[发明专利]一种用于鞋材喷涂的机器人喷涂方法及装置

说明书

本发明提供一种用于鞋材喷涂的机器人喷涂方法及装置，喷涂方法包括如下步骤：A、获取初步喷涂轨迹；B、获取最终喷涂路径；C、计算雅可比行列式的值以及5轴中心点与1轴轴线之间的距离；D、若机器人喷涂的过程中是否会靠近奇异区间，则进入步骤E，否则进入步骤G；E、降低机器人的线速度，并计算机器人各轴的角速度；F、若角速度是否均已低于角速度告警值，则进入步骤G；否则进入步骤E；G、在工艺数据库中寻找对应的雾化压力值和物料压力值，机器人将按照调整后的线速度、角速度、以及对应的雾化压力值和物料压力值，依照喷涂路径进行喷涂。本发明既保证整体生产节拍稳定在一定的范围内，又保证了喷涂精度，还避免出现溢胶或者欠胶。

技术领域

本发明涉及一种用于鞋材喷涂的机器人喷涂方法及装置。

背景技术

目前已知机器人鞋材喷涂方式都是恒压恒速，喷涂运动均是高速运动，采用恒压恒速的方式，在喷涂过程中难免会由于机器人超速错误或者靠近奇异区间而报警停机，这样的停机报警在生产过程中发生的频率越高，需要机修或者维护人员的参与次数就越多，从而导致生产停滞，影响生产节拍，浪费人工成本。如今该问题常见的解决方法是降低机器人整体运动速度，或者调整部分容易出现超速和靠近奇异区间的点位姿态，但这样做既降低了生产节拍也降低了喷涂精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种用于鞋材喷涂的机器人喷涂方法及装置，既保证整体生产节拍稳定在一定的范围内，又保证了喷涂精度，还避免出现溢胶或者欠胶。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于鞋材喷涂的机器人喷涂方法，包括如下步骤：

A、获取鞋材点云，并对点云进行图像处理以得到初步喷涂轨迹；

B、根据各初步喷涂轨迹点的x、y坐标对其进行冒泡排序，再进行样条曲线拟合离散得到喷涂轨迹，并根据喷涂轨迹和鞋材点云，计算各喷涂轨迹点的欧拉角，以得到最终的喷涂路径；

C、根据欧拉角得到机器人关节坐标值，并获取机器人机型的连杆参数和减速比参数以补偿关节坐标值；计算由关节坐标值形成的雅可比行列式的值，并计算机器人5轴中心点与1轴轴线之间的距离；

D、当雅可比行列式的值小于设定的第一阈值或者5轴中心点与1轴轴线之间的距离小于设定的第二阈值时，判定机器人依照喷涂路径并按照现有的线速度和角速度进行喷涂的过程中，会靠近奇异区间，进入步骤E，否则，进入步骤G；

E、按照设定的第三阈值降低喷涂路径中各点位对应的机器人的线速度，并根据调整后的线速度计算机器人各轴的角速度；

F、判断调整后的各轴角速度是否均已低于机器人本身的角速度告警值，若是，进入步骤G；否则，进入步骤E；

G、根据确定的线速度和角速度，在工艺数据库中寻找与之匹配的雾化压力值和物料压力值，机器人将按照调整后的线速度、角速度、以及对应的雾化压力值和物料压力值，依照喷涂路径进行喷涂，其中，工艺数据库包括分别对应于大量不同的线速度和角速度的雾化压力值和物料压力值，这些雾化压力值和物料压力值是通过经验以及大量现场测试得来。

进一步的，所述步骤G中，在工艺数据库中寻找到所述匹配的雾化压力值和物料压力值后，根据这两个值和机器人IO模块输出的电压，并按照一定的比例系数来确定机器人喷涂所用的气路系统的压力值输出。

进一步的，所述步骤D中，第一阈值取值范围为[0.005，0.02]，第二阈值取值范围为[0.5mm，2mm]。

进一步的，所述步骤A具体包括如下步骤：

A1、对鞋材进行扫描以得到鞋材的点云数据，并对点云数据进行预处理；

A2、根据点云数据的长宽判断该点云数据是否为鞋材，若是，进入步骤A3，否则，结束；