框架類工件在線噴涂機器人系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，框架類產(chǎn)品應用種類日漸趨于多樣化。目前國內對于框架類產(chǎn)品的噴涂作業(yè)，主要以人工噴涂和機器人噴涂為主。在人工噴涂過程中，工作環(huán)境對噴涂作業(yè)人員身體造成嚴重傷害，而且由于人工操作的局限性，難以完成噴涂軌跡繁瑣、噴涂作業(yè)強度大的噴涂作業(yè)。而機器人噴涂多以離線編程噴涂軌跡規(guī)劃方法為主，該噴涂方法需重復編程，無法滿足當前框架類產(chǎn)品更新速度快的形勢。因此，需要研究一種可以實時采集工件模型，并且能夠自動完成噴涂軌跡規(guī)劃的噴涂機器人

2、來滿足當前框架類產(chǎn)品多樣化的噴涂需求。
　　本文旨在開發(fā)一款可以實時采集框架類產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)，并且能夠自動實現(xiàn)軌跡規(guī)劃的在線噴涂機器人控制系統(tǒng)。本文利用測量光幕來獲取工件信息，并且針對工件在信息采集過程中可能出現(xiàn)的晃動以及傾斜的干擾因素進行了分析，給出了相應的誤差補償方法。采用邊緣檢測提取出工件的輪廓信息，在上位機獲得工件的二值圖像，利用深度優(yōu)先搜索算法生成噴涂軌跡。本文設計了一套基于倍福CX2020的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)方案，硬件控制系

3、統(tǒng)主要完成了倍福控制器，測量光幕和伺服驅動器件的選型設計。軟件控制系統(tǒng)利用VisualStudio2010實現(xiàn)了上位機人機交互界面的設計，通過TwinCAT2實現(xiàn)了整條生產(chǎn)線的運動控制，在線實時監(jiān)測控制和上下位機的通訊。
　　為保證機器人控制系統(tǒng)的有效性，以門窗為例進行噴涂實驗。實驗結果表明:測量光幕采集得到的二維圖像與工件模型相匹配，誤差小于1cm，采用本文所述軌跡規(guī)劃方法進行噴涂，可以實現(xiàn)對門窗的跟蹤噴涂，滿足在線噴涂的要求，