一种火车车身喷漆前自动化打磨系统车身平整检测装置的制作方法

本实用新型涉及火车车身喷漆前自动化打磨技术领域，特别是涉及一种火车车身喷漆前自动化打磨系统车身平整检测装置。

背景技术：

近年来，随着经济的发展和技术的革新，机器人自动打磨技术广泛应用于工厂和企业生产的各个发面，由于火车车身巨大，表面不完整，要求平整度高，国内对于火车车身打磨的工作模式还局限于流水线式的人工打磨，目前机器人自动化打磨在慢慢的嵌入。人工打磨在料件打磨过程中存在着很大的弊端，首先粉尘和噪音会对员工的身心健康造成极大的影响，其次人工打磨大大降低了打磨的效率，拉长了打磨的时间，还有就是人工打磨的料件瑕疵比较多，瑕疵会对料件的进一步加工造成影响，而且这些瑕疵还会影响整个产品的实际性能。所以这些弊端在很大程度上降低了工厂和企业的生产效率和生产成本，而机器人自动打磨技术的应用可以很好的解决以上方面的问题。火车车身是由很多块板料焊接而成的，焊接完成后的焊缝间留有很多焊点，而且车身表面也凹凸不平，为了改善车身表面凹凸不平现象，喷漆之前均会在车身刮涂腻子粉。尽管刮涂腻子粉能够改善车身表面的凹痕，但是对于大平面的车身而言，车身的平整性还是不容乐观，这会对随后的机器人打磨车身作业造成影响。因为打磨机器人的机械手位置以及打磨路径都是预先设定好的，不管所要打磨车身表面平整性怎么样，打磨机器人都是按照所设的打磨力度进行打磨。对于车身表面凹 凸不平的地方，或者存在焊点的地方，打磨机器人都是这个力度打磨，这样会造成该打磨的焊点没有打磨掉，车身有凸痕的地方也没有打磨下去，还有就是刮涂完腻子粉的地方打磨的很少或者根本没有打磨，造成这块表面相比其它部分比较粗糙。所以在火车车身刮涂完腻子粉后，有必要进行车身表面平整检测，打磨车身平整检测的目的是为了车身经过打磨机器人的打磨后被测平面具有的宏观凹凸高度相对理想平面得到改善，也就是使打磨完的车身变得平整没有凹凸高度差。通过对整个车身表面进行平整检测后，检测分析出的数据会通过终端对打磨机器人机械手进行控制，打磨机器人会根据数据结果对数值小的地方少打磨，数值大的地方多打磨，最后使整个车身的打磨数值回归一个平衡线，这样不仅可以提高打磨机器人的打磨效率和整个车身打磨质量，还可以为打磨后车身喷漆作业提供良好的条件。

技术实现要素：

为了保证火车车身机器人自动化打磨的效果，本实用新型提供了一种火车车身喷漆前自动化打磨系统车身平整检测装置。通过对火车车身的整个车身表面进行平整度检测，从根本解决由于车身表面的凹凸不平造成的机器人打磨偏差，而且为整个车身打磨后喷漆作业提供良好的条件。

一种火车车身喷漆前自动化打磨系统车身平整检测装置，其特征在于：包括车身检测门和选用二维激光扫描传感器两个主要部分。

附图说明

图1为本实用新型的车身平整检测装置示意透视图；

图2为本实用新型的车身平整检测装置示意透视图；

图3为本实用新型的二维激光扫描传感器扫描车身示意原理图。

打磨机器人轨道1、打磨工作台面2、火车车身3、火车轨道4、二维激光扫描传感器5、6和7、车身检测门8、检测门轨道9和10、拖车11、半导体激光发生器12、透镜13、扫描轮廓线14、镜片15、二维CMOS阵列16、信号处理器17、信号输出端18

具体实施方式

现结合附图详细说明本实用新型结构的实施方式：

一种火车车身喷漆前自动化打磨系统车身平整检测装置，其特征在于：包括车身检测门、检测门轨道、三个规格相同的激光扫描传感器三个主要部分。二维激光扫描传感器5、6和7中的两个安装在车身检测门两侧面内侧，为相互对称的状态，最后一个安装在车身检测门上面内侧，也就是安装在车身检测门最中间位置。(传感器布置数量以扫描精度而定)，由于火车车身巨大，一般采点式的激光传感器扫描费时费力，这里选用的二维激光扫描传感器是基于光学三角测量原理来扫描车身，其最主要的特点是扫描量程大，不需要需控制器，直接网口输出(也可选模拟输出)，扫描测量不受色彩、表面材质或离散光线所影响，而且二维激光扫描传感器具有同步输入端，可使多个传感器同步工作。二维激光扫描传感器5、6和7进行车身扫描作业的时候，半导体激光发生器12发出光线，经过透镜13形成平面光幕，同时在火车车身3上形成一条轮廓线14(轮廓线长度就是传感器的扫面量程)，光线经过火车车身的反射投影到二维CMOS阵列16上，这样形成的火车车身3的剖面图形会经过信号处理器17分析处理后从信号输出端18传出。

车身检测门8安装在车身检测轨道上，用以安装传感器，其两侧和上面都 是平直的，两转角处为平滑弯曲状态，车身检测门8大小根据三个激光扫面传感器的扫面范围而定，在火车车身3穿过车身检测门8时，能够保证扫描覆盖整个火车车身3，其截面宽度能够保证传感器的安装。首先火车车身3随拖车11经火车轨道4到达打磨工作台面2，待车身位姿调整后，车身检测门8沿检测门轨道9和10匀速移动，检测门轨道9和10安装在打磨机器人两轨道内侧，是车身检测门8的工作路径，当车身检测门8与火车车身3前端对齐时，二维激光扫描传感器5、6和7开始对车身的扫面检测作业向，当检测门8与火车车身3后端对齐时，二维激光扫描传感器5、6和7停止对车身的扫面检测作业，最后检测门8复位。通过对火车车身3的轮廓扫描检测，可以很快的测量出整个车身的平面差，所测的数据进过分析处理后输出控制信号，然后安装在打磨机器人轨道1上的打磨机器人开始打磨作业。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的保护范围。