一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法及装置，包括获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取重叠区域的中垂面；检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整立体轮廓的基础姿态至当前姿态，形成喷涂模型；将喷涂模型与中垂面匹配，根据中垂面位于喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域；机械臂引导喷嘴根据回避规则在边界区域内进行自动化喷涂作业，当完成边界区域内的自动化喷涂作业之后，再进行两侧非边界区域的自动化喷涂作业。本发明专利技术能够同时控制多个机械臂引导喷嘴对工件进行喷涂，自动回避冲突区域、重叠区域，提升喷涂效率，减少涂料浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法及装置
本专利技术涉及自动喷涂
，特别是涉及一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法及装置。
技术介绍
大型工件在进行喷涂时，单个机械臂的工作范围已经不能完全覆盖整个工件，部分区域会出现缺漏，同时使用单个机械臂进行喷涂会降低喷涂效率，一般对称设置两个机械臂对喷涂进行引导操作，能够提高喷涂效率，但双枪喷涂或多枪喷涂时，每个机械臂的工作范围存在重叠，重复对重叠区域进行多次喷涂，在浪费涂料的同时，还降低了喷涂效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法及装置，能够同时控制多个机械臂引导喷嘴对工件进行喷涂，自动回避冲突区域、重叠区域，不进行重复性覆盖喷涂，提升喷涂效率，减少涂料浪费。根据本专利技术的第一方面，提出一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，包括：获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取所述重叠区域的中垂面；检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整所述立体轮廓的基础姿态至所述当前姿态，形成喷涂模型；将所述喷涂模型与所述中垂面匹配，根据所述中垂面位于所述喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域；所述机械臂引导喷嘴根据回避规则在所述边界区域内进行自动化喷涂作业，当完成所述边界区域内的自动化喷涂作业之后，再进行两侧非边界区域的自动化喷涂作业。进一步的，获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取所述重叠区域的中垂面，具体包括：根据机械臂的旋转、弯折、伸展范围计算出机械臂的伸展区，将两个机械臂以运输轨道为中心对称设置于运输轨道的两侧，同时对运输轨道下的吊装工件进行喷涂作业；根据机械臂的伸展区计算机械臂的喷嘴的有效喷涂区域，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂的喷嘴的有效喷涂区域的重叠区域；获取所述重叠区域沿所述运输轨道运行方向的中垂面；在喷嘴及其引导机械臂不改变位置的情况下，所述中垂面的位置始终固定。进一步的，检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整所述立体轮廓的基础姿态至所述当前姿态，形成喷涂模型，具体包括：预定义工件立体轮廓的基础姿态；检测运输轨道下吊装的工件的当前姿态，当前姿态所包含的参数信息包括工件的高度、偏转角度、吊装位置；识别工件的类型，根据工件的类型获取工件的立体轮廓，当前立体轮廓的姿态为基础姿态；计算当前姿态与基础姿态的偏移量，根据所述偏移量调整所述立体轮廓的基础姿态至当前姿态；获取工件的喷涂面，将所述喷涂面同步至所述喷涂模型上，从而形成用以设计制定喷涂轨迹的喷涂模型。进一步的，将所述喷涂模型与所述中垂面匹配，根据所述中垂面位于所述喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域，具体包括：根据工件在运输轨道下的吊装位置将所述中垂面与所述喷涂模型进行匹配，获取所述喷涂模型与所述中垂面的相对位置；根据所述喷涂模型上所述中垂面的位置，以所述中垂面为中心在喷涂模型上进行边界区域的划分。进一步的，所述边界区域包括左边界区、右边界区，所述左边界区以所述中垂面为起点向左延伸至所述重叠区域的左边界、所述右边界区以所述中垂面为起点向右延伸至所述重叠区域的右边界。进一步的，在所述机械臂引导喷嘴根据回避规则在所述边界区域内进行自动化喷涂作业之前，还包括边界区域内喷涂模型结构的喷涂面的类型区分：在完成边界区域的划分之后，获取边界区域内的喷涂模型的喷涂面；判断所述喷涂面的结构类型；若所述喷涂面的结构类型为平面结构，则选择所述回避规则中的同位回避方案进行边界区域内的自动化喷涂作业；若所述喷涂面的结构类型为非平面结构，则选择所述回避规则中的异位回避方案进行边界区域内的自动化喷涂作业；若所述喷涂面的结构同时包括平面结构和非平面结构，则在平面结构区域选择同位回避方案，在非平面结构区域选择异位回避方案，且执行所述平面结构区域的同位回避方案进行自动化喷涂作业，再执行非平面结构区域的异位回避方案进行自动化喷涂作业。进一步的，所述回避规则包括同位回避方案，具体包括：所述同位回避方案适用于平面结构的喷涂模型；当检测到所述机械臂引导的喷嘴进入到边界区域内时，将喷嘴在单位时间内的喷涂量减半，所述机械臂的引导速度不变；根据所述边界区域内的喷涂模型的结构，对两个喷嘴制定同位喷涂轨迹；使得两个喷嘴对同一位置进行同步喷涂；所述制定同位喷涂轨迹具体包括：S11：预定义喷嘴的喷涂有效面积，所述喷嘴包括左喷嘴、右喷嘴；S12：调整左喷嘴或右喷嘴与喷涂面之间的间距、相对角度，将左喷嘴的喷涂有效面积与右喷嘴的喷涂有效面积重叠设置，形成同位区块；S13：将多个所述同位区块完全覆盖所述边界区域的喷涂面，依次将每个所述同位区块串联并标记时间线，形成同位喷涂轨迹，所述同位喷涂轨迹适用于平面结构的喷涂模型；S14：通过机械臂引导所述喷嘴根据所述同位喷涂轨迹执行边界区域内的自动化喷涂作业。进一步的，所述回避规则还包括异位回避方案，具体包括：所述异位回避方案适用于非平面结构的喷涂模型；根据左边界区内的喷涂模型结构制定左位喷涂轨迹，根据右边界区内的喷涂模型结构制定右位喷涂轨迹，左位喷涂轨迹与右位喷涂轨迹共同组成异位喷涂轨迹，所述异位喷涂轨迹适用于非平面结构的喷涂模型；所述制定左位喷涂轨迹或右位喷涂轨迹具体包括：S21：预定义缓冲时间，预定义喷嘴的喷涂有效面积，所述有效面积大小可调整，所述喷嘴包括左喷嘴、右喷嘴；S22：根据左边界区或右边界区内喷涂模型的结构的喷涂面调整所述喷嘴的喷涂有效面积的大小，形成异位区块；S23：将多个异位区块完全覆盖所述左边界区或右边界区内的喷涂面，依次将每个所述异位区块串联并标记时间线，形成左位喷涂轨迹或右位喷涂轨迹，所述左位喷涂轨迹或右位喷涂轨迹适用于非平面结构的喷涂模型；S24：通过机械臂引导左喷嘴根据所述左位喷涂轨迹执行左边界区内的自动化喷涂作业、通过机械臂引导右喷嘴根据所述右位喷涂轨迹执行右边界区内的自动化喷涂作业；S25：检测所述左喷嘴及其引导机械臂的当前左伸展区并计算下一异位区块所需的左预展区，检测所述右喷嘴及其引导机械臂的当前右伸展区并计算下一异位区块所需的右预展区，判断所述左预展区与所述右预展区在同一时间线是否存在冲突域；S26：若存在冲突域，则判断当前左伸展区与右预展区在下一时间线是否存在左干扰域：若存在左干扰域，则左喷嘴及其引导机械臂转动至所述干扰域之外并暂停一个缓冲时间，右喷嘴及其引导机械臂继续执行自动化喷涂作业；若不存在左干扰域，则暂停左喷嘴及其引导机械臂一个缓冲时间，右喷嘴及其引导机械臂继续执行自动化喷涂作业；返回步骤S25直至完成边界区域的自动化喷涂作业；S27：若不存在冲突本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，包括：/n获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取所述重叠区域的中垂面；/n检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整所述立体轮廓的基础姿态至所述当前姿态，形成喷涂模型；/n将所述喷涂模型与所述中垂面匹配，根据所述中垂面位于所述喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域；/n所述机械臂引导喷嘴根据回避规则在所述边界区域内进行自动化喷涂作业，当完成所述边界区域内的自动化喷涂作业之后，再进行两侧非边界区域的自动化喷涂作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，包括：
获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取所述重叠区域的中垂面；
检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整所述立体轮廓的基础姿态至所述当前姿态，形成喷涂模型；
将所述喷涂模型与所述中垂面匹配，根据所述中垂面位于所述喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域；
所述机械臂引导喷嘴根据回避规则在所述边界区域内进行自动化喷涂作业，当完成所述边界区域内的自动化喷涂作业之后，再进行两侧非边界区域的自动化喷涂作业。


2.根据权利要求1所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，获取机械臂的伸展区，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂上的喷嘴的有效喷涂的重叠区域，获取所述重叠区域的中垂面，具体包括：
根据机械臂的旋转、弯折、伸展范围计算出机械臂的伸展区，将两个机械臂以运输轨道为中心对称设置于运输轨道的两侧，同时对运输轨道下的吊装工件进行喷涂作业；
根据机械臂的伸展区计算机械臂的喷嘴的有效喷涂区域，根据两个机械臂之间的相对位置计算出两个机械臂的喷嘴的有效喷涂区域的重叠区域；
获取所述重叠区域沿所述运输轨道运行方向的中垂面。


3.根据权利要求2所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，检测工件的当前姿态，获取工件的立体轮廓，调整所述立体轮廓的基础姿态至所述当前姿态，形成喷涂模型，具体包括：
预定义工件立体轮廓的基础姿态；
检测运输轨道下吊装的工件的当前姿态，当前姿态所包含的参数信息包括工件的高度、偏转角度、吊装位置；
识别工件的类型，根据工件的类型获取工件的立体轮廓，当前立体轮廓的姿态为基础姿态；
计算当前姿态与基础姿态的偏移量，根据所述偏移量调整所述立体轮廓的基础姿态至当前姿态；
获取工件的喷涂面，将所述喷涂面同步至所述立体轮廓上，从而形成用以设计制定喷涂轨迹的喷涂模型。


4.根据权利要求3所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，将所述喷涂模型与所述中垂面匹配，根据所述中垂面位于所述喷涂模型上的位置在喷涂模型上划分边界区域，具体包括：
根据工件在运输轨道下的吊装位置将所述中垂面与所述喷涂模型进行匹配，获取所述喷涂模型与所述中垂面的相对位置；
根据所述喷涂模型上所述中垂面的位置，以所述中垂面为中心在喷涂模型上进行边界区域的划分。


5.根据权利要求1所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，所述边界区域包括左边界区、右边界区，所述左边界区以所述中垂面为起点向左延伸至所述重叠区域的左边界、所述右边界区以所述中垂面为起点向右延伸至所述重叠区域的右边界。


6.根据权利要求5所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，在所述机械臂引导喷嘴根据回避规则在所述边界区域内进行自动化喷涂作业之前，还包括边界区域内喷涂模型结构的喷涂面的类型区分：
在完成边界区域的划分之后，获取边界区域内的喷涂模型的喷涂面；
判断所述喷涂面的结构类型；
若所述喷涂面的结构类型为平面结构，则选择所述回避规则中的同位回避方案进行边界区域内的自动化喷涂作业；
若所述喷涂面的结构类型为非平面结构，则选择所述回避规则中的异位回避方案进行边界区域内的自动化喷涂作业；
若所述喷涂面的结构同时包括平面结构和非平面结构，则在平面结构区域选择同位回避方案，在非平面结构区域选择异位回避方案，且执行所述平面结构区域的同位回避方案进行自动化喷涂作业，再执行非平面结构区域的异位回避方案进行自动化喷涂作业。


7.根据权利要求6所述的一种多枪喷涂自动回避作业区域的控制方法，其特征在于，所述回避规则包括同位回避方案，具体包括：
所述同位回避方案适用于平面结构的喷涂模型；
当检测到所述机械臂引导的喷嘴进入到边界区域内时，将喷嘴在单位时间内的喷涂量减半，所述机械臂的引导速度不变；
根据所述边界区域内的喷涂模...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉平，吴志翔，廖道林，李佳旭，吴志贤，
申请(专利权)人：湖州洛博特机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33