[发明专利]一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法

权利要求书

1.一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法，其特征在于，步骤如下：

S1、以不同压力，不同距离对底材中心定点喷涂；

腻子喷涂系统包括调压器、齿轮流量计、柱塞泵、自动无气喷枪和气动搅拌器；所述调压器、齿轮流量计布置在柱塞泵和自动无气喷枪之间，实现对喷涂过程中压力和流量的控制与监测；

底材垂直于地面放置，喷枪垂直于底材表面定点喷涂，喷枪喷嘴为圆形，喷枪以喷涂压力6-10bar，喷涂距离为200-350mm；涂层形状为圆形且在各个方向上涂层分布相同；

S2、激光测量系统对涂层扫描，确定涂层体积；

利用激光轮廓仪获得涂层表面各特征点三维坐标数据，得到实体表面点集合，即点云；将这些三维坐标数据按照网格模型重组，获得可计算的体积单元，进而累加求和即获得涂层体积；

采用规则网格模型重组，涂层体积表示为：

式中：

x_ik、y_ik、z_ik分别代表第k个扫描截面在涂层三维表面上，x、y、z轴方向上第i个特征点的x、y、z的坐标值；

x_i+1k、y_i+1k、z_i+1k分别代表第k个扫描截面在涂层三维表面上，x、y、z轴方向上第i+1个特征点的x、y、z的坐标值；

x_ik+1、y_ik+1、z_ik+1分别代表第k+1个扫描截面在涂层三维表面上，x、y、z轴方向上第i个特征点的x、y、z的坐标值；

S3、计算涂料利用率，确定喷涂作业最佳喷涂压力和喷涂距离；

计算涂料利用率公式为：

其中：ρ腻子密度，g/mm³；V1涂层体积，mm³；V2腻子消耗体积，数值等于单位时间内齿轮流量计所测的腻子流量；

S4、激光测量系统采集涂层点云数据并处理，得到最佳喷涂压力和喷涂距离条件下喷幅半径和20个不同位置点的涂层厚度，为涂层数学建模提供参数支撑；

涂层数学建模选择β分布数学模型：

其中，T₀涂层中心点厚度，mm；r涂层上一点s到涂层中心点距离，mm；R喷幅半径，mm；

因此获得涂层上若干点涂层厚度、该点到涂层中心点距离、喷幅半径；再拟合出参数β。

2.根据权利要求1所述的腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法，其特征在于，步骤S4中，点云处理时，对基面点云数据和涂层点云数据采用不同的下采样参数，可减少基面点云计算量和保存较多的涂层点云数据。

3.根据权利要求1或2所述的腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法，其特征在于，步骤S4中，涂层厚度输出20个采样点，除涂层中心点外其余每个点距离涂层中心点距离分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm，且每个采样点涂层厚度输出值采用距离中心点相同距离的边界上所有特征点求平均值得到。