CN110404713A - 一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法 - Google Patents

一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于机器人设备技术领域，公开了一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法。本发明包括喷涂机器人和3D扫描设备，还包括喷涂控制模块和悬挂轨道，铝型材活动连接于悬挂轨道下端，喷涂机器人、3D扫描设备和喷涂控制模块均设置于铝型材的一侧，且喷涂控制模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接。本发明结构简单，悬挂轨道方便铝型材滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备实现铝型材的建模，喷涂控制模块实现建模信息的处理，生成喷涂机器人的运行轨迹信息，便于喷涂机器人后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。

Description

一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法
技术领域
本发明属于机器人设备技术领域，具体涉及一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法。
背景技术
目前在型材自动喷涂行业应用最广泛的是往复机喷涂模式，其存在以下弊病：
1、无法识别型材与喷枪的距离，在实际喷涂中存在喷涂厚度不均匀；
2、往复机不能喷涂型材沟槽中的阴角，必须采用人工补喷。使人暴露在有毒有害的环境中，且喷涂质量得不到保证。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种铝型材智能喷涂系统及其喷涂方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人和3D扫描设备，还包括喷涂控制模块和悬挂轨道，铝型材活动连接于悬挂轨道下端，喷涂机器人、3D扫描设备和喷涂控制模块均设置于铝型材的一侧，且喷涂控制模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接。
进一步优选的是，所述喷涂控制模块为计算机。也可以为手机或ipad等控制系统终端，其均为现有的设备，可以对建模信息进行处理并生成需要的运行轨迹信息，方便喷涂机器人按照运行轨迹信息运行喷涂，实现完整的喷涂工作。
更进一步优选的是，所述悬挂轨道为环形的悬挂轨道。即悬挂轨道是一个封闭的悬挂轨道，方便铝型材沿着悬挂轨道进行循环性的移动。
更进一步优选的是，所述喷涂控制模块通过WIFI模块或蓝牙模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接。即喷涂控制模块可以通过WIFI模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接，便于接收信息和将处理生成的信息推送出去，使得信息的传递更加方便，同时喷涂控制模块也可以通过导线与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接，实现信息的接收和推送。
一种如上述任一项所述铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，包括如下具体步骤：
S100.3D扫描设备对待喷涂铝型材进行扫描并传回数据建模，并将建模信息推送给喷涂控制模块；
S200.喷涂控制模块获取3D扫描设备获取的建模信息，处理生成喷涂机器人的运行轨迹信息，并将处理生成的运行轨迹信息推送给喷涂机器人；
S300.喷涂机器人获取喷涂控制模块处理生成的运行轨迹信息，并根据运行轨迹信息对待喷涂铝型材运行喷涂，完成最终的喷涂铝型材。
进一步优选的是，所述3D扫描设备为带有深度相机的3D激光扫描仪，在步骤S100中，3D激光扫描仪打出的激光经过悬挂轨道的下方，待喷涂铝型材沿着悬挂轨道经过3D激光扫描仪打出的激光时，会阻挡激光，3D激光扫描仪上的深度相机捕捉到激光的点位信息，3D激光扫描仪自身的底层算法会记录当前工件点位的距离等信息，待喷涂铝型材从激光前连续经过时，通过不断的扫描点位信息，从而得到工件的位置形状的点云图像信息，即得到待喷涂铝型材的建模信息。需要说明的是，本发明中的3D扫描设备4和喷涂机器人5等采用现有装备技术即可，如3D扫描设备4可以但不仅仅限制于采用CurveRobot品牌的单目3D扫描仪，喷涂机器人5可以但不仅仅限制于采用型号为MOTOMAN-MH50-20的YASKAWA牌机器人。
更进一步优选的是，建模信息包括待喷涂铝型材的尺寸信息和空间位置信息。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，悬挂轨道方便铝型材滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备实现铝型材的建模，喷涂控制模块实现建模信息的处理，生成喷涂机器人的运行轨迹信息，便于喷涂机器人后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-悬挂轨道；2-铝型材；3-挂钩；4-3D扫描设备；5-喷涂机器人；6-喷涂控制模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人5和3D扫描设备4，还包括喷涂控制模块6和悬挂轨道1，铝型材2活动连接于悬挂轨道1下端，喷涂机器人5、3D扫描设备4和喷涂控制模块6均设置于铝型材2的一侧，且喷涂控制模块6与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接。需要说明的是，本发明不仅仅适用于铝型材2，也可以适用于其他型材的喷涂，其中铝型材2可通过人为手动的方式在悬挂轨道1下端滑动，也可以在悬挂轨道1和铝型材2之间安装现有的电动滑轮(如电动葫芦)，使得铝型材2可以按照要求自行在悬挂轨道1的下端滑行，使得整体的操作更加方便。需要具体说明的是，铝型材2可以固定与一个挂钩3上，挂钩3滑动连接于悬挂轨道1，通过挂钩3的滑动带动铝型材2的滑动，这样即不会影响铝型材2的滑动，也不会影响3D扫描设备4对铝型材2进行扫描。
本发明结构简单，悬挂轨道1方便铝型材2滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材2的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材2；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
实施例二：
如图1所示，本实施例提供一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人5和3D扫描设备4，还包括喷涂控制模块6和悬挂轨道1，铝型材2活动连接于悬挂轨道1下端，喷涂机器人5、3D扫描设备4和喷涂控制模块6均设置于铝型材2的一侧，且喷涂控制模块6与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接。需要说明的是，本发明不仅仅适用于铝型材2，也可以适用于其他型材的喷涂，其中铝型材2可通过人为手动的方式在悬挂轨道1下端滑动，也可以在悬挂轨道1和铝型材2之间安装现有的电动滑轮(如电动葫芦)，使得铝型材2可以按照要求自行在悬挂轨道1的下端滑行，使得整体的操作更加方便。需要具体说明的是，铝型材2可以固定与一个挂钩3上，挂钩3滑动连接于悬挂轨道1，通过挂钩3的滑动带动铝型材2的滑动，这样即不会影响铝型材2的滑动，也不会影响3D扫描设备4对铝型材2进行扫描。
本发明结构简单，悬挂轨道1方便铝型材2滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材2的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材2；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
本实施例中需要进一步具体的是，所述喷涂控制模块6为计算机、手机或ipad等控制系统终端，其均为现有的设备，可以对建模信息进行处理并生成需要的运行轨迹信息，方便喷涂机器人5按照运行轨迹信息运行喷涂，实现完整的喷涂工作。
实施例三：
如图1所示，本实施例提供一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人5和3D扫描设备4，还包括喷涂控制模块6和悬挂轨道1，铝型材2活动连接于悬挂轨道1下端，喷涂机器人5、3D扫描设备4和喷涂控制模块6均设置于铝型材2的一侧，且喷涂控制模块6与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接。需要说明的是，本发明不仅仅适用于铝型材2，也可以适用于其他型材的喷涂，其中铝型材2可通过人为手动的方式在悬挂轨道1下端滑动，也可以在悬挂轨道1和铝型材2之间安装现有的电动滑轮(如电动葫芦)，使得铝型材2可以按照要求自行在悬挂轨道1的下端滑行，使得整体的操作更加方便。需要具体说明的是，铝型材2可以固定与一个挂钩3上，挂钩3滑动连接于悬挂轨道1，通过挂钩3的滑动带动铝型材2的滑动，这样即不会影响铝型材2的滑动，也不会影响3D扫描设备4对铝型材2进行扫描。
本发明结构简单，悬挂轨道1方便铝型材2滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材2的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材2；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
本实施例中需要进一步说明的是，所述悬挂轨道1为环形的悬挂轨道1。即悬挂轨道1是一个封闭的悬挂轨道1，方便铝型材2沿着悬挂轨道1进行循环性的移动。
实施例四：
如图1所示，本实施例提供一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人5和3D扫描设备4，还包括喷涂控制模块6和悬挂轨道1，铝型材2活动连接于悬挂轨道1下端，喷涂机器人5、3D扫描设备4和喷涂控制模块6均设置于铝型材2的一侧，且喷涂控制模块6与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接。需要说明的是，本发明不仅仅适用于铝型材2，也可以适用于其他型材的喷涂，其中铝型材2可通过人为手动的方式在悬挂轨道1下端滑动，也可以在悬挂轨道1和铝型材2之间安装现有的电动滑轮(如电动葫芦)，使得铝型材2可以按照要求自行在悬挂轨道1的下端滑行，使得整体的操作更加方便。需要具体说明的是，铝型材2可以固定与一个挂钩3上，挂钩3滑动连接于悬挂轨道1，通过挂钩3的滑动带动铝型材2的滑动，这样即不会影响铝型材2的滑动，也不会影响3D扫描设备4对铝型材2进行扫描。
本发明结构简单，悬挂轨道1方便铝型材2滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材2的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材2；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
本实施例中需要进一步具体的是，所述喷涂控制模块6为计算机、手机或ipad等控制系统终端，其均为现有的设备，可以对建模信息进行处理并生成需要的运行轨迹信息，方便喷涂机器人5按照运行轨迹信息运行喷涂，实现完整的喷涂工作。
本实施例中需要进一步说明的是，所述悬挂轨道1为环形的悬挂轨道1。即悬挂轨道1是一个封闭的悬挂轨道1，方便铝型材2沿着悬挂轨道1进行循环性的移动。
实施例五：
本实施例是在实施例一至实施例四中任一实施例基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例一至实施例四中任一实施例的具体区别是：
本实施例中需要进一步说明的是，所述喷涂控制模块6通过WIFI模块或蓝牙模块与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接。即喷涂控制模块6可以通过WIFI模块与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接，便于接收信息和将处理生成的信息推送出去，使得信息的传递更加方便，同时喷涂控制模块6也可以通过导线与喷涂机器人5和3D扫描设备4分别通讯连接，实现信息的接收和推送。
实施例六：
本实施例提供了一种如实施例一至实施例五中任一实施例所述铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，包括如下具体步骤：
S100.3D扫描设备4对待喷涂铝型材进行扫描并传回数据建模，并将建模信息推送给喷涂控制模块6；
S200.喷涂控制模块6获取3D扫描设备4获取的建模信息，处理生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，并将处理生成的运行轨迹信息推送给喷涂机器人5；进一步说明的是，建模信息包括待喷涂铝型材的尺寸信息和空间位置信息。
S300.喷涂机器人5获取喷涂控制模块6处理生成的运行轨迹信息，并根据运行轨迹信息对待喷涂铝型材运行喷涂，完成最终的喷涂铝型材。
本发明的喷涂方法通过悬挂轨道1方便铝型材滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
实施例七：
本实施例提供了一种如实施例一至实施例五中任一实施例所述铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，包括如下具体步骤：
S100.3D扫描设备4对待喷涂铝型材进行扫描并传回数据建模，并将建模信息推送给喷涂控制模块6；
S200.喷涂控制模块6获取3D扫描设备4获取的建模信息，处理生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，并将处理生成的运行轨迹信息推送给喷涂机器人5；进一步说明的是，建模信息包括待喷涂铝型材的尺寸信息和空间位置信息。
S300.喷涂机器人5获取喷涂控制模块6处理生成的运行轨迹信息，并根据运行轨迹信息对待喷涂铝型材运行喷涂，完成最终的喷涂铝型材。
本发明的喷涂方法通过悬挂轨道1方便铝型材滑动，便于在建模和喷涂时使用，3D扫描设备4实现铝型材的建模，喷涂控制模块6实现建模信息的处理，生成喷涂机器人5的运行轨迹信息，便于喷涂机器人5后期按照运行轨迹进行喷涂，形成喷涂后的铝型材；本发明整体的结构清晰，自动化程度强，喷涂质量和效率比人工更高，可以大量的节省人工成本。
本实施例中需要进一步具体的是，所述3D扫描设备4为带有深度相机的3D激光扫描仪，在步骤S100中，3D激光扫描仪打出的激光经过悬挂轨道1的下方，待喷涂铝型材沿着悬挂轨道1经过3D激光扫描仪打出的激光时，会阻挡激光，3D激光扫描仪上的深度相机捕捉到激光的点位信息，3D激光扫描仪自身的底层算法会记录当前工件点位的距离等信息，待喷涂铝型材从激光前连续经过时，通过不断的扫描点位信息，从而得到工件的位置形状的点云图像信息，即得到待喷涂铝型材的建模信息。
需要说明的是，本发明中的3D扫描设备4和喷涂机器人5等采用现有装备技术即可，如3D扫描设备4可以但不仅仅限制于采用CurveRobot品牌的单目3D扫描仪，喷涂机器人5可以但不仅仅限制于采用型号为MOTOMAN-MH50-20的YASKAWA牌机器人。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝型材智能喷涂系统，包括喷涂机器人和3D扫描设备，其特征在于，还包括喷涂控制模块和悬挂轨道，铝型材活动连接于悬挂轨道下端，喷涂机器人、3D扫描设备和喷涂控制模块均设置于铝型材的一侧，且喷涂控制模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材智能喷涂系统，其特征在于，所述喷涂控制模块为计算机。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材智能喷涂系统，其特征在于，所述悬挂轨道为环形的悬挂轨道。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种铝型材智能喷涂系统，其特征在于，所述喷涂控制模块通过WIFI模块或蓝牙模块与喷涂机器人和3D扫描设备分别通讯连接。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S100.3D扫描设备对待喷涂铝型材进行扫描并传回数据建模，并将建模信息推送给喷涂控制模块；
S200.喷涂控制模块获取3D扫描设备获取的建模信息，处理生成喷涂机器人的运行轨迹信息，并将处理生成的运行轨迹信息推送给喷涂机器人；
S300.喷涂机器人获取喷涂控制模块处理生成的运行轨迹信息，并根据运行轨迹信息对待喷涂铝型材运行喷涂，完成最终的喷涂铝型材。
6.根据权利要求5所述的铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，其特征在于，所述3D扫描设备为带有深度相机的3D激光扫描仪，在步骤S100中，3D激光扫描仪打出的激光经过悬挂轨道的下方，待喷涂铝型材沿着悬挂轨道经过3D激光扫描仪打出的激光时，3D激光扫描仪上的深度相机捕捉到激光的点位信息，得到待喷涂铝型材的建模信息。
7.根据权利要求5或6所述的铝型材智能喷涂系统的喷涂方法，其特征在于，建模信息包括待喷涂铝型材的尺寸信息和空间位置信息。
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