10b所示，厚度测量工具41包括直流电机42、螺杆滑块机构43、滑块式直线位移传感器44、接触弹簧45、电涡流传感器46；厚度测量工具8的前端固定电涡流传感器保护壳体；在电涡流传感器保护壳体内腔的中心轴线上安装电涡流传感器46，电涡流传感器46的后段套装接触弹簧45；在电涡流传感器保护壳体的后段固定螺杆滑块机构43在电涡流传感器保护壳体的上方固定滑块式直线位移传感器44；厚度测量工具41的后端固定直流电机42；
厚度测量工具41进行温敏漆膜厚测量时，直流电机42驱动螺杆滑块机构43带动电涡流传感器46向模型表面伸出；当电涡流传感器46接触模型表面时，接触弹簧45在弹性力的作用下带动电涡流传感器46向后退，直至接触弹簧45达到预先设定的防滑伤弹性接触力再测量获得温敏漆膜厚，避免电涡流传感器46划伤模型表面。
进一步地，如图11a、图11b所示，所述的快换架9包括十字形的主体支架47和固定在主体支架47的水平支板顶面两侧的快换安放板48，一侧快换安放板48固定喷枪末端执行器5，另一侧快换安放板48固定测厚末端执行器8；快换安放板48的底面均安装传感器开关，当喷枪末端执行器5或者测厚末端执行器8安装在对应的快换安放板48时，传感器开关产生开关逻辑信号。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，本发明公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的喷涂方法使用的喷涂装置放置于喷涂房，喷涂房分为喷涂房外间（1）和喷涂房内间（2）；
喷涂房外间（1）北侧靠墙布置机器人控制器（10）与总控***（11）；总控***（11）包括数据库软件、喷涂转运车平台控制软件、三维扫描与标定软件、喷涂机器人轨迹规划软件、喷涂与测厚软件和远程监控软件；
喷涂房内间（2）内预置若干个标定靶杆（16）；喷涂房内间（2）居中布置工件转运车（3），东侧靠墙布置在位自动扫描与标定***（4），北侧靠墙布置喷涂机器人（6）；在喷涂机器人（6）的左右两侧安装自动送料与清洗***，左侧布置自动送料装置（701），右侧布置清洗装置（702）；在自动送料装置（701）和工件转运车（3）之间布置快换架（9）；
工件转运车（3）的AGV转运平台（12）上安装柔性工装转台（13），AGV转运平台（12）的南北两侧侧面分别预置若干个标定靶杆（16）；
在位自动扫描与标定***（4）包括五自由度移动平台和固定在五自由度移动平台上的三维扫描设备（22）；
工作时，喷涂机器人（6）的末端安装喷枪末端执行器（5）或者测厚末端执行器（8），喷枪末端执行器（5）上固定底漆喷枪和面漆喷枪；快换架（9）上固定不用的喷枪末端执行器（5）或者测厚末端执行器（8）；
所述的喷涂方法，包括以下步骤：
S10.工作人员在总控***（11）的数据库软件上选定待喷涂工件对应的工艺信息，选定待喷涂工件的软件模型，同时指定待喷涂工件的安装面与安装姿态；
S20.在喷涂房外间（1），工作人员将待喷涂工件安装到工件转运车（3）的柔性工装转台（13）上；
S30.工作人员将工件转运车（3）移动到喷涂房外间（1）的装卸区，在总控***（11）的喷涂转运车平台控制软件上按动自动运行按钮，工件转运车（3）按照预先规划的路线进入喷涂房内间（2）的喷涂区；
S40.总控***（11）的三维扫描与标定软件启动在位自动扫描与标定***（4），三维扫描设备通过五自由度移动平台运行至待喷涂工件扫描位置，对待喷涂工件、工件转运车（3）上的标定靶杆（16）、喷涂房内间（2）内的标定靶杆（16）进行扫描，三维扫描设备完成点云数据扫描后，将点云数据上传至总控***（11）的三维扫描与标定软件中；总控***（11）的三维扫描与标定软件将获取的待喷涂工件的点云数据进行模型重构与标定处理，获取喷涂机器人（6）坐标系下的待喷涂工件重构模型；
S50.总控***（11）的喷涂机器人轨迹规划软件根据工艺信息，对待喷涂工件重构模型进行路径规划与轨迹生成，继而生成喷涂机器人（6）运行轨迹，并对运行轨迹进行喷漆指令程序编译后上传至机器人控制器（10）；
S60.喷涂机器人（6）按照喷漆指令程序进行底漆喷涂，同时总控***（11）的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制底漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测底漆喷涂流量和底漆喷涂状态；
S70.喷涂房内间（2）根据工艺信息启动底漆晾干程序，进行底漆晾干；
S80.底漆晾干过程中，准备面漆喷涂；自动送料装置（701）中的面漆自动混料功能在总控***（11）的喷涂与测厚软件的控制下，根据工艺信息进行配料，并对配料进行混料搅拌，得到面漆；
S90.底漆晾干后，喷涂机器人（6）按照喷漆指令进行面漆喷涂，同时总控***（11）的喷涂与测厚软件根据工艺信息，实时控制面漆喷枪的流量、喷幅、雾化情况，并实时监测面漆喷涂流量和面漆喷涂状态；
S100.喷涂房内间（2）根据工艺信息启动面漆晾干程序，进行面漆晾干；
S110.总控***（11）的喷涂与测厚软件启动洗枪操作，清洗装置（702）对使用过的喷枪末端执行器（5）进行自动冲洗、清洁，确保下一轮喷涂过程不受杂质污染；
S120.总控***（11）的喷涂机器人轨迹规划软件根据待喷涂工件重构模型和工艺信息自动确定采样点，并生成采样点对应的坐标，继而生成测厚末端执行器（8）运行轨迹，并对运行轨迹进行测厚指令程序编译后上传至机器人控制器（10）；
S130.喷涂机器人（6）将喷枪末端执行器（5）更换为测厚末端执行器（8），再根据测厚检测指令进行采样点的漆膜厚度检测，同时将采样点的漆膜厚度检测数据上传至总控***（11）的数据库软件，生成检测报告；
S140.喷涂与检测完成后，总控***（11）的喷涂与测厚软件对喷枪末端执行器（5）与自动送料装置（701）进行清洗，最后，总控***（11）的喷涂转运车平台控制软件通过工件转运车（3）将完成喷涂的工件输送至喷涂房外间（1），喷涂完成；
在S30~S130步骤中，总控***（11）的远程监控软件对喷涂房内间（2）和在位自动扫描与标定***（4）进行远程实时监测；同时，进行全流程自检、故障报警，并保留所有历史信息，用于后期维护参考。
2.根据权利要求1所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的工件转运车（3）的主体是AGV转运平台（12）；AGV转运平台（12）的顶面通过伺服转台（17）安装柔性工装转台（13），伺服转台（17）的侧面包裹转台防尘板（14）；AGV转运平台（12）的东西两侧侧面分别安装激光导航Ⅰ（15）和激光导航Ⅱ（20），AGV转运平台（12）的东侧还固定AVG控制箱（18）和电池箱（19）；AGV转运平台（12）的底面固定若干个中心对称的舵轮（21）；
AGV转运平台（12）通过激光导航Ⅰ（15）和激光导航Ⅱ（20）实现对现场位置信息的反馈，AVG控制箱（18）中的PLC控制器控制舵轮（21）前行、后退和转弯；柔性转台（13）上装夹与定位待喷涂工件，同时通过伺服转台（17）调整待喷涂工件的转角。
3.根据权利要求2所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的五自由度移动平台由X1轴（24）、X2轴（25）、Y轴（26）、Z轴（27）和A轴（23）组成；
三维扫描设备（22）绕A轴（23）俯仰，沿Y轴（26）东西平移，沿Z轴（27）上下，沿X1轴（24）、X2轴（25）南北平移，五自由度移动平台协助三维扫描设备（22）进行待喷涂工件的喷涂与三维外形扫描。
4.根据权利要求3所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的喷枪末端执行器（5）包括平板形的工装架（30），工装架（30）的一端固定快换子盘Ⅰ（31），另一端固定底漆喷枪（28）和面漆喷枪（29），工装架（30）通过快换子盘Ⅰ（31）与喷涂机器人（6）末端的快换母盘进行拆装；
底漆喷枪（28）用于控制温敏底漆的喷涂开关、雾化和扇幅动作；面漆喷枪（29）用于控制温敏面漆的喷涂开关、雾化、扇幅动作。
5.根据权利要求4所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的自动送料与清洗***的自动送料装置（701）的主体为支撑架；支撑架的下隔层放置底漆原料罐（33）和底漆压力罐（35）；支撑架的上隔层放置面漆酒精原料罐（32）、面漆胶粉原料罐（37）、面漆温敏原料罐（38）和混料搅拌加热罐（36）；支撑架的侧面固定上下扶梯（34）。
6.根据权利要求5所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的测厚末端执行器（8）包括快换子盘Ⅱ（39）、直线模组（40）和测量厚度工具（41）；测厚末端执行器（8）通过快换子盘Ⅱ（39）与喷涂机器人（6）末端的快换母盘进行拆装；快换子盘Ⅱ（39）上固定连接直线模组（40），厚度测量工具（41）通过直线模组（40）前后滑动并定位；
厚度测量工具（41）包括直流电机（42）、螺杆滑块机构（43）、滑块式直线位移传感器（44）、接触弹簧（45）、电涡流传感器（46）；厚度测量工具（8）的前端固定电涡流传感器保护壳体；在电涡流传感器保护壳体内腔的中心轴线上安装电涡流传感器（46），电涡流传感器（46）的后段套装接触弹簧（45）；在电涡流传感器保护壳体的后段固定螺杆滑块机构（43）在电涡流传感器保护壳体的上方固定滑块式直线位移传感器（44）；厚度测量工具（41）的后端固定直流电机（42）；
厚度测量工具（41）进行温敏漆膜厚测量时，直流电机（42）驱动螺杆滑块机构（43）带动电涡流传感器（46）向模型表面伸出；当电涡流传感器（46）接触模型表面时，接触弹簧（45）在弹性力的作用下带动电涡流传感器（46）向后退，直至接触弹簧（45）达到预先设定的防滑伤弹性接触力再测量获得温敏漆膜厚，避免电涡流传感器（46）划伤模型表面。
7.根据权利要求6所述的温敏漆全自动喷涂方法，其特征在于，所述的快换架（9）包括十字形的主体支架（47）和固定在主体支架（47）的水平支板顶面两侧的快换安放板（48），一侧快换安放板（48）固定喷枪末端执行器（5），另一侧快换安放板（48）固定测厚末端执行器（8）；快换安放板（48）的底面均安装传感器开关，当喷枪末端执行器（5）或者测厚末端执行器（8）安装在对应的快换安放板（48）时，传感器开关产生开关逻辑信号。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018813A2 (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-03 | Bae Systems Plc | Improvements in or relating to spray coating |
| CN201157809Y (zh) * | 2008-01-28 | 2008-12-03 | 上海发那科机器人有限公司 | 机器人油漆喷涂*** |
| 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 |
| US20170036232A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Northrop Grumman Systems Corporation | Smart technologies automated coatings |
| CN106423656A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-22 | 重庆大学 | 基于点云与图像匹配的自动喷涂***及方法 |
| CN206331300U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-07-14 | 郑州万达科技发展有限公司 | 一种基于plc控制的工业agv*** |
| CN109848951A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-07 | 易思维（天津）科技有限公司 | 大型工件的自动加工设备及方法 |
| CN112642619A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种智能喷涂机器人***及其喷涂方法 |
| CN115213032A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 江苏科技大学 | 一种仿生象喷涂机器人及喷涂控制方法 |
| KR20230023228A (ko) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 삼성물산 주식회사 | 뿜칠 자동화 방법 |
| CN117282580A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-26 | 湖北汽车工业学院 | 一种用于喷涂流水线的智能机械手及控制方法 |
-
2024
- 2024-04-19 CN CN202410475820.XA patent/CN118060153B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018813A2 (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-03 | Bae Systems Plc | Improvements in or relating to spray coating |
| CN201157809Y (zh) * | 2008-01-28 | 2008-12-03 | 上海发那科机器人有限公司 | 机器人油漆喷涂*** |
| 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 |
| US20170036232A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Northrop Grumman Systems Corporation | Smart technologies automated coatings |
| CN106423656A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-22 | 重庆大学 | 基于点云与图像匹配的自动喷涂***及方法 |
| CN206331300U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-07-14 | 郑州万达科技发展有限公司 | 一种基于plc控制的工业agv*** |
| CN109848951A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-07 | 易思维（天津）科技有限公司 | 大型工件的自动加工设备及方法 |
| CN112642619A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种智能喷涂机器人***及其喷涂方法 |
| KR20230023228A (ko) * | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 삼성물산 주식회사 | 뿜칠 자동화 방법 |
| CN115213032A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 江苏科技大学 | 一种仿生象喷涂机器人及喷涂控制方法 |
| CN117282580A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-26 | 湖北汽车工业学院 | 一种用于喷涂流水线的智能机械手及控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KUBO, Y: "High-Energy Electron-Irradiated Fluorinated Ethylene Polypropylene Copolymer Coatings on Al Substrates for Enhanced Metal Adhesion and Protection", ACS APPLIED NANO MATERIALS, vol. 5, no. 5, 27 May 2022 (2022-05-27), pages 6757 - 6769 * |
| 夏绪辉;杨熠;王蕾;曹建华;刘翔;: "基于涂层模型的再制造异形件涂油方法及工艺参数优化", 机械工程学报, no. 13, 19 September 2017 (2017-09-19), pages 229 - 238 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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