[发明专利]一种智能喷涂机器人系统及其喷涂方法

说明书

本发明提供一种智能喷涂机器人系统及其喷涂方法，该智能喷涂机器人系统包括扫描建模单元、离线编程单元、驱动控制单元、机器人本体及厚度检测单元；扫描建模单元对工件进行三维扫描与建模，得到模型数据；离线编程单元根据模型数据生成喷涂轨迹；驱动控制单元驱动机器人本体上的喷枪按喷涂轨迹运动并对工件进行喷涂作业；厚度检测单元检测涂层厚度数据并反馈给驱动控制单元，驱动控制单元根据检测数据校准喷涂工艺参数。该智能喷涂机器人系统通过三维扫描建模生成喷涂轨迹，适用于各种工件的喷涂，且喷涂轨迹精度较高；通过涂层厚度检测引入喷涂工艺参数误差校准机制，有效降低了喷涂轨迹误差、喷涂工艺参数误差等误差引起的喷涂质量问题。

技术领域

本发明涉及智能喷涂技术领域，特别是涉及一种智能喷涂机器人系统及其喷涂方法。

背景技术

在喷涂行业使用喷涂机器人可以避免人工长期处于有毒有害的生产环境。喷涂机器人采用人工示教法或者离线编程法生成喷涂轨迹，并根据该喷涂轨迹命令机器人进行喷涂作业。人工示教的喷涂机器人在人工示教后喷涂作业，不同外观的工件分别需要至少一次人工示教，喷涂的效率低，且喷涂质量受限于示教工人的喷涂水平，如果喷涂轨迹的误差较大的话则喷涂质量不高；同时，考虑到可能会出现的喷涂工艺参数的细微波动或喷涂轨迹本身的误差，如果仍然按照预设喷涂工艺参数进行喷涂作业的话，则喷涂形成的涂层质量如涂层的厚度与表面平整度无法得到有效控制，则本次喷涂的喷涂质量不高，可能需要返工甚至废弃，喷涂效率相对较低，浪费成本。

因此，目前急需一种可以提高喷涂质量及喷涂效率的喷涂机器人。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能喷涂机器人技术方案，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能喷涂机器人系统，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

此外，为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种智能喷涂机器人系统的喷涂方法，包括步骤：

提供上述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；