[发明专利]一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法

权利要求书

1.一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，其特征在于，包括数据准备步骤、喷涂程序智能匹配步骤、参数设置步骤、喷涂执行步骤、喷涂过程实时监控步骤、参数动态调整步骤、参数迭代优化步骤；其中，

数据准备步骤是指对智能喷涂系统中包括喷涂机器人、质量检测设备的性能工作参数、喷涂零件特征数据、喷涂作业过程数据、喷涂工艺参数进行结构化定义，并基于数据结构化定义构建各类喷涂领域知识模型，支撑形成喷涂领域知识库；

喷涂程序智能匹配步骤是指在喷涂作业执行前，通过自动识别待喷涂零件的几何特征，使之与喷涂作业流程、喷涂工艺程序相匹配；主要包括以下两步：

1) 待喷涂零件关键特征自动识别，待喷涂零件在进入喷涂生产线后且未喷涂前，自动调取、识别待喷涂零件的相关信息，如通过读取识别待喷涂零件任务清单获得零件种类、零件构成材质、零件喷涂要求数据，通过读取识别待喷涂零件理论数模特征获得零件几何特征数据；并基于喷涂系统机器视觉自动化检测技术和功能，对待喷涂零件进行机器视觉识别判断，此识别判断过程基于视觉图像与理论数模特征进行对比判别方法实现，以确定待喷涂零件是否与所获取的待喷涂零件相关信息相符合；

2) 喷涂作业流程、喷涂工艺程序智能匹配，基于上一步自动调取、识别待喷涂零件的相关信息，采用喷涂作业关键特征匹配方法，根据所获取的相关关键特征，自动匹配喷涂领域知识库中的相关零件喷涂作业流程、喷涂工艺程序；

参数设置步骤是指基于喷涂领域知识库，对机器人位置、角度、喷涂量、喷涂零件状态进行参数设置；

喷涂执行步骤是指喷涂执行系统通过接收决策系统发出的各类指令来完成最终的喷涂作业和喷涂质量检测；

喷涂过程实时监控步骤是指对喷涂过程中喷涂机器人的运行状态数据、零件状态数据、喷涂效果实时监测数据信息进行采集和分析；

参数动态调整步骤是指在喷涂执行过程中，基于喷涂过程实时监控结果得到的机器人运行状态、零件姿态、喷涂效果信息，结合喷涂领域知识库中的喷涂作业流程、喷涂工艺，进行喷涂自动化设备实时动态运行参数调整，并按照调整后的参数执行喷涂作业；

在按照已设置参数进行喷涂作业过程中，根据检测的机器人实时喷涂作业参数、机器人实时运动轨迹数据、喷涂作业现场环境监控数据、油漆物料消耗监控数据、现场视频图像信号采集及分析数据、炉温信息，结合喷涂领域知识库中的工艺知识进行优化计算，从而实现零件喷涂全过程的参数自动化调整；

参数迭代优化步骤是指在每次喷涂完成后评估喷涂质量，依据评估结果针对性地优化相应参数，并将结果录入喷涂领域知识库，使之应用到下一次喷涂作业中。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，其特征在于，还包括设备智能预警步骤，设备智能预警步骤是指当感知环节监测到喷涂过程出现状态突变、故障报警的异常状态时，对产生的异常状态进行分析、定位，确定异常部位、故障原因、故障程度、是否影响后续的喷涂作业。

3.根据权利要求2所述的一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，其特征在于，所述的设备智能预警步骤的具体实施过程如下：

S1、获取机器人参与喷涂过程的设备当前运行状态数据；

S2、对获取的数据进行滤波去燥处理，对滤波去燥后的数据信息进行关键点特征分析，判断监测信号是否有异常突变，并快速匹配历史故障现象；

S3、基于正常运行状态数据与历史状态数据，拟合出参与喷涂过程的设备动态运行监测数据信息的变化趋势，以此判断设备是否满足喷涂作业任务的需求；

S4、以步骤S3中设备动态运行监测数据信息的变化趋势拟合结果为依据，采用设备可靠性分析策略和故障预警模型，分析变化趋势突变关键点，并给出机器人设备的机械部件故障发生的预测时间，以此实现对其寿命期限的预测；

S5、对接近变化趋势突变关键点的临界寿命部件进行寿命期限临界预警并更换。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，其特征在于，喷涂执行系统包括机器人设备主体、装夹工具、位置传感器、数据采集和接收器、执行机构和喷涂控制系统，喷涂执行系统通过接收决策系统发出的各类喷涂作业指令来完成最终零件的喷涂、喷涂质量检测的物理动作。

5.根据权利要求4所述的一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，其特征在于，喷涂过程实时监控步骤具体实施过程包括：

步骤S1、在零件装夹完成后，通过对实物进行扫描自动建立精确的虚拟仿真模型，并在此基础上进行喷涂位置及角度检查，若存在问题则自动进行优化调整；

步骤S2、在喷涂过程中实时监测机器人设备故障预警、喷涂质量外观检测、及现场视频图像信号采集，以保证零件喷涂质量；

步骤S3、针对喷涂过程中常见的异常情况，提前设定相应的处理办法，在喷涂过程中检测到异常后自动处理，避免喷涂过程的中断。