本发明专利技术涉及飞机涂层修复技术领域，具体涉及飞机局部涂层原位自动修复设备、使用方法及修复方法，设备包括：移动作业平台、设置在所述移动作业平台上用于采集飞机表面2D图像和3D点云数据的3D相机、设置在移动作业平台上用于涂料喷涂的喷涂模块和用于控制所述移动作业平台、3D相机和喷涂模块的上位机。与现有的技术的设备相比，本发明专利技术可以自动巡检、识别、定位飞机表面涂层损伤区域，实现飞机表面不同部位异形弯曲涂层损伤的原位自动识别修复。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞机涂层修复，具体是一种飞机局部涂层原位自动修复设备、使用方法及修复方法。
技术介绍
1、飞机在运输、贮存及作训过程中可能会因碰撞、划伤、自然老化等因素，造成表面涂层脱落或物理化学性能改变，致使涂层性能降低或丧失，严重影响飞机的战斗力和战场生存安全，特别是关键部位表面涂层的很小损伤或缺陷都会引起性能的急剧恶化，所以对于飞机涂层的损伤必须根据维修标准及时进行修复。
2、目前飞机涂层修复的主要方式是返厂维修，虽然修复质量好，但周期长，难以满足现阶段飞机的维护性要求。而飞机涂层损伤原位修复主要通过人工直接涂覆隐身涂料或粘贴修复贴纸进行修复，速度快、效率高，但修复后的涂层寿命短、容易脱落，同时喷涂的涂料一般都是含有大量的苯、甲苯、二甲苯等具有较强危害性的化学成分，会对喷涂人员的身体健康将会造成较大的影响。
3、喷涂机器人凭借其优异的运动学控制和喷涂工艺参数的快速精确控制能够在很大程度上弥补人工喷涂的劣势，通过涂料流量、雾化空气压力和机器人轨迹自动规划，实现均匀一致喷涂，有效避免过喷、漏喷及无效喷涂现象，提高了提高工作效率、喷涂质量和涂料利用率，有效降低人力物力资源的浪费，避免工作人员直接接触大量化学物质。
4、目前国内喷涂机器人由机械臂和喷枪组成，可以用于固定点位或形状工件表面的喷涂，无法自动巡检、识别、定位飞机表面涂层损伤区域，难以实现飞机表面不同部位异形弯曲涂层损伤的原位自动识别修复。
5、因此，如何提供一种用于固定点位或形状工件表面的喷涂设备和方法更为重要。
r/>技术实现思路
1、本专利技术基于现有技术中存在的问题，提出了一种飞机局部涂层原位自动修复设备、使用方法及修复方法，其中，一种飞机局部涂层原位自动修复设备，包括：
2、移动作业平台；
3、设置在所述移动作业平台上用于采集飞机表面2d图像和3d点云数据的3d相机；
4、设置在移动作业平台上用于涂层清洗或者涂料喷涂的喷涂模块；
5、和用于控制所述移动作业平台、3d相机和喷涂模块的上位机。
6、在上述方案的基础上，所述移动作业平台包括：
7、与所述上位机连接的水平移动平台；
8、设置在所述水平移动平台上的升降平台；
9、和设置在所述升降平台上用于带动的3d相机和喷涂模块移动的机械臂。
10、在上述方案的基础上，所述喷涂模块包括：
11、通过安装座设置在所述机械臂上的用于喷涂的自动喷枪；
12、设置在所述水平移动平台上并与所述自动喷枪连接的涂料罐；
13、设置在所述水平移动平台上且分别与所述涂料罐和自动喷枪连接的用于打开或关闭自动喷枪的喷涂电磁阀。
14、在上述方案的基础上，所述上位机与水平移动平台、机械臂和3d相机无线连接，以进行人机交互、喷涂参数设置、水平移动平台移动控制、升降平台运动控制、接收3d相机传输的2d图像和3d点云数据、损伤区域识别定位、3d点云实时处理与位姿计算、路径规划以及修复过程实时检测。
15、除此之外，本专利技术还提供了一种飞机局部涂层原位自动修复设备的使用方法，使用所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，具体包括以下步骤：
16、（1）在飞机表面损伤区域周边进行防护，防止喷涂时涂料溅射到完好涂层上；
17、（2）所述上位机远程启动移动作业平台并进行自检，水平移动平台、升降平台、机械臂、3d相机、自动喷枪、喷涂电磁阀处于初始状态；
18、（3）打开高压气源的供气阀，对涂料罐进行增压以使涂料罐为自动喷枪提供涂料；
19、（4）上位机远程启动自动巡检功能；
20、（5）水平移动平台沿规划路线移动，升降平台带动机械臂与3d相机上下移动；
21、（6）3d相机采集2d图像数据和3d点云数据并传输到上位机；
22、（7）上位机对2d图像进行分析，识别定位损伤区域的2d图像位置、数量并进行编号显示；
23、（8）在上位机上根据编号判断需要处理的损伤区域并确认喷涂参数，所述喷涂参数包括喷涂移动速度v、喷涂距离l1、预留距离l2、压枪距离l3、间隔距离l4、喷涂压力p和喷涂流量wa；
24、（9）上位机将损伤区域的2d图像位置转换为对应3d点云数据，进行坐标与位姿计算、轨迹规划；
25、（10）上位机将轨迹点传递至机械臂控制柜；
26、（11）上位机通过机械臂控制柜打开喷涂电磁阀；
27、（12）上位机启动机械臂根据规划路径进行移动并带动自动喷枪进行喷涂；
28、（13）喷涂完毕后关闭喷涂电磁阀，机械臂回初始位置；
29、（14）水平移动平台沿规划路线继续巡检。
30、除此之外，本专利技术还提供了一种飞机局部涂层原位自动修复方法，使用所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，具体包括以下步骤：
31、s1：损伤区域识别定位；
32、s2：3d点云处理与位姿计算；
33、s3：机械臂运动轨迹的路径规划。
34、与现有的技术的设备相比，本专利技术设备可以利用水平移动平台和升降平台实现整机表面损伤的自动巡检，同时扩大修复范围；另外，利用机械臂、高精度3d相机、水平移动平台、升降平台和自动喷枪协同控制实现飞机表面不同部位异形弯曲涂层损伤的原位自动识别修复。除此之外，提供一种飞机局部涂层原位自动修复方法，利用高精度3d相机实现飞机表面异形弯曲涂层损伤区域进行自动识别与高精度定位。
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【技术保护点】
1.一种飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述移动作业平台（10）包括：
3.根据权利要求2所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述喷涂模块（30）包括：
4.根据权利要求3所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述上位机（40）与水平移动平台（11）、机械臂（13）和3D相机（20）无线连接，以进行人机交互、喷涂参数设置、水平移动平台（11）移动控制、升降平台（12）运动控制、接收3D相机（20）传输的2D图像和3D点云数据、损伤区域识别定位、3D点云实时处理与位姿计算、路径规划以及修复过程实时检测。
5.一种飞机局部涂层原位自动修复设备的使用方法，其特征在于，使用权利要求1-4任一项所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，具体包括以下步骤：
6.一种飞机局部涂层原位自动修复方法，其特征在于，使用权利要求1-4任一项所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，具体包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的飞机局部涂层原位自动修复方法，其特征在于，所述步骤S1中损伤区域识别定位，具体包括：
8.根据权利要求6所述的飞机局部涂层原位自动修复方法，其特征在于，所述步骤S2中3D点云处理与位姿计算，具体包括：
9.根据权利要求6所述的飞机局部涂层原位自动修复方法，其特征在于，所述步骤S3中机械臂（13）运动轨迹的路径规划，具体包括：
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【技术特征摘要】
1.一种飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述移动作业平台（10）包括：
3.根据权利要求2所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述喷涂模块（30）包括：
4.根据权利要求3所述的飞机局部涂层原位自动修复设备，其特征在于，所述上位机（40）与水平移动平台（11）、机械臂（13）和3d相机（20）无线连接，以进行人机交互、喷涂参数设置、水平移动平台（11）移动控制、升降平台（12）运动控制、接收3d相机（20）传输的2d图像和3d点云数据、损伤区域识别定位、3d点云实时处理与位姿计算、路径规划以及修复过程实时检测。
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【专利技术属性】
技术研发人员：兰宇丹，邰会强，张安琪，高佳星，雷燕妮，龚玲岗，韩亮，张百灵，
申请(专利权)人：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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