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摘要:本发明公开一种门窗框架加工涂装装置的控制系统,属于门窗生产技术领域,包括涂装装置,所述涂装装置包括门窗框架矫正装置、喷涂机构及喷涂控制系统;所述门窗框架矫正装置包括测量光幕、发射器和接受器,本发明通过建立喷枪数学模型来确定喷涂厚度大小和确定有效喷程,提高喷涂精度和确定喷涂高度距离;通过测量光幕来检测门窗框架工件的信息,针对测量过程中可能出现的倾斜和晃动情况进行模拟分析,确定模拟二值图像,将检测数据转化为二维数据,纠正喷涂坐标系,提高喷涂精度;采用深度优先搜索算法,模拟喷涂作业过程中喷枪和门窗框架工件的位置关系建立平面坐标系,生成喷涂轨迹的规划路线和流程,提高喷涂效率。
主权项:1.一种门窗框架加工涂装装置的控制系统,其特征在于,包括涂装装置,所述涂装装置包括门窗框架矫正装置、喷涂机构及喷涂控制系统;所述门窗框架矫正装置包括测量光幕、发射器和接受器,当门窗框架工件经过测量光幕时,发射器可向接受器发送红外光或激光,再通过光电传感器转化为门窗框架工件的坐标系建模对应的参数;所述喷涂机构包括两组带有喷枪的喷枪机架及容纳喷枪机架水平移动的直线轨道,所述喷枪采用双喷头结构,所述喷枪通过喷枪机架进行上下、左右及旋转方位移动;在喷涂控制系统中,设喷枪的喷涂效果对应的高斯函数为,喷枪的往复运动重合距离为d,喷枪的喷涂作用半径为r,设喷枪喷涂点到左右其中一侧喷涂路径距离为x,喷涂点之间的移动距离为s,设喷枪喷头喷涂叠加后的厚度为,代入中,且取;得到涂层厚度函数, ; ; ;其中,和分别表示喷枪一次往复过程中相邻轨迹上在s点喷涂厚度,和分别表示喷枪在相邻喷涂轨迹上s点运动时间的一半,其中和具有如下式子: ; ;其中,v为喷枪的行进速率,将两次喷涂叠加视为一条直线,并求导令,根据代入的参数需求的工艺厚度可求得重叠距离d的数值,根据d的数值调节两组喷枪距离工件的高度;在喷涂控制系统中,设门窗框架工件经过测量光幕时的运动为,记工件开始进入测量区域的时刻为,离开测量区域的时刻为,门窗框架工件的最高点高度为H,最低点高度为h,则门窗框架工件的偏移角α为 ;以门窗框架工件在测量区域扫描建立门窗框架工件的包含x、y、z轴的坐标系,进行旋转变换坐标转化,将门窗框架工件的倾斜角视为门窗框架工件坐标系绕X轴旋转α角获得,将原始门窗框架工件的平面和X轴旋转α角获得的平面记为i和j,则旋转变换矩阵为: ;根据逆运动学依次求得喷枪机架各个机械轴的参数变化量,喷枪跟随喷枪机架移动时,门窗框架工件绕轴旋转,其在测量区域坐标系下的空间坐标P为 ;其中,为平面i上的坐标,为平面j上的坐标;定义喷枪在喷涂门窗框架工件的某一点的运动状态分为左转弯、右转弯、左掉头和右掉头四种状态,设门窗框架工件匀速运动速度为,喷枪速度为v,喷枪加速度为a,喷枪的减速时间为,加速时间为,喷枪移动路径的距离为S;喷枪移动路径的距离具有以下两种情况:若门窗框架工件宽度大于d,喷枪移动路径的距离为 ;若门窗框架工件宽度小于d,喷枪移动路径的距离为 ;设门窗框架工件竖直高度为,喷枪运动方向与竖直方向夹角为θ,则有=vsinθ,水平方向门窗框架工件的移动距离为=,喷涂时间=,喷枪实际运动距离为=,若喷枪与门窗框架工件运动方向一致时,则此时喷枪实际运动距离为=;在喷涂控制系统中,具有喷涂轨迹规划流程,其流程步骤如下:M1,确定喷涂初始点;M2,找出喷涂初始点所有邻接点;M3,选择所有以邻接点为起始点的目标作为最长边喷涂;M4,喷枪运动到工件尾部,并判断是否喷涂完毕,判断如下,若喷涂完毕则记录喷涂点并判断是否仍有邻接点,若有则返回M2重新找出喷涂初始点所有邻接点,若没有则结束喷涂;若喷涂未完成则反方向移动喷涂重复M4步骤直到结束喷涂。
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