[發明專利]用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備、系統及方法

有效

• 申請號: 202110880219.5
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113649359B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 俞力瑋;張明峰;袁逸塵
• 申請（專利權）人: 江蘇百世諾智能科技有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 孫建

1.一種用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：包括自動車輛（11），所述自動車輛（11）內安裝有升降裝置（10），所述升降裝置（10）的頂面設置有平臺（9），所述平臺（9）上安裝有激光發生器（8），所述激光發生器（8）前方的平臺（9）上安裝機械臂（5），所述機械臂（5）的頭部安裝激光投射裝置（3），所述激光投射裝置（3）上安裝有激光傳導裝置（4）；

除漆方法主要包括有任務規劃和執行除漆任務兩大部分：

任務規劃包括如下步驟：

步驟1、獲取飛機3D數字模型；

步驟2、用戶在任務規劃軟件中上傳該模型；

步驟3、用戶在任務規劃軟件中提供其它輸入；

步驟4、任務規劃軟件將飛機表面分成多個區域；

步驟5、任務規劃軟件將這些區域分配給多套除漆系統；

步驟6、任務規劃軟件為每一套除漆系統生成運動路徑和其它除漆任務指令；

步驟7、任務規劃軟件輸出規劃結果；

執行除漆任務包括如下步驟：

步驟1、除漆系統運動至第一個運動路徑中的一個作業點并停下；

步驟2、除漆系統對與該作業點對應的區域進行除漆作業，其包括如下步驟：

步驟2.1、機械臂移動其末端的2D和3D傳感器采集該區域的3D數據，測量該區域的油漆厚度、探測油漆的層次、并識別該區域基質的類別；

步驟2.2、分析采集到數據，將該區域分割成多個區塊，并規劃機械臂依次訪問每個區塊的安全高效路徑，

步驟2.3、對該區域完成一次域幀，

步驟2.3.1、移動激光投射裝置至第一個需除漆的區塊；

步驟2.3.2、測量該區塊的漆層狀態；

步驟2.3.3、生成該區塊的漆層狀態圖；

步驟2.3.4、根據該漆層狀態圖，對該區塊完成一次塊幀；

步驟2.3.5、重復步驟2.3.1至步驟2.3.4處理下一個需要除漆區塊，直至該區域內需要除漆的最后一個區塊；

步驟2.4、分析該區域內的除漆結果

步驟2.5、如果該區域漆層還未達到要求的狀態，回到執行除漆任務中的步驟2；

步驟3、如果該區域不是任務中的最后一個區域，除漆系統移動至運動路徑中的下一個作業點并停下，并回到執行除漆任務中的步驟2處理對應的區域。

2.如權利要求1所述的用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：位于升降裝置（10）一旁的自動車輛（11）內還安裝有冷凝管收線器（13）、壓縮機（12）、激光冷卻器（15）和機械臂控制器（14）。

3.如權利要求1所述的用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：所述平臺（9）上安裝有主控電腦（6）和吸塵器（7）。

4.如權利要求1所述的用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：所述激光投射裝置（3）上安裝有煙霧收集罩（2），所述煙霧收集罩（2）通過煙霧管道與吸塵器（7）連接。

5.如權利要求1所述的用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：還包括室內導航子系統，控制平臺（9）的精確定位。

6.如權利要求2所述的用于飛機整機除漆的智能激光除漆設備，其特征在于：所述冷凝管收線器（13）的冷凝管連接至平臺（9）上。

7.一種用于飛機整機除漆的智能激光除漆系統，其特征在于：包括系統主電腦，所述系統主電腦連接有移動平臺、任務規劃軟件、用戶操作臺、機械臂子系統、環境監控子系統、廢料收集過濾子系統、室內導航子系統、激光子系統；

所述機械臂子系統包含有互相連接的多余度避障模塊、機械臂和感知和在線規劃模塊；

激光子系統包含有激光發生器，與激光發生器互相連接有激光投射裝置和閉環除漆工藝控制模塊，還包含有激光傳導裝置；

除漆方法主要包括有任務規劃和執行除漆任務兩大部分：

任務規劃包括如下步驟：

步驟1、獲取飛機3D數字模型；

步驟2、用戶在任務規劃軟件中上傳該模型；

步驟3、用戶在任務規劃軟件中提供其它輸入；

步驟4、任務規劃軟件將飛機表面分成多個區域；

步驟5、任務規劃軟件將這些區域分配給多套除漆系統；

步驟6、任務規劃軟件為每一套除漆系統生成運動路徑和其它除漆任務指令；

步驟7、任務規劃軟件輸出規劃結果；

執行除漆任務包括如下步驟：

步驟1、除漆系統運動至第一個運動路徑中的一個作業點并停下；

步驟2、除漆系統對與該作業點對應的區域進行除漆作業，其包括如下步驟：

步驟2.1、機械臂移動其末端的2D和3D傳感器采集該區域的3D數據，測量該區域的油漆厚度、探測油漆的層次、并識別該區域基質的類別；

步驟2.2、分析采集到數據，將該區域分割成多個區塊，并規劃機械臂依次訪問每個區塊的安全高效路徑，

步驟2.3、對該區域完成一次域幀，

步驟2.3.1、移動激光投射裝置至第一個需除漆的區塊；

步驟2.3.2、測量該區塊的漆層狀態；

步驟2.3.3、生成該區塊的漆層狀態圖；

步驟2.3.4、根據該漆層狀態圖，對該區塊完成一次塊幀；

步驟2.3.5、重復步驟2.3.1至步驟2.3.4處理下一個需要除漆區塊，直至該區域內需要除漆的最后一個區塊；

步驟2.4、分析該區域內的除漆結果

步驟2.5、如果該區域漆層還未達到要求的狀態，回到執行除漆任務中的步驟2；

步驟3、如果該區域不是任務中的最后一個區域，除漆系統移動至運動路徑中的下一個作業點并停下，并回到執行除漆任務中的步驟2處理對應的區域。