[发明专利]基于云计算的汽车智能喷漆方法

摘要

基于云计算的汽车智能喷漆方法，涉及喷漆工艺领域，克服了现有人工喷漆存在的油漆损耗大、质量一致性差、影响操作人员健康、污染严重、效率低、成本高的问题。本发明提供一种基于云计算的汽车智能喷漆方法。首先由3D扫描设备对汽车零部件进行扫描生成点云数据，对点云数据进行预处理生成三维数字造型，存入三维模型数据库。通过用户输入切片方向和切片层次，由三维数字造型生成点云切片。基于点云切片确定喷枪位姿并对喷涂轨迹进行优化得到喷枪轨迹并上传至云平台。由云平台下载零件对应程序，并输入加工参数进行喷涂。喷涂结束后，对喷涂质量进行检验，质量合格后可选择是否生成报表存档。本发明质量一致性好、无污染、效率该、成本低。

主权项

基于云计算的汽车智能喷漆方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基础设施搭建搭建云计算平台(1)、多个城市服务平台(2)、多个喷烤房(3)；所述云计算平台(1)包括大型服务器(1‑1)，与大型服务器(1‑1)相连的交换器(1‑5)，与交换器(1‑5)相连的数据存储器(1‑2)，与交换器(1‑5)相连的路由器(1‑4)，嵌入数据存储器(1‑2)中的数据管理系统(1‑6)、汽车零件三维模型数据库(1‑7)和汽车零件喷涂程序数据库(1‑8)；所述大型服务器(1‑1)通过路由器(1‑4)和双线接入式千兆网络(1‑3)与各个城市服务平台(2)进行数据通讯，所述数据管理系统(1‑6)用于管理汽车零件三维模型和汽车零件喷涂程序的下载和上传，所述汽车零件三维模型数据库(1‑7)用于存储汽车厂商提供的各种型号的汽车零件三维模型和各个城市服务平台(2)通过扫描上传的汽车零件三维模型，所述汽车零件喷涂程序数据库(1‑8)用于存储根据汽车零件三维模型生成的汽车零件喷涂程序和各个城市服务平台(2)上传的实际的汽车零件喷涂程序，所述数据存储器(1‑2)中还存储由城市服务平台(2)上传的优化后的喷枪位姿轨迹数据；所述城市服务平台(2)包括服务器(2‑1)，与服务器(2‑1)相连的3D扫描设备(2‑2)，与3D扫描设备(2‑2)相连的3D扫描设备控制系统(2‑3)，嵌入服务器(2‑1)中的3D扫描设备控制系统(2‑3)、喷涂件点云数据库(2‑4)、汽车零件喷涂程序数据库(2‑5)、质量检测数据库(2‑6)和汽车零件喷涂路径规划系统(2‑7)；所述服务器(2‑1)通过双线接入式千兆网络(1‑3)与大型服务器(1‑1)进行数据通讯，所述服务器(2‑1)用于数据存储以及与各个喷烤房(3)的数据传输，所述3D扫描设备控制系统(2‑3)用于控制3D扫描设备(2‑2)对汽车零件进行扫描和建模，所述喷涂件点云数据库(2‑4)用于存储汽车零件的点云数据，所述汽车零件喷涂程序数据库(2‑5)用于存储根据汽车零件喷涂路径编程设计的汽车零件喷涂程序，所述质量检测数据库(2‑6)用于存储由喷烤房(3)上传的质检结果，所述汽车零件喷涂路径规划系统(2‑7)用于规划汽车零件喷涂路径；所述喷烤房(3)用于实现汽车智能喷漆；步骤二、搭建汽车零件三维模型数据库通过3D扫描设备控制系统(2‑3)控制3D扫描设备(2‑2)对汽车零件进行扫描，并建立汽车零件三维模型，通过服务器(2‑1)将汽车零件三维模型上传至云计算平台(1)中，并通过数据管理系统(1‑6)将汽车零件三维模型存储在数据存储器(1‑2)中的汽车零件三维模型数据库(1‑7)中，汽车零件三维模型数据库(1‑7)本身也存储各汽车厂商提供的各种型号的汽车零件三维模型；步骤三、汽车零件喷涂路径设计利用喷涂件点云数据库(2‑4)中的点云数据通过汽车零件喷涂路径规划系统(2‑7)自动生成汽车零件喷涂路径，同时根据生成的汽车零件喷涂路径编程设计汽车零件喷涂程序，并将汽车零件喷涂程序存储在汽车零件喷涂程序数据库(2‑5)中。汽车零件喷涂程序数据库(2‑5)中还存储从云计算平台(1)中的汽车零件喷涂程序数据库(1‑8)中下载的汽车零件喷涂程序；步骤四、喷枪位姿轨迹获取和优化(1)基于点云切片技术的喷枪位姿轨迹获取由于点云数据生成三维模型过程繁琐，所以引入点云切片技术，利用喷烤房(3)喷涂机械手系统中的上位机直接对汽车零件的点云数据进行处理，直接生成等距的喷枪位姿轨迹；(2)喷枪位姿轨迹优化对得到的喷枪位姿轨迹进行速度优化和间距优化；将优化后的喷枪位姿轨迹通过喷烤房(3)喷涂机械手系统中的控制系统上传到城市服务平台(2)的服务器(2‑1)中，再由服务器(2‑1)上传至上级的云计算平台(1)的数据存储器(1‑2)中；根据优化后的喷枪(3‑6)的位姿、路径、速度信息生成实际的汽车零件喷涂程序存储在汽车零件喷涂程序数据库(2‑5)中，将生成的实际的汽车零件喷涂程序上传并存储至云计算平台(1)中的汽车零件喷涂程序数据库(1‑8)中；步骤五、喷涂时，处于系统末端的喷烤房(3)，根据需要可在云计算平台(1)中下载需要的汽车零件喷涂程序、在汽车零件喷涂路径规划系统(2‑7)中下载汽车零件喷涂路径，并在五轴联动的龙门桁架式喷涂机械手的控制系统中设置相关喷涂参数，根据实际情况修改所下载的汽车零件喷涂程序，对喷涂参数进行优化，使重合率达到50％～60％，同时根据下载的汽车零件喷涂路径以及优化的喷枪位姿轨迹，通过龙门桁架式喷涂机械手进行喷涂，喷涂后进行喷烤，得到厚度均匀的漆膜；步骤六、喷烤完成之后，需要对喷涂质量进行检验。