本發明專利技術提出了鐵路貨車智能車號噴涂系統及方法，包括上位機集成系統，上位機集成系統集成在上位機中，上位機集成系統通訊連接有移動起升模塊、噴碼機和視覺模塊；其中，上位機集成系統包括上位機集成模塊、3D視覺集成模塊和噴涂模塊；噴涂模塊用于導入噴涂信息，并基于噴涂信息生成噴涂計劃信息，3D視覺集成模塊用于模擬噴涂計劃信息并優化；上位機集成模塊用于獲取貨車上需要噴涂的標記區域，規劃噴涂路徑以及控制噴碼機進行噴涂。本系統能夠自動準確地識別貨車上的標記區域，并根據優化后的噴涂計劃信息智能規劃噴涂路徑，不僅減少了人工干預，降低了勞動強度，還大大提高了噴涂的精準度和一致性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于噴涂設備，具體屬于鐵路貨車智能車號噴涂系統及方法。
技術介紹
1、貨車車號噴涂是車輛段一項非常重要且繁雜的工作。目前全路貨車車號噴涂工作仍依靠人工完成，即在車廂上需要標記的位置固定標記模具，并采用遮擋板遮擋其它部位，通過噴涂人員手持噴料槍進行噴涂，該噴涂方式雖然能夠完成對貨車標記的噴涂，但由于車體上標記較多，進而需要制備多個模具，成本高，噴涂過程中需要固定模具，費時費力，使得噴涂人員的工作強度大，導致噴涂效率低下。
技術實現思路
1、為了解決現有貨車噴涂使用人工噴涂費時費力，噴涂效率低下的問題，本專利技術提供鐵路貨車智能車號噴涂系統及方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術提出了鐵路貨車智能車號噴涂系統，包括上位機集成系統，所述上位機集成系統集成在上位機中，所述上位機集成系統分別通訊連接有移動起升模塊、噴碼機和視覺模塊；
4、其中，所述上位機集成系統包括上位機集成模塊、3d視覺集成模塊和噴涂模塊；
5、所述噴涂模塊用于導入噴涂信息，并基于所述噴涂信息生成噴涂計劃信息；所述3d視覺集成模塊用于模擬展示噴涂計劃信息，并優化所述噴涂計劃信息；所述上位機集成模塊用于控制所述視覺模塊和所述移動起升模塊獲取貨車上需要噴涂的標記區域，并基于優化后的所述噴涂計劃信息和所述標記區域規劃噴涂路徑，并基于所述噴涂路徑控制所述移動起升模塊和所述噴碼機進行噴涂。
6、優選地，所述噴涂模塊包括：
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p>7、手動輸入噴涂單元，用于手動輸入需要噴涂的噴涂信息；8、字符轉化單元，用于將所述噴涂信息轉化為噴涂圖片信息；
9、圖片分隔單元，用于對所述噴涂圖片信息進行分隔；
10、模版匹配單元，用于將所述噴涂分隔圖片信息與其內存儲的模版數據庫中存儲的模版進行匹配，生成對應的當前分隔噴涂信息；
11、信息導入單元，用于基于所述當前分隔噴涂信息生成噴涂計劃信息，并將所述噴涂計劃信息導入到待所述3d視覺集成模塊中進行處理；
12、噴涂信息導入單元，用于顯示所述噴涂計劃信息的內容。
13、優選地，所述3d視覺集成模塊包括視覺集成輸入單元、3d模擬展示單元和視覺集成輸出單元：
14、其中，所述視覺集成輸入單元用于將噴涂計劃信息導入到所述3d模擬展示單元中；3d模擬展示單元用于模擬展示所述噴涂計劃信息，優化所述噴涂計劃信息；所述視覺集成輸出單元用于將優化后的所述噴涂計劃信息輸入到所述上位機集成模塊中進行處理。
15、優選地，所述上位機集成模塊包括集成在上位機中的定位單元、數據處理單元、調用單元和噴涂路徑規劃單元；
16、其中，所述數據處理單元用于控制所述3d視覺集成模塊獲取貨車的當前位置，通過貨車的當前位置控制所述移動升降模塊移動適當位置以及向所述調用單元發送控制信息；
17、所述定位單元用于獲取所述貨車上需要噴涂的標記區域，并對所述標記區域進行區域劃分；
18、所述噴涂路徑規劃單元用于基于劃分的區域以及優化后的所述噴涂計劃信息規劃噴涂路徑以及規劃所述噴碼機和所述移動起升模塊的調整姿態，將所述調整姿態和噴涂路徑傳輸至數據處理單元；
19、所述調用單元基于通過數據處理單元中的控制信息調用所述移動起升模塊。
20、優選地，所述定位單元包括：
21、區域獲取子單元，用于獲取貨車上需要噴涂的標記區域；
22、定位子單元用于根據優化的噴涂計劃中的當前分隔噴涂信息對標記區域進行區域劃分。
23、優選地，所述噴涂路徑規劃單元包括：
24、路徑規劃子單元用于引入噴碼時間序列對劃分的區域，規劃對當前分隔噴涂信息的噴涂路徑；
25、姿態規劃子單元，用于通過獲取到的噴碼機到標記位置的三維移動距離和角度偏差，通過噴涂路徑、三維移動距離和角度偏差規劃噴碼機以及六軸機械壁的調整姿態，并發送至數據處理單元中進行處理。
26、優選地，所述調用單元包括伺服電缸調用子單元和機械臂調用子單元，其中，伺服電缸調用子單元用于控制所述移動起升模塊的升降，機械臂調用子單元用于控制所述移動起升模塊的移動。
27、優選地，所述視覺模塊包括第一控制器和3d相機，所述第一控制器通訊連接所述3d相機所述上位機集成模塊。
28、優選地，所述移動起升模塊包括移動單元和升降單元；
29、所述移動單元包括安裝架，所述安裝架的底部安裝有移動輪，所述移動輪上連接驅動電機，所述驅動電機信號連接上位機集成模塊；
30、所述升降單元包括伺服電缸，所述伺服電缸的底部安裝在安裝架的頂部，所述伺服電缸的頂部安裝所述移動單元，所述伺服電缸信號連接上所述位機集成模塊；
31、所述移動單元為六軸機械臂，所述六軸機械臂的底部安裝在所述伺服電缸的頂部，所述六軸機械臂的頂部安裝所述視覺模塊和所述噴碼機，所述六軸機械臂信號連接所述上位機集成模塊。
32、本專利技術提出了鐵路貨車智能車號噴涂方法，應用于上述的系統進行實現，其特征在于，包括以下步驟：
33、步驟1，上位機集成模塊控制視覺模塊獲取貨車的當前位置，通過貨車的當前位置控制移動起升模塊移動本系統至適當位置；
34、步驟2，上位機集成模塊控制視覺模塊獲取貨車上需要噴涂的標記區域；
35、步驟3，上位機集成模塊控制噴涂模塊導入噴涂信息，并基于其內儲存的模版數據庫，匹配對應的模版，生成噴涂計劃信息，并通過3d視覺集成模塊優化，并基于優化后的噴涂計劃信息規劃噴涂路徑；
36、步驟4，上位機集成模塊控制移動起升模塊以及噴涂機按照噴涂路徑和優化后的噴涂計劃信息對貨車進行噴涂。
37、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：
38、本專利技術提出了鐵路貨車智能車號噴涂系統，本系統通過上位機集成模塊作對視覺模塊、3d視覺集成模塊、噴涂模塊、噴碼機及移動起升模塊進行統一調度與管理，極大地簡化了操作流程，增強了系統的整體協調性和響應速度；3d視覺集成模塊使得噴涂計劃信息的模擬展示與優化成為可能，通過高精度的三維視覺技術，能夠直觀地預覽噴涂效果，提前發現并修正潛在的噴涂誤差，從而確保了噴涂計劃信息的準確性和可行性，避免了材料的浪費和重復噴涂的問題，本系統通過視覺模塊與移動起升模塊的精密配合，能夠自動準確地識別貨車上的標記區域，并根據優化后的噴涂計劃信息智能規劃噴涂路徑，不僅減少了人工干預，降低了勞動強度，還大大提高了噴涂的精準度和一致性，使得標記更加清晰、規范，移動起升模塊與噴碼機的精確控制，確保了噴涂作業的平穩進行，機械臂的靈活性和噴碼機的精確性相結合，能夠實現對復雜曲面和狹小空間的精準噴涂，滿足了貨車標記多樣化的需求。
39、進一步地，本系統通過手動輸入噴涂單元提供了便捷的操作界面，允許用戶直接輸入所需的噴涂信息，如文字、數字、圖形等，這種直觀本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，包括上位機集成系統，所述上位機集成系統集成在上位機中，所述上位機集成系統分別通訊連接有移動起升模塊、噴碼機和視覺模塊；
2.根據權利要求1所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述噴涂模塊包括：
3.根據權利要求2所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述3D視覺集成模塊包括視覺集成輸入單元、3D模擬展示單元和視覺集成輸出單元：
4.根據權利要求3所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述上位機集成模塊包括集成在上位機中的定位單元、數據處理單元、調用單元和噴涂路徑規劃單元；
5.根據權利要求4所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述定位單元包括：
6.根據權利要求4所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述噴涂路徑規劃單元包括：
7.根據權利要求4所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述調用單元包括伺服電缸調用子單元和機械臂調用子單元，其中，伺服電缸調用子單元用于控制移動起升模塊的升降，伺服電缸調用子單元信號連接數據處理單元，機械臂調用子單元用于控制所述移動起升模塊的移動，機械臂調用子單元信號連接數據處理單元。
8.根據權利要求1所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述視覺模塊包括第一控制器和3D相機，所述第一控制器通訊連接所述3D相機所述上位機集成模塊。
9.根據權利要求1所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述移動起升模塊包括移動單元和升降單元；
10.鐵路貨車智能車號噴涂方法，應用于上述權利要求1~9任意一項所述的系統進行實現，其特征在于，包括以下步驟：
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【技術特征摘要】
1.鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，包括上位機集成系統，所述上位機集成系統集成在上位機中，所述上位機集成系統分別通訊連接有移動起升模塊、噴碼機和視覺模塊；
2.根據權利要求1所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述噴涂模塊包括：
3.根據權利要求2所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述3d視覺集成模塊包括視覺集成輸入單元、3d模擬展示單元和視覺集成輸出單元：
4.根據權利要求3所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述上位機集成模塊包括集成在上位機中的定位單元、數據處理單元、調用單元和噴涂路徑規劃單元；
5.根據權利要求4所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，所述定位單元包括：
6.根據權利要求4所述的鐵路貨車智能車號噴涂系統，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙全婧，何小林，屈東，郗濤，閆泉，馬銳，柳朝鄲，彭少澤，王晨曦，張兵波，王森，曹啟龍，楊程凱，
申請(專利權)人：中國鐵路西安局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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