一种表面涂装机器人作业系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种表面涂装机器人作业系统及方法，通过设置移动基座带动整个表面涂装机器人系统在工作空间内实现自主导航移动，通过垂直线性致动器带动机械臂实现上下升降，满足不同高度的喷涂作业要求，通过机械臂带动喷涂枪实现多自由度的作业角度和位置调节，满足不同喷涂位置的要求；整个喷涂过程由表面涂装机器人作业系统自动完成，省时省力，效率高，而且喷涂层厚度均匀、表面光滑，喷涂质量一致性由系统保障；利用本机器人喷涂可以明显减少在喷涂过程中产生的涂料粉尘，减少人体暴露于有害涂料化学品中的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种表面涂装机器人作业系统及方法
本专利技术涉及表面涂装自动化作业领域，尤其涉及一种表面涂装机器人作业系统及方法。
技术介绍
目前，建筑墙壁、家具等表面涂装作业仍严重依赖人工实施，存在作业效率低、质量参差不齐等问题。传统涂装一般使用涂料辊或涂料喷涂器手工完成。采用涂料辊的涂装通常需要涂覆两层或更多层的漆料，不仅费时费力，而且容易显露刷痕。采用喷涂器（一般指喷涂枪）喷涂则是一种快速涂抹单面涂料的方法，具有涂层光滑、无刷痕/滚痕等优点。但手工喷涂仍面临着以下问题：首先，工人的技能、经验和作业水平决定了喷涂的效率和质量，一致性无法保证；喷涂枪与目标表面的距离和夹角、喷涂枪的移动速度、涂料喷射量和附着转化率等都影响着喷涂效率和质量，而人工无法从根本上进行量化控制；其次，一般两米高以上的区域就需要借助脚手架等承载工具进行施工，搭建、拆卸和移动承载工具不可避免地导致施工效率不高，且工人存在跌落危险；再次，喷漆作业使工人必须暴露于危险化学品环境中，带来极大的健康风险。因此，现有表面涂装作业技术有待于改进和发展。采用机器人相关技术进行自动化作业是解决上述问题的理想方案。专利技术内容本专利技术的目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面涂装机器人作业系统，其特征在于，包括：支撑整个表面涂装机器人作业系统并实现移动的移动基座；设置在移动基座上的垂直线性致动器结构；设置在垂直线性致动器结构上并沿垂直线性致动器结构上下升降的机械臂，在机械臂上设置有喷涂枪，所述喷涂枪外接涂料；设置在移动基座内的控制器，所述控制器控制整个表面涂装机器人作业系统自动运行；所述移动基座、垂直线性致动器结构、机械臂和喷涂枪均与控制器连接，由控制器控制运行：移动基座带动整个表面涂装机器人作业系统在工作空间内实现自主导航移动，垂直线性致动器结构根据喷涂位置高度带动机械臂上下升降以保证喷涂枪的工作范围，机械臂驱动喷涂枪实现多自由度运动以使喷涂枪始终在...

【技术特征摘要】
1.一种表面涂装机器人作业系统，其特征在于，包括：支撑整个表面涂装机器人作业系统并实现移动的移动基座；设置在移动基座上的垂直线性致动器结构；设置在垂直线性致动器结构上并沿垂直线性致动器结构上下升降的机械臂，在机械臂上设置有喷涂枪，所述喷涂枪外接涂料；设置在移动基座内的控制器，所述控制器控制整个表面涂装机器人作业系统自动运行；所述移动基座、垂直线性致动器结构、机械臂和喷涂枪均与控制器连接，由控制器控制运行：移动基座带动整个表面涂装机器人作业系统在工作空间内实现自主导航移动，垂直线性致动器结构根据喷涂位置高度带动机械臂上下升降以保证喷涂枪的工作范围，机械臂驱动喷涂枪实现多自由度运动以使喷涂枪始终在最佳作业姿态实施喷涂作业。2.根据权利要求1所述的表面涂装机器人作业系统，其特征在于，所述移动基座包括底座、设置在底座上的支架和设置在底座底部的移动轮，在底座上设置有行走动力装置，所述行走动力装置与控制器连接，行走动力装置的动力输出端与移动轮连接，从而驱动移动轮实现表面涂装机器人作业系统在平面内移动和转向，所述垂直线性致动器结构设置在底座上，涂料存储装置、循环和加压装置均设置在支架内。3.根据权利要求2所述的表面涂装机器人作业系统，其特征在于，在移动基座的顶部设置有用于测量表面涂装机器人作业系统与待喷涂区域之间的距离和方向的2D激光扫描仪，所述2D激光扫描仪与控制器连接：在表面涂装机器人作业系统移动过程中，2D激光扫描仪实时测量表面涂装机器人作业系统与待喷涂区域之间的距离和方向，并将测量到的信息反馈至控制器，控制器根据反馈信息控制行走动力装置带动表面涂装机器人作业系统运动到相对于待喷涂区域的最佳距离和方向上，进而实施喷涂作业。4.根据权利要求1所述的表面涂装机器人作业系统，其特征在于，所述垂直线性致动器结构包括垂直线性致动器和升降电机，所述垂直线性致动器包括垂直设置在移动基座上的滚珠丝杆、托架和设置在滚珠丝杆上的螺母，所述螺母和托架固连并随滚珠丝杆的转动而实现上下升降，机械臂设置在托架的顶部，升降电机与滚珠丝杆连接，带动滚珠丝杆转动，所述升降电机与控制器连接。5.根据权利要求1所述的表面涂装机器人作业系统，其特征在于，所述机械臂采用六轴关节机械手臂或七轴关节机械手臂，所述机械臂的基座固定在垂直线性致动器结构上，喷涂枪设置在机械臂的末端上。6.根据权利要求1所述的表面涂装机器人作业系统，其特征在于，还包括用于存储涂料的涂料存储装置和用于将存储在涂料存储装置内的涂料加压循环运输至喷涂枪的循环和加压装置，所述涂料存储装置、循环和加压装置均设置在移动基座内，所述用于存储涂料的涂料存储装置采用涂料存储罐，所述喷涂枪采用多室无气喷涂枪；所述涂料存储罐设置至少一个，循环和加压装置设置至少一个；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄一山，陈义明，
申请(专利权)人：飞码机器人私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG