[發明專利]一種汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法

有效

• 申請號: 202110248723.3
• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN113000263B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 郝紅巖;侯艷
• 申請（專利權）人: 麥特汽車服務股份有限公司
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B05B15/68
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

本發明公開了一種汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法，基于兩軸旋轉噴槍模塊，所述兩軸旋轉噴槍模塊包括第一轉軸、第二轉軸及噴槍，所述噴槍固定在第二轉軸上，所述第二轉軸固定在所述第一轉軸上，定義空間坐標系XYZ及其坐標零點O，X軸為垂直方向軸線，Y軸與Z軸為水平方向軸線，第一轉軸與第二轉軸的軸線交點為旋轉零點O’，當第一轉軸旋轉角度為θ₄，第二轉軸旋轉角度為θ₅時，噴槍的角度與目標點的單位法向量重合，通過構建幾何關系方程式，確定θ₄、θ₅。由此，本發明的汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法，避免了在多個坐標系中進行復雜的轉換的問題，大幅度降低了計算工作量，提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及汽修領域，尤其涉及一種汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法。

背景技術

在整車生產領域，噴漆機器人已經完全替代人工，極大地提高了汽車生產效率及汽車漆噴涂質量，然而在汽車維修領域，噴漆機器人卻沒有得到很好的應用，究其原因，是整車生產使用的噴漆機器人不僅價格昂貴，且只適用于特定車型、特定部位的固定流水線噴漆工作，而汽修領域面臨每次維修的車輛型號、規格都不同，每次需要噴涂的位置、范圍也不同，所以整車生產領域的噴漆機器人無法滿足這樣多變的應用場景。

而控制噴漆機器人的噴槍過程中，將噴槍移動到合適的三維坐標處相對簡單，難點在于控制噴槍的噴射角度，也就是控制攜帶噴槍的機械臂的各旋轉軸的絕對旋轉角度，只要將噴槍的角度調整對了，噴漆的質量也就能得到保證。目前的做法是構建多個關節坐標系之間的關系并進行不同坐標系之間的轉換，其過程涉及了非常復雜的運動學模型正解、逆解過程，計算過程復雜難懂，極易出現計算錯誤，導致控制程序復雜，對維護人員的要求非常高，進而也導致了產品成本居高不下，難以在實際生產中得到普及。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：一種汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種汽修用自動噴漆設備噴槍角度調節方法，基于兩軸旋轉噴槍模塊，其特征在于，所述兩軸旋轉噴槍模塊包括第一轉軸、第二轉軸及噴槍，所述噴槍固定在第二轉軸上，所述第二轉軸固定在所述第一轉軸上，定義空間坐標系XYZ及其坐標零點O，X軸為垂直方向軸線，Y軸與Z軸為水平方向軸線，第一轉軸與第二轉軸的軸線交點為旋轉零點O’，當第一轉軸旋轉角度為θ₄，第二轉軸旋轉角度為θ₅時，噴槍的角度與目標點的單位法向量重合，確定θ₄、θ₅的方法包括以下步驟：

S1、獲取目標點的單位法向量n(x,y,z)；

S2、獲取噴槍與車輛的相對位置關系，若噴槍位于車輛的前、后、左、右側，則利用目標點的單位法向量n(x,y,z)及其在YOZ平面上的投影構建幾何關系方程組；

方程組包含2個方程：

方程1：

利用目標點的法向量n(x,y,z)在YOZ平面上的投影向量和噴槍所在支架(附圖2中的l1)在YOZ平面的投影向量(可由θ4計算得到)呈垂直關系建立方程1；

方程2：

利用同角三角函數的基本關系建立方程2。

若噴槍位于車輛的頂部，則利用目標單位法向量n(x,y,z)及其在XOZ平面上的投影構建幾何關系方程組；

S3、解方程組得到θ₄、θ₅的值；

S4、結束。

與現有技術相比，本發明具有如下技術效果：