自动喷涂机器人的控制系统及其控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010375984.7 (22)申请日 2020.05.07 (71)申请人 上海振华港机重工有限公司 地址 201913 上海市崇明区长兴镇凤滨路 666号20幢 (72)发明人 王传存杨晓华王绪光 (74)专利代理机构 上海集信知识产权代理有限 公司 31254 代理人 周成 (51)Int.Cl. B05B 13/04(2006.01) B05B 12/12(2006.01) (54)发明名称 一种自动喷涂机器人的控制系统及其控制 方法 (57)摘要 本发明公开了一种。

2、自动喷涂机器人的控制 系统及其控制方法， 包括： 三维扫描单元， 用以现 场扫描、 采集空中积放链上产品外表面的形状及 尺寸， 并传输； 计算单元， 用以接收所述三维扫描 单元的传输信号， 进行三维模型的计算处理， 并 输出计算结果； 喷涂单元， 用以接收所述计算单 元的计算结果， 并根据计算结果对产品进行喷涂 作业。 本发明解决了小批量多品种的问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111389623 A 2020.07.10 CN 111389623 A 1.一种自动喷涂机器人的控制系统， 其特征在于， 包括： 三维扫描单元， 用以现场扫描、 采集空中积放链上产品外表面的形状及。

3、尺寸， 并传输； 计算单元， 用以接收所述三维扫描单元的传输信号， 进行三维模型的计算处理， 并输出 计算结果； 喷涂单元， 用以接收所述计算单元的计算结果， 并根据计算结果对产品进行喷涂作业。 2.如权利要求1所述的自动喷涂机器人的控制系统， 其特征在于： 所述三维扫描单元包 括布置于所述空中积放链两侧的多台激光扫描仪， 及与所述激光扫描仪网络连接的双摄像 头传感器， 所述双摄像头传感器与所述计算单元相连。 3.如权利要求2所述的自动喷涂机器人的控制系统， 其特征在于： 所述激光扫描仪为装 配式光学CMM扫描仪， 分辨率为0.05mm， 精度为0.03mm。 4.如权利要求2所述的自动喷涂机。

4、器人的控制系统， 其特征在于： 所述激光扫描仪与所 述双摄像头传感器之间为无线网络连接。 5.一种自动喷涂机器人的控制方法， 其特征在于： 通过如权利要求1-4任一项所述系统 获取产品外表面的形状及尺寸信息， 并进行三维模型的处理， 形成喷涂轨迹对产品进行喷 涂作业。 6.如权利要求5所述的自动喷涂机器人的控制方法， 其特征在于： 所述激光扫描仪扫描 产品外表面的形状及尺寸传给所述双摄像头传感器， 所述双摄像头传感器将采集的外表面 的形状及尺寸传给所述计算单元， 所述计算单元进行三维模型的处理。 7.如权利要求6所述的自动喷涂机器人的控制方法， 其特征在于： 所述计算单元按三维 模型和产品放置。

5、的内置空间坐标计算喷涂轨迹和机器人喷涂的起始点， 形成喷涂轨迹控 制， 在根据位置关系以及所述喷涂轨迹控制规划喷涂路径， 并将所述喷涂路径转换为约定 的机器人喷涂控制， 控制喷涂机器人进行喷涂作业。 8.如权利要求7所述的自动喷涂机器人的控制方法， 其特征在于： 所述机器人喷涂控制 包括喷涂工艺、 供漆控制和喷涂机器人驱动。 9.如权利要求5所述的自动喷涂机器人的控制方法， 其特征在于： 所述产品采用多点吊 挂方式， 采用积放链方式从空中输送。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111389623 A 2 一种自动喷涂机器人的控制系统及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及喷涂机器人技术领。

6、域， 更具体地说， 涉及一种自动喷涂机器人的控制 系统及其控制方法。 背景技术 0002 目前， 在喷涂机器人采用的编程方式主要有在线示教编程和离线编程两种方式。 这两种编程模式在自动喷涂的应用中存在着工作柔性差， 编程工作量大等诸多局限性， 不 能适应自动化喷涂。 0003 随着喷涂机器人应用和发展， 为适应流水线作业， 并能适应小批量多品种的产品， 开发一种自动扫描、 自动建模、 自动编程和自动喷漆的工艺技术是必然趋势。 0004 针对小批量多品种的产品， 同件产品由于改变了位置或角度， 采用机器人喷涂需 要重新进行编程， 生产效率低。 不论编程是采用现场示教还是离线编程， 对其专业技术要。

7、求 较高， 由于人工的参入难免会出现差错， 影响机器人喷涂的安全性。 发明内容 0005 针对现有技术中存在的上述缺陷， 本发明的目的是提供一种自动喷涂机器人的控 制系统及其控制方法， 解决了小批量多品种的问题。 0006 为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 0007 一方面， 一种自动喷涂机器人的控制系统， 包括： 0008 三维扫描单元， 用以现场扫描、 采集空中积放链上产品外表面的形状及尺寸， 并传 输； 0009 计算单元， 用以接收所述三维扫描单元的传输信号， 进行三维模型的计算处理， 并 输出计算结果； 0010 喷涂单元， 用以接收所述计算单元的计算结果， 并根据计算结果。

8、对产品进行喷涂 作业。 0011 所述三维扫描单元包括布置于所述空中积放链两侧的多台激光扫描仪， 及与所述 激光扫描仪网络连接的双摄像头传感器， 所述双摄像头传感器与所述计算单元相连， 所述 激光扫描仪与机器人配合使用， 可提高在线扫描的效率和全面性。 所述激光扫描仪可与多 台所述双摄像头传感器配合使用， 可从多角度对产品进行扫描， 组成网络并与所述计算单 元进行联网， 增加系统的稳定性和可靠性。 0012 所述激光扫描仪为装配式光学CMM扫描仪， 具有快速且扫描精度高的优点。 分辨率 为0.05mm， 精度为0.03mm， 对被测面基本没有要求， 且可以动态测量， 满足产品在生产线上 边移动。

9、边测量的要求。 0013 所述激光扫描仪与所述双摄像头传感器之间为无线网络连接， 所述双摄像头传感 器测量速度每秒可测84次， 可在18.8m3空间里接收到所述激光扫描仪的信号。 0014 所述喷涂单元为喷涂机器人。 说明书 1/3 页 3 CN 111389623 A 3 0015 所述喷涂机器人为防爆结构， 包括机器人本体， 及设于所述机器人本体上的喷枪。 0016 另一方面， 一种自动喷涂机器人的控制方法， 通过所述系统获取产品外表面的形 状及尺寸信息， 并进行三维模型的处理， 形成喷涂轨迹对产品进行喷涂作业。 0017 所述激光扫描仪扫描产品外表面的形状及尺寸传给所述双摄像头传感器， 。

10、所述双 摄像头传感器将采集的外表面的形状及尺寸传给所述计算单元， 所述计算单元进行三维模 型的处理。 0018 所述计算单元按三维模型和产品放置的内置空间坐标计算喷涂轨迹和机器人喷 涂的起始点， 形成喷涂轨迹控制， 在根据位置关系以及所述喷涂轨迹控制规划喷涂路径， 并 将所述喷涂路径转换为约定的机器人喷涂控制， 控制喷涂机器人进行喷涂作业。 0019 所述机器人喷涂控制包括喷涂工艺、 供漆控制和喷涂机器人驱动。 0020 所述产品采用多点吊挂方式， 用积放链从空中输送， 提高了产品的喷涂面积。 0021 所述产品采用多点吊挂方式， 用积放链从空中输送， 保证了产品从扫描建模室到 喷漆室空间坐标。

11、原点的一致性， 提高了机器人喷涂的可靠性。 0022 在上述的技术方案中， 本发明所提供的一种自动喷涂机器人的控制系统及其控制 方法， 解决了现有小批量多品种的问题， 提高了生产效率， 提高了产品的喷涂面积， 提高了 机器人喷涂的可靠性。 附图说明 0023 图1是本发明系统实施例的现场布置示意图。 0024 图中， M1为扫描建模室， M2为喷涂室， S1为双摄像头传感器， S2为机器人配合激光 扫描仪， S3为计算单元， S4为喷涂机器人， N1为扫描建模室产品起始点， N2为喷涂室产品起 始点。 具体实施方式 0025 下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。 0026 请结合图。

12、1所示， 本发明所提供的一种自动喷涂机器人的控制系统及其控制方法， 通过空中积放链将产品由外部输送到扫描建模室M1， 停止在扫描建模室产品起始点N1， 两 台机器人配合激光扫描仪S2同时从扫描建模室产品起始点N1开始扫描， 扫描的空间根据产 品最大的尺寸任意进行预设， 本实施例以9米*宽2米*高2.5米的巨型尺寸预设在机器人配 合激光扫描仪S2里。 0027 机器人配合激光扫描仪S2扫描的产品外表面的形状及尺寸通过无线的方式传给 双摄像头传感器S1， 双摄像头传感器S1将采集到的产品外表面的形状及尺寸传给计算单元 S3进行三维模型的处理。 0028 产品由扫描建模室M1通过空中积放链输送到喷漆。

13、室M2， 停止在喷漆室产品起始点 N2， 同时， 计算单元S3按三维模型和产品放置的内置空间坐标计算喷涂轨迹和机器人喷涂 的起始点， 形成喷涂轨迹控制程序， 根据位置关系以及喷涂轨迹控制程序规划喷涂路径， 并 将喷涂路径转换为约定的喷涂机器人S4的控制程序， 控制喷涂机器人S4进行喷涂作业。 0029 本技术领域中的普通技术人员应当认识到， 以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定， 只要在本发明的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变 说明书 2/3 页 4 CN 111389623 A 4 化、 变型都将落在本发明的权利要求书范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 111389623 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 111389623 A 6 。