[发明专利]一种智能喷涂机器人系统及其喷涂方法

权利要求书

1.一种智能喷涂机器人系统，其特征在于，包括扫描建模单元、离线编程单元、驱动控制单元、机器人本体、自动换色供漆单元及厚度检测单元；

所述扫描建模单元对待喷涂工件进行三维扫描与建模，得到三维模型数据；所述离线编程单元根据所述三维模型数据生成喷涂轨迹；所述机器人本体上设有喷枪；所述驱动控制单元驱动所述喷枪按照所述喷涂轨迹运动，同时，所述驱动控制单元驱动所述喷枪对所述待喷涂工件进行喷涂作业；所述自动换色供漆单元与所述喷枪连接，为所述喷枪提供多种颜色的涂料；

所述厚度检测单元对已喷涂区域的涂层厚度进行检测，并将涂层的实际厚度数据反馈给所述驱动控制单元；所述驱动控制单元根据所述实际厚度数据校准所述喷枪的喷涂工艺参数。

2.根据权利要求1所述的智能喷涂机器人系统，其特征在于，所述扫描建模单元包括三维激光扫描仪及计算机；所述三维激光扫描仪扫描得到所述待喷涂工件的点云数据；所述计算机上搭载有处理程序，通过所述处理程序对所述点云数据进行去噪、配准、精简及分割，并通过所述处理程序根据处理后的点云数据建模，得到所述待喷涂工件的三维模型数据。

3.根据权利要求1所述的智能喷涂机器人系统，其特征在于，所述离线编程单元先根据所述三维模型数据生成初始运动轨迹，再根据所述初始运动轨迹进行虚拟示教，最后根据所述虚拟示教的反馈结果对所述运动轨迹进行优化，得到优化后的运动轨迹。

4.根据权利要求1所述的智能喷涂机器人系统，其特征在于，所述驱动控制单元包括喷涂工艺控制模块及处理器；所述喷涂工艺控制模块驱动所述喷枪按照所述喷涂轨迹运动并调节控制所述喷枪的喷涂工艺参数；所述处理器根据所述实际厚度数据、目标厚度数据及预设喷涂工艺参数进行解耦计算，得到校准后的喷涂工艺参数。

5.根据权利要求1或4所述的智能喷涂机器人系统，其特征在于，所述喷涂工艺参数包括所述喷枪的移动速度、喷涂距离及喷涂压力中的至少一种。

6.一种智能喷涂机器人系统的喷涂方法，其特征在于，包括步骤：

提供如权利要求1-5中任一项所述的智能喷涂机器人系统；

对待喷涂工件进行三维扫描与建模，得到三维模型数据；

根据所述三维模型数据生成喷涂轨迹；

驱动所述喷枪按照所述喷涂轨迹运动，并控制所述喷枪按照预设喷涂工艺参数对所述待喷涂工件进行喷涂作业；

检测所述待喷涂工件上已喷涂区域的涂层厚度，得到涂层实际厚度数据；

根据涂层目标厚度数据、所述涂层实际厚度数据及所述预设喷涂工艺参数进行解耦计算，得到校准后的喷涂工艺参数；以及

控制所述喷枪按照所述校准后的喷涂工艺参数对所述待喷涂工件进行喷涂作业。

7.根据权利要求6所述的智能喷涂机器人系统的喷涂方法，其特征在于，所述检测所述待喷涂工件上已喷涂区域的涂层实际厚度数据的步骤包括：

将所述待喷涂工件的喷涂表面划分为多个面激光网格区；

在所述待喷涂工件的已喷涂区域，选定部分所述面激光网格区并检测对应的涂层厚度，得到所述涂层实际厚度数据。

8.根据权利要求7所述的智能喷涂机器人系统的喷涂方法，其特征在于，所述根据涂层目标厚度数据、所述涂层实际厚度数据及所述预设喷涂工艺参数进行解耦计算，得到校准后的喷涂工艺参数的步骤包括：

分析计算每个选定的所述面激光网格区中所述涂层实际厚度数据与涂层目标厚度数据的误差；

对多个所述面激光网格区中所述涂层实际厚度数据与涂层目标厚度数据的误差取平均值；

根据所述平均值及所述预设喷涂工艺参数进行解耦计算，得到校准后的喷涂工艺参数。

9.根据权利要求8所述的智能喷涂机器人系统的喷涂方法，其特征在于，周期性地对所述喷涂工艺参数进行校准。