一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法
【專利摘要】一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法，本方法利用稱重傳感器和信號(hào)處理與通訊模塊定時(shí)將稱重?cái)?shù)據(jù)發(fā)給計(jì)算模塊；計(jì)算前預(yù)先設(shè)定3個(gè)參數(shù)：m、n和k。計(jì)算時(shí)從通訊模塊傳來的稱重?cái)?shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個(gè)數(shù)據(jù)，并將其分成兩組：前n個(gè)為一組，后n個(gè)為一組，分別求其平均值。兩組平均值的差除以其時(shí)間間隔m/f,就是要測量的流量值。計(jì)算下一個(gè)流量值時(shí)，首先從通訊模塊傳來的稱重?cái)?shù)據(jù)中連續(xù)取k個(gè)放在m+n個(gè)數(shù)據(jù)后面同時(shí)刪除最前面的k個(gè)，用更新過的m+n個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算新的流量值。本發(fā)明通過數(shù)字濾波算法消除了涂料桶攪拌器、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)等因素對(duì)稱重傳感器的干擾，可在機(jī)器人噴涂過程中穩(wěn)定、精確的檢測噴涂流量，為機(jī)器人噴涂質(zhì)量提供了有力保證。
【專利說明】一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于稱重的機(jī)器人噴涂的流量在線檢測方法，屬于機(jī)器人噴涂技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)外表面噴涂是勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)條件惡劣的工序，越來越多的企 業(yè)采用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化噴涂。采用機(jī)器人進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)，涂層厚度依賴于機(jī)器人的運(yùn) 動(dòng)精度和涂料系統(tǒng)的流量精度。因此對(duì)機(jī)器人噴涂系統(tǒng)的涂料流量進(jìn)行檢測是非常有意義 的。目前市場上用于檢測流量的流量計(jì)有很多種，采用的流量檢測原理也是多種多樣，但在 噴涂系統(tǒng)中都不適用。主要原因有：①、噴涂作業(yè)使用的涂料理化性質(zhì)特殊，為了實(shí)現(xiàn)特定 的功能，涂料中含有大量的固態(tài)成分，且容易沉淀、凝固；②、噴涂時(shí)涂料的流量通常不大， 流量太大會(huì)造成涂料在噴涂表面流動(dòng)，影響表面質(zhì)量；③、作業(yè)環(huán)境常常有較大的噪聲和振 動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提出一種基于稱重的機(jī)器人噴涂的流量在線檢測方法，可在有振 動(dòng)、攪拌等對(duì)稱重有干擾的條件下穩(wěn)定、精確的檢測涂料的流量。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法，其特征在于所述方法包括如 下步驟：
[0006] 1)稱重傳感器把涂料桶的重量信號(hào)轉(zhuǎn)變成表示重量的模擬電信號(hào)；信號(hào)處理模 塊將表示重量的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變成表示重量的數(shù)字信號(hào)；通訊模塊將表示重量的數(shù)字信號(hào) 定時(shí)發(fā)送到計(jì)算模塊；
[0007] 2)計(jì)算模塊計(jì)算流量值時(shí)首先從通訊模塊傳過來的稱重?cái)?shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個(gè)數(shù) 據(jù)，記為…8"1、8"1+1"711、8 11+1、81^、?&1+"1，并將該稱重?cái)?shù)據(jù)分成兩組，前11個(gè)為一組， 后n個(gè)為一組，分別求其平均值。即：

【權(quán)利要求】
1. 一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法，其特征在于所述方法包括如下步 驟： 1) 稱重傳感器把涂料桶的重量信號(hào)轉(zhuǎn)變成表示重量的模擬電信號(hào)；信號(hào)處理模塊將 表示重量的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)變成表示重量的數(shù)字信號(hào)；通訊模塊將表示重量的數(shù)字信號(hào)定時(shí) 發(fā)送到計(jì)算模塊； 2) 計(jì)算模塊計(jì)算流量值時(shí)首先從通訊模塊傳過來的稱重?cái)?shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個(gè)數(shù)據(jù)，記 為：gi、&、--?&、gm+n、gn+i、gn+2、--?&!+，并將該稱重?cái)?shù)據(jù)分成兩組，前 n個(gè)為一組，后n個(gè)為一組，分別求其平均值。即：
式中：ga、gb為兩組稱重?cái)?shù)據(jù)的平均值，單位為克；gl、g2、為通訊模塊傳來的稱重 數(shù)據(jù)，單位為克；n、m為使計(jì)算的流量值穩(wěn)定而預(yù)先設(shè)定的參數(shù)； 流量值為兩組平均值之差除以其時(shí)間間隔m/f，即：
式中：Q為所求的流量值，克/秒；ga、gb為兩組稱重?cái)?shù)據(jù)的平均值；f?為稱重傳感器的 采樣頻率，單位為Hz ; 3) 計(jì)算下一個(gè)流量值時(shí)，首先更新步驟2)中的m+n個(gè)稱重?cái)?shù)據(jù)中的k個(gè)數(shù)據(jù)，更新方 法為：從通訊模塊傳過來的稱重?cái)?shù)據(jù)中連續(xù)取k個(gè)數(shù)據(jù)放在步驟2)中的m+n個(gè)稱重?cái)?shù)據(jù)的 后面，然后刪除最前面的k個(gè)數(shù)據(jù)，按步驟2)的方法用更新過的m+n個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算新的流量 值，得到一個(gè)流量值所用的時(shí)間為k/f。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法，其特征在 于：m的取值要大于稱重?cái)?shù)據(jù)波動(dòng)1個(gè)周期所能采集到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；n的取值要大于稱重?cái)?shù) 據(jù)波動(dòng)3個(gè)周期所能采集到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種稱重式抗干擾機(jī)器人噴涂流量在線檢測方法，其特 征在于：所述的稱重傳感器采用電子稱，存儲(chǔ)與顯示模塊采用單片機(jī)或個(gè)人電腦。
【文檔編號(hào)】G01F1/78GK104330122SQ201410546461
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】王國磊, 陳懇, 程建輝, 楊向東, 帥朝林, 鄭林斌, 劉莉, 謝穎, 劉志, 任書楠, 于乾坤 申請(qǐng)人:清華大學(xué)