CN107096673B - 自动喷漆系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种自动喷漆系统及方法，所述喷漆系统包括环形装置、旋转喷枪、补漆装置及工控机，其中，环形装置包括：环形导轨；设于环形导轨上，用于悬挂待喷漆的产品的挂钩；及与工控机电连接，驱动挂钩沿环形导轨旋转的驱动机构；旋转喷枪与工控机电连接，设于环形装置中间对应位置为待喷漆的产品上漆；补漆装置包括：与工控机电连接，拍摄产品图像的摄像头；与工控机电连接，为产品补漆的补漆喷枪；及与工控机电连接，驱动补漆喷枪沿垂直方向上下运动的直线导轨机构。本发明实施例通过采用旋转喷枪初步上漆及补漆装置进行补漆，解决了效率低的问题，进而满足了人们的需求。

Description

自动喷漆系统及方法
技术领域
本发明涉及家具加工技术领域，尤其涉及一种自动喷漆系统及方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对家具的要求也越来越高。
目前，家具的喷漆主要依靠人工操作，效率低。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种自动喷漆系统及方法，以使提高家具的喷漆效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种自动喷漆系统，包括环形装置、旋转喷枪、补漆装置及工控机，其中，
环形装置包括：环形导轨；设于环形导轨上，用于悬挂待喷漆的产品的挂钩；及与工控机电连接，驱动挂钩沿环形导轨旋转的驱动机构；
旋转喷枪与工控机电连接，设于环形装置中间对应位置为待喷漆的产品上漆；
补漆装置包括：与工控机电连接，拍摄产品图像的摄像头；与工控机电连接，为产品补漆的补漆喷枪；及与工控机电连接，驱动补漆喷枪沿垂直方向上下运动的直线导轨机构；
工控机控制旋转喷枪为待喷漆产品初步上漆，通过摄像头检测产品的未上漆区域，并通过控制驱动机构及直线导轨机构调整补漆喷枪与产品的位置，为产品的未上漆区域上漆。
进一步地，所述驱动机构包括：与环形导轨对应，且与挂钩连接的传送带；与传送带对应的第一传动轮及第二传动轮；及与工控机电连接，驱动第一传动轮转动的电机。
进一步地，还包括：设于补漆喷枪上的永磁体；及与永磁体对应且与工控机电连接的霍尔传感器。
进一步地，还包括罩于摄像头外的保护罩。
进一步地，所述直线导轨机构为丝杠传动的直线导轨机构。
相应地，本发明实施例还提供了一种自动喷漆方法，包括：
步骤1：将待喷漆产品悬挂于挂钩上；
步骤2：控制旋转喷枪旋转喷漆，同时驱动挂钩沿环形导轨旋转，至待喷漆产品初步上漆完成，得到初步上漆产品；
步骤3：通过摄像头检测初步上漆产品的未上漆区域，根据摄像头拍摄信息计算出未上漆区域的位置；
步骤4：根据计算出的位置信息，调整补漆喷枪及初步上漆产品的位置，控制补漆喷枪为未上漆区域补漆，得到完成上漆的产品。
进一步地，所述步骤3中采用如下方法计算出上漆区域和未上漆区域：
采用阙值T将初步上漆产品图像的灰度分割成两类；所述图像的混合密度为：
Figure BDA0001338873280000021
其中，μ1和μ2分别为上漆区域和未上漆区域的平均灰度值，σ1和σ2分别为对应平均灰度值的均方差，P1和P2分别为上漆区域和未上漆区域的的先验概率，
P1+P2＝1；
Figure BDA0001338873280000022
进一步地，所述步骤2中旋转喷枪的旋转方向与挂钩的旋转方向相反。
本发明实施例通过提出一种自动喷漆系统及方法，所述喷漆系统包括环形装置、旋转喷枪、补漆装置及工控机，通过采用旋转喷枪初步上漆及补漆装置进行补漆，解决了效率低的问题，进而满足了人们的需求。
附图说明
图1是本发明实施例的自动喷漆系统的一个角度的结构示意图。
图2是本发明实施例的自动喷漆系统的另一个角度的结构示意图。
图3是本发明实施例的自动喷漆系统的部分结构示意图。
图4是本发明实施例的环形导轨及挂钩的剖视图。
图5是本发明实施例的自动喷漆方法的流程示意图。
附图标号说明
环形装置10
环形导轨11
挂钩12
驱动机构13
旋转喷枪20
补漆装置30
摄像头31
补漆喷枪32
直线导轨机构33。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例中若有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参照图1～图3，本发明实施例的自动喷漆系统主要包括环形装置10、旋转喷枪20、补漆装置30及工控机。
环形装置10包括：环形导轨11；设于环形导轨11上，用于悬挂待喷漆的产品(如床头架、木床板等)的挂钩12；及与工控机电连接，驱动挂钩12沿环形导轨11旋转的驱动机构13。挂钩12有多个，均匀分布于环形导轨11上，优选地，挂钩12为“丁”字状，如图4所示，环形导轨11与挂钩12对应，使挂钩12活动地悬挂于环形导轨11上。
旋转喷枪20与工控机电连接，设于环形装置10中间对应位置为待喷漆的产品上漆。旋转喷枪20高速旋转进行360度喷漆，同时为多个待喷漆的产品进行上漆，提高上漆效率。
补漆装置30包括：与工控机电连接，拍摄产品上漆情况图像的摄像头31；与工控机电连接，为产品补漆的补漆喷枪32；及与工控机电连接，驱动补漆喷枪32沿垂直方向上下运动的直线导轨机构33。
工控机控制旋转喷枪20为待喷漆产品初步上漆，通过摄像头31检测产品的未上漆区域，并通过控制驱动机构13及直线导轨机构33调整补漆喷枪32与产品的位置，为产品的未上漆区域上漆。
作为一种实施方式，驱动机构13包括：与环形导轨11对应，且与挂钩12连接的传送带；与传送带对应的第一传动轮及第二传动轮；及与工控机电连接，驱动第一传动轮转动的电机。
作为一种实施方式，自动喷漆系统还包括：设于补漆喷枪32上的永磁体；及与永磁体对应且与工控机电连接的霍尔传感器。工控机通过霍尔传感器感应补漆喷枪32的位置，进一步提高补漆的精度。
作为一种实施方式，自动喷漆系统还包括罩于摄像头31外的透明的保护罩。保护罩防止灰尘、油漆等影响摄像头31。
作为一种实施方式，直线导轨机构33为丝杠传动的直线导轨机构33。
请参照图5，本发明实施例的自动喷漆方法，包括：
步骤1：将待喷漆产品悬挂于挂钩12上；
步骤2：控制旋转喷枪20旋转喷漆，同时驱动挂钩12沿环形导轨11旋转，至待喷漆产品初步上漆完成，得到初步上漆产品；
步骤3：通过摄像头31检测初步上漆产品的未上漆区域，根据摄像头31拍摄信息计算出未上漆区域的位置；
步骤4：根据计算出的位置信息，调整补漆喷枪32及初步上漆产品的位置，控制补漆喷枪32为未上漆区域补漆，得到完成上漆的产品。
本发明实施例利用产品上漆区域与未上漆区域的颜色不同产生色差，通过工控机对摄像头31拍摄的图像进行识别，从而计算出未上漆区域的位置，根据位置信息控制补漆喷枪32上下调整位置以及控制驱动机构13调整产品位置，使补漆喷枪32对准未上漆区域进行补漆，取代人工补漆，大大提高家具的生产效率；此外，本发明实施还能避免工人在补漆过程中与喷出的雾状油漆直接接触，进而保障了工人的健康。
作为一种实施方式，步骤3中采用如下方法计算出上漆区域和未上漆区域：
采用阙值T将初步上漆产品图像的灰度分割成两类；所述图像的混合密度为：
Figure BDA0001338873280000051
其中，μ1和μ2分别为上漆区域和未上漆区域的平均灰度值，σ1和σ2分别为对应平均灰度值的均方差，P1和P2分别为上漆区域和未上漆区域的的先验概率，
P1+P2＝1；
Figure BDA0001338873280000052
作为一种实施方式，步骤2中旋转喷枪20的旋转方向与挂钩12的旋转方向相反。旋转方向相反可以使上漆更加均匀，出现未上漆区域的机率更小。
本发明实施例的工作原理为：旋转喷枪20旋转喷漆，同时通过驱动机构13驱动悬挂于挂钩12上的待喷漆的产品旋转，为产品进行初步上漆；初步上漆完成后，通过摄像头31检测待产品上遗漏的未上漆区域的位置，根据位置控制补漆喷枪32上下调整位置以及控制驱动机构13调整产品位置，使补漆喷枪32对准未上漆区域进行补漆，最后完成整个产品的上漆过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (7)

1.一种自动喷漆系统，其特征在于，包括环形装置、旋转喷枪、补漆装置及工控机，其中，
环形装置包括：环形导轨；设于环形导轨上，用于悬挂待喷漆的产品的挂钩；及与工控机电连接，驱动挂钩沿环形导轨旋转的驱动机构；
旋转喷枪与工控机电连接，设于环形装置中间对应位置为待喷漆的产品上漆；
补漆装置包括：与工控机电连接，拍摄产品图像的摄像头；与工控机电连接，为产品补漆的补漆喷枪；及与工控机电连接，驱动补漆喷枪沿垂直方向上下运动的直线导轨机构；
工控机控制旋转喷枪为待喷漆产品初步上漆，通过摄像头检测产品的未上漆区域，根据摄像头拍摄信息计算出未上漆区域的位置，并通过控制驱动机构及直线导轨机构调整补漆喷枪与产品的位置，为产品的未上漆区域上漆，其中，采用如下方法计算出上漆区域和未上漆区域：
采用阙值T将初步上漆产品图像的灰度分割成两类；所述图像的混合密度为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure DEST_PATH_IMAGE003
分别为上漆区域和未上漆区域的平均灰度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure DEST_PATH_IMAGE005
分别为对应 平均灰度值的均方差，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE007
分别为上漆区域和未上漆区域的先验概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。
2.如权利要求1所述的自动喷漆系统，其特征在于，所述驱动机构包括：与环形导轨对应，且与挂钩连接的传送带；与传送带对应的第一传动轮及第二传动轮；及与工控机电连接，驱动第一传动轮转动的电机。
3.如权利要求1所述的自动喷漆系统，其特征在于，还包括：设于补漆喷枪上的永磁体；及与永磁体对应且与工控机电连接的霍尔传感器。
4.如权利要求1所述的自动喷漆系统，其特征在于，还包括罩于摄像头外的保护罩。
5.如权利要求1所述的自动喷漆系统，其特征在于，所述直线导轨机构为丝杠传动的直线导轨机构。
6.一种自动喷漆方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的自动喷漆系统中，包括：
步骤1：将待喷漆产品悬挂于挂钩上；
步骤2：控制旋转喷枪旋转喷漆，同时驱动挂钩沿环形导轨旋转，至待喷漆产品初步上漆完成，得到初步上漆产品；
步骤3：通过摄像头检测初步上漆产品的未上漆区域，根据摄像头拍摄信息计算出未上漆区域的位置；
步骤4：根据计算出的位置信息，调整补漆喷枪及初步上漆产品的位置，控制补漆喷枪为未上漆区域补漆，得到完成上漆的产品；
所述步骤3中采用如下方法计算出上漆区域和未上漆区域：
采用阙值T将初步上漆产品图像的灰度分割成两类；所述图像的混合密度为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure DEST_PATH_IMAGE012
分别为上漆区域和未上漆区域的平均灰度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure DEST_PATH_IMAGE014
分别为对应 平均灰度值的均方差，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure DEST_PATH_IMAGE016
分别为上漆区域和未上漆区域的先验概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure DEST_PATH_IMAGE018
。
7.如权利要求6所述的自动喷漆方法，其特征在于，所述步骤2中旋转喷枪的旋转方向与挂钩的旋转方向相反。
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