一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法及喷涂装置与流程

本发明属于漆膜喷涂设备技术领域，具体涉及一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法及喷涂装置。

背景技术：

很多生活用品及工业用品，在使用前都需要进行喷漆，喷漆主要是起到保护或者装饰作用，有的作业甚至要喷刷底漆、面漆等好几遍才完成，而且油漆具有易挥发的化学成分，所以人工刷漆对人体具有一定毒害作用。目前市场上也出现了利用机器人进行喷涂作业的技术。由于喷涂的工件的形状不同，而且机器人的智能化有限，所以每次喷涂时先把需要喷涂的工件放置于工装平台上，然后人工通过尺子测量工件的尺寸，通过人工编程或者示教编程将喷枪行走轨迹编辑好，然后再进行喷涂作业。一旦程序完成，其工作范围和轨迹就固定下来，只要喷涂工件形状变化，喷涂前都要重新编程，作业量大，而且编程作业对操作人员的技术水平要求较高，如果编程不合理，喷枪行走轨迹过小或者过大，就会造成喷涂质量差或者浪费漆料的问题。

针对上述问题，提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法及喷涂装置，。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一，将需要喷涂的工件摆放到一个设有横向坐标尺x轴和纵向坐标尺y轴的工装平台上，摆放时将工件靠近坐标原点和坐标轴摆放；

步骤二，读取工件在x轴和y轴上的最大值，主控柜(5)调取机器人(3)的系统程序，并将这两个值输入系统程序参数输入表，并设定喷涂速度及扇幅宽度，即生成喷涂轨迹程序；

步骤三，机器人控制的喷枪的起始点设于坐标原点，然后用步骤二生成的喷涂轨迹程序来运行机器人进行喷涂作业；

步骤四，喷涂作业完成后，喷枪重新回待机位置即完成。

进一步的，所述步骤一中的工件为数个工件时，数个工件紧密拼接在一起，尽量将工件拼接成矩形，矩形的相邻的一个长和宽靠近x轴和y轴。

进一步的，机器人设有数个工作轴，工作轴用来来增大机器人的工作范围。

进一步的，所述步骤二中读取工件在x轴上的最大值和y轴上的最大值是通过视觉识别系统来读取。

本发明还公开了一种实现上述喷涂方法的喷涂装置，包括用于摆放工件的工装平台，工装平台的上方设有机器人，机器人为六轴机器人，机器人的第六轴手腕处设有喷枪，机器人还连接有机器人控制柜，还包括主控柜，主控柜上设有触摸屏，主控柜与机器人控制柜信号连接；

工装平台，包括床身，床身上设有定位机构及行走部件，工装平台上水平设有横向坐标尺x轴和纵向坐标尺y轴，x轴与y轴的交点为坐标原点；

机器人，机器人设有行走轴，行走轴固定于外界的墙体或支架上，机器人第六轴手腕处的喷枪的喷涂起始点设于坐标原点处。

进一步的，工装平台采用格栅结构，栅条宽度为40mm，栅条间距不大于80mm，栅条与工件接触面上设有硅胶垫。

进一步的，行走轴设于支架上，支架为龙门架，龙门架包括立柱及设于立柱上的衡梁，衡梁上设有行走轴及机器人基座，行走轴设有电力驱动单元。

进一步的，龙门架包括四根立柱，每两个立柱通过顶部端衡梁连接，衡梁的两端分别设于两个端衡梁的中间位置。

进一步的，行走轴包括导轨及齿轮齿条机构，导轨上的滑块机构沿x轴运动，导轨的载荷经过有限元计算。

进一步的，坐标尺x轴和坐标尺y轴上设有防护罩。

本发明的有益效果是：

本发明的可自动生成的喷涂轨迹的喷涂方法，由于工装平台上坐标尺可以直接读取工件的尺寸，而且喷枪起始点设在坐标原点，所以只需要读取工件的坐标值输入喷涂控制程序中，即可自动生成喷枪喷涂轨迹完成喷涂作业，大大节约人工成本，而且按输入的喷涂范围进行喷涂，保证喷涂质量，避免浪费喷涂油漆。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是本发明的一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂装置的结构示意图；

图2是本发明的一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂装置的俯视结构示意图；

图3是本发明的一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法的喷涂流程图；

图4是本发明的一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法的系统程序的喷涂轨迹示意图；

图中：1-工装平台，2-端横梁，3-机器人，4-触摸屏，5-主控柜，6-机器人控制柜，7-衡梁，8-立柱，9-床身，11-喷枪，12-机器人基座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种可自动生成喷涂轨迹的喷涂方法，包括如下步骤；

步骤一，将需要喷涂的工件摆放到一个设有横向坐标尺x轴和纵向坐标尺y轴的工装平台上，摆放时将工件靠近坐标原点和坐标轴摆放；

步骤二，读取工件在x轴的最大值和y轴上的最大值，主控柜5调取机器人3的系统程序，并将这两个值输入系统程序参数输入表，并设定喷涂苏速度及扇幅宽度，即生成喷涂轨迹程序；

步骤三，机器人3控制的喷枪11的起始点设于坐标原点，然后用步骤二生成的喷涂轨迹程序来运行机器人3进行喷涂作业；

步骤四，喷涂作业完成后，喷枪11重新回到待机位置即完成。

为了进一步说明本发明的喷涂方法，图3给出了喷涂流程图，图中上位机指的是主控柜，将预先设定的机器人喷枪的系统程序存储于机器人控制柜中，系统程序为横向或纵向弓字型喷涂轨迹，如图4所示，系统程序可以横向喷涂和纵向喷涂，喷涂的长度及扇幅宽度可在主控柜5上设定，需要喷涂时从与机器人控制柜连接的控制柜中调取系统程序，然后将喷涂的长度和宽度及扇幅宽度输入系统程序的参数输入表中即生成喷涂轨迹程序。

更优选的方案，步骤一中的工件为数个工件时，数个工件紧密拼接在一起。尽量将工件拼接成矩形，矩形的相邻的一个长和宽靠近x轴和y轴。这样可以同时喷涂数个工件，并且能够节省漆料。

更优的技术方案，在步骤三中，如果工件面积大，机器人可通过增加工作轴来增大工作范围，所以机器人可以设第七轴、第八轴，用来增大工作范围。

更优的技术方案，步骤二中读取工件在x轴和y轴上的最大值是通过视觉识别系统来读取。现有的视觉识别系统能够读取坐标轴上的数值，然后输送信号至工装平台，直接输入参数表中。

本发明还公开了一种实现上述喷涂方法的喷涂装置，包括用于摆放工件的工装平台，工装平台的上方设有机器人3，机器人为六轴机器人，机器人3的第六轴手腕处设有喷枪，机器人3还连接有机器人控制柜6，还包括主控柜5，主控柜上设有触摸屏4，主控柜5与机器人控制柜6信号连接；

工装平台，包括床身9，床身9上设有定位机构及行走部件，工装平台上水平设有横向坐标尺x轴和纵向坐标尺y轴，x轴与y轴的交点为坐标原点；

机器人3，机器人3设有行走轴，行走轴固定于外界的墙体或支架上，机器人3第六轴手腕处的喷枪11的喷涂起始点设于坐标原点处。

当需要进行喷涂作业时，现将需要喷涂的工件放置在工装平台上，为了节省漆料，最好是靠近坐标原点及坐标轴防止，如果是数个工件则将数个工件紧密拼放在一起，尽量拼成一个矩形，矩形相邻的一个长和宽分别靠近x轴和y轴，顶点靠近原点，这样摆放可以大大避免浪费漆料。

更优的技术方案，工装平台采用格栅结构，栅条宽度为40mm，栅条间距不大于80mm，栅条与工件接触面上设有硅胶垫。格栅结构在读取x轴和y轴的数值时更直观，栅条上的硅胶垫起到保护格栅结构的作用，减小相互损伤。

更优的技术方案，行走轴设于支架上，支架为龙门架，龙门架包括立柱8及设于立柱8上的衡梁7，衡梁7上设有行走轴及机器人基座，行走轴设有电力驱动单元，衡梁7沿工装平台x轴平行设置。

更优的技术方案，龙门架包括四根立柱8，每两个立柱8通过顶部端衡梁2连接，端衡梁2上架有衡梁7，衡梁7的两端分别设于两个端衡梁2的中间位置。这样的结构更稳定，机器人心走更平稳。

更优的技术方案，行走轴包括导轨及齿轮齿条机构，导轨上的滑块机构沿x轴运动，导轨的载荷经过有限元计算，确保其稳定性。

更优的技术方案，坐标尺x轴和坐标尺y轴上设有防护罩，防止在喷涂过程中坐标尺被漆料污染。

综上所述，本发明的可自动生成的喷涂轨迹的喷涂方法，由于工装平台上坐标尺可以直接读取工件的尺寸，而且喷枪起始点设在坐标原点，所以只需要读取工件的坐标值输入喷涂控制程序中，即可自动生成喷枪喷涂轨迹完成喷涂作业，大大节约人工成本，而且按输入的喷涂范围进行喷涂，保证喷涂质量，避免浪费喷涂油漆。