一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動噴涂技術領域。
【背景技術】
[0002]自動噴涂技術包括了機器人、編程技術、噴涂設備及油漆材料，涉及運動學和加速度性能得到改進的防爆機器人及其配套輔助設備、高速靜電旋杯、油漆雙組分系統以及溶劑型和水性油漆材料等。在自動噴涂技術中，常使用人工示教或者離線編程對機器人進行編程，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采用的是人工示教或者離線編程，噴頭的姿態都是事先編程計劃完成的，沒有實現實時檢測噴頭與待噴面之間的角度，以達到對噴頭與待噴面的角度要求。正因如此，目前的噴涂機器人絕大多數只適用于汽車外殼等小型產品，限制了自動噴涂在船舶外板等大型面板中噴涂的使用。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決現有的自動噴涂機器人對于船舶外板等大型表面的自動噴涂過程中，不能夠實時進行角度調整的問題，現提供一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置。
[0005]—種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，它包括:結構光激光器1、攝像機2和吊臂3;
[0006]吊臂3的末端固定在噴涂機器人手臂4下端，結構光激光器I和攝像機2均固定在吊臂3的首端，結構光激光器I的軸線、攝像機2的軸線與噴涂機器人手臂4的軸線位于同一平面，且攝像機2的軸線與噴涂機器人手臂4的軸線相互平行，結構光激光器I的軸線與攝像機2的軸線的夾角為α，且α在O。
[0007]本發明所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，在噴涂機器人手臂上加裝一個吊臂，并在該吊臂上固定有結構光激光器和攝像機，使得噴涂機器人手臂、結構光激光器和攝像機的軸線均在同一平面內，利用攝像機采集結構光激光器射到待噴面上的光斑圖像，進而獲得當前階段待噴面進行噴涂時的噴頭姿態，進而獲得下一階段待噴面理想噴頭角度的姿態調整參數，以達到連續噴涂的效果，提高噴涂的效率。拓展了自動噴涂技術的適用范圍，使自動噴涂能夠達到更好的效果。本發明適用于機器人自動噴涂技術領域，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是本發明所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置的立體結構示意圖；
[0009]圖2是本發明所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置的結構側視圖。
【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構光視覺的噴頭姿態測試裝置，它包括:結構光激光器1、攝像機2和吊臂3;
[0011]吊臂3的末端固定在噴涂機器人手臂4下端，結構光激光器I和攝像機2均固定在吊臂3的首端，結構光激光器I的軸線、攝像機2的軸線與噴涂機器人手臂4的軸線位于同一平面，且攝像機2的軸線與噴涂機器人手臂4的軸線相互平行，結構光激光器I的軸線與攝像機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構光視覺的噴頭姿態測試裝置在實際應用時，將該裝置設置在噴涂路徑的前進方向上，開啟結構光激光器1，使其射出的結構光照射在待噴面5上，然后通過攝像機2采集待噴面5上結構光光斑的形狀，并將攝像機2采集到的實際圖像與理想圖像進行比較，所述理想圖像為待噴面5與攝像機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，從而可據此調整噴頭的姿態，以達到實時調整噴頭與待噴面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構光視覺的噴頭姿態測試裝置作進一步說明，本實施方式中，結構光激光器I射出的結構光的光斑為圓形、點陣狀或十字形。
[0014]本實施方式中，結構光激光器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構光視覺的噴頭姿態測試裝置作進一步說明，本實施方式中，結構光激光器I的出射激光角度可調。
[0016]本實施方式中，結構光激光器I的出射激光角度可調，即結構光激光器I的軸線與攝像機2的軸線的夾角可調，這樣可以適用于近距離與遠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構光視覺的噴頭姿態測試裝置作進一步說明，本實施方式中，它還包括:數據處理器，攝像機2的圖像信息輸出端連接數據處理器的圖像信息輸入端，數據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2軸線垂直時，攝像機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構光視覺的噴頭姿態測試裝置作進一步說明，本實施方式中，吊臂3的首端設有固定板，攝像機2固定在固定板的下端面上，結構光激光器I通過激光器支架固定在固定板的上端面上，激光器支架能夠調整結構激光器I的角度。
[0019]本實施方式中，利用固定板合理安排結構光激光器I和攝像機2的位置，并通過激光器支架達到調節結構激光器輸出激光的角度，使得結構光激光器I的軸線與攝像機2的軸線之間存在一定角度，保證攝像機2能夠采集到結構光激光器I照射到待噴面5上的光斑。
【主權項】
1.一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，其特征在于，它包括:結構光激光器(I)、攝像機(2)和吊臂(3); 吊臂(3)的末端固定在噴涂機器人手臂(4)下端，結構光激光器(I)和攝像機(2)均固定在吊臂(3)的首端，結構光激光器(I)的軸線、攝像機(2)的軸線與噴涂機器人手臂(4)的軸線位于同一平面，且攝像機(2)的軸線與噴涂機器人手臂(4)的軸線相互平行，結構光激光器(I)的軸線與攝像機(2)的軸線的夾角為α，且α在O。2.根據權利要求1所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，其特征在于，結構光激光器(I)射出的結構光的光斑為圓形、點陣狀或十字形。3.根據權利要求1所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，其特征在于，結構光激光器(I)的出射激光角度可調。4.根據權利要求1所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，其特征在于，它還包括:數據處理器，攝像機(2)的圖像信息輸出端連接數據處理器的圖像信息輸入端，數據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(2)軸線垂直時，攝像機(2)所采集的圖像信息。5.根據權利要求1所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，其特征在于，吊臂(3)的首端設有固定板，攝像機(2)固定在固定板的下端面上，結構光激光器(I)通過激光器支架固定在固定板的上端面上，激光器支架能夠調整結構激光器(I)的角度。
【專利摘要】一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，涉及自動噴涂技術領域。本發明是為了解決現有的自動噴涂機器人對于船舶外板等大型表面的自動噴涂過程中，不能夠實時進行角度調整的問題。本發明所述的一種基于結構光視覺的噴頭姿態測試裝置，在噴涂機器人手臂上加裝一個吊臂，并在該吊臂上固定有結構光激光器和攝像機，使得噴涂機器人手臂、結構光激光器和攝像機的軸線均在同一平面內，利用攝像機采集結構光激光器射到待噴面上的光斑圖像，進而獲得當前階段待噴面進行噴涂時的噴頭姿態，進而獲得下一階段待噴面理想噴頭角度的姿態調整參數，以達到連續噴涂的效果，提高噴涂的效率。拓展了自動噴涂技術的適用范圍。本發明適用于機器人自動噴涂技術領域。
【IPC分類】B05B15/08, G01B11/26
【公開號】CN105571528
【申請號】CN201610012987
【發明人】陳維山, 劉宇陽, 劉英想, 劉軍考, 馮培連
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月8日