CN110449328A - 一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，确定施工区域和遮蔽区域后，在第二喷涂区域的外侧设置喷漆起点和喷漆终点，并根据喷枪重叠距离和第二喷涂区域的获取由上至下一次依次交替连接的水平轨迹和竖直轨迹，其中竖直轨迹位于施工区域外侧，组合得出喷枪轨迹，同时确保了喷枪的移动范围在第二喷涂区域内，对比起人工喷漆而言，本发明的技术方案能够在规划好施工区域和喷枪轨迹的前提下，根据预先设定的喷枪参数实现自动喷漆，提高了喷漆的质量和精准度，同时仅需要进行一次遮蔽，减少了遮蔽材料的成本。

Description

一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺

技术领域

本发明涉及喷漆工艺领域，特别涉及一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺。

背景技术

汽车漆面修复通常在喷漆房进行操作，现有的喷漆大多数通过人工完成，人工喷涂工艺中，需要采用遮蔽材料围起损失区域进行喷涂，每层涂层喷涂完都会进行一次扩大范围的遮蔽，以保证由于喷涂不均匀导致的色差缓慢渐变，而人工作业时，对喷漆的枪距、气压、流量、扇幅都是根据施工人员个人习惯设置，很容易导致漆膜厚度不均，颜色存在差异，并且逐渐扩大遮蔽范围也会增加涂料和遮蔽材料的成本。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，能够通过机器人控制喷枪对损失区域进行精准喷涂，提高工作效率。

根据本发明的第一方面，提供一种用于及其修补的机器人喷漆工艺，包括以下步骤：

获取漆面的施工区域和遮蔽区域；

获取喷漆起点和喷漆终点，所述喷漆起点和喷漆终点分别位于所述施工区域的外侧的上端和下端；

获取喷枪重叠距离，根据所述施工区域和喷漆重叠距离得出喷枪轨迹，所述喷枪轨迹包括由上至下依次交替连接的水平轨迹和竖直轨迹，其中竖直轨迹位于施工区域外侧；

喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜；

所述喷枪获取预先设定的喷枪参数，在施工区域内沿水平轨迹移动时执行喷漆并调整喷枪的角度至与漆面垂直，而在施工区域外沿水平轨迹移动以及沿竖直轨迹移动时停止喷漆并调整喷枪的角度指向施工区域外侧方向，当喷枪移动至喷漆终点时完成喷漆。

进一步，所述获取施工区域和遮蔽区域具体包括以下步骤：

所述施工区域由内至外分为n层，依次包括第一喷涂区域、第二喷涂区域……以此类推，以闭合且连续的曲线对车漆的受损部位进行包围，作为第一喷涂区域；

根据预先设定的第一外延距离对所述第一喷涂区域的曲线向外扩展，所形成的封闭区域为第二喷涂区域；

第二喷涂区域根据预先设定的第二外延距离对所述第二喷涂区域的曲线向外扩展，所形成的封闭区域以外的区域为遮蔽区域。

进一步，所述第一喷涂区域和第二喷涂区域的形状为椭圆形、圆形或多边形。

进一步，所述遮蔽区域用遮蔽纸和遮蔽膜进行复合遮蔽。

进一步，所述喷漆起点的水平位置不高于所述施工区域的上边缘，所述喷漆终点的水平位置不低于所述施工区域的下边缘。

进一步，所述水平轨迹的长度不小于所述施工区域的宽度，所述竖直轨迹的长度为喷枪重叠距离。

进一步，所述喷枪参数包括移动速度、枪距、气压和流量。

进一步，所述喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜，与漆面之间的夹角为20～80°。

进一步，所述在施工区域内沿水平轨迹移动时执行喷漆具体包括以下步骤：

所述喷枪从喷漆起点启动并开始喷漆；

当喷枪沿水平轨迹移动至与施工区域边沿时，停止喷漆并保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边倾斜，直到旋转20～80°；

所述喷枪沿竖直轨迹移动至与下一水平轨迹的交点后，并将喷枪与漆面之间的距离调整为枪距；

喷枪沿水平轨迹向施工区域边沿移动，喷枪保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边旋转，直到到达施工区域边沿时，喷枪与漆面垂直；

喷枪沿水平轨迹执行喷漆。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明提供了一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，确定施工区域和遮蔽区域后，在第二喷涂区域的外侧设置喷漆起点和喷漆终点，并根据喷枪重叠距离和第二喷涂区域的获取由上至下一次依次交替连接的水平轨迹和竖直轨迹，其中竖直轨迹位于施工区域外侧，组合得出喷枪轨迹，同时确保了喷枪的移动范围在第二喷涂区域内，对比起人工喷漆而言，本发明的技术方案能够在规划好施工区域和喷枪轨迹的前提下，根据预先设定的喷枪参数实现自动喷漆，提高了喷漆的质量和精准度，同时仅需要进行一次遮蔽，减少了遮蔽材料的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺的流程图；

图2为本发明实施例一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺的区域示意图；

图3为本发明实施例一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺中获取施工区域和遮蔽区域的流程图；

图4为本发明实施例一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺中沿水平轨迹移动时执行喷漆的流程图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，本实施例所提供的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，具体包括以下步骤：

步骤S100，获取漆面的施工区域和遮蔽区域1；

步骤S200，获取喷漆起点6和喷漆终点7，所述喷漆起点6和喷漆终点7位于所述施工区域的外侧的上端和下端；

步骤S300，获取喷枪重叠距离，根据所述施工区域和喷漆重叠距离得出喷枪轨迹，所述喷枪轨迹包括由上至下依次交替连接的水平轨迹3和竖直轨迹8，其中竖直轨迹8位于施工区域外侧，相邻喷枪重叠的宽度即为喷枪重叠距离；

步骤S400，喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜；

步骤S500，所述喷枪获取预先设定的喷枪参数，在施工区域内沿水平轨迹3移动时执行喷漆并调整喷枪的角度至与漆面垂直，即喷枪有一个类似从外向内摆枪的动作，而在施工区域外沿水平轨迹移动以及沿竖直轨迹移动时停止喷漆并调整喷枪的角度指向施工区域外侧方向，即在施工区域外沿水平轨迹时，喷枪有一个向外甩枪、漂枪的动作，而在竖直轨迹移动时喷枪维持朝向施工区域外侧倾斜的角度，当喷枪移动至喷漆终点7时完成喷漆。其中，需要说明的是，步骤S100至步骤S500仅为一次喷漆的步骤，如果实际施工过程需要对漆面进行多次喷漆，调整施工区域后重复执行步骤S100至步骤S500即可，例如对车门进行整门喷漆，首先确定最小范围的施工区域，完成一次喷漆后将施工区域1至10厘米，直至对整个车门完成喷漆，从而确保喷漆完成后漆面均匀。可以理解的是，本实施例所涉及的多次喷漆包括对整个漆面喷漆和对局部区域进行多次喷漆，在对整个漆面喷漆时，施工区域逐次等距离增大，若仅对漆面的局部进行多次喷漆，施工区域每次增大的距离逐渐增加，以减少漆面的色差，具体的施工区域确定方式根据实际生产需求调整即可。需要说明的是，遮蔽区域1与施工区域之间留有一定距离，本实施例优选为1-30厘米，根据每次施工区域的扩大从30厘米缩小至1厘米，具体距离根据实际施工需求调整即可。

其中，需要说明的是，喷漆起点6和喷漆终点7可以在第二喷涂区域2的任意一侧，本实施例以喷漆起点6在第二喷涂区域2的左侧、喷漆终点7在第二喷涂区域2的右侧为例，所得出的喷枪轨迹如图2所示呈反向S型，若喷漆起点6位于第二喷涂区域2的右侧，则喷枪轨迹呈正向S型，满足在第二喷涂区域2进行横向交错移动即可。可以理解的是，本实施例中喷枪的移动轨迹仅能在施工区域中从上至下移动，便于喷枪的操作。

其中，需要说明的是，喷漆起点6和喷漆终点7与所述施工区域的边缘的水平距离为2至5厘米，由于本实施例中喷枪在喷漆起点6开始喷漆，因此喷漆起点6距离施工区域的边缘具有一定距离，能够确保第二喷涂区域2的边缘开始接触喷出的车漆，以确保施工区域中车漆的均匀。

参考图3，进一步，在本发明的另一个实施例中，所述获取施工区域和遮蔽区域1具体包括以下步骤：

步骤S101，所述施工区域由内至外分为n层，依次包括第一喷涂区域、第二喷涂区域……以此类推，以闭合且连续的曲线对车漆的受损部位4进行包围，作为第一喷涂区域5；

步骤S102，根据预先设定的第一外延距离对所述第一喷涂区域5的曲线向外扩展，所形成的封闭区域为第二喷涂区域2；

步骤S103，根据预先设定的第二外延距离对所述第二喷涂区域2的曲线向外扩展，所形成的封闭区域以外的区域为遮蔽区域1。

以后第n喷涂区域可根据上述步骤以此类推。

其中，需要说明的是，步骤S101中对受损部位4的识别通过计算机计算得出，可以是通过任意图像识别技术获取，本实施例优选采用现有专利中申请号为CN109046901A的一种汽车漆修补轨迹规划方法中所提及的方法，在此不再赘述。

其中，需要说明的是，第一外延距离为3至10厘米，所述第二外延距离为3至20厘米，上述数值仅为本实施例的优选，也可以根据实际生产需求调整。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述第一喷涂区域5和第二喷涂区域2的形状为椭圆形、圆形或多边形。

其中，需要说明的是，椭圆形、圆形或多边形仅为本实施例的优选，多边形可以是三角形、长方形或梯形，具体形状根据实际施工需求调整即可。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述遮蔽区域1用遮蔽纸和遮蔽膜进行复合遮蔽。

其中，需要说明的是，遮蔽区域1可以用任意材料进行遮蔽，遮蔽纸和遮蔽膜为本实施例的优选，能够有效降低遮蔽材料的成本，也可以采用其他遮蔽材料，能够实现遮蔽即可。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述喷漆起点6的水平位置不高于所述第二喷涂区域的上边缘，所述喷漆终点7的水平位置不低于所述第二喷涂区域的下边缘。

其中，需要说明的是，由于喷枪的喷漆具有一定的范围，对于第二喷涂区域2的上侧和下侧喷漆通过上述范围进行覆盖，因此喷漆起点6和喷漆终点7的水平位置位于第二喷涂区域2的范围内，可以有效节约喷漆次数，进而节约成本。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述水平轨迹3的长度不小于所述施工区域的宽度，所述竖直轨迹8的长度为喷枪重叠距离。

其中，需要说明的是，由于喷枪进行喷漆时具有一定的范围，为了在不同水平轨迹3喷漆时重复喷漆，需要设置喷漆重复距离，其距离为竖直轨迹8的长度，本实施例优选的距离为2至10厘米，能够实现喷枪在不同水平轨迹3所喷的车漆不重复即可，具体数值根据实际施工时油漆种类调整即可。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述喷枪参数包括移动速度、枪距、气压和流量。

其中，需要说明的是，本实施例优选移动速度为10至60厘米每秒，所述枪距为5至20厘米，气压和流量在不同油漆种类的情况下不同，因此具体数值根据实际油漆种类调整即可。

进一步，在本发明的另一个实施例中，所述喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜并与漆面之间的夹角为20～80°。

其中，需要说明的是，喷枪移动时与漆面的夹角可以是任意数值，本实施例优选为20～80°，便于带动喷枪的机械手的移动。

参考图4，进一步，在本发明的另一个实施例中，所述在施工区域内沿水平轨迹3移动时执行喷漆具体包括以下步骤：

步骤S501，所述喷枪从喷漆起点6启动并开始喷漆；

步骤S502，当喷枪沿水平轨迹3移动至与施工区域边沿时，停止喷漆并保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边倾斜，直到旋转20～80°；

步骤S503，所述喷枪沿竖直轨迹8移动至与下一水平轨迹3的交点后，并将喷枪与漆面之间的距离调整为枪距；

喷枪沿水平轨迹向施工区域边沿移动，喷枪保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边旋转，直到到达施工区域边沿时，喷枪与漆面垂直；

喷枪沿水平轨迹3执行喷漆。

其中，需要说明的是，本实施例优选在步骤S502中喷枪与漆面之间的距离增加2至10厘米，具体数值根据实际施工需求调整即可。需要说明的是，步骤S502中喷漆沿运动方向旋转20～80°，使得喷枪在竖直轨迹8移动时与漆面的夹角为20～80°或135度，便于机械手的移动和控制，具体的数值可以根据实际生产的需求调整。

其中，需要说明的是，本实施例中优选仅在水平轨迹3移动时喷漆，在竖直轨迹8移动时停止喷漆，以确保漆面的均匀，若在竖直轨迹8移动时不停止喷漆，很容易造成竖直轨迹8处的油漆厚于其他区域，影响喷漆效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于，包括以下步骤：获取漆面的施工区域和遮蔽区域；

获取喷漆起点和喷漆终点，所述喷漆起点和喷漆终点分别位于所述施工区域外侧的上端和下端；

获取喷枪重叠距离，根据所述施工区域和喷漆重叠距离得出喷枪轨迹，所述喷枪轨迹包括由上至下依次交替连接的水平轨迹和竖直轨迹，其中竖直轨迹位于施工区域外侧；

喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜；

所述喷枪获取预先设定的喷枪参数，在施工区域内沿水平轨迹移动时执行喷漆并调整喷枪的角度至与漆面垂直，而在施工区域外沿水平轨迹移动以及沿竖直轨迹移动时停止喷漆并调整喷枪的角度指向施工区域外侧方向，当喷枪移动至喷漆终点时完成喷漆。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于，所述获取施工区域和遮蔽区域具体包括以下步骤：

所述施工区域由内至外分为n层，依次包括第一喷涂区域、第二喷涂区域……以此类推，以闭合且连续的曲线对车漆的受损部位进行包围，作为第一喷涂区域；

根据预先设定的第一外延距离对所述第一喷涂区域的曲线向外扩展，所形成的封闭区域为第二喷涂区域；

第二喷涂区域根据预先设定的第二外延距离对所述第二喷涂区域的曲线向外扩展，所形成的封闭区域以外的区域为遮蔽区域。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述第一喷涂区域和第二喷涂区域的形状为椭圆形、圆形或多边形。

4.根据权利要求2所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述遮蔽区域用遮蔽纸和遮蔽膜进行复合遮蔽。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述喷漆起点的水平位置不高于所述施工区域的上边缘，所述喷漆终点的水平位置不低于所述施工区域的下边缘。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述水平轨迹的长度不小于所述施工区域的宽度，所述竖直轨迹的长度为喷枪重叠距离。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述喷枪参数包括移动速度、枪距、气压和流量。

8.根据权利要求1所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述喷枪移动至所述喷漆起点，且喷枪向施工区域外侧方向倾斜，与漆面之间的夹角为20～80°。

9.根据权利要求8所述的一种用于汽车修补的机器人喷漆工艺，其特征在于：所述在施工区域内沿水平轨迹移动时执行喷漆具体包括以下步骤：

所述喷枪从喷漆起点启动并开始喷漆；

当喷枪沿水平轨迹移动至与施工区域边沿时，停止喷漆并保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边倾斜，直到旋转20～80°；

所述喷枪沿竖直轨迹移动至与下一水平轨迹的交点后，并将喷枪与漆面之间的距离调整为枪距；

喷枪沿水平轨迹向施工区域边沿移动，喷枪保持指向施工区域外侧方向，一边移动一边旋转，直到到达施工区域边沿时，喷枪与漆面垂直；喷枪沿水平轨迹执行喷漆。