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      一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置的制造方法

      文檔序號:9808170閱讀:346來源:國知局
      一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于自動噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002]自動噴涂技術(shù)包括了機(jī)器人、編程技術(shù)、噴涂設(shè)備及油漆材料,涉及運動學(xué)和加速度性能得到改進(jìn)的防爆機(jī)器人及其配套輔助設(shè)備、高速靜電旋杯、油漆雙組分系統(tǒng)以及溶劑型和水性油漆材料等。在自動噴涂技術(shù)中,常使用人工示教或者離線編程對機(jī)器人進(jìn)行編程,并且在自動噴涂過程中,需要保持噴頭與待噴面的一定角度,以達(dá)到良好的噴涂效果O
      [0003]但是,由于目前采用的自動噴涂技術(shù)采用的是人工示教或者離線編程,噴頭的姿態(tài)都是事先編程計劃完成的,沒有實現(xiàn)實時檢測噴頭與待噴面之間的角度,以達(dá)到對噴頭與待噴面的角度要求。正因如此,目前的噴涂機(jī)器人絕大多數(shù)只適用于汽車外殼等小型產(chǎn)品,限制了自動噴涂在船舶外板等大型面板中噴涂的使用。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的自動噴涂機(jī)器人對于船舶外板等大型表面的自動噴涂過程中,不能夠?qū)崟r進(jìn)行角度調(diào)整的問題,現(xiàn)提供一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置。
      [0005]—種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,它包括:結(jié)構(gòu)光激光器1、攝像機(jī)2和吊臂3;
      [0006]吊臂3的末端固定在噴涂機(jī)器人手臂4下端,結(jié)構(gòu)光激光器I和攝像機(jī)2均固定在吊臂3的首端,結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線、攝像機(jī)2的軸線與噴涂機(jī)器人手臂4的軸線位于同一平面,且攝像機(jī)2的軸線與噴涂機(jī)器人手臂4的軸線相互平行,結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線與攝像機(jī)2的軸線的夾角為α,且α在O。
      [0007]本發(fā)明所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,在噴涂機(jī)器人手臂上加裝一個吊臂,并在該吊臂上固定有結(jié)構(gòu)光激光器和攝像機(jī),使得噴涂機(jī)器人手臂、結(jié)構(gòu)光激光器和攝像機(jī)的軸線均在同一平面內(nèi),利用攝像機(jī)采集結(jié)構(gòu)光激光器射到待噴面上的光斑圖像,進(jìn)而獲得當(dāng)前階段待噴面進(jìn)行噴涂時的噴頭姿態(tài),進(jìn)而獲得下一階段待噴面理想噴頭角度的姿態(tài)調(diào)整參數(shù),以達(dá)到連續(xù)噴涂的效果,提高噴涂的效率。拓展了自動噴涂技術(shù)的適用范圍,使自動噴涂能夠達(dá)到更好的效果。本發(fā)明適用于機(jī)器人自動噴涂技術(shù)領(lǐng)域,尤其適用于船舶外板等大型面板的噴涂工作。
      【附圖說明】
      [0008]圖1是本發(fā)明所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0009]圖2是本發(fā)明所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
      【具體實施方式】
      [0010]【具體實施方式】一:參照圖1和圖2具體說明本實施方式,本實施方式所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,它包括:結(jié)構(gòu)光激光器1、攝像機(jī)2和吊臂3;
      [0011]吊臂3的末端固定在噴涂機(jī)器人手臂4下端,結(jié)構(gòu)光激光器I和攝像機(jī)2均固定在吊臂3的首端,結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線、攝像機(jī)2的軸線與噴涂機(jī)器人手臂4的軸線位于同一平面,且攝像機(jī)2的軸線與噴涂機(jī)器人手臂4的軸線相互平行,結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線與攝像機(jī)2的軸線的夾角為α,且α在O。
      [0012]本實施方式所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置在實際應(yīng)用時,將該裝置設(shè)置在噴涂路徑的前進(jìn)方向上,開啟結(jié)構(gòu)光激光器1,使其射出的結(jié)構(gòu)光照射在待噴面5上,然后通過攝像機(jī)2采集待噴面5上結(jié)構(gòu)光光斑的形狀,并將攝像機(jī)2采集到的實際圖像與理想圖像進(jìn)行比較,所述理想圖像為待噴面5與攝像機(jī)2軸線垂直時的圖像,最后通過計算得到此時噴頭相對于待噴面5的角度,從而可據(jù)此調(diào)整噴頭的姿態(tài),以達(dá)到實時調(diào)整噴頭與待噴面5的角度的目的。
      [0013]【具體實施方式】二:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置作進(jìn)一步說明,本實施方式中,結(jié)構(gòu)光激光器I射出的結(jié)構(gòu)光的光斑為圓形、點陣狀或十字形。
      [0014]本實施方式中,結(jié)構(gòu)光激光器I射出的光斑為圓形、點陣狀或十字形,這樣能夠簡化射出圖形,并能保證測量結(jié)果。
      [0015]【具體實施方式】三:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置作進(jìn)一步說明,本實施方式中,結(jié)構(gòu)光激光器I的出射激光角度可調(diào)。
      [0016]本實施方式中,結(jié)構(gòu)光激光器I的出射激光角度可調(diào),即結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線與攝像機(jī)2的軸線的夾角可調(diào),這樣可以適用于近距離與遠(yuǎn)距離表面角度的測量。
      [0017]【具體實施方式】四:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置作進(jìn)一步說明,本實施方式中,它還包括:數(shù)據(jù)處理器,攝像機(jī)2的圖像信息輸出端連接數(shù)據(jù)處理器的圖像信息輸入端,數(shù)據(jù)處理器中嵌有理想圖像信息,該理想圖像信息為待噴面5與攝像機(jī)2軸線垂直時,攝像機(jī)2所采集的圖像信息。
      [0018]【具體實施方式】五:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置作進(jìn)一步說明,本實施方式中,吊臂3的首端設(shè)有固定板,攝像機(jī)2固定在固定板的下端面上,結(jié)構(gòu)光激光器I通過激光器支架固定在固定板的上端面上,激光器支架能夠調(diào)整結(jié)構(gòu)激光器I的角度。
      [0019]本實施方式中,利用固定板合理安排結(jié)構(gòu)光激光器I和攝像機(jī)2的位置,并通過激光器支架達(dá)到調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)激光器輸出激光的角度,使得結(jié)構(gòu)光激光器I的軸線與攝像機(jī)2的軸線之間存在一定角度,保證攝像機(jī)2能夠采集到結(jié)構(gòu)光激光器I照射到待噴面5上的光斑。
      【主權(quán)項】
      1.一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,其特征在于,它包括:結(jié)構(gòu)光激光器(I)、攝像機(jī)(2)和吊臂(3); 吊臂(3)的末端固定在噴涂機(jī)器人手臂(4)下端,結(jié)構(gòu)光激光器(I)和攝像機(jī)(2)均固定在吊臂(3)的首端,結(jié)構(gòu)光激光器(I)的軸線、攝像機(jī)(2)的軸線與噴涂機(jī)器人手臂(4)的軸線位于同一平面,且攝像機(jī)(2)的軸線與噴涂機(jī)器人手臂(4)的軸線相互平行,結(jié)構(gòu)光激光器(I)的軸線與攝像機(jī)(2)的軸線的夾角為α,且α在O。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,其特征在于,結(jié)構(gòu)光激光器(I)射出的結(jié)構(gòu)光的光斑為圓形、點陣狀或十字形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,其特征在于,結(jié)構(gòu)光激光器(I)的出射激光角度可調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,其特征在于,它還包括:數(shù)據(jù)處理器,攝像機(jī)(2)的圖像信息輸出端連接數(shù)據(jù)處理器的圖像信息輸入端,數(shù)據(jù)處理器中嵌有理想圖像信息,該理想圖像信息為待噴面(5)與攝像機(jī)(2)軸線垂直時,攝像機(jī)(2)所采集的圖像信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,其特征在于,吊臂(3)的首端設(shè)有固定板,攝像機(jī)(2)固定在固定板的下端面上,結(jié)構(gòu)光激光器(I)通過激光器支架固定在固定板的上端面上,激光器支架能夠調(diào)整結(jié)構(gòu)激光器(I)的角度。
      【專利摘要】一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,涉及自動噴涂技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的自動噴涂機(jī)器人對于船舶外板等大型表面的自動噴涂過程中,不能夠?qū)崟r進(jìn)行角度調(diào)整的問題。本發(fā)明所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測試裝置,在噴涂機(jī)器人手臂上加裝一個吊臂,并在該吊臂上固定有結(jié)構(gòu)光激光器和攝像機(jī),使得噴涂機(jī)器人手臂、結(jié)構(gòu)光激光器和攝像機(jī)的軸線均在同一平面內(nèi),利用攝像機(jī)采集結(jié)構(gòu)光激光器射到待噴面上的光斑圖像,進(jìn)而獲得當(dāng)前階段待噴面進(jìn)行噴涂時的噴頭姿態(tài),進(jìn)而獲得下一階段待噴面理想噴頭角度的姿態(tài)調(diào)整參數(shù),以達(dá)到連續(xù)噴涂的效果,提高噴涂的效率。拓展了自動噴涂技術(shù)的適用范圍。本發(fā)明適用于機(jī)器人自動噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
      【IPC分類】B05B15/08, G01B11/26
      【公開號】CN105571528
      【申請?zhí)枴緾N201610012987
      【發(fā)明人】陳維山, 劉宇陽, 劉英想, 劉軍考, 馮培連
      【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
      【公開日】2016年5月11日
      【申請日】2016年1月8日
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