[發明專利]一種用于自動化噴涂過程的程序匹配和迭代優化方法

有效

• 申請號: 202110902089.0
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113695109B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 余志強;許旭東;王攀;謝敏;楊晶;李仁宏;劉磊;李星彤;曹亮
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司;成都信息工程大學
• 主分類號: B05B12/00
• 分類號: B05B12/00;B05B12/08;B05B12/12;B05B13/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 程余

本發明公開了一種用于自動化噴涂過程的程序匹配和迭代優化方法，屬于自動控制技術領域。包括數據準備步驟、噴涂程序智能匹配步驟、參數設置步驟、噴涂執行步驟、噴涂過程實時監控步驟、參數動態調整步驟、參數迭代優化步驟；本發明在讀取零件理論數模數據和噴涂程序數據的基礎上，根據實時監控系統檢測的機器人能耗、載荷、精度等數據，以及零件型號等數據，結合當前的噴涂參數和工藝知識庫進行優化計算，從而實現零件噴涂全過程的參數動態調整，有效提高產品的噴涂質量和噴涂效率。

技術領域

本發明涉及智能加工領域，具體涉及一種用于自動化噴涂過程的程序匹配和迭代優化方法。

背景技術

智能化技術的發展及應用顯著地提高了產品的噴涂效率和噴涂質量。然而，這些技術雖然大量應用于航空工業，但目前都是作為孤立的技術點存在，彼此間尚未建立通信聯系，更未進行集成應用。隨著制造業逐步進入智能化時代，航空制造業必將率先由當前的數字化噴涂模式進入智能化噴涂模式。

當前航空零件的噴涂已全面進入數字化時代，正在向智能化方向發展。智能化噴涂過程的主要特點是自動化噴涂機器人等硬件設備與軟件系統的多智能體系統的集成及應用。

發明內容

本發明針對以往在航空制造業復雜零件自動化噴涂作業過程中人工選擇噴涂工藝容易出錯、噴涂參數不能進行迭代優化、噴涂過程缺乏實時管控、噴涂設備缺乏維護預警等現象，提出了一種用于自動化噴涂過程的程序匹配和迭代優化方法，該方法利用設備自動化控制及智能化應用，結合了噴涂生產特點、計算機技術、網絡技術等多學科的交叉、融合和應用，顯著地提高了產品的噴涂效率和噴涂質量，降低出錯概率。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種用于自動化噴涂過程的程序匹配和迭代優化方法，其特征在于，包括數據準備步驟、噴涂程序智能匹配步驟、參數設置步驟、噴涂執行步驟、噴涂過程實時監控步驟、參數動態調整步驟、參數迭代優化步驟；其中，

數據準備步驟是指對智能噴涂系統中包括噴涂機器人、質量檢測等設備的性能工作參數、噴涂零件特征數據、噴涂作業過程數據、噴涂工藝參數等數據進行結構化定義，并基于數據結構化定義構建各類噴涂領域知識模型，支撐形成噴涂領域知識庫；

噴涂程序智能匹配步驟是指在噴涂作業執行前，通過自動識別待噴涂零件的幾何特征，使之與噴涂作業流程、噴涂工藝程序相匹配；

參數設置步驟是指基于噴涂領域知識庫，對機器人位置、角度、噴涂量、噴涂零件狀態等進行參數設置；

噴涂執行步驟是指噴涂執行系統通過接收決策系統發出的各類指令來完成最終的噴涂作業、噴涂質量檢測等物理動作；

噴涂過程實時監控步驟是指對噴涂過程中噴涂機器人的運行狀態數據、零件狀態數據、噴涂效果實時監測數據等信息進行采集和分析；

參數動態調整步驟是指在噴涂執行過程中，基于噴涂過程實時監控結果得到的機器人運行狀態、零件姿態、噴涂效果等信息，結合噴涂領域知識庫中的噴涂作業流程、噴涂工藝，進行噴涂自動化設備實時動態運行參數調整，并按照調整后的參數執行噴涂作業；

參數迭代優化步驟是指在每次噴涂完成后評估噴涂質量，依據評估結果針對性地優化相應參數，并將結果錄入噴涂領域知識庫，使之應用到下一次噴涂作業中。

進一步的，還包括設備智能預警步驟，設備智能預警步驟是指當感知環節監測到噴涂過程出現狀態突變、故障報警等異常狀態時，迅速對產生的異常狀態進行分析、定位，確定異常部位、故障原因、故障程度、是否影響后續的噴涂作業。

進一步的，所述的設備智能預警步驟的具體實施過程如下：

S1、獲取機器人等設備當前運行狀態數據；