TWI781454B - 鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其包含步驟：為鋼構件建立鋼構件資訊模型；規劃複數路徑參數以及給定複數實際限制條件；在該鋼構件資訊模型所包含的表面輪廓三維模型上，以所動態規劃的該等路徑參數為基礎，在滿足該等實際限制條件的情況下，規劃可供實際於該鋼構件上執行的最佳化塗裝路徑；以及據此編程複數控制指令，以指揮至少一機械手臂控制至少一噴槍按照該最佳化塗裝路徑移動而為該鋼構件進行塗裝。

Description

鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法

本發明係有關於一種鋼構件智慧塗裝方法，尤其是預先規劃符合現場實際限制條件的優化塗裝路徑以用於智慧塗裝的方法。

習用的智慧塗裝作業，一般仰賴以機械手臂執行塗裝任務，過程大致概括為兩個主要階段，第一階段是對塗裝目標物進行模式識別，以及第二階段的塗裝路徑規劃。

以模式識別而言，其好比機械手臂的眼睛，為機械手臂識別或獲取目標物資訊，如：目標物的位置、形狀、輪廓及大小等空間資訊；塗裝路徑規劃則好比機械手臂的大腦，為機械手臂規劃一條具有最佳效益的塗裝路徑，當然在此規劃塗裝路徑的過程中，各種不同條件、情境或參數，都應納入考量。

整體來說，模式識別與塗裝路徑規劃之間的適配與整合運用，是決定塗裝結果好壞的關鍵，以最簡單的方式說明塗裝作業，即將目標物辨識出後，進行執行任務的最佳路徑規劃，再賦予機械手臂使其能依路徑完成目標物的處理作業。

但是對於鋼構件材料而言，現今對於鋼構件的塗裝，反而都 是採用人工作業，既無固定的塗裝模式也沒有標準的執行方式，往往導致塗層厚度分佈不均且不一致，以H型鋼為例，因為H型鋼構件主要是一根由翼緣板與腹板組成的工字型構件，由於形狀特殊，使得智慧塗裝作業在H型鋼構件上不易實施，各種電腦輔助設計(computer-assisted design)工具或方法都不易處理。

因此，對於鋼構件的表面塗裝作業，目前幾乎所有鋼構廠都是採用人工塗裝作業，整個鋼構件塗裝產線消耗大量人力資源，也造成大量的作業人員時刻暴露於充滿著化學物與粉塵危害的環境之中，除此之外，人工塗裝作業一般難以形成固定的噴塗執行方式，如：固定的角度與路徑，也難控制最終塗層的厚度，更常造成塗料的浪費，整體塗裝效率與品質皆不穩定，常有許多瑕疵產生。

隨著科技的發展，現今社會普遍追求便捷與高效率的作業方式，這種人工處理方式明顯是有著很大的進步空間；職是之故，亟需要為傳統鋼構廠在鋼構件塗裝方面，開發一套智慧塗裝作業流程、方法與相關設備，尤其需要為機械手臂規劃一條適合、可實際執行、且具有高效益的塗裝路徑，以適應H型鋼構件的特殊形狀。

有鑑於習用技術中存在的缺點，發明人經過悉心嘗試與研究，並一本鍥而不捨之精神，透過對智慧塗裝路徑的規劃與優化的研發，終構思出本案「鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法」，能夠克服上述缺點，以下為本發明之簡要說明。

本發明提出的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，係透過鋼構件 資訊模型的應用，並考慮實際限制條件進行塗裝路徑之規劃，由此定義出最佳化的塗裝路徑，進而使得鋼構件表面噴塗作業，擁有能依規定塗層厚度標準執行的塗裝路徑，能使塗層厚度分布一致，減少塗料的浪費，再者經由程式指令的建置，可控制機械手臂依照規劃的塗裝路徑執行鋼構件的塗裝，以自動化塗裝作業取代人力塗裝作業。

本發明提出的方法，能按照每一批鋼構件的狀況，以及塗裝現場的實際限制條件或實際狀況，快速規劃出一條符合現況的優化塗裝路徑，並且馬上可在現場實地執行，且塗裝路徑相較於人工塗裝路徑總長可縮短至少30%以上，不但節省塗料，更縮短塗裝作業時間，且塗層厚度均勻，所規劃出來的塗裝路徑固定且規律，且可以重現即重複執行。

據此本發明提出一種鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其包含步驟：為鋼構件建立鋼構件資訊模型；規劃複數路徑參數以及給定複數實際限制條件；在該鋼構件資訊模型所包含的表面輪廓三維模型上，以所動態規劃的該等路徑參數為基礎，在滿足該等實際限制條件的情況下，規劃可供實際於該鋼構件上執行的最佳化塗裝路徑；以及據此編程複數控制指令，以指揮至少一機械手臂控制至少一噴槍按照該最佳化塗裝路徑移動而為該鋼構件進行塗裝。

較佳的，所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，還包含以下其中之一：在塗裝路徑規劃階段規劃該等路徑參數；在最佳化塗裝路徑建置階段給定該等實際限制條件；選擇性的設定與調整噴塗方向參數以決定該至少一機械手臂是橫向移動或者縱向移動；依照該鋼構件之整體長度以及該至少一噴槍之噴塗厚度與噴塗範圍，而選擇性的設定與調整分段範圍 參數，以便分段為該鋼構件執行塗裝；選擇性的設定與調整路徑起點參數以決定該至少一噴槍之起始位置；按照塗裝需求、塗裝型式、該噴塗厚度與該噴塗範圍，設定與調整該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，而選擇性的設定與調整路徑重複次數參數；因應該噴塗範圍而選擇性的設定與調整路徑間距參數；因應該路徑起點參數與該噴塗方向參數，而選擇性的設定與調整該噴槍對於該鋼構件所具有之各側表面的噴塗順序參數；以及因應該路徑間距參數而選擇性的設定與調整噴塗速度參數。

上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使讀者對本揭示內容具備基本的理解，此發明內容並非揭露本發明的完整描述，且用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

100:本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法

101~110:實施步驟

第1圖係揭示本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法基本流程框架之示意圖；

第2A圖係揭示本發明基於S字型連續路徑之橫向移動方式示意圖；

第2B圖係揭示本發明基於S字型連續路徑之縱向移動方式示意圖；

第3A圖到第3C圖係揭示本發明所建立之連續性塗裝路徑之示意圖；

第4A圖係揭示本發明採用單支噴槍配置之示意圖；

第4B圖係揭示本發明採用三支噴槍配置之示意圖；

第5圖係揭示本發明在所建立的鋼構建資訊模型之分層架構視圖；

第6A圖係揭示本發明所建立的鋼構件表面輪廓三維模型之示意圖；

第6B圖係揭示本發明在鋼構件表面輪廓三維模型上模擬所規劃與建置之最佳化塗裝路徑過程之電腦模擬示意圖；以及

第7圖揭示鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法之實施步驟流程圖。

本發明將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本發明之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態；本發明之圖式並不包含對大小、尺寸與比例尺的限定，本發明實際實施時其大小、尺寸與比例尺並非可經由本發明之圖式而被限制。

本文中用語“較佳”是非排他性的，應理解成“較佳為但不限於”，任何說明書或請求項中所描述或者記載的任何步驟可按任何順序執行，而不限於請求項中所述的順序，本發明的範圍應僅由所附請求項及其均等方案確定，不應由實施方式示例的實施例確定；本文中用語“包含”及其變化出現在說明書和請求項中時，是一個開放式的用語，不具有限制性含義，並不排除其他特徵或步驟。

對於鋼構件來說，在一般環境下沒有任何保護的鋼是很容易生鏽或腐蝕的，在自然環境中，水份與氧氣是很充足的，尤其以台灣所屬的海島型氣候，空氣中的溼度常常偏高，因此鋼構件很需要受到其他能夠防止外來物侵蝕的物質，或者說能夠保護其不會受到在外界環境影響的表層，以避免鏽蝕的發生。

塗層將影響鋼構件在結構上或物理性質上的强度，也將影響鋼構件外觀的美觀與整潔。而對於現今社會來說，鋼構件的鏽蝕防護是尤 其重要的，因為其能夠確保工業與營建工程的安全與可靠性，鋼構件一旦將減低本身降伏强度、伸展性强度與最大强度，進而引起設備故障與建築物結構安全等問題的產生，因此在鋼構件表面形成防蝕保護結構的相關技術研發，是非常重要的課題。

在鋼構件表面的防蝕保護上，塗層保護是普遍使用的方法。以塗層保護而言，其主要作用是為了防止存在於環境中的水份及氧氣滲入到金屬中，以此方式來避免鏽蝕發生於金屬表面，塗層的用途也被解釋為於金屬與環境之間的屏障，其另一種意義來說是為金屬提供對離子運動的抵抗力。

第1圖係揭示本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法基本流程框架之示意圖；本發明提出之塗裝路徑智慧規劃方法，較佳包含兩大交叉關聯的階段：塗裝路徑規劃以及最佳化塗裝路徑建置，塗裝路徑規劃階段是為塗裝路徑預先規劃基本的路徑參數，大致是指與路徑有所關聯且允許使用者自主調整與變動的參數，路徑參數至少包含例如但不限於：分段塗裝範圍、噴塗方向、路徑起點、路徑重複次數、路徑間距、噴塗順序與噴塗速度等等。

最佳化塗裝路徑建置階段，則是透過給定各項實際限制條件，並在塗裝路徑規劃階段產生的路徑參數的基礎之下，產生能夠滿足實際限制條件，並可供實際執行的最佳化塗裝路徑，實際限制條件大致是指，皆為塗裝作業現場，受限於塗裝設備先天能力或者塗料資訊等，固定與不可變動之限制條件，實際限制條件係為例如但不限於：噴槍數量、噴槍位置、噴槍噴塗範圍、噴槍噴塗厚度或者塗料資訊等，須由使用者自行根據 實際需求定義與輸入，使用者可自主選定一個或多個實際限制條件後開始建置最佳化塗裝路徑。

當實際限制條件給定後，透過使用電腦輔助設計(computer-assisted design,CAD)工具模擬的方式，以路徑參數為基礎，展示出能夠滿足實際限制條件，並可供實際執行的建議塗裝路徑，於鋼構件表面實際執行的情況，以提供使用者驗證與確認，並據以重新調整所規劃之路徑參數，最終找出最佳化塗裝路徑，並據此編程(programming)複數移動指令，以便指揮塗裝作業現場用於攜帶噴槍之機械手臂，按照該最佳化塗裝路徑控制噴槍的移動，而為該鋼構件進行塗裝；本發明塗裝路徑智慧規劃方法的基本流程框架如第1圖所揭示。

在塗裝路徑規劃階段，還進一步包含預先確定塗裝路徑的路徑基礎型式、以及設定路徑參數等步驟，在路徑基礎型式確定步驟之中，需要先將鋼構件依照其整體長度平均分成數段，再決定機械手臂在塗裝時的基礎移動方式，例如但不限於：橫向移動方式或者縱向移動方式，即通過決定出路徑單次直線移動的長度，即單程的長度，並非來回的長度，以及路徑中來回的次數，即路徑中反復次數或者回轉處數量，而確立路徑基礎型式。

在本實施例，係以實際H型鋼構件為例說明，H型鋼構件在長度上常有超過10公尺甚至更長的情況，但機械手臂的移動距離是有限的，通常無法完全涵蓋整個鋼構件，因此在本實施例以尺寸參數為依據的路徑規劃中，將H型鋼構件依其總長度平均分成數段，再從中選取第一段進行路徑規劃，由於被分切之每一段之長度與情況皆相同，因此針對第一段 完成的塗裝路徑將設定為原型塗裝路徑，並重複應用於其他分段直至整體塗裝完成。

第2A圖係揭示本發明基於S字型連續路徑之橫向移動方式示意圖；第2B圖係揭示本發明基於S字型連續路徑之縱向移動方式示意圖；在路徑的基礎移動方式上，採用S字型之連續路徑作為主要移動方式，至於噴槍移動時是採取如第2A圖所示橫向移動方式、如第2B圖所示縱向移動方式、或者採取斜向移動方式等，則通過單次直線移動的長度，即單程的長度為最長，與路徑中反復的次數，即路徑中回轉處的數量，以這兩項條件為最少的方式進行設定，這兩項條件可以減少塗裝路徑中的回轉次數，進而降低回轉造成的停頓，停頓造成塗料堆積，影響最終塗層之厚度。

在第2A圖與第2B圖之中，顯示的是S字型路徑採用橫向或縱向移動型式的考量因素，以及其確立移動型式後的情況，透過第2A圖與第2B圖，也可清楚地知道移動型式的決定，主要取決於路徑中單次移動的長度最長，與反復次數最少的情況為依據。

第3A圖到第3C圖係揭示本發明所建立之連續性塗裝路徑之示意圖；H型鋼構件之左邊區域與右邊區域，是有三個塗裝表面相接在一起的，如第3A圖所示，假設將這些表面擴展攤平後，可以看到由三個表面組成的一個長方形平面，如第3B圖所示，因此本發明將針對擴展後的長方形平面，選定基礎移動方式，將塗裝路徑以連續的型式執行，如第3C圖所示。透過此方式，可避免在噴塗三個表面其中一者結束後，需要重新定位下一個表面起點位置的情況。

第3A圖到第3C圖主要說明塗裝路徑規劃中用於達成連續性 的手段，此手段主要作用於H型鋼構件之左右兩側的內部相接平面，既是上翼緣板、腹板以及下翼緣板相接的內部平面，H型鋼構件相接的平面一共有三面，而為達到路徑的連續性以避免重新定義起點位置的情況，所以在規劃中將相接的平面攤平展開為一個大的長方形平面，由此塗裝路徑可於這三個平面上連續執行；但對於基礎移動方式，則是以三個平面中第一個開始執行的平面作為考量，因為這三個平面是直角相接的，並非一個真正攤平的相接長方形平面。

在塗裝路徑規劃階段所初期規劃的包含分段塗裝範圍、噴塗方向、路徑起點、路徑重複次數、路徑間距、噴塗順序與噴塗速度等等路徑參數，都是可由使用者隨時自主改變與調整的參數，使用者可因應實際限制條件給定之後，再次重新對應調整路徑參數。

在最佳化塗裝路徑建置階段，主要是以所規劃的相關路徑參數為基礎，在滿足某個實際塗裝限制的前提下，透過CAD電腦模擬的方式，實際在鋼構件的表面輪廓三維模型上，直接模擬可行的塗裝路徑，找到能夠滿足實際塗裝限制的最佳化移動方式，如有需要可對應調整路徑參數，而建置最佳化塗裝路徑，並據此驅動機械手臂。

舉例來說，對於最佳化塗裝路徑而言，噴槍的數量將影響實際塗裝路徑之優化，在本實施例，以例如但不限於單支噴槍或者三支噴槍的方式做為實際限制條件，選用三支噴槍做為實施例是由於，一般鋼構件需保留一面不塗裝，以便保留粗糙表面與混凝土高效結合，噴槍的數量會影響鋼構件表面的噴塗順序，選用單支噴槍則是單槍作業是常見的塗裝作業方式。

第4A圖係揭示本發明採用單支噴槍配置之示意圖；第4B圖係揭示本發明採用三支噴槍配置之示意圖；如第4A圖所揭示，本實施例係以H型鋼構件為例，並以單支噴槍且機械手臂於左方的塗裝方式為例，由H型鋼構件之左邊區域開始噴塗執行、再到上方區域或下方區域擇一、最後才到右邊區域，實際順序視機械手臂之起點位置而定，如第3B圖所揭示，本實施例係以H型鋼構件為例，而以三支噴槍的塗裝方式，即三個方向上各給定有一支噴槍，H型鋼構件之左邊區域、上方區域或下方區域擇一、以及右邊區域的噴塗執行可同時開始。

在第4A圖中，是將H型鋼構件以工字形的擺放方式進行塗裝作業，並繪示各個噴槍的位置，通常下方區域剛好作為保留面而不噴塗，圖中也描述以單支噴槍的噴塗順序將會從H型鋼構件的工字形左方每個平面噴塗開始，再到上方平面噴塗，噴塗作業最後結束於右方平面；在第4B圖中，三支噴槍則是三個平面同時開始噴塗，直到每個平面噴塗完成。

由於噴槍之噴塗範圍與噴塗厚度由於皆為可調整，也會實際影響實際塗裝路徑之優化，故皆納入作為實際限制條件，現場作業人員，可依照機械手臂所配置的噴槍的實際噴塗能力，給定噴塗範圍與噴塗厚度，並據此找出最佳化塗裝路徑以供現場執行。

第5圖係揭示本發明在所建立的鋼構建資訊模型之分層架構視圖(view)；在執行本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法之前，需要預先建立一個鋼構件資訊模型，其內容包含鋼構件的表面輪廓三維模型、構件編號、塗層需求、塗層型式、倉儲位置以及塗裝完成期限等各種與待塗裝鋼構件有關聯的資訊，以便在塗裝路徑規劃與最佳化塗裝路徑建置完成後， 使用CAD工具，模擬並驗證所規劃的最佳化塗裝路徑，作為後續實際執行之依據。

鋼構件資訊模型所包含的資訊之中，最重要的資訊就是表面輪廓三維模型，使用者需要預先針對H型鋼構件建立一個表面輪廓三維模型，表面輪廓三維模型之建立方法包含，例如但不限於：透過從H型鋼構件的立體光刻(stereolithography,STL)模型檔案讀取相關的尺寸參數、透過全局統計識別模式獲得、或者透過結構識別模式獲得，接著參考表面輪廓三維模型所提供的參數，進行塗裝路徑規劃以設定前述的路徑參數，然後再進行最佳化塗裝路徑建置以給定前述的實際限制條件。

第6A圖係揭示本發明所建立的鋼構件表面輪廓三維模型之示意圖；第6B圖係揭示本發明在鋼構件表面輪廓三維模型上模擬所規劃與建置之最佳化塗裝路徑過程之電腦模擬示意圖；如第6A圖所揭示，當表面輪廓三維模型建立後，且塗裝路徑規劃與最佳化塗裝路徑建置皆已完成後，將鋼構件的尺寸參數與規劃好的塗裝路徑，包含路徑基礎型式參數以及決定各種路徑參數等，利用CAD軟體，例如但不限於：Python軟體中包含的Matplotlib套件，繪出鋼構件表面輪廓三維模型，再於模型上模擬並展示出塗裝路徑規劃以及最佳化塗裝路徑建置階段中設定的參數，及其執行實況，執行過程如第6B圖所揭示。

第6B圖中鋼構件表面輪廓是以實線展示，較佳係為一件H型鋼構件，而模擬出來的最佳化塗裝路徑是以虛線展示，線條間距大小代表移動速度，當間距越大代表噴塗速度越快，而其噴塗範圍以線條的長度表示；第6B圖所揭示的塗裝過程，是以單支噴槍配置為例，按照所規劃的最 佳化塗裝路徑，於H型鋼構件輪廓模型上的模擬噴塗狀況，塗裝路徑是由左方內部下方平面開始執行，然後連續執行至左方內部中間與上方平面，接著移動至上方平面執行，再移動至右方內部上方平面執行，最後連續執行至右方內部中間與下方平面結束。

在此階段中，尺寸參數不僅僅是用於繪製表面輪廓三維模型，其也是控制與影響塗裝路徑移動的重要根據，透過尺寸參數，可界定出塗裝邊界，進而指出路徑轉換或轉向的特定位置，此外，表面輪廓三維模型的繪製，可使整個塗裝路徑能以空間座標的方式表示，因此在此模擬中是以座標位置的改變顯示出塗裝路徑移動情形；本發明所規劃出的塗裝路徑，經過CAD工具驗證後，確認是實際可執行的最佳化塗裝路徑，且皆與預期路徑移動情況相符，驗證對H型鋼構件的最佳化噴塗路徑的規劃，後續確實能夠提供現場實際執行。

本發明實際實施時，實際限制條件係交由現場塗裝作業人員，按照現場狀況輸入系統，因此本發明提出的方法，能按照塗裝現場的實際限制條件或實際狀況，以及每一批鋼構件的實際狀況，快速規劃出一條符合現況的優化塗裝路徑，並且馬上可在現場實地執行，且塗裝路徑相較於人工塗裝路徑總長可縮短至少30%以上，不但節省塗料，更縮短塗裝作業時間，且塗層厚度均勻，所規劃出來的塗裝路徑固定且規律，且可以重現即重複執行。

第7圖揭示鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法之實施步驟流程圖；小結而言，本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法100，較佳包含下列步驟：為鋼構件建立鋼構件資訊模型，並規劃複數路徑參數以及給定複數實 際限制條件(步驟101)；選擇性地設定與調整噴塗方向參數，以決定控制至少一噴槍的至少一機械手臂是橫向移動或者縱向移動(步驟102)；依照該鋼構件之整體長度以及該至少一噴槍之噴塗厚度與噴塗範圍，而選擇性地設定與調整分段範圍參數，以便分段為該鋼構件執行塗裝(步驟103)；選擇性地設定與調整路徑起點參數以決定該至少一噴槍之起始位置(步驟104)；以及按照塗裝需求、塗裝型式、該噴塗厚度與該噴塗範圍，設定與調整該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，而選擇性地設定與調整路徑重複次數參數(步驟105)。

接著，因應該噴塗範圍而選擇性地設定與調整路徑間距參數(步驟106)；因應該路徑起點參數與該噴塗方向參數，而選擇性地設定與調整該噴槍對於該鋼構件所具有之各側表面的噴塗順序參數(步驟107)；因應該路徑間距參數而選擇性地設定與調整噴塗速度參數(步驟108)；在該鋼構件資訊模型所包含的表面輪廓三維模型上，以所動態與適應性規劃的該等路徑參數為基礎，在滿足該等實際限制條件的情況下，規劃可供實際於該鋼構件上執行的最佳化塗裝路徑(步驟109)；以及據此編程複數控制指令，以指揮該至少一機械手臂控制至少一噴槍按照該最佳化塗裝路徑移動而為該鋼構件進行塗裝(步驟110)。

本發明以上各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，茲進一步提供更多本發明實施例如次：

實施例1：一種鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其包含步驟：為鋼構件建立鋼構件資訊模型；規劃複數路徑參數以及給定複數實際限制 條件；在該鋼構件資訊模型所包含的表面輪廓三維模型上，以所動態規劃的該等路徑參數為基礎，在滿足該等實際限制條件的情況下，規劃可供實際於該鋼構件上執行的最佳化塗裝路徑；以及據此編程複數控制指令，以指揮至少一機械手臂控制至少一噴槍按照該最佳化塗裝路徑移動而為該鋼構件進行塗裝。

實施例2：如實施例1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，還包含以下其中之一：在塗裝路徑規劃階段規劃該等路徑參數；在最佳化塗裝路徑建置階段給定該等實際限制條件；選擇性的設定與調整噴塗方向參數以決定該至少一機械手臂是橫向移動或者縱向移動；依照該鋼構件之整體長度以及該至少一噴槍之噴塗厚度與噴塗範圍，而選擇性的設定與調整分段範圍參數，以便分段為該鋼構件執行塗裝；選擇性的設定與調整路徑起點參數以決定該至少一噴槍之起始位置；按照塗裝需求、塗裝型式、該噴塗厚度與該噴塗範圍，設定與調整該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，而選擇性的設定與調整路徑重複次數參數；因應該噴塗範圍而選擇性的設定與調整路徑間距參數；因應該路徑起點參數與該噴塗方向參數，而選擇性的設定與調整該噴槍對於該鋼構件所具有之各側表面的噴塗順序參數；以及因應該路徑間距參數而選擇性的設定與調整噴塗速度參數。

實施例3：如實施例1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該鋼構件資訊模型還包含一構件編號、一塗層需求、一塗層型式、一倉儲位置以及一塗裝完成期限其中之一。

實施例4：如實施例1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法， 其中該實際塗裝限制係提供由使用者按實際需求自主設定，且選自噴槍噴塗厚度、噴槍噴塗範圍、噴槍數量、噴槍位置以及塗料資訊其中之一。

實施例5：如實施例1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑參數係選自噴塗方向、分段範圍、路徑起點、路徑重複次數、路徑間距、噴塗順序以及噴塗速度。

實施例6：如實施例5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該噴塗方向經設定與調整後可決定該至少一機械手臂的移動方向，並以達成使該至少一機械手臂之擺動幅度最小化之目標，減少機械手臂的工作耗損。

實施例7：如實施例4或5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該分段範圍係依照該鋼構件之整體長度以及該噴槍噴塗範圍而設定與調整，以便分段為該鋼構件執行塗裝。

實施例8：如實施例5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑起點經設定與調整後可確定該至少一噴槍的起始位置。

實施例9：如實施例3、4或5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑重複次數係該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，並與該塗層需求與該塗層型式有關，並因應該噴槍噴塗厚度與該塗料資訊而設定與調整。

實施例10：如實施例4或5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑間距經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標，並與該噴槍噴塗範圍有關。

實施例11：如實施例4或5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方 法，其中該噴塗順序經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標，並與該噴槍數量與該噴槍位置有關，且受到該路徑起點與該噴塗方向之影響。

實施例12：如實施例5所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該噴塗速度經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標，並受到該路徑間距之影響。

本發明各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，本發明保護範圍之界定，悉以本發明申請專利範圍所記載者為準。

100:本發明鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法

101~110:實施步驟

Claims (10)

1. 一種鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其包含：經由操作一三維數位模型建模電腦程式產品而實施以下步驟：為一鋼構件建立一鋼構件資訊模型；以及基於該鋼構件資訊模型而規劃複數路徑參數以及給定複數實際限制條件；以及經由操作一三維電腦輔助設計程式產品而實施以下步驟：在該鋼構件資訊模型所包含的一表面輪廓三維模型上，以該等路徑參數為基礎，並在滿足該等實際限制條件的情況下，規劃可供實際於該鋼構件上執行的一最佳化塗裝路徑；以及據此編程複數控制指令，以指揮至少一機械手臂控制至少一噴槍按照該最佳化塗裝路徑移動而為該鋼構件進行塗裝。
2. 如請求項1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，還包含經由操作該三維數位模型建模電腦程式產品或該三維電腦輔助設計程式產品而實施以下步驟其中之一：在一塗裝路徑規劃階段規劃該等路徑參數；在一最佳化塗裝路徑建置階段給定該等實際限制條件；選擇性的設定與調整一噴塗方向參數以決定該至少一機械手臂是橫向移動或者縱向移動；依照該鋼構件之整體長度以及該至少一噴槍之一噴塗厚度與一噴塗範圍，而選擇性的設定與調整一分段範圍參數，以便分段為該鋼構件執行塗裝； 選擇性的設定與調整一路徑起點參數以決定該至少一噴槍之起始位置；按照塗裝需求、塗裝型式、該噴塗厚度與該噴塗範圍，設定與調整該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，而選擇性的設定與調整一路徑重複次數參數；因應該噴塗範圍而選擇性的設定與調整一路徑間距參數；因應該路徑起點參數與該噴塗方向參數，而選擇性的設定與調整該至少一噴槍對於該鋼構件所具有之各側表面的一噴塗順序參數；以及因應該路徑間距參數而選擇性的設定與調整一噴塗速度參數。
3. 如請求項1所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該鋼構件資訊模型還包含一構件編號、一塗層需求、一塗層型式、一倉儲位置以及一塗裝完成期限其中之一，該等實際限制條件係提供由一使用者按實際需求自主設定，且選自一噴槍噴塗厚度、一噴槍噴塗範圍、一噴槍數量、一噴槍位置以及一塗料資訊其中之一，該等路徑參數係選自一噴塗方向、一分段範圍、一路徑起點、一路徑重複次數、一路徑間距、一噴塗順序以及一噴塗速度。
4. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該噴塗方向經設定與調整後可決定該至少一機械手臂的移動方向。
5. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該分段範圍係依照該鋼構件之整體長度以及該噴槍噴塗範圍而設定與調整，以便分段為該鋼構件執行塗裝。
6. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑起點經設定與調整後可確定該至少一噴槍的起始位置。
7. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑重複次數係該至少一機械手臂來回執行該最佳化塗裝路徑之來回執行次數，並因應該噴槍噴塗厚度與該塗料資訊而設定與調整。
8. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該路徑間距經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標。
9. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該噴塗順序經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標，並受到該路徑起點與該噴塗方向之影響。
10. 如請求項3所述的鋼構件塗裝路徑智慧規劃方法，其中該噴塗速度經設定與調整後，將有助於達到縮短路徑之目標。

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