一種稱重式抗干擾機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處理與通訊模塊定時將稱重數(shù)據(jù)發(fā)給計算模塊；計算前預(yù)先設(shè)定3個參數(shù)：m、n和k。計算時從通訊模塊傳來的稱重數(shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個數(shù)據(jù)，并將其分成兩組：前n個為一組，后n個為一組，分別求其平均值。兩組平均值的差除以其時間間隔m/f,就是要測量的流量值。計算下一個流量值時，首先從通訊模塊傳來的稱重數(shù)據(jù)中連續(xù)取k個放在m+n個數(shù)據(jù)后面同時刪除最前面的k個，用更新過的m+n個數(shù)據(jù)計算新的流量值。本發(fā)明通過數(shù)字濾波算法消除了涂料桶攪拌器、機器人運動、振動等因素對稱重傳感器的干擾，可在機器人噴涂過程中穩(wěn)定、精確的檢測噴涂流量，為機器人噴涂質(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器人噴涂的流量在線檢測方法，屬于機器人噴涂技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)外表面噴涂是勞動強度大、生產(chǎn)條件惡劣的工序，越來越多的企 業(yè)采用機器人進行自動化噴涂。采用機器人進行噴涂作業(yè)時，涂層厚度依賴于機器人的運 動精度和涂料系統(tǒng)的流量精度。因此對機器人噴涂系統(tǒng)的涂料流量進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、噴涂時涂料的流量通常不大， 流量太大會造成涂料在噴涂表面流動，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。


【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器人噴涂的流量在線檢測方法，可在有振 動、攪拌等對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轉(zhuǎn)變成表示重量的模擬電信號；信號處理模 塊將表示重量的模擬電信號轉(zhuǎn)變成表示重量的數(shù)字信號；通訊模塊將表示重量的數(shù)字信號 定時發(fā)送到計算模塊；
[0007] 2)計算模塊計算流量值時首先從通訊模塊傳過來的稱重數(shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個數(shù) 據(jù)，記為…8"1、8"1+1"711、8 11+1、81^、?&1+"1，并將該稱重數(shù)據(jù)分成兩組，前11個為一組， 后n個為一組，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轉(zhuǎn)變成表示重量的模擬電信號；信號處理模塊將 表示重量的模擬電信號轉(zhuǎn)變成表示重量的數(shù)字信號；通訊模塊將表示重量的數(shù)字信號定時 發(fā)送到計算模塊； 2) 計算模塊計算流量值時首先從通訊模塊傳過來的稱重數(shù)據(jù)中連續(xù)取m+n個數(shù)據(jù)，記 為：gi、&、--?&、gm+n、gn+i、gn+2、--?&!+，并將該稱重數(shù)據(jù)分成兩組，前 n個為一組，后n個為一組，分別求其平均值。即：
式中：ga、gb為兩組稱重數(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為兩組稱重數(shù)據(jù)的平均值；f?為稱重傳感器的 采樣頻率，單位為Hz ; 3) 計算下一個流量值時，首先更新步驟2)中的m+n個稱重數(shù)據(jù)中的k個數(shù)據(jù)，更新方 法為：從通訊模塊傳過來的稱重數(shù)據(jù)中連續(xù)取k個數(shù)據(jù)放在步驟2)中的m+n個稱重數(shù)據(jù)的 后面，然后刪除最前面的k個數(shù)據(jù)，按步驟2)的方法用更新過的m+n個數(shù)據(jù)計算新的流量 值，得到一個流量值所用的時間為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的取值要大于稱重數(shù)據(jù)波動1個周期所能采集到的數(shù)據(jù)個數(shù)；n的取值要大于稱重數(shù) 據(jù)波動3個周期所能采集到的數(shù)據(jù)個數(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，存儲與顯示模塊采用單片機或個人電腦。
【文檔編號】G01F1/78GK104330122SQ201410546461
【公開日】2015年2月4日 申請日期: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 申請人:清華大學