CN106824651B - 用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法 - Google Patents

用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法，包括机架和机座，机座侧部连接有透明罩，透明罩上设有与汽车表面贴合的粘接框，透明罩内设有空腔，机座上设置有喷漆结构和烤灯结构；喷漆结构包括可沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的喷杆和设置在喷杆端部的喷枪，喷枪端部设置有喷孔，喷枪上表面上设置有漆料仓，喷枪内连通有压缩空气进气管；喷杆和烤灯杆设置在机座上；本发明通过设置烤灯结构、透明罩和喷漆结构，能够现场处理或者上门对客户汽车进行保养和补漆，利用透明罩将汽车表面漆料破损处围成喷漆仓，在PLC控制下利用喷漆结构对汽车表面漆料破损处进行自动喷漆修复以及烤漆固化处理，提高汽车保养和维修服务质量和效率。

Description

用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法
技术领域
本发明属于对表面涂布液体或其他流体以获得特殊表面效果、光洁度或结构的工艺的技术领域，具体涉及用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，中国汽车保有量为1.3亿多辆，汽车在制备过程中，喷漆烤漆是汽车制备的重要步骤，并且在汽车平时维修保养过程中，需要对汽车进行喷漆烤漆处理，现有的喷漆烤漆房无动静压室，空气不能均匀的沉降；光照度不高，与行业标准存在一定的误差；房内加热不均匀，有死角现象；环保处理欠佳，从而导致喷漆效果不均匀，加热效果不佳，浪费油漆，汽车烘干后的表面质量较差，返工率较大，大大影响了工作效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置及方法，该用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置通过设置烤灯结构、透明罩和喷漆结构，利用阈值法获取R-G色差图像的分割图像；利用数学形态学和面积特征对R-G色差图像的分割图像进行漆料配对以及区域标记，利用喷枪进行边长为4、16、36或64个像素的正方形喷漆区域进行补漆，补漆完成进行烤漆固化，能够现场处理或者上门对客户汽车进行保养和补漆，利用透明罩将汽车表面漆料破损处围成喷漆仓，在PLC控制下利用喷漆结构对汽车表面漆料破损处进行自动喷漆修复以及烤漆固化处理，提高汽车保养和维修服务质量和效率。
为了达到上述目的，本发明用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，包括上位机、PLC控制系统、机架和设置在机架上的机座，所述机座侧部可拆卸连接有透明罩，所述透明罩上设置有与汽车表面贴合的粘接框，所述透明罩内设置有封闭的空腔，所述透明罩外壁设有摄像头，所述摄像头的输出端与上位机的输入端电连接，所述机座上设置有延伸至空腔内的喷漆结构和烤灯结构；
所述喷漆结构包括可沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的喷杆和设置在喷杆端部的喷枪，所述喷枪端部设置有不少于两个喷孔，所述喷枪上表面上设置有漆料仓，所述喷枪内连通有压缩空气进气管；
所述烤灯结构包括可沿X轴、Y轴方向移动的烤灯杆和设置在烤灯杆端部的烤灯；
所述喷杆和烤灯杆设置在机座上，所述机座上设置有用于驱动喷杆沿Y轴移动的水平伺服电机和用于驱动喷杆沿Z轴移动的竖直伺服电机；
所述上位机的输出端与PLC控制系统的输入端电连接，所述喷枪、烤灯、水平伺服电机和竖直伺服电机的输入端均与PLC控制系统的输出端连接。
进一步限定，所述透明罩由透明薄膜制成。这样的结构设计，有利于实时监控补漆质量和补漆效果，避免环境污染，残留的漆料将会残留在透明罩被收集。
进一步限定，所述机座上设置有与空腔连通的进气孔和排气风扇。这样的结构设计，可通过进气孔和排气风扇进行通风排气，避免喷漆时漆雾附在汽车表面，避免影响喷漆质量。
进一步限定，所述烤灯铰接在烤灯杆端部，所述机座上设置有控制烤灯沿烤灯杆上下转动的拉杆。这样的结构设计，有利于提高烤漆质量，使其能够进行移动烤漆，使烤漆温度较为均匀，烤漆质量较佳。
进一步限定，所述机座可沿机架上下移动，所述机架底部设置有3个或者4个支撑腿，所述支撑腿底部设置有行走轮和刹车轮机构，所述机架上设置有机座调平结构。这样的结构设计，有利于对喷枪初始位置进行定位，方便对机座位置进行调平，有利于移动方便上门进行服务。
进一步限定，所述行走轮为万向轮。这样的结构设计，在移动喷漆烤漆装置时，转向更加方便。
进一步限定，所述喷枪端部设置有喇叭罩，所述喷孔设置为多个且呈矩阵排列在喇叭罩中间部分。这样的结构设计，不仅可以提高喷漆效果，而且可以避免空气流动对喷漆造成影响。
利用上述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置进行喷漆烤漆的方法，其步骤如下：
1)通过所述的粘接框把装置贴在汽车表面漆料破碎处，利用所述的摄像头采集汽车表面漆料破损处图像，然后把图案传递到所述的上位机，通过所述的上位机求取采集到的图像的R-G色差图像；
2)所述的上位机利用阈值法获取R-G色差图像的分割图像；
3)所述的上位机利用数学形态学和面积特征对R-G色差图像的分割图像进行区域标记和区域色差补偿，区域标记采用边长为4个像素的正方形结构元素对R-G色差分割图像进行开、闭运算两次，清除微小噪声点；对清除微小噪声点后的R-G色差分割图像进行区域标记，分别计算各个区域的面积，区域色差补偿根据车原漆中R-G频道相对于各区域所产生的色散距离，利用计算机软件的运算来取得固定的色散校正比例；
4)利用色散校正比例来进行调配漆料，利用算法计算各区域补漆量，结合分割图像进行设计所述的PLC控制系统的程序；
5)所述的PLC控制系统利用喷枪在汽车表面标记区域内进行喷漆，控制所述喷枪的喷漆量和喷漆时间；
6)利用所述的烤灯进行烤漆。
进一步限定，在步骤1)中，将采集到的图像在RGB颜色空间中R通道的值与G通道的值相减。这样的图像算法，精确度较高。
进一步限定，在步骤3)中，所述正方形结构元素的边长还可以为16、36或64个像素。这样的做法，可提高喷涂精度。
本发明的有益效果在于：
本发明用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置通过设置烤灯结构、透明罩和喷漆结构，能够现场处理或者上门对客户汽车进行保养和补漆，利用阈值法获取R-G色差图像的分割图像；利用数学形态学和面积特征对所述R-G色差图像的分割图像进行漆料配对以及区域标记，利用喷枪进行边长为4、16、36或64个像素的正方形喷漆区域进行补漆，补漆完成进行烤漆固化，利用透明罩将汽车表面漆料破损处围成喷漆仓，在PLC控制下利用喷漆结构对汽车表面漆料破损处进行自动喷漆修复，再使用烤灯结构进行烤漆固化处理，提高汽车保养和维修服务质量和效率。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置实施例的结构示意图；
图2为本发明利用用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置进行喷漆烤漆的方法实施例中区域分布示意图；
附图说明：机架1；机座2；喷杆3；压缩空气进气管4；烤灯杆5；透明罩6；粘接框7；喷孔8；喷枪9；漆料仓10；支撑腿11；水平伺服电机12；竖直伺服电机13。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1和图2所示,本发明的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，包括上位机、PLC控制系统、机架1和设置在机架1上的机座2，机座2侧部可拆卸连接有透明罩6，透明罩6上设置有与汽车表面贴合的粘接框7，透明罩6内设置有封闭的空腔，透明罩6外壁设有摄像头，摄像头的输出端与上位机的输入端电连接，机座2上设置有延伸至空腔内的喷漆结构和烤灯结构；
喷漆结构包括可沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的喷杆3和设置在喷杆3端部的喷枪9，喷枪9端部设置有不少于两个喷孔8，喷枪9上表面上设置有漆料仓10，喷枪9内连通有压缩空气进气管4；
烤灯结构包括可沿X轴、Y轴方向移动的烤灯杆5和设置在烤灯杆5端部的烤灯；
喷杆3和烤灯杆5设置在机座2上，机座2上设置有用于驱动喷杆3沿Y轴移动的水平伺服电机12和用于驱动喷杆沿Z轴移动的竖直伺服电机13；
上位机的输出端与PLC控制系统的输入端电连接，所述喷枪9、烤灯、水平伺服电机12和竖直伺服电机13的输入端均与PLC控制系统的输出端连接。
本实施例通过设置有烤灯结构、透明罩6和喷漆结构，能够现场处理或者上门对客户汽车进行保养和补漆，利用透明罩6将汽车表面漆料破损处围成喷漆仓，在PLC控制下利用喷漆结构对汽车表面漆料破损处进行自动喷漆修复以及烤漆固化处理，提高汽车保养和维修服务质量和效率。
优选，透明罩6由透明薄膜制成。这样的结构设计，有利于实时监控补漆质量和补漆效果，避免环境污染，残留的漆料将会残留在透明罩6被收集。实际上，也可根据设计情况，考虑其他有利于实时监控补漆质量和补漆效果，避免环境污染的结构设计。
优选，机座2上设置有与空腔连通的进气孔和排气风扇。这样的结构设计，可通过进气孔和排气风扇进行通风排气，避免喷漆时漆雾附在汽车表面，避免影响喷漆质量。实际上，也可根据实际情况，考虑其他排风设计。
优选，烤灯铰接在烤灯杆5端部，机座2上设置有控制烤灯沿烤灯杆上下转动的拉杆。这样的结构设计，有利于提高烤漆质量，使其能够进行移动烤漆，使烤漆温度较为均匀，烤漆质量较佳。实际上，也可根据实际情况，考虑其他能够进行移动烤漆的结构设计。
优选，机座2可沿机架1上下移动，机架1底部设置有3个或者4个支撑腿11，支撑腿11底部设置有行走轮和刹车轮机构，机架1上设置有机座调平结构。这样的结构设计，有利于对喷枪初始位置进行定位，方便对机座位置进行调平，有利于移动方便上门进行服务。实际上，也可根据实际情况，考虑其他有利于移动方便上门进行服务的结构设计。
优选，行走轮为万向轮。这样的结构设计，在移动喷漆烤漆装置时，转向更加方便。实际上，也可根据实际情况，具体考虑行走轮的结构设计。
优选，喷枪9端部设置有喇叭罩，喷孔8设置为多个且呈矩阵排列在喇叭罩中间部分，这样的结构设计，不仅可以提高喷漆效果，而且可以避免空气流动对喷漆造成的影响。实际上，也可根据实际情况，具体考虑。
利用上述用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置进行喷漆烤漆的方法，其步骤如下：
1)通过粘接框7把装置贴在汽车表面漆料破碎处，利用摄像头采集汽车表面漆料破损处图像，然后把图案传递到上位机，通过上位机求取采集到的图像的R-G色差图像；
2)上位机利用阈值法获取R-G色差图像的分割图像；
3)上位机利用数学形态学和面积特征对R-G色差图像的分割图像进行区域标记和区域色差补偿，区域标记采用边长为4个像素的正方形结构元素对R-G色差分割图像进行开、闭运算两次，清除微小噪声点；对清除微小噪声点后的R-G色差分割图像进行区域标记，分别计算各个区域的面积，区域色差补偿根据车原漆中R-G频道相对于各区域所产生的色散距离，利用计算机软件的运算来取得固定的色散校正比例；
4)利用色散校正比例来进行调配漆料，利用算法计算各区域补漆量，结合分割图像进行设计PLC控制系统的程序；
5)PLC控制系统利用喷枪9在汽车表面标记区域内进行喷漆，控制喷枪9的喷漆量和喷漆时间；
6)利用烤灯进行烤漆。
优选，在步骤1)中，将采集到的图像在RGB颜色空间中R通道的值与G通道的值相减。这样的图像算法，精确度较高。实际上，也可根据实际情况，考虑其他算法。
优选，进一步限定，在步骤3)中，正方形结构元素的边长还可以为16、36或64个像素。这样的做法，可提高喷涂精度。实际上，也可根据实际情况，具体考虑正方形结构元素的边长。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：包括PLC控制系统、上位机、机架(1)和设置在机架(1)上的机座，所述机座侧部可拆卸连接有透明罩(6)，所述透明罩(6)上设置有与汽车表面贴合的粘接框(7)，所述透明罩(6)内设置有封闭的空腔，所述透明罩(6)外壁设有摄像头，所述摄像头的输出端与上位机的输入端电连接，所述机座上设置有延伸至空腔内的喷漆结构和烤灯结构；
所述喷漆结构包括可沿X轴、Y轴和Z轴方向移动的喷杆(3)和设置在喷杆(3)端部的喷枪(9)，所述喷枪(9)端部设置有不少于两个喷孔(8)，所述喷枪(9)上表面上设置有漆料仓(10)，所述喷枪(9)内连通有压缩空气进气管(4)；
所述烤灯结构包括可沿X轴、Y轴方向移动的烤灯杆(5)和设置在烤灯杆(5)端部的烤灯；
所述喷杆(3)和烤灯杆(5)设置在机座上，所述机座上设置有用于驱动喷杆(3)沿Y轴移动的水平伺服电机(12)和用于驱动喷杆(3)沿Z轴移动的竖直伺服电机(13)；
所述上位机的输出端与PLC控制系统的输入端电连接，所述喷枪(9)、烤灯、水平伺服电机(12)和竖直伺服电机(13)的输入端均与PLC控制系统的输出端连接；
还包括用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置的进行喷漆烤漆的方法，包括如下步骤：
1)通过所述的粘接框(7)把装置贴在汽车表面漆料破碎处，利用所述的摄像头采集汽车表面漆料破损处图像，然后把图案传递到所述的上位机，通过所述的上位机求取采集到的图像的R-G色差图像；
2)所述的上位机利用阈值法获取R-G色差图像的分割图像；
3)所述的上位机利用数学形态学和面积特征对R-G色差图像的分割图像进行区域标记和区域色差补偿，区域标记采用边长为16、36或64个像素的正方形结构元素对R-G色差分割图像进行开、闭运算两次，清除微小噪声点；对清除微小噪声点后的R-G色差分割图像进行区域标记，分别计算各个区域的面积，区域色差补偿根据车原漆中R-G频道相对于各区域所产生的色散距离，利用计算机软件的运算来取得固定的色散校正比例；
4)利用色散校正比例来进行调配漆料，利用算法计算各区域补漆量，结合分割图像进行设计所述的PLC控制系统的程序；
5)所述的PLC控制系统利用喷枪(9)在汽车表面标记区域内进行喷漆，控制所述喷枪(9)的喷漆量和喷漆时间；
6)利用所述的烤灯进行烤漆；
在步骤1)中，将采集到的图像在RGB颜色空间中R通道的值与G通道的值相减。
2.根据权利要求1所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述透明罩(6)由透明薄膜制成。
3.根据权利要求2所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述机座上设置有与空腔连通的进气孔和排气风扇。
4.根据权利要求3所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述烤灯铰接在烤灯杆(5)端部，所述机座上设置有控制烤灯沿烤灯杆(5)上下转动的拉杆。
5.根据权利要求4所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述机座可沿机架(1)上下移动，所述机架(1)底部设置有3个或者4个支撑腿(11)，所述支撑腿(11)底部设置有行走轮和刹车轮机构，所述机架(1)上设置有机座调平结构。
6.根据权利要求5所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述行走轮为万向轮。
7.根据权利要求6所述的用于移动式汽车保养和维修服务的喷漆烤漆装置，其特征在于：所述喷枪(9)端部设置有喇叭罩，所述喷孔(8)设置为多个且呈矩阵排列在喇叭罩中间部分。
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