[發明專利]一種機器人噴涂裝置及方法

在審

• 申請號: 201810521027.3
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108636662A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 劉瑋;徐忠華;郭俊;厲馮鵬;陳勇
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種機器人噴涂裝置，包括機器人本體和客戶端，其特征在于，所述機器人本體上設置檢測與控制模塊（1），所述檢測與控制模塊（1）包括處理器Ⅰ、處理器Ⅱ、通信模塊、磁卡識別模塊、雷達定位模塊、激光掃描儀、圖像處理模塊、軌跡生成器、測距傳感器、顯示模塊和調速變頻電機，機器人本體一側設置有噴涂槍（5）；

所述處理器Ⅰ輸入端與磁卡識別模塊和雷達定位模塊電連接，處理器Ⅰ輸出端通過通信模塊與處理器Ⅱ進行數據傳輸，處理器Ⅱ通過通信模塊與客戶端進行雙向通信，通過處理器Ⅱ控制激光掃描儀和測距傳感器的啟閉并控制工件的噴涂，激光掃描儀與圖像處理模塊相連再連接至軌跡生成器，激光掃描儀將采集的工件信息上傳至圖像處理模塊進行處理后再傳送至軌跡生成器產生噴涂軌跡，測距傳感器和軌跡生成器與處理器Ⅱ輸入端相連，處理器Ⅱ輸出端與顯示模塊和調速變頻電機相連并通過調速變頻電機與噴涂槍（5）相連，用于控制噴涂槍（5）的噴涂速度。

2.根據權利要求1所述的一種機器人噴涂裝置，其特征在于，所述機器人本體上設置呈倒梯形結構的存儲箱（2），存儲箱（2）內盛放有噴涂劑，存儲箱（2）通過噴管（3）與噴涂槍（5）相通，調速變頻電機控制存儲箱（2）內的噴涂劑通過噴管（3）再經由噴涂槍（5）噴涂至待噴工件上。

3.根據權利要求2所述的一種機器人噴涂裝置，其特征在于，所述噴管（3）通過三角架（4）固定于存儲箱（2）上，噴管（3）一端伸入存儲箱（2）內，噴管（3）另一端設置噴涂槍（3），噴管（3）的中心軸線與水平面之間的夾角為20-50°。

4.根據權利要求2所述的一種機器人噴涂裝置，其特征在于，所述噴管（3）為變徑噴管，噴管（3）的直徑沿噴涂劑的流出方向逐漸增大。

5.根據權利要求1所述的一種機器人噴涂裝置，其特征在于，所述磁卡識別模塊設置于機器人本體右側，機器人本體的正前方且位于存儲箱（2）上方由上至下依次設置測距傳感器和激光掃描儀。

6.采用權利要求1-5任一所述的一種機器人噴涂裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、將磁卡放置于磁卡識別模塊的識別區域，磁卡識別模塊采集磁卡上的有效信息并傳送至處理器Ⅰ進行信息比對，判斷是否存在相一致的卡信息，雷達定位模塊將實時采集的機器人的實際位置信息傳送至處理器Ⅰ再傳送至處理器Ⅱ，處理器Ⅱ將機器人的實際位置信息傳送至客戶端并驅動顯示模塊進行顯示；

步驟S2、若處理器Ⅰ判斷存在相一致的卡信息，處理器Ⅰ通過通信模塊發送啟動指令至處理器Ⅱ，處理器Ⅱ接收所述啟動指令并上傳至客戶端，告知操作人員識別成功，處理器Ⅱ控制測距傳感器啟動，此時進入噴涂啟動模式；

步驟S3、測距傳感器實時采集待噴工件與機器人之間的實際距離信息再上傳至處理器Ⅱ，處理器Ⅱ將實際距離信息傳送至客戶端并驅動顯示模塊進行顯示，處理器Ⅱ將實際距離信息與預設距離閥值進行比對，若實際距離小于預設距離閥值，處理器Ⅱ控制激光掃描儀啟動，激光掃描儀實時采集待噴工件的三維特征數據并上傳至圖像處理模塊進行處理，提取待噴工件的尺寸和形狀再上傳至軌跡生成器，生成對待噴工件進行噴涂的噴涂軌跡再傳送至處理器Ⅱ；

步驟S4、處理器Ⅱ接收圖像處理模塊和軌跡生成器傳送的信息并進行響應，驅動顯示模塊進行實時顯示，并通過通信模塊上傳至客戶端，實現遠程監控，處理器Ⅱ通過調速變頻電機控制噴涂槍（5）按照軌跡生成器生產的噴涂軌跡對待噴工件進行噴涂，處理器Ⅱ通過調速變頻電機控制噴涂槍（5）的噴涂速度。

7.根據權利要求6所述的一種機器人噴涂裝置的控制方法，其特征在于，步驟S2中，若處理器Ⅰ判斷不存在相一致的卡信息，處理器Ⅰ通過通信模塊發送識別失效指令至處理器Ⅱ，處理器Ⅱ接收所述失效指令并上傳至客戶端，告知操作人員當前磁卡無法識別，需換卡重新操作步驟S1。

8.根據權利要求6所述的一種機器人噴涂裝置的控制方法，其特征在于，步驟S3中，處理器Ⅱ將實際距離信息與預設距離閥值進行比對，若實際距離大于預設距離閥值，激光掃描儀不工作，此時處理器Ⅱ通過通信模塊向客戶端傳輸“間距過大”信號，告知操作人員將待噴工件移動至合適位置，保證待噴工件與機器人之間的實際距離小于預設距離閥值。