一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)噴涂技術(shù)中，常使用人工示教或者離線編程對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，并且在自動(dòng)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(dòng)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(jì)劃完成的，沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)噴頭與待噴面之間的角度，以達(dá)到對(duì)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(dòng)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(dòng)噴涂機(jī)器人對(duì)于船舶外板等大型表面的自動(dòng)噴涂過程中，不能夠?qū)崟r(shí)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(cè)試裝置。
[0005]—種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測(cè)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(cè)試裝置，在噴涂機(jī)器人手臂上加裝一個(gè)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(shí)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(dòng)噴涂技術(shù)的適用范圍，使自動(dòng)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(dòng)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(cè)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(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]【具體實(shí)施方式】一:參照?qǐng)D1和圖2具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測(cè)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(shí)施方式所述的一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測(cè)試裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，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(shí)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(shí)的圖像，最后通過計(jì)算得到此時(shí)噴頭相對(duì)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(shí)時(shí)調(diào)整噴頭與待噴面5的角度的目的。
[0013]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)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(cè)試裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)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(diǎn)陣狀或十字形。
[0014]本實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)光激光器I射出的光斑為圓形、點(diǎn)陣狀或十字形，這樣能夠簡(jiǎn)化射出圖形，并能保證測(cè)量結(jié)果。
[0015]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)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(cè)試裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)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(shí)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(cè)量。
[0017]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)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(cè)試裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)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(shí)，攝像機(jī)2所采集的圖像信息。
[0018]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)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(cè)試裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)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(shí)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(xiàng)】
1.一種基于結(jié)構(gòu)光視覺的噴頭姿態(tài)測(cè)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(cè)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(diǎn)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(cè)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(cè)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(shí)，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(cè)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(cè)試裝置，涉及自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的自動(dòng)噴涂機(jī)器人對(duì)于船舶外板等大型表面的自動(dòng)噴涂過程中，不能夠?qū)崟r(shí)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(cè)試裝置，在噴涂機(jī)器人手臂上加裝一個(gè)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(shí)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(dòng)噴涂技術(shù)的適用范圍。本發(fā)明適用于機(jī)器人自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】B05B15/08, G01B11/26
【公開號(hào)】CN105571528
【申請(qǐng)?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(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日