CN117162670A - 一种用于厢体的机器人自动喷码系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于厢体的机器人自动喷码系统，包括主控模块、供电模块、图像生成模块、喷码模块以及视觉识别模块；视觉识别模块用于定位机器人的位置，判断厢体的位置，同时采集厢体图像信息，获取待喷码厢体的几何信息；图像生成模块用于对几何信息优化处理以生成厢体的三维模型，并生成厢体与喷码模块之间的位置关系；轨迹生成模块用于根据图像生成模块生成的厢体三维模型以及视觉识别模块采集的厢体几何信息，自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹；喷码模块用于根据图像生成模块生成的厢体与喷码模块之间的位置关系以及轨迹生成模块生成的喷涂轨迹，执行喷码操作；主控模块用于各模块之间的逻辑控制；供电模块用于给各模块提供电能。
Description
技术领域
本发明涉及喷涂应用技术领域，具体是指一种用于厢体的机器人自动喷码系统。
背景技术
货运车厢、油罐车及平板车体等需要喷涂一些标识来标明厢体的特征或者载重参数等，表面喷涂则是其标志喷涂必不可少的一环，常见的主要是通过手动进行喷涂，通过先放置漏模、然后手动喷漆实现，针对不同喷涂内容需要制作更换不同漏模，并且喷漆时会造成油漆挥发，污染环境，人工不得不佩戴防毒面具来操作，有时一次处理不好，还需多次补喷才能达到效果。而且人工喷涂作业质量不稳定，喷枪设置和工艺参数等诸多因素皆由人工经验决定，导致整个产品的质量参差不齐，另外，喷涂作业环境恶劣，长时间工作对工人身体健康有严重危害。
近年来，随着机器人应用的普及、对喷涂产品质量的要求提高和人工成本的不断提高，替代传统手工作业的机器人喷涂系统应运而生。但是常见的喷涂机器人多为固定式，移动不方便，存在着场地要求高，工作柔性差，编程工作量大等诸多局限性，而且传统的机器人由技术人员通过控制器操纵机器人移动，记录轨迹关键点的机器人关节转角、速度等参数，然后利用控制器存储的示教程序控制机器人自动重复示教轨迹，过度依赖技术人员的工作经验；
因此，提供一种用于厢体的机器人自动喷码系统，以解决目前存在的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种用于厢体的机器人自动喷码系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种用于厢体的机器人自动喷码系统：包括主控模块、供电模块、图像生成模块、喷码模块以及视觉识别模块；
所述视觉识别模块用于定位机器人的位置，判断待喷码厢体的位置，同时采集厢体图像信息并进行处理，以获取待喷码厢体的几何信息；
所述图像生成模块用于对厢体几何信息进行优化处理以生成待喷码厢体的三维模型，并生成待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系；
所述轨迹生成模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体三维模型以及视觉识别模块采集的厢体几何信息，自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹；
所述喷码模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系以及轨迹生成模块生成的喷涂轨迹，执行喷码操作；
所述主控模块用于各模块之间的逻辑控制；
所述供电模块用于给各模块提供电能。
作为改进，所述视觉识别模块为相机。
作为改进，所述轨迹生成模块包括喷码区域识别单元以及喷码区域计算单元；
所述喷码区域识别单元根据图像生成模块生成待喷码厢体的三维模型，确定喷码区域以及喷码区域的颜色特征，并且对选取的喷码区域边界进行优化处理；
所述喷码区域计算单元根据喷码区域识别单元的处理信息，对喷码模块进行喷涂工艺参数设置，同时计算在喷码区域内的喷码轨迹。
作为改进，所述喷码模块包括移动单元以及机器人单元；
所述移动单元用于控制喷码系统的移动；
所述机器人单元用于根据轨迹生成单元生成的喷码轨迹控制机器人执行喷码操作。
作为改进，所述机器人单元集成喷码枪、加料单元以及搅拌单元；
所述加料单元以及搅拌单元根据喷码区域计算单元设定的工艺参数为喷码枪提供喷码所需涂料；
所述喷码枪根据机器人沿喷码轨迹移动进行喷码。
作为改进，所述移动单元由运输车、驱动单元、转向单元、制动单元以及安全单元组成。
本发明与现有技术相比的优点在于：1、通过移动单元、机器人、视觉识别模块、喷码模块以及轨迹生成模块形成整套系统的硬件构成，并结合相应的主控模块，实现对硬件构成的控制，实现喷码的自动化运行，其整套系统的构成合理且其组成结构简单，适用性强，可满足对不同位置及情况的使用要求，通过移动单元解决地域性限制，机器人结合视觉识别模块、轨迹生成模块以及喷码单元，解决位置性问题，并且可实现自动精准定位和自动喷涂，极大程度上提高工作效率，同时其根据设定参数自动喷码，杜绝误喷情况的发生，以及机器人单元和主控模块，可实现精准喷码减少用料成本，以及降低环境污染。
2、该系统只需1名现场操作员工操控运输车到达指定位置，整个系统即可自动展开作业，按照指定的喷涂内容，实现机器人自动喷码，喷码内容一次成型，无挥发扩散，喷涂外形整洁，可大大提高效率，杜绝误喷现象，降低环境污染，减少用料成本，减少人员投入，降低用工成本。
附图说明
图1是本发明一种用于厢体的机器人自动喷码系统的系统示意图。
图2是本发明一种用于厢体的机器人自动喷码系统中移动单元的系统构成示意图。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，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，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
结合附图1-2所示，一种用于厢体的机器人自动喷码系统，包括主控模块、供电模块、图像生成模块、喷码模块以及视觉识别模块；
所述视觉识别模块用于定位机器人的位置，判断待喷码厢体的位置，同时采集厢体图像信息并进行处理，以获取待喷码厢体的几何信息；
具体的，所述视觉识别模块为相机，所述相机为三维相机。
实际操作中，所述视觉识别模块通过三维相机用于对待喷码厢体进行拍摄，得到待喷码厢体的几何信息；
通过视觉识别模块实现对系统的自动定位，避免人工操作出现的误差，同时通过视觉识别模块的自动定位，也可进一步保证其后续喷码的整齐性，保证其喷码的美观性；
所述图像生成模块用于对采集的厢体几何信息进行优化处理以生成待喷码厢体的三维模型，并生成待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系；
其中，所述待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系，即待喷码厢体与机器人之间的位置关系。
所述轨迹生成模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体三维模型以及视觉识别模块采集的厢体几何信息，自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹；
进一步的，所述轨迹生成模块包括喷码区域识别单元以及喷码区域计算单元；
所述喷码区域识别单元根据图像生成模块生成待喷码厢体的三维模型，确定喷码区域以及喷码区域的颜色特征，并且对选取的喷码区域边界进行优化处理；
所述喷码区域计算单元根据喷码区域识别单元的处理信息，对喷码模块进行喷涂工艺参数的设置，同时根据喷码区域计算在喷码区域内的喷码轨迹。
所述喷码模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系以及轨迹生成模块生成的喷涂轨迹，执行喷码操作；
具体的，所述喷码模块包括移动单元以及机器人单元；
所述移动单元用于控制喷码系统的移动，实现喷码模块即机器人位置的确定；
具体的，所述移动单元由运输车、驱动单元、转向单元、制动单元以及安全单元组成，可实现人工手动操作或系统自动操作，实现机器人的运动功能。
所述机器人单元用于根据轨迹生成单元生成的喷码轨迹控制机器人执行喷码操作，所述机器人采用六轴机器人，可实现更大的柔性操作，在视觉识别模块、轨迹生成模块以及主控模块的控制下，实现自动喷码操作。
进一步的，所述机器人单元集成喷码枪、加料单元以及搅拌单元；
所述加料单元以及搅拌单元根据喷码区域计算单元设定的工艺参数为喷码枪提供喷码所需涂料；
具体的，所述加料单元可以根据喷码区域计算单元设置的喷涂工艺参数，实现不同颜色涂料的添加，以满足机器人单元对喷码颜色的需求；所述搅拌装置同样根据喷码区域计算单元设置的喷涂工艺参数进行涂料的混合搅拌，以提供给喷码枪喷码使用。
所述喷码枪根据机器人沿喷码轨迹移动对待喷码厢体的喷码区域进行喷码。
所述主控模块用于各模块之间的逻辑控制，所述主控模块采用PLC控制。
所述供电模块用于给各模块提供电能，所述供电模块采用锂电池供电。
在实际操作中，所述视觉识别模块、供电模块、图形生成模块、轨迹生成模块以及喷码模块与主控模块电性连接，所述图像生成模块与轨迹生成模块电性连接，其中所述图像生成模块与喷码区域识别单元电性连接，所述喷码区域识别单元与喷码区域计算单元电性连接。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：包括主控模块、供电模块、图像生成模块、喷码模块以及视觉识别模块；
所述视觉识别模块用于定位机器人的位置，判断待喷码厢体的位置，同时采集厢体图像信息并进行处理，以获取待喷码厢体的几何信息；
所述图像生成模块用于对厢体几何信息进行优化处理以生成待喷码厢体的三维模型，并生成待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系；
所述轨迹生成模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体三维模型以及视觉识别模块采集的厢体几何信息，自动识别喷涂区域并计算喷涂轨迹；
所述喷码模块用于根据图像生成模块生成的待喷码厢体与喷码模块之间的位置关系以及轨迹生成模块生成的喷涂轨迹，执行喷码操作；
所述主控模块用于各模块之间的逻辑控制；
所述供电模块用于给各模块提供电能。
2.根据权利要求1所述的一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：所述视觉识别模块为相机。
3.根据权利要求1所述的一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：所述轨迹生成模块包括喷码区域识别单元以及喷码区域计算单元；
所述喷码区域识别单元根据图像生成模块生成待喷码厢体的三维模型，确定喷码区域以及喷码区域的颜色特征，并且对选取的喷码区域边界进行优化处理；
所述喷码区域计算单元根据喷码区域识别单元的处理信息，对喷码模块进行喷涂工艺参数设置，同时计算在喷码区域内的喷码轨迹。
4.根据权利要求1所述的一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：所述喷码模块包括移动单元以及机器人单元；
所述移动单元用于控制喷码系统的移动；
所述机器人单元用于根据轨迹生成单元生成的喷码轨迹控制机器人执行喷码操作。
5.根据权利要求4所述的一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：所述机器人单元集成喷码枪、加料单元以及搅拌单元；
所述加料单元以及搅拌单元根据喷码区域计算单元设定的工艺参数为喷码枪提供喷码所需涂料；
所述喷码枪根据机器人沿喷码轨迹移动进行喷码。
6.根据权利要求1所述的一种用于厢体的机器人自动喷码系统，其特征在于：所述移动单元由运输车、驱动单元、转向单元、制动单元以及安全单元组成。
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