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光幕喷涂机器人防盗门外形检测技术

时间：2017-09-13 来源：机器人在线阅读：8671

第3章防盗门外形检测技术

3. 1检测技术需求分析

喷涂机器人在喷漆过程中，要对喷涂对象进行自适应式的行进喷涂。首先需获取待喷对象的外形特征，从而进行智能化的轨迹规划，进而完成喷涂作业。

针对此过程分析，即需获取包括喷涂对象的类型(门或是门框)，喷涂对象的尺寸，喷涂对象的行进速度等在内的此类外形特征数据，同时对此类数据进行处理，最终形成能给后续智能化轨迹规划使用的数据文件，并在喷涂对象未开始喷涂作业之前上传至核心控制器中。

故防盗门外形检测技术的主要解决内容为:

(1)设计外形与速度的检测方法;

(2)检测防盗门或门框的类型、形状和运动速度;

(3)检测结果形成外形文件，提供给后续软件形成喷漆路径;

(4)设计数据文件的表达方式等。

3. 2系统总体设计

系统主要分为三个模块:光幕测量传感器;嵌入式数据管理模块;上位机图形化模块。

具体结构如图3.1所示，

光幕测量传感器为外形检测的最前端，分别由测量速度与外形的两根光幕组成。测量所得为当前光幕所测遮挡状态的实时测试数据，按照Modbus协议通过RS485传输至嵌入式数据管理模块，同时也接受来自嵌入式数据管理模块下传的光幕管理信息，对光幕参数进行设置修改。

嵌入式数据管理模块为光幕测量传感器与上位机图形模块的中间媒介，进行大部分光幕的数据信息处理与管理，形成规范的位图文件上传于上位机图形化模块。

上位机图形化模块主要完成人机交互、位图矢量化与标准文件生成等功能。

基于上述3个模块的设计与分析，形成喷涂工序流程。喷涂机器人进行工作时，喷涂对象将悬挂于生产流水线之上，且相邻两个喷涂对象之间间隔一定距离，并以一定速度前进。喷涂对象进入门外形检测区域，首先接触为水平方向速度光幕，根据算法获取喷涂对象运行速度，后接触外形光幕，根据算法获取喷涂对象采集数据，最终在喷涂对象为进入喷涂区域之前将外形数据上传至控制器。

喷漆现场工序具体情况如图3.2所示，

根据防盗门生产企业现场实际数据，光幕检测流程如图3.2所示。相邻A门与B门的间距为D1=800mm，门的行进速度为V=120mm/s，速度光幕长度为L=320mm，外形光幕长度为。光幕产生数据传至嵌入式数据管理模块，当A门完全离开光幕测试区时刻起，至B门未进入光幕测试区前，嵌入式数据管理模块必须将所有数据上传至PC机完毕。即嵌入式数据管理模块有4t=4s的时间将数据上传至PC机。之后A门经过 D2距离进入喷涂区域，此前PLC控制程序下载完毕，机器人准备喷漆。

通过对于喷涂机器人喷涂工艺的计算，其外形检测设计包含主要技术指标为:单片机上传数据时间极限:4s;光幕测试尺寸:2560* 1400mm;光幕最大分辨率:10*10mm;单片机上传数据信息总量:200 Kb。