[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

说明书

本发明公开了一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，属于自动控制技术领域。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；本发明在读取零件理论数模数据和喷涂程序数据的基础上，根据实时监控系统检测的机器人能耗、载荷、精度等数据，以及零件型号等数据，结合当前的喷涂参数和工艺知识库进行优化计算，从而实现零件喷涂全过程的参数动态调整，有效提高产品的喷涂质量和喷涂效率。

技术领域

本发明涉及智能加工领域，具体涉及一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法。

背景技术

智能化技术的发展及应用显著地提高了产品的喷涂效率和喷涂质量。然而，这些技术虽然大量应用于航空工业，但目前都是作为孤立的技术点存在，彼此间尚未建立通信联系，更未进行集成应用。随着制造业逐步进入智能化时代，航空制造业必将率先由当前的数字化喷涂模式进入智能化喷涂模式。

当前航空零件的喷涂已全面进入数字化时代，正在向智能化方向发展。智能化喷涂过程的主要特点是自动化喷涂机器人等硬件设备与软件系统的多智能体系统的集成及应用。

发明内容

本发明针对以往在航空制造业复杂零件自动化喷涂作业过程中人工选择喷涂工艺容易出错、喷涂参数不能进行迭代优化、喷涂过程缺乏实时管控、喷涂设备缺乏维护预警等现象，提出了一种用于自动化喷涂过程的程序匹配和迭代优化方法，该方法利用设备自动化控制及智能化应用，结合了喷涂生产特点、计算机技术、网络技术等多学科的交叉、融合和应用，显著地提高了产品的喷涂效率和喷涂质量，降低出错概率。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

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、质量检测等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、喷涂工艺参数等数据进行结构化定义，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；

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、喷涂零件状态等进行参数设置；

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、喷涂质量检测等物理动作；

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等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、喷涂效果等信息，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；

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。

进一步的，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、故障报警等异常状态时，迅速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。

进一步的，所述的设备智能预警步骤的具体实施过程如下：

S1、获取机器人等设备当前运行状态数据；