一种用于板件的喷涂系统及方法与流程

本发明涉及喷涂控制，尤其涉及一种用于板件的喷涂系统及方法。

背景技术：

1、在汽车涂胶过程中，常在车体底部对大面进行ubs(under body coating，汽车底部涂胶)喷涂，喷涂涂料为高黏态密封胶、抗石击涂料或阻尼材料等，主要作用是降低石子或其他坚硬物体在行驶工况中击中车体而导致车漆损伤生锈，或针对底部的焊装缝做防水密封。

2、在施工过程中，喷枪的扫过面积较大，扫过面积上如有安装孔或螺柱则会被喷出的胶堵塞孔或螺纹结构，导致后工序无法顺利安装，因此涂装车间一般会对后工序有安装作业的孔进行保护或遮蔽喷涂。传统技术设计了一种可以嵌套在安装孔或螺柱表面的保护罩/遮蔽罩，在喷涂前由工人安装在相应孔/螺柱位置上，完成喷涂后由另一工人将保护罩/遮蔽罩拆下。该方案简单易实现，经过培训后可由工人快速上手完成作业，遮蔽效果较好。

3、然而，该方案却存在诸多缺陷：1、使用的保护罩需要针对每一个孔或螺柱的形态做单独的造型，开发成本较高；2、零件一般不能复用，且单车使用量较大(达40-80个)，成本较高；3、如保护罩漏装，可能出现堵孔、大量飞溅、螺柱无法安装等情况，后续处理较为麻烦，甚至可能导致车身报废；4、一旦错装或安装不规范，可能导致保护罩在喷涂时脱落，无法起到有效作用，同时可能损坏设备。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供了一种用于板件的喷涂系统及方法，该系统能够自动识别出螺柱、工艺孔和装配孔等需规避结构，以较低成本和简便的结构完成自动喷涂。

2、第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：

3、一种用于板件的喷涂系统，包括：负载机构、机器手、控制器、喷枪以及摄像装置；所述控制器与所述机器手连接，所述机器手通过所述负载机构抓取所述喷枪，所述控制器与所述喷枪连接，所述喷枪用于对前方目标板进行喷涂，所述控制器用于通过所述机器手控制所述喷枪沿预设轨迹运行；所述喷枪的前端设置有所述摄像装置，且所述摄像装置的朝向为所述喷枪的喷射方向，所述摄像装置与所述控制器连接，所述摄像装置用于监测所述目标板的板面状态，在识别到预设要素时，向所述控制器发送关枪准备信号，所述控制器还用于基于所述关枪准备信号以及预设参数信息计算出关枪信号，并发送给所述喷枪。

4、优选地，所述控制器包括第一控制器以及第二控制器，所述第一控制器与所述第二控制器连接，所述第一控制器与所述机器手连接，用于通过所述机器手控制所述喷枪沿预设轨迹运行；所述第二控制器与所述喷枪连接，所述摄像装置与所述第二控制器连接，所述第二控制器用于基于所述关枪准备信号以及预设参数信息计算出关枪信号，并发送给所述喷枪。

5、优选地，所述喷枪包括多个喷嘴，所述多个喷嘴组合为一组排刷，所述摄像装置设置在所述排刷的前端。

6、优选地，所述多个喷嘴中每个喷嘴可喷出的宽度范围在4mm到30mm之间。

7、第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：

8、一种用于板件的喷涂方法，应用于前述第一方面中任一项所述的系统中，所述方法包括：在接收到喷涂信号时，控制器控制所述喷枪沿预设轨迹运行，并打开所述喷枪对前方目标板进行喷涂；在控制所述喷枪沿预设轨迹运行过程中，基于摄像装置监测所述目标板的板面状态；若识别到预设要素，则向所述控制器发送关枪准备信号；所述控制器基于所述关枪准备信号以及预设参数信息计算出关枪信号，并发送给所述喷枪。

9、优选地，所述预设参数信息包括：喷枪运行速度、喷枪喷幅长、喷枪喷幅宽、喷胶飞行时长、信号传输延迟时间、预设要素宽度以及预设要素监测时间点，其中，所述预设要素宽度为沿喷枪运行方向上的预设要素宽度，所述预设要素监测时间点为摄像装置监测到预设要素时的时间点。

10、优选地，所述关枪信号包括开始关枪时间点和结束关枪时间点。

11、优选地，所述开始关枪时间点的计算包括：基于所述喷胶飞行时长、所述信号传输延迟时间、所述喷枪喷幅宽以及所述喷枪运行速度，得到开始关枪指令提前时长；基于所述开始关枪指令提前时长以及所述预设要素监测时间点，得到开始关枪时间点。

12、优选地，所述结束关枪时间点的计算包括：基于所述预设要素宽度以及所述喷枪运行速度，得到关枪时长；基于所述开始关枪指令提前时长、所述预设要素监测时间点以及所述关枪时长，得到结束关枪时间点。

13、优选地，预设参数信息还包括摄像装置捕捉到预设要素的时长，所述得到开始关枪指令提前时长之后，还包括：控制所述开始关枪指令提前时长小于所述摄像装置捕捉到预设要素的时长。

14、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

15、本发明实施例提供的喷涂系统，该系统中控制器用于通过机器手控制喷枪沿预设轨迹运行，通过在喷枪的前端设置摄像装置，且摄像装置的朝向为喷枪的喷射方向，用于在喷枪沿预设轨迹运行过程中，摄像装置实时监测目标板的板面状态，在识别到预设要素(也即需要避开的要素)时，向控制器发送关枪准备信号，使得控制器提前基于关枪准备信号以及预设参数信息计算出关枪信号，实现在喷枪即将对准到预设要素位置时，对喷枪进行关枪控制，达到避开预设要素的目的。由于采用了摄像装置进行实时跟踪监控，该系统可实现对目标板(例如汽车板件ubs)的精确喷涂，无需安装保护罩/遮蔽罩，极大地节约了成本，且该系统可以快速实现汽车ubs喷涂编程，无需经过复杂的矢量计算、不用借助昂贵的喷头，整体更容易实现。该系统能够自动识别出螺柱、工艺孔和装配孔等需规避结构，以简便的结构完成自动喷涂，具有精确度高、使用和维护成本低等特点。

技术特征：

1.一种用于板件的喷涂系统，其特征在于，包括：负载机构、机器手、控制器、喷枪以及摄像装置；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括第一控制器以及第二控制器，所述第一控制器与所述第二控制器连接，所述第一控制器与所述机器手连接，用于通过所述机器手控制所述喷枪沿预设轨迹运行；

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷枪包括多个喷嘴，所述多个喷嘴组合为一组排刷，所述摄像装置设置在所述排刷的前端。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个喷嘴中每个喷嘴可喷出的宽度范围在4mm到30mm之间。

5.一种用于板件的喷涂方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任一项所述的系统中，所述方法包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设参数信息包括：喷枪运行速度、喷枪喷幅长、喷枪喷幅宽、喷胶飞行时长、信号传输延迟时间、预设要素宽度以及预设要素监测时间点，其中，所述预设要素宽度为沿喷枪运行方向上的预设要素宽度，所述预设要素监测时间点为摄像装置监测到预设要素时的时间点。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述关枪信号包括开始关枪时间点和结束关枪时间点。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述开始关枪时间点的计算包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述结束关枪时间点的计算包括：

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，预设参数信息还包括摄像装置捕捉到预设要素的时长，所述得到开始关枪指令提前时长之后，还包括：控制所述开始关枪指令提前时长小于所述摄像装置捕捉到预设要素的时长。

技术总结
本发明公开了一种用于板件的喷涂系统及方法，所述系统包括：负载机构、机器手、控制器、喷枪以及摄像装置；控制器与机器手连接，机器手通过负载机构抓取喷枪，控制器与喷枪连接，喷枪用于对前方目标板进行喷涂，控制器用于通过机器手控制喷枪沿预设轨迹运行；喷枪的前端设置有摄像装置，且摄像装置的朝向为喷枪的喷射方向，摄像装置与控制器连接，摄像装置用于监测目标板的板面状态，在识别到预设要素时，向控制器发送准备信号，控制器还用于基于准备信号以及预设参数信息计算出关枪信号，并发送给喷枪。该系统能够自动识别出螺柱、工艺孔和装配孔等需规避结构，以较低成本和简便的结构完成自动喷涂。

技术研发人员：王永炜,张丽桂,李生娟,周倩妮,王权
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17