一种基于智能移动式喷涂设备的喷涂方法及应用与流程

1.本发明公开涉及智能施工技术领域，尤其涉及一种基于智能移动式喷涂设备的喷涂方法及应用。


背景技术：

2.随着国家城镇化建设的稳步推进，城市建筑及基础设施急需逐步改善。建筑防护与防水是建筑行业中必不可少的环节。涂料作为防护材料的一种，广泛应用于建筑与钢结构的防腐、建筑外墙装饰、建筑内部防水、建筑地面保护、市政排水管道防腐、隧道防水等领域，具有广阔的应用前景。对于各种防护涂料，目前仍以人工喷涂施工方式为主，施工过程中不仅环境极其恶劣，施工工作强度大，并且人工喷涂效率低，差异性大，更为严重的是喷涂的涂料为喷雾状，极易被吸入到人体内部，危害施工人员身体健康，导致施工人力难于招聘，人力成本逐年升高。因此，开发可替代传统人工喷涂施工的智能喷涂设备，应用于工业、建筑等防护领域，势在必行。
3.为解决喷涂防护材料仍采用人工喷涂方式为主，喷涂效率低、人体危害大的问题，设计开发出一种智能移动式喷涂设备，该设备由agv智能移动底座、支撑结构、供料模块、智能喷涂模块及控制模块构成。其中agv智能移动底座起到运动与承载作用，在支撑座上配有激光导航、激光扫描避障器、驱动万向轮、辅助万向轮、安全防护和紧急急停按钮、高容量电池、内置调度系统以及内置工作部署软件系统；支撑结构为一体式钢架主体结构，用于支撑、固定各模块及部件；供料模块由料箱、超声波非接触式液位传感器、无气高压喷涂泵、调压阀、流量计、电磁阀、原料输送管组成，起到提供喷涂所用原料的作用；智能喷涂模块由大展臂协作机器人、喷枪、视觉检测设备组成，主要执行喷涂任务；控制模块由plc控制器、交换机、微型机器人控制器、微型工控机、物联网无线网关设备、客户端组成，其中微型工控机内部装有存储数据用mysql数据库、中控系统软件、agv调度软件和agv部署软件，控制模块与智能移动式喷涂设备的agv智能移动底座、供料模块、智能喷涂模块相连接，实现各部件间协调工作。为进一步促进智能移动式喷涂设备的广泛应用，需要建立合适的施工方法，并提供适合的应用范围，以充分发挥智能移动式喷涂设备各模块的作用，达到设备各模块及部件之间的有机协调配合效果。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明公开提供了一种基于智能移动式喷涂设备的喷涂方法及应用，以解决人工喷涂方式的喷涂效率低、人体危害大的问题。
5.本发明提供的技术方案，具体为，一种基于智能移动式喷涂设备的喷涂方法，包括如下步骤：
6.1)获取施工现场的cad图纸文件；
7.2)将所述cad图纸文件导入客户端agv部署模块，得到agv行动地图、agv运动路径以及工作站点；
8.3)智能移动式喷涂设备依据所述agv行动地图、agv运动路径以及工作站点，执行现场地图校验任务，生成最终的工作地图；
9.4)在中控模块、agv调度模块中编辑喷涂任务；
10.5)按照所述喷涂任务，进行喷涂；
11.6)检测、补涂喷涂效果。
12.进一步地，所述步骤3)具体为：智能移动式喷涂设备根据agv行动地图、agv运动路径以及工作站点走位和扫描现场，以确认智能运动的地图是否跟cad图纸转换自动生成的地图一致；如不一致，agv部署软件根据现场情况执行地图、路径的自动修正操作，生成最终的工作地图。
13.进一步地，步骤4)所述喷涂任务包括喷涂分区方案、agv工作轨迹、agv运动速度、喷涂流量及单次喷涂面积、确定喷涂速度与喷涂次数，根据喷涂区域和单次喷涂面积选择agv 站点，根据喷涂速度选择停靠时间。
14.进一步地，所述步骤5)具体为：
15.按照工作部署时编辑的喷涂任务，下发分区喷涂指令；
16.智能移动式喷涂设备运动至任务制定喷涂区域的agv站点；
17.由中控模块下发供料指令，启动供料模块的高压无气喷涂驱动泵工作；
18.由中控模块下发喷涂指令，喷涂模块智能机械臂接收指令后运动至指定位置，同时开启电磁阀，喷枪喷涂原料至指定区域，开始喷涂工作；
19.根据工作部署时制定的喷涂次数进行自动喷涂，至完成本区域的喷涂工作；
20.由中控模块下发指令给供料模块，停止高压无气喷涂驱动泵工作，关闭电磁阀。
21.进一步地，步骤6)中所述检测具体包括：
22.由控制模块下发指令给喷涂模块的视觉检测部件，启动视觉系统的成像设备工作，采集喷涂区域的表面涂层图像数据；
23.将采集图像数据传输到控制系统的数据存储区；
24.在中控系统的调度下，调用采集图像数据与视觉检测经验图片库文件中各种喷涂后涂层表面状态检测ok与ng的喷涂判断模板进行对比，判断涂层喷涂效果是否达到要求；
25.进一步地，所述补涂具体包括：
26.如果喷涂效果未达到要求，由控制模块下发指令给供料模块，启动高压无气喷涂泵工作；进一步启动喷涂模块的智能机械臂，智能机械臂接收指令后运动至制定位置，同时开启电磁阀，喷枪喷涂原料至补涂区域，完成补涂工作；
27.执行喷涂效果检测步骤至喷涂效果达到要求，并且补涂次数不超过2次；其中如果补涂次数达2次，喷涂效果仍无法达到要求，由控制模块下发指令停止工作，并发出报警提示；由人工排除故障后，重新启动高压无气喷涂驱动泵执行喷涂、喷涂效果检测与补涂的施工，或结束喷涂任务；
28.如果喷涂效果达到要求，由控制系统下发指令给agv智能移动底座，agv智能移动底座根据规划运动到下一个喷涂区域的agv站点，重复进行喷涂、效果检测与补涂施工，至完成所有喷涂区域，结束喷涂任务。
29.本发明还提供了上述喷涂方法的应用，上述方法可应用于替代人工喷涂施工的建筑防水、建筑防护、市政工程排水管防护、工业防护领域。
30.本发明提供的一种基于智能移动式喷涂设备的喷涂方法及应用，该喷涂方法可充分发挥智能移动式喷涂设备各模块的作用，达到设备各模块及部件之间的有机协调配合效果，替代人工喷涂方式，实现工况智能匹配，智能自动喷涂施工；进一步发挥了智能喷涂的作用与效果，解决人工喷涂方式的喷涂效率低、人体危害大的问题，同时也提高了喷涂效率，保证了稳定的喷涂质量。
31.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
具体实施方式
32.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统的例子。
33.为了解决人工喷涂方式的喷涂效率低等问题，本实施方案提供一种智能移动式喷涂系统的施工方法，包括(一)工作部署、(二)自动喷涂、(三)喷涂效果检测与补涂，具体步骤如下：
34.1)获取施工现场的cad图纸文件；
35.2)将所述cad图纸文件导入客户端agv部署模块，得到agv行动地图、agv运动路径以及工作站点；
36.具体地，根据智能生成agv运动路径以及工作站点自动智能运动，包括走位和扫描现场，以确认智能运动的地图是否跟cad图纸转换自动生成的地图一致；如不一致，agv 部署软件根据现场情况执行地图、路径的自动修正操作，生成最终的工作地图；
37.3)智能移动式喷涂设备依据所述agv行动地图、agv运动路径以及工作站点，执行现场地图校验任务，生成最终的工作地图；
38.4)在中控模块、agv调度模块中编辑喷涂任务；
39.具体地，包括优选喷涂分区方案、优选agv工作轨迹、优选agv运动速度、优选喷涂流量及单次喷涂面积、确定喷涂速度与喷涂次数、根据喷涂区域和单次喷涂面积优选 agv站点、根据喷涂速度优选停靠时间；
40.(二)自动喷涂
41.5)按照所述喷涂任务，进行喷涂；
42.登录中控系统软件，启动自动喷涂；具体地，启动自动喷涂后，首先按照工作部署时编辑的喷涂任务，下发分区喷涂指令；然后agv移动底座运动至任务制定喷涂区域的 agv站点；进一步，由控制系统下发供料指令，启动供料模块的高压无气喷涂驱动泵工作；进一步由控制系统下发喷涂指令，喷涂模块的智能机械臂接收指令后运动至制定位置，同时开启电磁阀，喷枪喷涂原料至指定区域，开始自动喷涂工作；进一步，根据工作部署时制定的喷涂次数进行自动喷涂，至完成本区域的喷涂工作；进一步由控制系统下发指令给供料模块，停止高压无气喷涂驱动泵工作，关闭电磁阀。
43.(三)喷涂效果检测与补涂
44.6)检测、补涂喷涂效果。
45.在完成本区域的自动喷涂后，执行喷涂效果检测程序，具体步骤如下：
46.由控制系统下发指令给喷涂模块的视觉检测部件，启动视觉系统的成像设备工作，采集喷涂区域的表面涂层图像数据；
47.将采集图像数据传输到控制系统的数据存储区；
48.在中控系统的调度下，调用采集图像数据与视觉检测经验图片库文件中各种喷涂后涂层表面状态检测ok与ng的喷涂判断模板进行对比，判断涂层喷涂效果是否达到要求；
49.补涂的具体步骤如下：
50.具体地，如果喷涂效果未达到要求，由控制系统下发指令给供料模块，启动高压无气喷涂泵工作；进一步启动喷涂模块的智能机械臂，智能机械臂接收指令后运动至制定位置，同时开启电磁阀，喷枪喷涂原料至补涂区域，完成补涂工作；进一步地，执行喷涂效果检测程序的步骤(1)～(3)，至喷涂效果达到要求，并且补涂次数不超过2次；具体地，如果补涂次数达2次，喷涂效果仍无法达到要求，由控制系统下发指令停止工作，并发出报警提示；进一步由人工排除故障后，重新启动高压无气喷涂驱动泵执行(二) 自动喷涂、(三)喷涂效果检测与补涂的施工，或结束喷涂任务；
51.具体地，如果喷涂效果达到要求，由控制系统下发指令给agv智能移动底座，agv 智能移动底座根据规划运动到下一个喷涂区域的agv站点，重复进行(二)自动喷涂、 (三)喷涂效果检测与补涂施工，至完成所有喷涂区域，结束喷涂任务。
52.本实施方案还提供了上述喷涂方法的应用，包括但不限于应用于建筑防水领域、建筑防护领域、市政工程排水管防护领域、工业防护领域以及用于替代人工喷涂施工的相关领域；
53.具体地，一种智能移动式喷涂方法应用于建筑防水领域，包括建筑屋顶防水施工、建筑侧立面防水施工、建筑卫生间防水施工、建筑地下防水施工、隧道防水施工；采用的原料以防水涂料为主，优选喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、丙烯酸盐膜防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、三元乙丙橡胶防水涂料；
54.其中一种智能移动式喷涂方法应用于建筑防护领域，包括内、外墙饰面喷涂施工、工厂及地下停车库地面防护喷涂施工、桥梁防护施工、预制装配式建筑部件防护喷涂施工；采用的原料以水性内、外墙涂料，地坪涂料，混凝土用防护涂料为主；
55.上述市政工程排水管防护领域，具体包括市政排水管道内部防水、防腐喷涂施工；采用的原料以防水、防腐涂料为主，优选聚氨酯防水涂料、聚脲防水涂料、三元乙丙橡胶防水涂料；
56.上述工业防护领域，包括石油管道防护施工、化工反应釜防护施工、工业设备防护施工、海洋装备防护施工、船舶防护施工；采用的原料以单组分或双组份防腐涂料为主，优选环氧沥青防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、聚脲防腐涂料、丙烯酸防腐涂料、环氧防腐涂料、氟碳防腐涂料。
57.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。