[发明专利]一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法

说明书

本发明属于机器人技术领域，公开了一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法。该方法包含以下步骤：S1、以不同压力，不同距离对底材中心定点喷涂；S2、激光测量系统对涂层扫描，确定涂层体积；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；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；本发明可以解决喷涂作业前期喷涂距离、喷涂压力等参数优化，减少涂料浪费；简化了涂层参数测量步骤，并提高了涂层参数测量精度和准确度，可广泛应用于机器人涂装领域。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定方法。

背景技术

在工业涂装过程中，涂料往往含有大量污染环境的挥发性有机物，所以需要减少工业涂装过程中涂料使用量，同时为满足面漆丰满度、平滑性和鲜映性等外观要求，需要确定合适的涂料喷涂压力、喷涂距离和涂层累积速率函数。

一般情况下，喷涂压力和喷涂距离是凭经验值确定的，并不适用于所有情况的喷涂环境。涂层累积速率函数建立往往需要涂层厚度和涂层喷幅半径。涂层厚度可以采取测微计、千分表机械式接触测量涂层厚度，但会破坏涂层表面产生误差；也可以通过磁通表、涡流表、超声测厚仪等仪器利用磁场或声波测量涂层厚度，但上述仪器通常为手工操作自动化程度低；还可以通过贝塔射线照射法利用放射性原理测量涂层厚度，但对人体有损伤；涂层喷涂半径往往需要手工操作，且涂层喷幅形状并不规则，手工测量误差较大；涂层厚度和喷幅半径往往不能同时得到，测量效率低下；所以，期望一种可以实现喷涂压力和喷涂距离标定的方法，同时也期望一种新型测量方法，可以实现无损测量、自动化程度高、对人体伤害低、实现对涂层厚度和喷幅半径测量的新型涂层测量方法。

发明内容

目前为解决喷涂参数采用经验值无法适应所有喷涂环境、涂层厚度和喷幅半径测量自动化程度低等不足，本发明公开了一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法，本方法包括喷涂高度、喷涂压力优化方法和喷涂厚度、喷幅半径测量方法。

本发明的技术方案：

一种腻子涂装机器人喷涂参数自整定的方法，步骤如下：

S1、以不同压力，不同距离对底材(1m×1m)中心定点喷涂；

S2、激光测量系统对涂层扫描，确定涂层体积；

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；

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；

进一步地，所述步骤S1中，底材垂直于地面放置，喷枪垂直于底材表面定点喷涂，喷枪喷嘴圆形，涂层形状为圆形且在各个方向上涂层分布相同；

进一步地，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、气动搅拌器等；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，可以实现对喷涂过程中压力和流量的控制与监测。

进一步地，所述步骤S1喷枪以喷涂压力6-10bar，喷涂距离分别为200-350mm；

进一步地，所述步骤S2：激光测量系统包括线激光轮廓传感器、传感器支架、上位机等；

进一步地，所述步骤S2激光轮廓传感器固定于传感器支架上，传感器支架安装在机器人底座上，可以实现步骤S1和步骤S2连贯性，即定点喷涂完成后，底材不必取出即可完成涂层体积的测量；

进一步地，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；将这些坐标数据按照网格模型重组，可以获得较小的可计算的体积单元，进而累加求和即可获得涂层体积；

进一步地，采用规则网格模型重组，涂层体积可表示为：