【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種使用機器人的密封作業自動化系統及其方法。
技術介紹
1、一般來說，在車輛的密封工廠中，大量部件正在進行密封作業，即在組裝好的車身下部的接縫上涂布密封劑。密封作業是為了水密性以及減輕車身下部的振動噪聲，在現有技術中通過人工作業來執行，工人用刷子沿著接縫來涂布密封劑。
2、然而，現有技術中的密封作業存在的問題在于，基于工人的技術水平，會導致密封劑打滑和密封劑孔洞，并且由于諸如較差的刷痕表面之類的人為錯誤而導致質量不佳。此外，由于工作性質是在車身下部進行，因此工人必須向上看并進行重復的刷涂工作，這會導致肌肉骨骼高度疲勞并造成傷害。因此，需要一種使車身下部的密封劑刷涂工作自動化的方法。
3、在背景部分中公開的上述信息僅用于增強對本專利技術實施例的背景的理解，因此其包含不構成已知現有技術的信息。
技術實現思路
1、本專利技術涉及一種使用機器人的密封作業自動化系統及其方法。具體實施例涉及一種用于在車身下部涂布密封劑的密封作業自動化系統及其方法。
2、本專利技術一個示例性實施例致力于提供一種使用機器人的密封作業自動化系統及其方法，該系統使用配備有刷涂作業工具的機器人執行將密封劑涂布到車身的接縫的刷涂作業，同時，使殘留密封劑去除、刷子狀態檢查和舊刷更換作業全部自動化，以保持刷子狀態，從而提供精確且均勻的密封劑精整質量。
3、本專利技術一個示例性實施例提供一種使用機器人的密封作業自動化系統，包括：機器人，通過將刷涂作業工具移動到車身下
4、此外，刷涂作業工具包括：刷子，由前部具有扁平形狀的刷毛和從刷毛沿縱長方向延伸的刷柄構成；主更換器，附接到機器人并且在下部包括第一磁體；以及副更換器，當通過夾持器結合刷子時，使用配置在上部的第二磁體，通過無線切換方案而安裝在主更換器上或從主更換器分離。
5、此外，3d傳感器通過能夠識別深度的3d掃描相機掃描作業區域以生成3d數據；并且將生成的3d數據傳輸到機器人路徑生成器，以識別作業區域的形狀以及密封劑要涂布的接縫。
6、此外，機器人可以通過根據作業區域旋轉末端執行器來控制3d傳感器的掃描角度；并且通過在刷涂作業時旋轉末端執行器來控制扁平刷子相對于接縫的刷涂方向的角度。
7、此外，殘留密封劑去除器可包括：第一密封劑去除模塊，配置有水平固定于頂部開口的殼體的內壁的桿，其水平移動以初步去除物理接觸刷子的殘留密封劑；以及第二密封劑去除模塊，通過使用沿水平方向彼此面對的聚氨酯塊物理按壓刷子的正面和后面的同時升高刷涂作業工具，二次去除密封劑并恢復刷子形狀。
8、此外，第二密封劑去除模塊包括：多個聚氨酯塊，以向下傾斜的錐形彼此面對；可移動體，分別結合聚氨酯塊，并且左右移動；以及致動器，通過連接于各個可移動體的螺釘沿相反方向驅動聚氨酯塊。
9、此外，該密封作業自動化系統還包括：刷子檢查器，拍攝去除了殘留密封劑的刷子的正面圖像和側面圖像，以基于圖像感測來判斷刷子狀態是正常還是有缺陷的(ok/ng)；以及工具更換器，從機器人回收被判斷為有缺陷(ng)的刷子的刷涂作業工具，并且提供新的刷涂作業工具以更換現有的刷涂作業工具。
10、此外，刷子檢查器包括：盒子，頂部開口以形成盒型空間；第一相機，安裝在盒子的豎直側面上，拍攝位于中心的刷子的正面圖像；第一背光，安裝在盒子的豎直側面上，從刷子的后表面發射光；第二相機，拍攝刷子的側面圖像；以及第二背光，從刷子的另一側發射光。
11、此外，第一相機和第二相機可以利用背光的亮度差測量各個拍攝圖像中刷子的像素數量和刷子面積；并且根據像素數量和刷子面積是否滿足針對各個圖像圖像中的多個經劃分的感測區域中的每一個的設定參考值，來判斷刷子狀態是否正常(ok/ng)。
12、此外，當滿足以下所有條件時，第一相機和第二相機可判斷刷子狀態為正常：第一條件，當刷子面積位于允許感測區域內時判斷刷子狀態為正常；第二條件，在任一個感測區域中僅檢測到一個刷子面積時判斷刷子狀態為正常；第三條件，當每個感測區域的刷子面積的像素數量滿足設定參考值時判斷刷子狀態為正常。
13、此外，工具更換器包括：多個工具支架，水平設置在t形支撐件中并形成刷涂作業工具的底座結構；以及接近傳感器，檢測刷涂作業工具是否就位于每個工具支架上，并將刷涂作業工具是否就位于每個工具支架上傳輸給機器人控制器。
14、此外，機器人路徑生成器可生成3d模型，該3d模型通過刷涂作業的預設作業，利用視覺程序設定對車身的刷涂作業所需的機器人路徑；通過對在實際刷涂作業中接收到的3d數據進行預處理，根據產生的匹配誤差來計算校正值；對3d模型進行匹配；在3d數據的作業部區域顯示預定義的機器人路徑；并且根據車身的作業區域位置來校正機器人路徑的坐標。
15、此外，機器人路徑生成器可提供圖形用戶界面(gui)，該gui通過使用離線編程(olp)簡化用戶(工程師)對機器人路徑的修改；可使用gui導出3d數據中的教導點；并且為用戶需要的每個作業區域提供精確的教導和機器人路徑修改功能。
16、此外，機器人路徑生成器可通過gui形成車身的主要水密部分作業座面的特定點或預期位置的法向坐標值；并且基于法向坐標值來修改教導點角度、刷子深度或刷子旋轉角度中的至少一個，以支持模仿熟練工人的刷涂作業技能的精確控制。
17、此外，機器人控制器可基于從機器人路徑生成器接收到的機器人路徑來生成控制信號，以控制機器人的刷涂作業；并且控制機器人的殘留密封劑去除模式、刷子狀態檢查模式或工具更換模式的至少一種操作，以在刷涂作業完成之后對刷子狀態進行維護。
18、同時，本專利技術另一示例性實施方式，提供一種使用機器人的密封作業自動化的方法，包括以下步驟：將刷涂作業工具和安裝在機器人上的3d傳感器移動到車身下部的作業位置，并通過3d傳感器拍攝接縫的作業區域以獲取3d數據；通過使3d數據與用于接縫的刷涂作業的3d模型進行匹配來生成機器人路徑；通過沿著機器人路徑移動刷涂作業工具來控制以將涂布到接縫的密封劑鋪展開的刷涂作業；將刷涂作業工具移動到殘留密封劑去除器，以去除沾染在刷涂作業工具的刷子中的殘留密封劑，并在刷涂作業完成后恢復刷子形狀；由刷子檢查器拍攝刷子的正面圖像和側面圖像，以基于圖像感測來判斷刷子狀態是否正常(ok/ng)；并且在刷子狀態被判斷為有缺陷(ng)時，將有缺陷的刷涂作業工具移動到工具替換器，通過磁性方案分離刷涂作業工具，然后用新的刷涂作業工具替換刷涂作業工具，并安裝新的刷涂作業工具。
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1.一種密封作業自動化系統，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述刷涂作業工具包括：
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述3D傳感器被配置為：
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人被配置為：
5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述殘留密封劑去除器包括：
6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述第二密封劑去除模塊包括：
7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
9.根據權利要求8所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人控制器被配置為：
11.一種密封作業自動化系統，所述系統包括：
12.根據權利要求11所述的系統，其中，所述刷子檢查器包括：
13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述第一相機和所述第二相機各自被配置為：
14.根據權利要求13所
15.根據權利要求11所述的系統，其中，所述工具替換器包括：
16.一種使用機器人的密封作業自動化的方法，所述方法包括以下步驟：
17.根據權利要求16所述的方法，其中，生成機器人路徑的步驟包括：
18.根據權利要求16所述的方法，其中，去除所述殘留密封劑并恢復刷子形狀的步驟包括：
19.根據權利要求16所述的方法，其中，拍攝所述刷子的正面圖像和側面圖像以判斷刷子狀態是正常還是有缺陷的步驟包括：
20.根據權利要求16所述的方法，其中，用新的刷涂作業工具替換所述刷涂作業工具并安裝新的刷涂作業工具的步驟包括：
...【技術特征摘要】
1.一種密封作業自動化系統，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述刷涂作業工具包括：
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述3d傳感器被配置為：
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人被配置為：
5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述殘留密封劑去除器包括：
6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述第二密封劑去除模塊包括：
7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
9.根據權利要求8所述的系統，其中，所述機器人路徑生成器被配置為：
10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述機器人控制器被配置為：
11.一種密封作業自動化系統，所述系統包括：
12.根據權利要求11所述的系...
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