一种活动式机器人自动喷涂装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种活动式机器人自动喷涂装置，包括工业机器人、机器人控制单元、喷枪和漆气联供单元，还包括视觉识别单元、计算机控制终端和活动式工作台；工业机器人、机器人控制单元和漆气联供单元放置在活动式工作台上，移动活动式工作平台，使喷涂工件处于工业机器人的工作空间内以方便作业；计算机控制终端分别与机器人控制单元和视觉识别单元相互通讯；视觉识别单元和喷枪安装在工业机器人末端上；工业机器人通过电缆与机器人控制单元相连；本实用新型专利技术能够增加机器人喷涂装置对工作场景的适应性和扩容性。

【技术实现步骤摘要】
一种活动式机器人自动喷涂装置
本技术属于机器人自动喷涂应用
，更具体地，涉及一种基于视觉识别的活动式机器人自动喷涂装置。
技术介绍
表面喷涂是产品加工链中至关重要的一环，而人工喷涂存在一定的缺陷：第一，人工喷涂作业质量不稳定，喷枪设置和工艺参数等诸多因素皆由人工经验决定，导致整个产品的质量参差不齐；第二，为保证喷涂厚度均匀无死角，操作人员会反复施釉，造成了釉料的大量浪费和生产效率低下；第三，喷涂作业环境恶劣，长时间工作对工人身体健康有严重危害。近年来，随着机器人应用的普及、对喷涂产品质量的要求提高和人工成本的不断提高，替代传统手工作业的机器人自动喷涂系统应运而生。喷涂是机器人最重要的应用之一，机器人喷涂技术广泛应用于五金、家私、塑胶、军工、船舶等众多领域。目前的机器人喷涂应用的编程方式主要有示教编程和离线编程两种方式。示教编程是由技术人员通过示教器操纵机器人移动，并采用记录轨迹的关键点的机器人关节转角、速度等参数的值，然后利用示教器存储的示教程序控制机器人自动重复示教轨迹。人工示教法过度依赖技术人员的工作经验，示教操作时间长。离线编程利用计算机辅助设计技术通过对机器人、喷涂工件和工作场地进行分析处理、规划轨迹、生成机器人轨迹代码并传输到机器人的控制器中，使机器人执行喷涂作业。但是离线编程需要在零件模型上编制机器人喷涂轨迹，高度依赖编程人员技术经验，在零件品种多时编程工作量大，在没有零件模型的情况下需要重新对零件建模。总之，固定式机器人的现有编程模式在表面喷涂的应用中存在着对场地要求高，对工件适应性差，编程工作量大等诸多局限性。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种活动式机器人自动喷涂装置，其目的在于解决现有的固定式机器人存在的对工作场景的适应性和扩容性差的问题。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种活动式机器人自动喷涂控制系统，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元、喷涂单元和机器人控制单元；主控单元的第一控制端与图形重建单元的第一输入端相连，第二控制端与轨迹编程单元的第一输入端相连，第三控制端与喷涂单元的第一输入端相连；图形重建单元的第二输入端与视觉识别单元的输出端相连，图形重建单元的第一输出端与轨迹编程单元的第二输入端相连，第二输出端与喷涂单元的第二输入端相连；轨迹编程单元的输出端与喷涂单元的第三输入端相连；喷涂单元的输出端与机器人控制单元相连。优选的，上述活动式机器人自动喷涂控制系统，其轨迹编程单元包括喷涂区域识别模块和喷涂轨迹计算模块；喷涂区域识别模块的输入端与图形重建单元的第一输出端相连，其输出端与喷涂轨迹计算模块的输入端相连；喷涂轨迹计算模块的输出端与喷涂单元的第三输入端相连。优选的，上述活动式机器人自动喷涂控制系统，其喷涂单元包括仿真模块和后处理模块；仿真模块的第一输入端与图形重建单元的第二输出端相连，其第二输入端与喷涂轨迹计算模块的输出端相连，其输出端与后处理模块的一端相连；后处理模块的另一端与机器人控制单元相连。按照本技术的另一个方面，提供了一种基于上述自动喷涂控制系统的活动式机器人自动喷涂装置，包括视觉识别单元、机器人控制单元、计算机控制终端、工业机器人、活动式工作台、喷枪和漆气联供单元；工业机器人、机器人控制单元和漆气联供单元放置在活动式工作台上，移动活动式工作平台，使喷涂工件处于工业机器人的工作空间内以方便作业；计算机控制终端分别与机器人控制单元和视觉识别单元相互通讯；视觉识别单元和喷枪通过连接装置安装在工业机器人末端上；漆气联供单元通过管道和喷枪相连；工业机器人通过电缆连接到机器人控制单元上。优选的，上述活动式机器人自动喷涂装置，其视觉识别单元采用三维相机实现。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本技术提供的一种活动式机器人自动喷涂装置，采用视觉识别单元采集工件的几何信息，针对待喷涂工件自动建立对应的喷涂区域模型，当更换机器人或需对不同种类型号的工件进行喷涂时，无需重新对待喷涂工件建模，无需针对待喷涂工件和机器人进行编程，增加了对喷涂工件的适应性，减少了编程工作量，为非专业环境下的非标准件自动喷涂提供了一种解决方案；(2)本技术提供的一种活动式机器人自动喷涂装置，基于视觉识别单元和主控单元自动实现了扫描工件、轨迹编程、仿真处理和执行喷涂的一系列操作步骤，无需人工干预，降低了喷涂操作人员的技术经验要求，工作流程简单易学，参数设置一目了然，使喷涂工作具备更广的适应性和质量一致性，相较于固定式机器人喷涂而言，活动式机器人增加了对工作场景的适应性和扩容性。附图说明图1是本技术实施例提供的一种活动式机器人自动喷涂控制系统的逻辑框图；图2是本技术实施例提供的自动喷涂控制方法的流程简图；图3是本技术实施例提供的生成喷涂区域模型的方法流程图；图4是本技术实施例提供的生成喷涂轨迹文件的方法流程图；图5是本技术实施例提供的一种活动式机器人自动喷涂装置的组成示意图；图6是本技术实施例提供的喷涂工件示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本技术实施例提供的一种活动式机器人自动喷涂控制系统的逻辑框图，如图1所示，本实施例提供的一种活动式机器人自动喷涂控制系统，包括视觉识别单元、主控单元、图形重建单元、轨迹编程单元、喷涂单元和机器人控制单元；其中，主控单元的第一控制端与图形重建单元的第一输入端相连，第二控制端与轨迹编程单元的第一输入端相连，第三控制端与喷涂单元的第一输入端相连；图形重建单元的第二输入端与视觉识别单元的输出端相连，图形重建单元的第一输出端与轨迹编程单元的第二输入端相连，第二输出端与喷涂单元的第二输入端相连；轨迹编程单元的输出端与喷涂单元的第三输入端相连；喷涂单元的输出端与机器人控制单元相连。视觉识别单元用于对待喷涂工件的某一方位进行拍摄，得到该方位的点云数据；主控单元用于进行逻辑控制，调用图形重建单元、轨迹编程单元和喷涂单元实现具体功能；其中，图形重建单元用于对视觉识别单元获取的某一方位点云数据进行网格化处理得到待喷涂工件的部分区域的三维模型；轨迹编程单元用于获取上述待喷涂工件的部分区域的三维模型，选取三维模型上的一点，规划扫描平面和扫描距离等参数，计算扫描轨迹；喷涂单元用于根据上述扫描轨迹规划出扫描路径，将其转换为机器人可执行的代码文件并传输至机器人控制单元，配合视觉识别单元扫描待喷涂工件；机器人控制单元根据获取的上述代码文件控制视觉识别单元根据扫描路径自动对待涂工件进行扫描；具体的，扫描路径的大体策略为机器人持视觉识别单元围绕待喷涂工件进行180°扫描，扫描完成后抬高一个高度后再次围绕待喷涂工件扫描，扫描过程中视觉识别单元保持匀速行走，并与待喷涂工件有一定距离。视觉识别单元在机器人控制单元的控制下根据扫描路径自动扫描待喷涂工件，采集工件的多方位图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活动式机器人自动喷涂装置，包括工业机器人、机器人控制单元、喷枪和漆气联供单元，其特征在于，还包括视觉识别单元、计算机控制终端和活动式工作台；所述工业机器人、机器人控制单元和漆气联供单元放置在活动式工作台上，移动所述活动式工作平台，使喷涂工件处于工业机器人的工作空间内以方便作业；所述计算机控制终端分别与机器人控制单元和视觉识别单元相互通讯；所述视觉识别单元和喷枪安装在工业机器人末端上；所述工业机器人通过电缆与机器人控制单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种活动式机器人自动喷涂装置，包括工业机器人、机器人控制单元、喷枪和漆气联供单元，其特征在于，还包括视觉识别单元、计算机控制终端和活动式工作台；所述工业机器人、机器人控制单元和漆气联供单元放置在活动式工作台上，移动所述活动式工作平台，使喷涂工件处于工业机器人的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，汪九州，王松，江海清，刘磊，陈飞，
申请(专利权)人：苏州瀚华智造智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32