[发明专利]一种机器人喷涂系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机器人喷涂系统，系统设有用于运输待喷涂工件的链式输送线，所述链式输送线运输工件依次经过视觉扫描区域和喷涂区域，所述视觉扫描区域设有对工件进行三维扫描的视觉传感器，所述喷涂区域设有工业机器人，所述工业机器人的端部固定有喷枪，所述喷枪连接喷涂设备，其特征在于：系统设有上位机，所述视觉传感器输出信号至上位机，所述上位机输出喷涂轨迹信号至机器人控制器，所述机器人控制器驱动工业机器人执行喷涂轨迹，所述上位机输出控制信号至PLC控制器，所述PLC控制器驱动链式输送线和喷涂设备工作。

2.根据权利要求1所述的机器人喷涂系统，其特征在于：所述上位机包括离线规划单元和视觉算法单元，所述视觉算法单元接收视觉传感器采集的工件点云，并将处理后的工件模型和坐标信息通过以太网传递给离线规划单元，所述离线规划单元根据工件模型和坐标信息规划工业机器人的喷涂轨迹，并通过以太网输送至到机器人控制器。

3.根据权利要求2所述的机器人喷涂系统，其特征在于，所述离线规划单元包括：

造型处理模块：将工件点云的曲面部分处理后，与数据库管理模块中的曲面匹配，获取数据库中匹配成功后相应曲面的工业机器人轨迹规划信息；

参数设置模块：根据工件点云获取喷涂工艺参数；

轨迹规划模块：生成能产生最佳喷涂效果的工业机器人轨迹；

运动控制模块：将生产的工业机器人轨迹转换成机器人各关节的运动轨迹；

分析仿真模块：根据喷涂工艺参数、机器人各关节的运动轨迹进行仿真，获得最佳喷涂工艺参数和机器人各关节的运动轨迹；

程序生成模块：将获得最佳喷涂工艺参数和机器人各关节的运动轨迹转换成用于输出的指令信号；

视觉通讯模块：获取视觉系统的发送的工件位姿和型号信息，用于与数据库模型匹配。

数据库管理模块：保存工件模型信息、喷涂轨迹程序和用户建立的参数模板。

4.根据权利要求2或3所述的机器人喷涂系统，其特征在于：所述视觉算法单元包括：

图像采集模块：采集工件三维点云信息；

图像处理模块：识别工件类型和位姿；

标定及坐标转换模块：标定机器人坐标系和相机坐标系的相互关系，将工件位置变换到机器人坐标系下；

通信模块：与离线规划单元实现信息交互。

5.基于权利要求1-4所述机器人喷涂系统的控制方法，其特征在于：

步骤1、链式输送线挂载工件运动到视觉扫描区域；

步骤2、视觉传感器对工件进行三维扫描，并将工件点云信息传递至上位机；

步骤3、上位机将获取的工件点云信息进行模型匹配和坐标变换；

步骤4、上位机将处理获得的模型和坐标生成喷涂面机器人轨迹；

步骤5、上位机将喷涂面机器人轨迹导入到机器人控制器；

步骤6、机器人控制器控制机器人沿着喷涂轨迹进行运动。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤5同时将协同工作的控制信号输送至PLC控制器，所述PLC控制器驱动喷涂设备和链式输送线工作。

7.根据权利要求5或6所述的控制方法，其特征在于：所述步骤3由上位机的视觉算法单元执行，所述步骤4由上位机的离线规划单元执行。