本實(shí)用新型涉及涂裝領(lǐng)域，尤其涉及一種基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)噴涂設(shè)備進(jìn)行批量噴涂作業(yè)時(shí)，為保證噴涂精度及噴涂的重復(fù)性，對(duì)諸如裝備之類的工件停留位置有較高要求，或需調(diào)整噴涂設(shè)備相對(duì)于工件的位置關(guān)系。

目前針對(duì)批量件，主要依靠以下兩種方式來(lái)保證噴涂精度及噴涂的重復(fù)性。

1.制造夾具，對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械定位后來(lái)進(jìn)行噴涂。

2.當(dāng)定位發(fā)生偏差時(shí)，對(duì)噴涂設(shè)備的噴涂路徑采用人工調(diào)整。

根據(jù)上文所述，目前兩種解決方式的缺陷主要表現(xiàn)在：

1.制造夾具的成本增加；夾具清理成本高；機(jī)械定位誤差大；針對(duì)大工件，夾具的可實(shí)施性低，因此降低了工作效率，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

2.常規(guī)噴涂設(shè)備不采用自動(dòng)噴涂定位技術(shù)，對(duì)于大型工件，當(dāng)定位出現(xiàn)偏差時(shí)，完全采用人工調(diào)整噴涂路徑，自動(dòng)化程度低，工作量大。

3.當(dāng)噴涂設(shè)備中包括機(jī)器人時(shí)，采用人工調(diào)整機(jī)器人路徑，易出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)造成機(jī)器人及噴頭發(fā)生碰撞及損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決上述相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)，包括：

一個(gè)或多個(gè)噴涂設(shè)備，每一噴涂設(shè)備設(shè)置于工件一側(cè)以對(duì)工件進(jìn)行噴涂；

一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置，設(shè)置于所述工件的周圍，采集所述工件的多個(gè)特征點(diǎn)的位置信息并生成相應(yīng)的視覺(jué)信號(hào)，其中，所述特征點(diǎn)為所述工件上固定不變的特征，并且每一特征點(diǎn)均設(shè)置在相應(yīng)的視覺(jué)定位采集裝置的拍攝范圍內(nèi)；

視覺(jué)定位處理器，其接收所述一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置生成的視覺(jué)信號(hào)，并且根據(jù)預(yù)存的所述工件的特征點(diǎn)的理想位置信息計(jì)算所述工件的位置偏差值，并根據(jù)所述位置偏差值調(diào)整每個(gè)噴涂設(shè)備與所述工件之間的位置關(guān)系。

可選地，所述一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置安裝于所述工件周邊的設(shè)備上。

可選地，所述一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置的采集范圍完全覆蓋所述工件的外形。

可選地，所述視覺(jué)定位采集裝置為攝像頭。

可選地，當(dāng)視覺(jué)定位采集裝置的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，四個(gè)視覺(jué)定位采集裝置被布置在包圍所述工件的一個(gè)矩形噴涂作業(yè)區(qū)域的四個(gè)角位。

可選地，每一噴涂設(shè)備均包括：

底座支架，其安裝于地面上或方艙內(nèi)；

導(dǎo)軌，其安裝在所述底座支架上；

噴涂裝置，其安裝在所述導(dǎo)軌上并在所述導(dǎo)軌上移動(dòng)，對(duì)所述工件進(jìn)行噴涂，并且接收所述位置偏差值。

可選地，所述噴涂裝置根據(jù)所述位置偏差值調(diào)整自身的初始位置及噴涂路徑。

可選地，所述噴涂裝置為噴涂機(jī)器人。

可選地，所述底座支架通過(guò)螺栓固定在地面上或所述方艙內(nèi)。

可選地，所述導(dǎo)軌通過(guò)螺栓固定到所述底座支架上。

(三)有益效果

根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)具備以下有益效果：

1、無(wú)需噴涂夾具，節(jié)約制造成本，只需將工件的特征點(diǎn)的理想位置信息預(yù)存在視覺(jué)定位處理器中；

2、無(wú)需人工調(diào)整，對(duì)于同種產(chǎn)品，可自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，智能化程度高；

3、響應(yīng)及調(diào)整速度快，提高工作效率；

4、工件所在位置只需在視覺(jué)定位采集裝置拍攝范圍內(nèi)就可以計(jì)算出位置偏差值，可快速調(diào)整噴涂設(shè)備與工件的位置關(guān)系。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)的示意圖。

本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)噴涂設(shè)備、一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102、視覺(jué)定位處理器103。

需要注意的是，圖1中所示的四個(gè)噴涂設(shè)備僅僅是示例，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)或更多的噴涂設(shè)備。圖1中所示的八個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102僅僅是示例，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用八個(gè)以上或以下的視覺(jué)定位采集裝置102。圖1中所示的矩形的工件104僅僅是示例，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以對(duì)不同形狀及大小的工件進(jìn)行噴涂。本實(shí)用新型所提及的工件可以包括任何可以被噴涂的物品，例如，零件、裝備、建材等等。圖1中所示的位于噴涂設(shè)備一側(cè)的視覺(jué)定位處理器103僅僅是示例，視覺(jué)定位處理器103可以被安裝在任意合適位置。

具體而言，每一噴涂設(shè)備設(shè)置于工件一側(cè)以對(duì)工件104進(jìn)行噴涂。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以在工件104的一側(cè)設(shè)置多個(gè)噴涂設(shè)備。如圖1所示，當(dāng)工件104的尺寸過(guò)大時(shí)，可以將多個(gè)噴涂設(shè)備設(shè)置在工件104的同一側(cè)來(lái)對(duì)工件104進(jìn)行噴涂。

優(yōu)選地，每一噴涂設(shè)備均包括：底座支架105，其安裝于地面上或方艙內(nèi)；導(dǎo)軌106，其安裝在底座支架105上；噴涂裝置101，其安裝在導(dǎo)軌106上并在導(dǎo)軌106上移動(dòng)，對(duì)工件104進(jìn)行噴涂，并且接收位置偏差值。優(yōu)選地，底座支架105通過(guò)螺栓固定在地面上或方艙內(nèi)。

優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)(圖1中為八個(gè))視覺(jué)定位采集裝置102設(shè)置于工件104的周圍，采集工件104的特征點(diǎn)的位置信息并生成相應(yīng)的視覺(jué)信號(hào)。優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102可以安裝于工件104周邊的設(shè)備上。例如，一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102可以安裝于工件104周邊的噴涂設(shè)備上。特征點(diǎn)為所述工件(同一款工件)上固定不變的特征，并且每一特征點(diǎn)均設(shè)置在相應(yīng)的視覺(jué)定位采集裝置102的拍攝范圍內(nèi)。例如，圖1中的八個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102中，每一個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102可以拍攝到工件上的全部特征點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。例如，特征點(diǎn)可以是工件上的孔或人工粘貼的特征等。優(yōu)選地，工件上有至少四個(gè)特征點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)實(shí)際情況，工件上少于四個(gè)特征點(diǎn)也是可行的。

優(yōu)選地，視覺(jué)定位處理器103接收一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102生成的視覺(jué)信號(hào)，并且根據(jù)預(yù)存的工件104的特征點(diǎn)的理想位置信息計(jì)算工件104的位置偏差值，并根據(jù)位置偏差值調(diào)整每個(gè)噴涂設(shè)備與工件104的之間的位置關(guān)系。調(diào)整每個(gè)噴涂設(shè)備與工件104的之間的位置關(guān)系不僅指的是調(diào)整噴涂設(shè)備中的進(jìn)行噴涂的部件與工件104之間的靜止位置關(guān)系，還指的是調(diào)整噴涂設(shè)備中的進(jìn)行噴涂的部件在對(duì)工件104進(jìn)行噴涂時(shí)的路徑。優(yōu)選地，每個(gè)噴涂設(shè)備與工件104的之間的位置關(guān)系可以指的是噴涂裝置105的初始位置及噴涂路徑。因此，調(diào)整每個(gè)噴涂設(shè)備與工件104的之間的位置關(guān)系可以使得噴涂設(shè)備在對(duì)工件104噴涂時(shí)不會(huì)受到工件104的位置偏差的影響，而且無(wú)需人工干預(yù)就可以自動(dòng)完成預(yù)定的噴涂作業(yè)。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)工件104進(jìn)入噴涂工位時(shí)，實(shí)際位置可能與預(yù)設(shè)停留位置(理論上的位置)存在偏差，因此導(dǎo)致工件的特征點(diǎn)的實(shí)際位置與特征點(diǎn)的理論位置產(chǎn)生偏差，無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)噴涂作業(yè)。因此，在工件進(jìn)入設(shè)定位置后，視覺(jué)定位采集裝置102對(duì)工件104的位置進(jìn)行采集，即，采集特征點(diǎn)的位置信息，并通過(guò)信號(hào)傳輸?shù)揭曈X(jué)定位處理器103。視覺(jué)定位處理器103根據(jù)預(yù)存在其內(nèi)部的工件104的特征點(diǎn)的理想位置信息，進(jìn)行分析處理并計(jì)算出位置偏差值，將位置偏差值通過(guò)信號(hào)傳送至噴涂裝置101。噴涂裝置101根據(jù)位置偏差值調(diào)整自身的初始位置及噴涂路徑。優(yōu)選地，當(dāng)噴涂裝置101為噴涂機(jī)器人時(shí)，根據(jù)位置偏差值自動(dòng)調(diào)整噴涂機(jī)器人的初始位置及噴涂路徑。因此，根據(jù)工件的實(shí)際特征點(diǎn)的位置信息，對(duì)噴涂裝置的初始位置及后續(xù)噴涂路徑姿態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工干預(yù)的智能化自動(dòng)噴涂技術(shù)。

優(yōu)選地，噴涂設(shè)備的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)。例如，當(dāng)工件是一塊需要單面噴涂的小板子時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用一個(gè)噴涂設(shè)備。例如，當(dāng)工件是大型裝備時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用兩個(gè)或四個(gè)噴涂設(shè)備(見(jiàn)圖1)。優(yōu)選地，當(dāng)工件是三棱柱狀的物體時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用三個(gè)噴涂設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)中的噴涂設(shè)備的數(shù)量可以超過(guò)四個(gè)。

優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102的采集范圍完全覆蓋所述工件的外形。優(yōu)選地，視覺(jué)定位采集裝置102的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)。例如，當(dāng)工件是一塊需要單面噴涂的小板子時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用一個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102。例如，當(dāng)工件是小型裝備時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用兩個(gè)或四個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102。優(yōu)選地，當(dāng)工件是三棱柱狀的物體時(shí)，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)可以采用三個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102。

優(yōu)選地，當(dāng)視覺(jué)定位采集裝置102的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，四個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102可以被布置在包圍工件104的一個(gè)矩形噴涂作業(yè)區(qū)域的四個(gè)角位。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)的視覺(jué)定位采集裝置的數(shù)量可以超過(guò)四個(gè)，例如，若工件長(zhǎng)度很長(zhǎng)，則根據(jù)對(duì)工件外形采集全覆蓋的原則，在相應(yīng)位置增添若干視覺(jué)定位采集裝置，因此可能需要四個(gè)以上的視覺(jué)定位采集裝置。如圖1所示，工件104尺寸過(guò)大(例如，是大型裝備)，因此，除了四個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102可以被布置在包圍工件的矩形區(qū)域的四個(gè)角位之外，還可以在所述矩形區(qū)域的長(zhǎng)邊的中部位置布置4個(gè)視覺(jué)定位采集裝置102，用于對(duì)位于四個(gè)角位的視覺(jué)定位采集裝置102拍攝不到的位置進(jìn)行拍攝。這保證了視覺(jué)定位采集裝置102對(duì)工件104的全覆蓋，并且視覺(jué)定位處理器103能夠獲得完整的特征點(diǎn)位置信息來(lái)計(jì)算位置偏差值。

優(yōu)選地，視覺(jué)定位采集裝置102可以為攝像頭。

在一個(gè)實(shí)施例中，視覺(jué)定位采集裝置102采集后的收據(jù)傳送到視覺(jué)定位處理器103，合成后進(jìn)行分析處理，并與特征點(diǎn)的理想位置信息(理論位置)比對(duì)(例如，此處的特征點(diǎn)的位置信息偏移包括X、Y、Z坐標(biāo)的偏移及與理想位置成一定角度的偏移)，自動(dòng)生成解決方案并傳輸?shù)絿娡垦b置(例如，機(jī)器人)101。噴涂裝置101根據(jù)此方案自動(dòng)調(diào)整初始位置并且重新生成噴涂路徑)。

優(yōu)選地，所述噴涂裝置101接收所述位置調(diào)整值。優(yōu)選地，噴涂裝置101根據(jù)所述位置調(diào)整值調(diào)整自身在導(dǎo)軌106上的位置和姿態(tài)。

優(yōu)選地，噴涂裝置101為噴涂機(jī)器人。

優(yōu)選地，底座支架105通過(guò)螺栓固定在地面上或方艙內(nèi)。這樣能夠使本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)中的噴涂設(shè)備的底座支架更穩(wěn)固。

優(yōu)選地，導(dǎo)軌106通過(guò)螺栓固定到底座支架105上。這樣能夠使本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)中的噴涂設(shè)備中的導(dǎo)軌更穩(wěn)固，噴涂裝置101在導(dǎo)軌上的移動(dòng)也會(huì)更穩(wěn)定。

還提供根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂方法的流程。

根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂方法包括步驟S110、S120、S130和S140。

在步驟S110中，采集工件的多個(gè)特征點(diǎn)的位置信息并生成相應(yīng)的視覺(jué)信號(hào)并發(fā)送視覺(jué)信號(hào)。

在步驟S120中，接收視覺(jué)信號(hào)。

在步驟S130中，根據(jù)預(yù)存的工件的特征點(diǎn)的理想位置信息計(jì)算工件的位置偏差值。

在步驟S140中，根據(jù)位置偏差值調(diào)整每個(gè)噴涂設(shè)備與工件之間的位置關(guān)系。

根據(jù)本實(shí)用新型的基于視覺(jué)定位的噴涂系統(tǒng)具備以下有益效果：

1、無(wú)需噴涂夾具，節(jié)約制造成本，只需將工件的特征點(diǎn)的理想位置信息預(yù)存在視覺(jué)定位處理器中；

2、無(wú)需人工調(diào)整，對(duì)于同種產(chǎn)品，可自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，智能化程度高；3、響應(yīng)及調(diào)整速度快(可以≤60s)，提高工作效率；

3、工件所在位置只需在視覺(jué)定位采集裝置拍攝范圍內(nèi)就可以計(jì)算出位置偏差值，可快速調(diào)整噴涂設(shè)備與工件的位置關(guān)系。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。