王碩 陳克文

目前車身噴漆的方式主要有兩種：1、傳統(tǒng)的手動噴漆;2、機器人自動噴漆。傳統(tǒng)的手動噴漆主要用于汽車的維修行業(yè)，其缺點：1、成本高;2效率低;3對操作者的健康有一定的危害。在整車生產(chǎn)環(huán)節(jié)多用機器人自動噴漆方式，機器人自動噴漆方式在汽車生產(chǎn)線上最為成熟，但是不適合于汽車的維修行業(yè)。

本文將介紹一種結(jié)構(gòu)相對簡單、適合于汽車維修行業(yè)、成本低、操控性好、安全可靠、噴漆效率高的智能噴漆機器人系統(tǒng)，以滿足汽車維修行業(yè)噴漆需要。

本智能噴漆機器人系統(tǒng)，能夠滿足汽車維修噴漆要求，并達到手動噴漆效果，保證了噴漆質(zhì)量，提高了工作效率，如用于4s店，可明顯提升4s店整體服務(wù)水平，降低了操作人員的勞動強度，使操作人員遠離漆霧區(qū)域，保證了操作人員的身心健康，安全可靠，省時省力，節(jié)能，降低產(chǎn)生成本。

智能噴漆機器人系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)包括：機器人（1），在機器人（1）的下端設(shè)有底座（2），機器人（1）與控制器（4）相接，控制器（4）與處理器（8）相接，處理器（8）與深度相機（3）相接，在機器人（1）的上端通過法蘭盤（7）與連接軸（9）的一端相接，連接軸（9）的另一端接有安裝座（6），噴漆槍（18）的安裝軸插入所述的安裝座（6）內(nèi)部上下方向設(shè)置的長孔內(nèi)，在安裝座（6）的一側(cè)設(shè)有對噴漆槍（18）的安裝軸進行定位的定位螺釘（10），在安裝座（6）的另一側(cè)通過銷軸（19）與限位臂（15）的一端轉(zhuǎn)動連接，限位臂（15）的另一端連接有限位軸（20），限位軸（20）支撐在噴漆槍（18）的安裝軸處，在限位臂（15）的中部與安裝座（6）之間設(shè)有分度銷（16），與氣動裝置相接的氣缸（17）固定安裝在安裝座（6）上，與氣缸（17）相配的活塞桿（11）的外端頭通過連接件（12）與撥動桿（13）相接，撥動桿（13）與噴漆槍（18）上的板機（21）相配。

處理器（8）首先通過深度相機（3）獲取汽車噴漆維修區(qū)域的三維點云模型，對三維點云數(shù)據(jù)進行去噪、平滑等預(yù)處理，然后通過一整套算法提取三維點云數(shù)據(jù)特征點，進而計算噴漆機器人的噴漆運動軌跡。同時，需標(biāo)定深度相機（3）坐標(biāo)系與噴漆機器人坐標(biāo)系的相對位置關(guān)系，最后控制噴漆機器人沿著自動規(guī)劃的運動軌跡進行運動并完成噴漆。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是圖1所示的A部放大示意圖;

具體實施方式

如圖1、2所示：智能噴漆機器人系統(tǒng)，在機器人（1）的下端設(shè)有底座2，安裝時通過底座（2）和地腳螺栓將機器人（1）固定安裝于基礎(chǔ)上。

機器人（1）與控制器（4）相接，控制器（4）與處理器（8）相接，處理器（8）與深度相機（3）相接。

在機器人（1）的上端通過法蘭盤（7）與連接軸（9）的一端相接，連接軸（9）的另一端固定連接有安裝座（6）。

接有儲漆筒（5）的噴漆槍（18）的安裝軸插入安裝座（6）內(nèi)部上下方向設(shè)置的長孔內(nèi)，在安裝座（6）的一側(cè)設(shè)有對噴漆槍（18）的安裝軸進行定位的定位螺釘（10），定位螺釘（10）與安裝座（6）螺紋連接，定位螺釘（10）的內(nèi)端頭頂入噴漆槍18的安裝軸上的凹坑內(nèi)，使噴漆槍（18）的安裝軸可相對于安裝座（6）轉(zhuǎn)動。在安裝座（6）的另一側(cè)通過銷軸（19）與限位臂（15）的一端轉(zhuǎn)動連接，限位臂（15）的另一端連接有限位軸（20），限位軸20支撐在噴漆槍（18）的安裝軸處，用于對噴漆槍（18）的安裝軸進行支撐，即支撐了整個噴漆槍（18）。在限位臂（15）的中部與安裝座（6）之間設(shè)有分度銷（16），分度銷（16）內(nèi)端頭頂靠在安裝座（6）側(cè)面上的凹槽內(nèi)，使限位臂（15）相對于安裝座（6）相對固定，分度銷（16）上可套裝有復(fù)位彈簧，向外側(cè)拉動分度銷（16）時，克服復(fù)位彈簧的彈力，使分度銷（16）的內(nèi)端頭離開安裝座（6）側(cè)面上的凹槽，松開時，在復(fù)位彈簧作用下分度銷（16）內(nèi)端頭自動頂靠在安裝座（6）側(cè)面上的凹槽內(nèi)，限位臂（15）通過限位軸（20）可對噴漆槍（18）進行支撐，拉開分度銷（16）時，可解除對噴漆槍（18）的定位，噴漆槍（18）可相對于安裝座（6）松動，方便拆卸換漆及清洗。

與氣動裝置相接的氣缸（17）固定安裝在安裝座（6）上，與氣缸（17）相配的活塞桿（11）的外端頭通過連接件（12）與撥動桿（13）相接，撥動桿（13）與噴漆槍（18）上的板機（21）相配，氣缸（17）帶動活塞桿（13）回縮時，可通過撥動桿（13）下壓板機（21），使噴漆槍（18）從噴漆口（14）噴漆。其中噴漆槍（18）為常用的手動噴漆槍。機器人（1）為協(xié)作機器人。

工作過程：此套系統(tǒng)將深度相機安裝在噴漆機器人底盤處。處理器（8）首先通過深度相機（3）獲取汽車噴漆維修區(qū)域的三維點云模型，對三維點云數(shù)據(jù)進行去噪、平滑等預(yù)處理，然后通過一整套算法提取三維點云數(shù)據(jù)特征點，進而計算噴漆機器人的噴漆運動軌跡并標(biāo)定深度相機坐標(biāo)系與噴漆機器人1坐標(biāo)系的相對位置關(guān)系（即統(tǒng)一坐標(biāo)系），最后控制噴漆機器人沿著自動規(guī)劃的運動軌跡進行勻速運動并通過控制器（4）控制氣動裝置，帶動氣缸（17）、板機（21）動作，完成噴漆。具有安全可靠，省時省力，節(jié)能環(huán)保，降低產(chǎn)生成本的優(yōu)點。

本系統(tǒng)適合應(yīng)用在汽車維修領(lǐng)域的噴漆、補漆，操作簡單，能夠改善噴漆工人在有毒有害氣體環(huán)境下工作的條件，減少噴漆工作的職業(yè)危害，實現(xiàn)用智能科技引領(lǐng)綠色環(huán)保汽車售后維修市場的目標(biāo)，隨著科技的發(fā)展機器人終將代替人去完成危險或?qū)θ梭w有危害的作業(yè)，本文也希望能對工業(yè)的進步提出些問題，提供一些幫助。

（作者單位：1.斯凱孚（大連）軸承與精密技術(shù)產(chǎn)品有限公司;2.愛康普科技（大連）有限公司）