CN108816586A - 一种喷涂控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种喷涂控制装置及其控制方法，控制装置包括监控中心、处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器。本发明提供的喷涂控制装置及其控制方法，采用机器人实现智能喷涂，通过人机交互界面进行参数设置和启动喷涂，可在监控中心监控喷涂过程并获取喷涂轨迹等各种信息，通过处理器调控喷涂速度，通过修正模块修正喷涂枪头的实际喷涂轨迹与模拟仿真模块生成的喷涂轨迹结果相一致，确保整个装置的运行状态正常平稳，采用指纹识别模式，确保只有工作人员才能实施喷涂，提高喷涂装置的安全性，通过LED灯模块实现照明功能，人机交互性良好。

Description

一种喷涂控制装置及其控制方法

技术领域

本发明属于智能喷涂技术领域，具体涉及一种喷涂控制装置及其控制方法。

背景技术

为提高铸件、组合件等产品的表面质量和美观性、减少产品表面的不良气泡等，喷涂应运而生。目前采用的喷涂方式大多包括以下几种：1）人工喷涂，存在喷涂效率低、工作强度大、影响生命健康的缺陷；2）专业机器喷涂，需要根据机器类型配置不同的、专用的工装固定夹具，提高了造价和喷涂成本，且喷涂效率仍有待提高。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种喷涂控制装置及其控制方法。

发明方案：为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种喷涂控制装置，包括监控中心、处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器；

处理器与指纹采集模块、人机交互界面、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器相连，视觉传感器与图像处理模块相连接再与模拟仿真模块电连接，通过模拟仿真模块生成喷涂轨迹结果并传输至处理器，驱动液晶显示模块进行显示，处理器通过调速变频电机控制机器人上的喷涂枪头启闭，控制喷涂枪头按照喷涂轨迹结果对待喷工件进行喷涂，通过修正模块修正喷涂枪头的运行状态，处理器与监控中心通过CAN总线相连并向监控中心传输数据，实现远程调控。

进一步的，还包括LED灯模块，用于在暗光条件下进行照明，人机交互界面上设置用于控制LED灯模块启闭的虚拟开关，打开虚拟开关时，处理器接收点亮信号并驱动LED灯模块被点亮。

进一步的，所述指纹采集模块、图像处理模块、模拟仿真模块和修正模块集成于同一个接口板上。

进一步的，包括以下步骤：

步骤一、操作人员通过指纹采集模块进行身份验证，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，同时，人机交互界面进入喷涂模式，操作人员通过人机交互界面设置喷涂编号、喷涂厚度和喷涂时间等工艺参数并保存；

步骤二、视觉传感器启动，实时采集待喷工件的特征信息并传输至图像处理模块进行处理，获得待喷工件的容貌参数并传送至模拟仿真模块，模拟仿真模块接收并提取待喷工件容貌参数中的尺寸和形状等有效数据并生成对应的喷涂轨迹结果，再传送至处理器，驱动液晶显示模块进行显示待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果，同时，处理器还将待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果上传至监控中心，用于远程监控和保存；

步骤三、通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，通过速度传感器实时采集喷涂枪头的喷涂速度并上传至处理器进行处理，通过修正模块实时检测喷涂枪头在喷涂过程中的运行状态并处理后传输至处理器，驱动液晶显示模块进行实时显示，处理器通过调速变频电机调控喷涂枪头的喷涂速度。

进一步的，步骤一中，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，处理器内置的存储器内预先保存所有工作人员的头像、姓名、工作编号和指纹信息等数据，处理器调用存储器内的信息并与指纹采集模块采集的指纹进行校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，人机交互界面进入喷涂模式，若处理器未检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证失败”，连续两次均验证失败后，处理器控制人机交互界面锁定五分钟，五分钟后，返回步骤一重新操作。

进一步的，步骤三中，通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，修正模块不断检测喷涂枪头的实际工作轨迹参数并与模拟仿真模块生成的喷涂轨迹结果进行校对处理，使喷涂枪头的实际轨迹与喷涂轨迹结果一致时，传送至处理器，保证喷涂枪头按照喷涂轨迹结果进行喷涂作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种喷涂控制装置及其控制方法，控制装置包括监控中心、处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器，处理器与指纹采集模块、人机交互界面、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器相连，视觉传感器与图像处理模块相连接再与模拟仿真模块电连接，通过模拟仿真模块生成喷涂轨迹结果并传输至处理器，驱动液晶显示模块进行显示，处理器通过调速变频电机控制机器人上的喷涂枪头启闭，控制喷涂枪头按照喷涂轨迹结果对待喷工件进行喷涂，通过修正模块修正喷涂枪头的运行状态，处理器与监控中心通过CAN总线相连并向监控中心传输数据，实现远程调控。本发明提供的喷涂控制装置及其控制方法，采用机器人实现智能喷涂，通过人机交互界面进行参数设置和启动喷涂，可在监控中心监控喷涂过程并获取喷涂轨迹等各种信息，通过处理器调控喷涂速度，通过修正模块修正喷涂枪头的实际喷涂轨迹与模拟仿真模块生成的喷涂轨迹结果相一致，确保整个装置的运行状态正常平稳，采用指纹识别模式，确保只有工作人员才能实施喷涂，提高喷涂装置的安全性，还可通过LED灯模块实现照明功能，智能化水平高，人机交互性良好。

附图说明

图1为本发明的硬件结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示，一种喷涂控制装置，包括监控中心、供电模块及与供电模块电连接的处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机、速度传感器和LED灯模块，均可直接市购获得，采用现有工艺进行电学连接，处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机、速度传感器和LED灯模块均设置于机器人上并通过供电模块进行接入市电后供电运行，实现机器人智能喷涂，处理器与指纹采集模块、人机交互界面、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器相连，指纹采集模块、图像处理模块、模拟仿真模块和修正模块集成于同一个接口板上，视觉传感器与图像处理模块相连接再与模拟仿真模块电连接，通过模拟仿真模块生成喷涂轨迹结果并传输至处理器，驱动液晶显示模块进行显示，处理器通过调速变频电机控制机器人上的喷涂枪头启闭，控制喷涂枪头按照喷涂轨迹结果对待喷工件进行喷涂，通过修正模块修正喷涂枪头的运行状态，处理器与监控中心通过CAN总线相连并向监控中心传输数据，实现远程调控。

在暗光条件下通过LED灯模块进行照明，人机交互界面上设置用于控制LED灯模块启闭的虚拟开关，打开虚拟开关时，处理器接收点亮信号并驱动LED灯模块被点亮。

一种喷涂控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、操作人员通过指纹采集模块进行身份验证，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，同时，人机交互界面进入喷涂模式，操作人员通过人机交互界面设置喷涂编号、喷涂厚度和喷涂时间等工艺参数并保存；

步骤二、视觉传感器启动，实时采集待喷工件的特征信息并传输至图像处理模块进行处理，获得待喷工件的容貌参数并传送至模拟仿真模块，模拟仿真模块接收并提取待喷工件容貌参数中的尺寸和形状等有效数据并生成对应的喷涂轨迹结果，再传送至处理器，驱动液晶显示模块进行显示待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果，同时，处理器还将待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果上传至监控中心，用于远程监控和保存；

步骤三、通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，通过速度传感器实时采集喷涂枪头的喷涂速度并上传至处理器进行处理，通过修正模块实时检测喷涂枪头在喷涂过程中的运行状态并处理后传输至处理器，驱动液晶显示模块进行实时显示，处理器通过调速变频电机调控喷涂枪头的喷涂速度。

步骤一中，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，处理器内置的存储器内预先保存所有工作人员的头像、姓名、工作编号和指纹信息等数据，处理器调用存储器内的信息并与指纹采集模块采集的指纹进行校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，人机交互界面进入喷涂模式，若处理器未检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证失败”，连续两次均验证失败后，处理器控制人机交互界面锁定五分钟，五分钟后，返回步骤一重新操作。

步骤三中，通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，修正模块不断检测喷涂枪头的实际工作轨迹参数并与模拟仿真模块生成的喷涂轨迹结果进行校对处理，使喷涂枪头的实际轨迹与喷涂轨迹结果一致时，传送至处理器，保证喷涂枪头按照喷涂轨迹结果进行喷涂作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种喷涂控制装置，其特征在于，包括监控中心、处理器、指纹采集模块、人机交互界面、视觉传感器、图像处理模块、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器；

所述处理器与指纹采集模块、人机交互界面、模拟仿真模块、修正模块、液晶显示模块、语音播报模块、调速变频电机和速度传感器相连，视觉传感器与图像处理模块相连接再与模拟仿真模块电连接，通过模拟仿真模块生成喷涂轨迹结果并传输至处理器，驱动液晶显示模块进行显示，处理器通过调速变频电机控制机器人上的喷涂枪头启闭，控制喷涂枪头按照喷涂轨迹结果对待喷工件进行喷涂，通过修正模块修正喷涂枪头的运行状态，处理器与监控中心通过CAN总线相连并向监控中心传输数据，实现远程调控。

2.根据权利要求1所述的一种喷涂控制装置，其特征在于，还包括LED灯模块，用于在暗光条件下进行照明，人机交互界面上设置用于控制LED灯模块启闭的虚拟开关，打开虚拟开关时，处理器接收点亮信号并驱动LED灯模块被点亮。

3.根据权利要求1所述的一种喷涂控制装置，其特征在于，所述指纹采集模块、图像处理模块、模拟仿真模块和修正模块集成于同一个接口板上。

4.采用权利要求1-3任一所述的一种喷涂控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、操作人员通过指纹采集模块进行身份验证，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，同时，人机交互界面进入喷涂模式，操作人员通过人机交互界面设置喷涂编号、喷涂厚度和喷涂时间等工艺参数并保存；

步骤二、视觉传感器启动，实时采集待喷工件的特征信息并传输至图像处理模块进行处理，获得待喷工件的容貌参数并传送至模拟仿真模块，模拟仿真模块接收并提取待喷工件容貌参数中的尺寸和形状等有效数据并生成对应的喷涂轨迹结果，再传送至处理器，驱动液晶显示模块进行显示待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果，同时，处理器还将待喷工件的容貌参数和喷涂轨迹结果上传至监控中心，用于远程监控和保存；

步骤三、通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，通过速度传感器实时采集喷涂枪头的喷涂速度并上传至处理器进行处理，通过修正模块实时检测喷涂枪头在喷涂过程中的运行状态并处理后传输至处理器，驱动液晶显示模块进行实时显示，处理器通过调速变频电机调控喷涂枪头的喷涂速度。

5.根据权利要求4所述的一种喷涂控制装置的控制方法，其特征在于，步骤一中，指纹采集模块采集操作人员的指纹信息并传输至处理器进行信息校对，处理器内置的存储器内预先保存所有工作人员的头像、姓名、工作编号和指纹信息等数据，处理器调用存储器内的信息并与指纹采集模块采集的指纹进行校对，若处理器检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证成功”，人机交互界面进入喷涂模式，若处理器未检索到相一致的指纹，则处理器驱动语音播报模块发声播报“验证失败”，连续两次均验证失败后，处理器控制人机交互界面锁定五分钟，五分钟后，返回步骤一重新操作。

6.根据权利要求4所述的一种喷涂控制装置的控制方法，其特征在于，步骤三中，通过人机交互界面点击“喷涂启动”，处理器接收启动命令并通过变速调频电机驱动喷涂枪头启动，通过喷涂枪头对待喷工件进行喷涂，修正模块不断检测喷涂枪头的实际工作轨迹参数并与模拟仿真模块生成的喷涂轨迹结果进行校对处理，使喷涂枪头的实际轨迹与喷涂轨迹结果一致时，传送至处理器，保证喷涂枪头按照喷涂轨迹结果进行喷涂作业。