本发明涉及一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法。
背景技术：
室内装饰行业一直以来都是人手工或通过简单的机械辅助作业，劳动强度大，成品精度无法保证，工作环境恶劣；工作效率低且难以持续提高，这就使得这个行业的劳动力成本急剧提升，装饰公司面临“后续无匠”的尴尬处境。
室内墙体的喷涂滚涂工艺，是室内装饰工程油漆工种中最后一道工艺，
在滚涂工艺中，需要在墙体表面涂覆一层粘附性好、厚度均匀的墙漆，而且，根据客户需要，通过变换不同的滚筒，可以给墙体表面赋予不同的表面肌理。现有的墙体滚涂工艺一般是人工操作，由滚筒沾染油漆后进行滚涂作业，造成涂装速度慢、漆膜厚度不均匀，滚涂纹理不清晰或变形、残缺等不良，人工操作受到经验的影响，一致性效果不好等问题。
为解决该问题，为了便于室内墙体的喷涂滚涂可在作业机器人上应用，我们研制了一种自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是要提供一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，集合了喷、滚同时作业、易于自动化施工使用，滚涂的均匀性好，作业操作快捷、操作灵活，适用性强。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，它提供传感器、控制器、滚筒、自动喷枪、滚筒进给运动执行模块和联系支架；
所述滚筒装设于联系支架的前方以便于滚涂工作；所述自动喷枪连接联系支架以使喷枪对准墙体；所述传感器与控制器的连接，传感器反馈墙体表面状况的参数反馈给控制器，控制器驱动滚筒与墙面的动态的接触，使得滚涂的漆膜厚度均匀；
所述滚筒进给运动执行模块与压力传感器位于滚筒与联系支架之间进行配合工作；滚筒进给运动执行模块为滚筒提供柔性支撑以及小范围内的进给运动执行力；控制器通过数据线与上述传感器及驱动联系支架的机器人控制系统联接；所述自动喷枪向墙体进行喷涂后滚筒沿喷涂区方向运动以使滚涂于墙体的表面。
于本发明的一个或多个实施例中，所述传感器为压力传感器或者是非接触型高精度距离检测传感器或者是它们的组合；所述自动喷枪低于所述滚筒设置，使喷涂区位于滚筒下方，自动喷枪喷涂运动方向靠近滚筒的下方位置。
于本发明的一个或多个实施例中，所述压力传感器固接于联系支架，并通过传力机构与滚筒联接，所述传力机构包括弹簧及连杆，所述联系支架按预设路径由设备运动执行机构带动滚涂墙面。
于本发明的一个或多个实施例中，所述滚筒停止运动前，关闭自动喷枪，滚筒停止运动，离开墙面以结束单次滚涂作业；所述非接触型高精度距离检测传感器固接于联系支架，并位于滚筒运动方向前端；滚筒与墙面间距离进行前置测量；所述非接触型高精度距离检测传感器包括激光测距传感器、声波测距传感器、雷达测距传感器、单目或双目视觉测距传感器的任一种或多种组合。
于本发明的一个或多个实施例中，所述自动喷枪倾斜装设以使其喷嘴倾斜向滚筒底部边缘喷射；所述为滚筒提供柔性支撑，使滚筒在受外在径向力时可以沿径向小幅度运动而其他方向保持钢性的柔性支撑机构为滑动直线轴承、丝杆、滑轮导轨的一种或几种机构的组合。
于本发明的一个或多个实施例中，提供径向进给运动执行的机构由被动径向进给运动执行机构或主动径向运动执行机构的一种或几种机构的组合构成，提供径向进给运动执行的机构除弹簧或气垫、弹性垫圈等提供的是被动进给力外；径向气缸、径向液压缸及电机为主动径向进给运动执行机构，其进给量受上述控制器计算和控制。
于本发明的一个或多个实施例中，所述控制器通过接收上述来自传感器传输过来的滚筒实时受到的径向力数据或非接触型高精度距离检测传感器对联系支架与墙面间距离进行前置测量的实时距离数据，并与根据当前加工需要而预先设置的距离或压力等加工控制参数数据库对应的参数对比，并控制主动型进给力执行机构或机器臂根据对比结果计算出需要的径向进给运动数据，修正机器人运动执行机构与墙面间的间距，使滚筒与待加工墙面保持在合理的接触压力和间距区间。
于本发明的一个或多个实施例中，所述滚筒柔性连接联系支架，所述联系支架按预设路径由机器人运动执行机构带动滚涂墙面，并通过上述控制器实时监控保证滚筒的正常工作。
于本发明的一个或多个实施例中，所述自动喷枪低于所述滚筒设置并固接于上述联系支架，使喷涂区位于滚筒下方，且位于滚筒运动方向的前方。
于本发明的一个或多个实施例中，所述控制器根据加工控制参数数据库对应的自动喷枪控制参数要求，根据预设轨迹自动控制自动喷枪的开关及喷涂物料的输出量，这样便于利用滚筒抑制和充分吸收喷枪喷射出来的涂料飞溅和更精准控制漆膜厚度。
本发明同背景技术相比存在以下有益效果：
由于采用了上述的方案，它集合了喷、滚两种工艺作业、易于自动化施工使用，喷涂材料由滚筒自吸附供给变为通过自动喷枪实时供给，材料供应量实时可控，同时，通过传感器与控制器的结合，使得本发明能够适应不同表面状况的墙面，而保持滚筒与墙面的合理接触，使得滚涂的漆膜厚度均匀性好，材料浪费飞溅少，作业操作快捷、操作灵活可控，安全环保、适用性强。
附图说明
图1为本发明一个实施例中一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法的施工示意图；
图2为本发明一个实施例中一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法的施工在另一视角下的示意图；
图3为本发明一个实施例中一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法的喷滚施工工作状态下的示意图；
图4为本发明一个实施例中一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法控制原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
附图所显示的方位不能理解为限制本发明的具体保护范围，仅供较佳实施例的参考理解，可以图中所示的产品部件进行位置的变化或数量增加或结构简化。
说明书中所述的“连接”及附图中所示出的部件相互“连接”关系，可以理解为固定地连接或可拆卸连接或形成一体的连接；可以是直接相连或通过中间媒介相连，本领域普通技术人员可以根据具体情况理解连接关系而可以得出螺接或铆接或焊接或卡接或嵌接等方式以适宜的方式进行不同实施方式替用。
说明书中所述的上、下、左、右、顶、底等方位词及附图中所示出方位，各部件可直接接触或通过它们之间的另外特征接触；如在上方可以为正上方和斜上方，或它仅表示高于其他物；其他方位也可作类推理解。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确；且旨在解释本发明而不能理解为对本发明的限制。
参见图1-4中所示出的，本发明较佳的提供实施例是一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，它提供传感器、控制器、滚筒、自动喷枪、滚筒进给运动执行模块和联系支架；所述滚筒装设于联系支架前端；所述自动喷枪连接联系支架；所述传感器置于联系支架上；所述滚筒进给运动执行模块与压力传感器并联，位于滚筒与联系支架之间，为滚筒提供柔性支撑以及小范围内的进给运动执行力；所述控制器通过数据线与上述传感器及驱动联系支架的机器人控制系统联接；所述自动喷枪向墙体进行喷涂后滚筒沿喷涂区方向运动以使滚涂于墙体的表面，它集合了喷、滚的作业、易于实现自动化施工使用，滚涂的均匀性好，作业操作快捷、操作灵活，适用性强。
实施例中的传感器为压力传感器或者是非接触型高精度距离检测传感器或者是它们的组合；所述自动喷枪低于所述滚筒设置，使喷涂区位于滚筒下方，自动喷枪喷涂运动方向靠近滚筒的下方位置。
其中，压力传感器固接于联系支架，并通过传力机构与滚筒联接，所述传力机构包括弹簧及连杆，所述联系支架按预设路径由设备运动执行机构带动滚涂墙面。
在滚筒停止运动前，关闭自动喷枪，滚筒停止运动，离开墙面以结束单次滚涂作业；所述非接触型高精度距离检测传感器固接于联系支架，并位于滚筒运动方向前端；滚筒与墙面间距离进行前置测量；所述非接触型高精度距离检测传感器包括激光测距传感器、声波测距传感器、雷达测距传感器、单目或双目视觉测距传感器的任一种或多种组合。
使用时，自动喷枪倾斜装设以使其喷嘴倾斜向滚筒底部边缘喷射；所述为滚筒提供柔性支撑，使滚筒在受外在径向力时可以沿径向小幅度运动而其他方向保持钢性的柔性支撑机构为滑动直线轴承、丝杆、滑轮导轨的一种或几种机构的组合。提供径向进给运动执行的机构除弹簧提供的是被动进给力外；径向气缸、径向液压缸及电机为主动提供进给力机构，其进给量受上述控制器计算和控制。
实施例中的控制器通过接收上述来自传感器传输过来的滚筒实时受到的径向力数据或非接触型高精度距离检测传感器对联系支架与墙面间距离进行前置测量的实时距离数据，并与根据当前加工需要而预先设置的距离或压力等加工控制参数数据库对应的参数对比，并控制主动型进给力执行机构或机器臂根据对比结果做需要的径向进给运动，修正机器人运动执行机构与墙面间的间距，使滚筒与待加工墙面保持在合理的接触压力和间距区间。滚筒柔性连接联系支架，所述联系支架按预设路径由机器人运动执行机构带动滚涂墙面，并通过上述控制器实时监控保证滚筒的正常工作。
自动喷枪低于所述滚筒设置并固接于上述联系支架，使喷涂区位于滚筒下方，且位于滚筒运动方向的前方。控制器根据加工控制参数数据库对应的自动喷枪控制参数要求，根据预设轨迹自动控制自动喷枪的开关及喷涂物料的输出量，这样便于利用滚筒抑制和充分吸收喷枪喷射出来的涂料飞溅和更精准控制漆膜厚度。机器人上的墙体自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法中，所述滚筒柔性连接联系支架，所述联系支架按预设路径由机器人运动执行机构带动滚筒滚涂墙面，并通过上述控制器实时监控传感器检测到的滚筒实时受到的径向力或联系支架与待加工墙面间的间距，与根据当先加工需要而预先设置的距离或压力等加工控制参数数据库对应的参数对比，给出进给修正量给主动型进给力执行机构或机器人控制器，并通过弹簧或主动型进给力执行机构或机器臂做径向进给修正运动，修正机器人运动执行机构与墙面间的间距，使滚筒与待加工墙面保持合理的接触压力，保证滚筒的正常工作。同时，控制器根据加工控制参数数据库对应的自动喷枪控制参数要求，根据预设轨迹自动控制自动喷枪的开关及喷涂物料的输出量，使得滚涂的漆膜厚度均匀性好，材料浪费飞溅少，适用性强，易于实现自动化加工。
尽管已经按上述的较佳实施例描述了本发明，但可能还存在落在本发明范围内的变更、置换和等同的方案；也可能存在多种替换方式来实现本发明。因此，旨在将所附权利要求书解释为包括落在本发明的真正精神和范围内的所有这样的变更、置换和等价方案；所属技术领域的技术人员应当理解，而本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。
1.一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：它提供传感器、控制器、滚筒、自动喷枪、滚筒进给运动执行模块和联系支架；
所述滚筒装设于联系支架的前方以便于滚涂工作；所述自动喷枪连接联系支架以使喷枪对准墙体；所述传感器与控制器的连接，传感器反馈墙体表面状况的参数反馈给控制器，控制器驱动滚筒与墙面的动态的接触，使得滚涂的漆膜厚度均匀；
所述滚筒进给运动执行模块与压力传感器位于滚筒与联系支架之间进行配合工作；滚筒进给运动执行模块为滚筒提供柔性支撑以及小范围内的进给运动执行力；控制器通过数据线与上述传感器及驱动联系支架的机器人控制系统联接；所述自动喷枪向墙体进行喷涂后滚筒沿喷涂区方向运动以使滚涂于墙体的表面。
2.根据权利要求1所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述传感器为压力传感器或者是非接触型高精度距离检测传感器或者是它们的组合；所述自动喷枪低于所述滚筒设置，使喷涂区位于滚筒下方，自动喷枪喷涂运动方向靠近滚筒的下方位置。
3.根据权利要求2所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述压力传感器固接于联系支架，并通过传力机构与滚筒联接，所述传力机构包括弹簧及连杆，所述联系支架按预设路径由设备运动执行机构带动滚涂墙面。
4.根据权利要求3所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述滚筒停止运动前，关闭自动喷枪，滚筒停止运动，离开墙面以结束单次滚涂作业；所述非接触型高精度距离检测传感器固接于联系支架，并位于滚筒运动方向前端；滚筒与墙面间距离进行前置测量；所述非接触型高精度距离检测传感器包括激光测距传感器、声波测距传感器、雷达测距传感器、单目或双目视觉测距传感器的任一种或任多种组合。
5.根据权利要求4所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述自动喷枪倾斜装设以使其喷嘴倾斜向滚筒底部边缘喷射；所述为滚筒提供柔性支撑，使滚筒在受外在径向力时可以沿径向小幅度运动而其他方向保持钢性的柔性支撑机构为滑动直线轴承、丝杆、滑轮导轨的一种或几种机构的组合。
6.根据权利要求5所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：提供径向进给运动执行的机构由被动径向进给运动执行机构或主动径向运动执行机构的一种或几种机构的组合构成，提供径向进给运动执行的机构除弹簧或气垫、弹性垫圈等提供的是被动进给力外；径向气缸、径向液压缸及电机为主动径向进给运动执行机构，其进给量受上述控制器计算和控制。
7.根据权利要求6所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述控制器通过接收上述来自传感器传输过来的滚筒实时受到的径向力数据或非接触型高精度距离检测传感器对联系支架与墙面间距离进行前置测量的实时距离数据，并与根据当前加工需要而预先设置的距离或压力等加工控制参数数据库对应的参数对比，并控制主动型进给力执行机构或机器臂根据对比结果计算出需要的径向进给运动数据，修正机器人运动执行机构与墙面间的间距，使滚筒与待加工墙面保持在合理的接触压力和间距区间。
8.根据权利要求7所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述滚筒柔性连接联系支架，所述联系支架按预设路径由机器人运动执行机构带动滚涂墙面，并通过上述控制器实时监控保证滚筒的正常工作。
9.根据权利要求8所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述自动喷枪低于所述滚筒设置并固接于上述联系支架，使喷涂区位于滚筒下方，且位于滚筒运动方向的前方。
10.根据权利要求9所述的一种机器人自动喷枪与滚筒的结合来完成作业的滚涂方法，其特征在于：所述控制器根据加工控制参数数据库对应的自动喷枪控制参数要求，根据预设轨迹自动控制自动喷枪的开关及喷涂物料的输出量，这样便于利用滚筒抑制和充分吸收喷枪喷射出来的涂料飞溅和更精准控制漆膜厚度。
技术总结