全自动喷漆房及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种全自动喷漆房及其控制方法，包括密闭的喷漆室，喷漆室内部两侧设有滑动轨，两个滑动轨之间设有移动桁架，移动桁架上设有升降架，升降架与移动桁架滑动连接，升降架下端与机械手连接，机械手端部与喷漆头连接，喷漆头通过喷漆管道与供漆室内部的供漆系统连通。激光雷达对物件进行扫描并建模，可以对不同的物体进行快速喷漆，不需要人工去采集数据然后控制机械手对物件进行喷气，激光雷达扫描后并获得了数据，可以实现智能喷漆的效果，再通过工业相机对喷漆后的工件进行数据采集，对喷漆的工件数据与数据库中的数据进行对比，实现全自动检测，全自动喷漆房可以通过自动化设备和控制系统，从而提高生产效率。从而提高生产效率。从而提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
全自动喷漆房及其控制方法


[0001]本专利技术涉及喷漆仪领域，尤其是涉及一种全自动喷漆房及其控制方法。

技术介绍

[0002]喷漆室(spray booth)是涂装室之一，所谓涂装室是指装备有涂装机具的、进行涂装作业的房间。喷漆室外还包括喷粉室、浸漆室、帘式涂装室等。喷漆室是专供喷涂液态涂料的、结构及装备最复杂的涂装室，是涂装车间必备的关键设备。与各种喷涂方法(如空气喷涂、无气高压喷涂、静电喷涂等)组合，和适应千差万别的被涂物的变化，使得喷漆室的形态多种多样。
[0003]可编程机器人是本领域公知的，并且在文献中有很好的描述。这种机器人的特殊类型被设计用于涂漆某些物体，例如汽车，并且该类型的机器人可以由熟练的操作员“教”或预先编程以执行涂漆工具的适当运动以便施加。在工件上的选定部位涂上规定的油漆。
[0004]但是，目前都是采用对现有的零件数据输送到控制电脑，控制电路对可编程机器人输送指令对工件进行喷漆，且喷涂后并不能对喷涂的质量进行检测，使用还是依赖与技术人员的经验，存在效率低下的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种全自动喷漆房及其控制方法，解决喷涂后并不能对喷涂的质量进行检测，使用还是依赖与技术人员的经验，存在效率低下的情况的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种全自动喷漆房，包括密闭的喷漆室，喷漆室内部两侧设有滑动轨，两个滑动轨之间设有移动桁架，移动桁架上设有升降架，升降架与移动桁架滑动连接，升降架下端与机械手连接，机械手端部与喷漆头连接，喷漆头通过喷漆管道与供漆室内部的供漆系统连通。
[0007]优选方案中，喷漆室内部两侧设有多个激光雷达，多个激光雷达与控制电脑电连接，控制电脑与机械手电连接。
[0008]优选方案中，喷漆室一侧还设有抽风口，抽风口通过管道与抽气泵连通，抽气泵出风口与过滤室连通。
[0009]优选方案中，安装支架端部与机械手端部连接，安装支架另一端与喷漆头连接，安装支架内部设有摆动机构，摆动机构与喷漆头连接。
[0010]优选方案中，安装支架上还设有检测保护罩，工业相机设置在检测保护罩内部，检测保护罩前侧设有两个对开的侧滑门。
[0011]优选方案中，检测保护罩下方还设有转动盘，转动盘两端通过拉杆与侧滑门下端连接；
[0012]转动转动盘驱动拉杆打开或者关闭侧滑门。
[0013]优选方案中，安装支架内部设有电动推杆，电动推杆伸缩杆端部与齿条连接，安装支架端部转动设有摆动轴，摆动轴两端与喷漆头连接，摆动轴上设有齿轮，齿轮与齿条啮
合；
[0014]电动推杆带动两个喷漆头摆动。
[0015]优选方案中，摆动轴两端还设有安装块，喷漆头设置在安装块上。
[0016]优选方案中，摆动轴两侧还设有限位座，限位座设置在安装支架端部，摆动轴上设有限位块，限位块设有两个凸出的限位头，限位头抵靠在限位座上限位。
[0017]该方法包括：
[0018]S1、将待喷漆的物体放置在喷漆室内部，喷漆室内部多个激光雷达对待喷漆的物体进行扫描，获取多组点云数据，对采集到的点云数据进行预处理，包括去噪、滤波、配准操作，提高点云数据质量，激光雷达的具体采集方法为：
[0019]其中m个激光雷达，每个雷达在不同的位置扫描物体。我们可以将每个雷达的扫描结果表示为点云P
i
＝{P
i
，1，P
i
,2、
…
，P
i
，nj}，其中P
i
，j表示第i个雷达扫描到的第j个点的坐标，我们的目标是将这些点云合并成一个完整的三维模型，采用ICP算法的基本思想是将两个点云对齐，使它们之间的距离最小化；
[0020]S2、对融合后的点云数据进行表面重建，建立完整的物体模型，并进行优化和修正，完成了待喷漆的物体建模后，通过控制电脑选取待喷漆的位置；
[0021]S3、激光雷达采集的模型数据并得到了模型数据的坐标和位置，控制电路控制机械手到达喷漆的位置，供漆室内部供漆系统开始向喷漆头进行供漆，喷漆头对物体表面进行喷漆；
[0022]S4、喷漆完成后，机械手上的检测保护罩的侧滑门打开并漏出内部的工业相机，工业相机对喷漆完成后的表面进行检测，检测喷漆是否合格；
[0023]S5、工业相机对喷漆完成后表面进行处理的具体步骤为：获取喷漆表面的图像，对获取喷漆表面图像进行去噪、增强预处理，使用图像处理算法检测表面上的缺陷，对检测到的缺陷进行分类和定位，根据检测结果进行判定，判断喷漆表面是否符合质量要求；
[0024]图像预处理可以使用高斯滤波，其中高斯滤波的公式为：
[0025][0026]其中，x和y表示像素的坐标，σ表示高斯核的标准差；
[0027]缺陷检测可以使用二值化处理算法，其中二值化处理算法公式为：
[0028][0029]其中，g(x，y)表示原始图像中像素(x，y)的灰度值，T表示二值化的阈值；
[0030]缺陷分类和定位使用连通域分析算法，连通域分析算法公式为：
[0031]A
i
＝{((x，y)|f(x，y)＝i)}
[0032]其中，f(x，y)表示二值化后的图像，A
i
表示第i个连通域的像素集合；
[0033]S5、对检测处理完毕的图像与数据库中数据进行比较分析，设置检测使用的阈值，将检测到的缺陷与该阈值进行比较，判断其是否超过了阈值。以缺陷的面积为例，其公式为：
[0034][0035]其中，A表示缺陷的面积，Amax表示设定的阈值；
[0036]将检测到的缺陷与标准样品进行比较，判断其是否符合要求，采用缺陷的颜色对比，其公式为：
[0037][0038]其中，ΔE表示缺陷的颜色差，ΔEmax表示设定的最大颜色差。
[0039]本专利技术提供了一种全自动喷漆房及其控制方法，激光雷达对物件进行扫描并建模，可以对不同的物体进行快速喷漆，不需要人工去采集数据然后控制机械手对物件进行喷气，激光雷达扫描后并获得了数据，可以实现智能喷漆的效果，再通过工业相机对喷漆后的工件进行数据采集，对喷漆的工件数据与数据库中的数据进行对比，实现全自动检测，全自动喷漆房可以通过自动化设备和控制系统，快速、准确地完成喷漆过程，从而提高生产效率，全自动喷漆房可以通过精确的控制系统，保证喷漆厚度、均匀度、颜色等质量指标符合要求，从而提高产品质量，全自动喷漆房可以通过高效的过滤系统和废气处理系统，减少喷漆过程中产生的废气和废水，从而降低环境污染。
附图说明
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0041]图1是本专利技术总体布局结构图；
[0042]图2是本专利技术喷漆室俯视结构图；
[0043]图3是本专利技术机械手安装结构图；
[0044]图4是本专利技术机械手安装喷漆头结构图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动喷漆房，其特征是：包括密闭的喷漆室(1)，喷漆室(1)内部两侧设有滑动轨(7)，两个滑动轨(7)之间设有移动桁架(6)，移动桁架(6)上设有升降架(9)，升降架(9)与移动桁架(6)滑动连接，升降架(9)下端与机械手(8)连接，机械手(8)端部与喷漆头(13)连接，喷漆头(13)通过喷漆管道与供漆室(101)内部的供漆系统连通。2.根据权利要求1所述一种全自动喷漆房，其特征是：喷漆室(1)内部两侧设有多个激光雷达(2)，多个激光雷达(2)与控制电脑电连接，控制电脑与机械手(8)电连接。3.根据权利要求1所述一种全自动喷漆房，其特征是：喷漆室(1)一侧还设有抽风口(3)，抽风口(3)通过管道与抽气泵(5)连通，抽气泵(5)出风口与过滤室(4)连通。4.根据权利要求1所述一种全自动喷漆房，其特征是：安装支架(12)端部与机械手(8)端部连接，安装支架(12)另一端与喷漆头(13)连接，安装支架(12)内部设有摆动机构，摆动机构与喷漆头(13)连接。5.根据权利要求4所述一种全自动喷漆房，其特征是：安装支架(12)上还设有检测保护罩(11)，工业相机(10)设置在检测保护罩(11)内部，检测保护罩(11)前侧设有两个对开的侧滑门(1101)。6.根据权利要求5所述一种全自动喷漆房，其特征是：检测保护罩(11)下方还设有转动盘(1103)，转动盘(1103)两端通过拉杆(1102)与侧滑门(1101)下端连接；转动转动盘(1103)驱动拉杆(1102)打开或者关闭侧滑门(1101)。7.根据权利要求4所述一种全自动喷漆房，其特征是：安装支架(12)内部设有电动推杆(19)，电动推杆(19)伸缩杆端部与齿条(18)连接，安装支架(12)端部转动设有摆动轴(16)，摆动轴(16)两端与喷漆头(13)连接，摆动轴(16)上设有齿轮(17)，齿轮(17)与齿条(18)啮合；电动推杆(19)带动两个喷漆头(13)摆动。8.根据权利要求7所述一种全自动喷漆房，其特征是：摆动轴(16)两端还设有安装块(15)，喷漆头(13)设置在安装块(15)上。9.根据权利要求7所述一种全自动喷漆房，其特征是：摆动轴(16)两侧还设有限位座(20)，限位座(20)设置在安装支架(12)端部，摆动轴(16)上设有限位块(21)，限位块(21)设有两个凸出的限位头，限位头抵靠在限位座(20)上限位。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述一种全自动喷漆房的清理方法，其特征是：该方法包括：S1、将待喷漆的物体放置在喷漆室(1)内部，喷漆室(1)内部多个激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱思思，胡兴，许家铭，万刚，贾洪刚，张易，蓝鹏，杨林振，于忠敏，欧阳儒贤，雷瑶，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：