本發(fā)明涉及噴涂自動化技術類，尤其是一種基于視覺識別的噴涂機器人及其控制方法領域。

背景技術：

目前，噴涂機器人是工業(yè)機器人的應用之一，主要適用于五金、塑膠、家私、軍工，船舶等領域，是當今應用最普通的一種噴涂方式。在噴涂過程中高度分散的漆霧和揮發(fā)出來的溶劑對工人的身體傷害非常大，長期在噴房工作的工人容易患職業(yè)??；噴涂機器人的大量運用極大地解放了在危險環(huán)境下工作的勞動力，也極大地提高了生產(chǎn)率以及噴涂質量，降低了成本提高了油漆利用率。

但目前噴涂機器人多為由操作者通過示教盒操縱機器人完成空間作業(yè)軌跡并對軌跡點位置、運動速度等示教信息進行記錄和儲存然后編寫計算機工作程序，機器人會根據(jù)程序命令重現(xiàn)示教噴涂軌跡從而達到噴涂目的?；蛘咄ㄟ^對某中工件進行編程使機器人的噴涂軌跡按照單一路徑工作。

另外，目前現(xiàn)有的噴涂機器人生產(chǎn)柔性差，對于不同的噴涂工件，需要對其進行重新編程，否則將會按照其原來的噴涂軌跡進行噴涂工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為解決上述問題，而提供的一種基于視覺識別的噴涂機器人及其控制方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種基于視覺識別的噴涂機器人及其控制方法，包括一種基于視覺識別的噴涂機器人、一種基于視覺識別的噴涂機器人的控制方法，

所述一種基于視覺識別的噴涂機器人，包括噴房，以及設置于噴房的上傳送鏈、下傳送鏈、視覺識別系統(tǒng)、控制箱一、機械手一、計算機控制終端一、粉末回收器、控制箱二、機械手二、計算機控制終端二，其中，所述視覺識別系統(tǒng)包括圖像處理器、工業(yè)相機，所述工業(yè)連相機與圖像處理器通過數(shù)據(jù)線相，所述圖像處理器分別通過數(shù)據(jù)線與計算機控制終端一、計算機控制終端二相連，所述計算機控制終端一通過數(shù)據(jù)線與控制箱一相連，所述計算機控制終端二通過數(shù)據(jù)線與控制箱二相連；所述控制箱一通過數(shù)據(jù)線與機械手一相連；所述控制箱二通過數(shù)據(jù)線與機械手二相連。

所述一種基于視覺識別的噴涂機器人的控制方法，包括以下步驟：

步驟一：傳送工件入噴房，通過上傳送鏈、下傳送鏈將工件傳送至噴房；

步驟二：識別工件種類，通過工業(yè)相機對噴涂工件進行外形特征獲取，反饋到計算機控制終端一、計算機控制終端二分辨出噴涂工件的種類；

步驟三：獲取工件三維模型，根據(jù)步驟二所識別的工件種類，計算機控制終端一、計算機控制終端二選擇相適應的預設噴涂程序，再利用圖像處理器進行圖像采集以及無接觸測量獲得噴涂工件的三維信息，通過計算機控制終端一、計算機控制終端二對工件進行三維重建獲得該工件種類的三維模型；

步驟四：規(guī)劃噴涂路徑，根據(jù)步驟三所得的三維模型，提取出該種類工件的特征尺寸，通過計算機控制終端一、計算機控制終端二計算確定機械手一、機械手二的噴涂路徑；

步驟五：噴涂工件，將步驟四所得的噴涂路徑傳輸給傳送給控制箱一、控制箱二，由控制箱一、控制箱二將其轉變?yōu)榭刂菩盘?，控制機械手一、機械手二進行噴涂。

進一步地，所述上傳送鏈設置于噴房內(nèi)的上壁中部，所述下傳送鏈設置于噴房內(nèi)的下壁中部，所述上傳送鏈與下傳送鏈的位置相互對應。

進一步地，所述機械手一設置于噴房的正面，所述機械手二設置于噴房內(nèi)的背面，所述機械手一與機械手二的位置相互對應；且機械手一、機械手二分別伸到噴房內(nèi)。

進一步地，一種基于視覺識別的噴涂機器人還包括噴槍，所述機械手一、機械手二的頂端分別設置有噴槍，所述機械手一的噴槍與控制箱一相連，所述機械手二的噴槍與控制箱二相連。

進一步地，所述控制箱一設置于機械手一的左旁，所述計算機控制終端一設置于機械手一的左旁；所述控制箱二設置于機械手二的左旁，所述計算機控制終端二設置于機械手二的左旁。

進一步地，所述粉末回收器設置于控制箱二的左旁，且所述粉末回收器伸到噴房內(nèi)的底面；所述視覺識別系統(tǒng)設置于噴房入口的一側。

可選的，所述工業(yè)相機的型號具體為MER-030-120GC。

可選的，所述機械手一、機械手二具體為ABB機器人IRB 1410。

可選的，所述控制箱一、控制箱二具體為金馬噴槍控制器OptiStar CG08。

可選的，所述噴槍具體為金馬自動噴槍OptiGun GA03。

可選的，所述粉末回收器具體為酷柏粉末回收器DX2000。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過對識別的工件類別進行參數(shù)化編程，使得每一類程序可以適用于這一類噴涂工件，不會因為同類噴涂工件的尺寸不同而無法達到預期的噴涂效果。使得噴涂不再只針對于某件噴涂工件，而是針對某類噴涂工件。如此，通過對工件分類成組，以及對其進行參數(shù)化編程增加了對噴涂工件的適應性，增強了生產(chǎn)柔性。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明的正面結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的背面結構示意圖。。

圖3是本發(fā)明的噴涂流程示意圖。

圖4是本發(fā)明的連接關系示意圖。

圖中：1.噴房，2.上傳送鏈，3.下傳送鏈，4.工件，5.視覺識別系統(tǒng)，6.控制箱一，7.機械手一，8.計算機控制終端一，9.粉末回收器，10.控制箱二，11.機械手二，12.計算機控制終端二，13.噴槍，14.圖像處理器，15.工業(yè)相機。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

如圖1-圖4所示，一種基于視覺識別的噴涂機器人及其控制方法，包括一種基于視覺識別的噴涂機器人、一種基于視覺識別的噴涂機器人的控制方法。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述一種基于視覺識別的噴涂機器人，包括噴房，以及設置于噴房的上傳送鏈、下傳送鏈、視覺識別系統(tǒng)、控制箱一、機械手一、計算機控制終端一、粉末回收器、控制箱二、機械手二、計算機控制終端二，其中，所述視覺識別系統(tǒng)包括圖像處理器、工業(yè)相機，所述工業(yè)相機與圖像處理器通過數(shù)據(jù)線相連，所述圖像處理器分別通過數(shù)據(jù)線與計算機控制終端一、計算機控制終端二相連，所述計算機控制終端一通過數(shù)據(jù)線與控制箱一相連，所述計算機控制終端二通過數(shù)據(jù)線與控制箱二相連；所述控制箱一通過數(shù)據(jù)線與機械手一相連；所述控制箱二通過數(shù)據(jù)線與機械手二相連。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述一種基于視覺識別的噴涂機器人的控制方法，包括以下步驟：

步驟一：傳送工件入噴房，通過上傳送鏈、下傳送鏈將工件傳送至噴房；

步驟二：識別工件種類，通過工業(yè)相機對噴涂工件進行外形特征獲取，反饋到計算機控制終端一、計算機控制終端二分辨出噴涂工件的種類；

步驟三：獲取工件三維模型，根據(jù)步驟二所識別的工件種類，計算機控制終端一、計算機控制終端二選擇相適應的預設噴涂程序，再利用圖像處理器進行圖像采集以及無接觸測量獲得噴涂工件的三維信息，通過計算機控制終端一、計算機控制終端二對工件進行三維重建獲得該工件種類的三維模型；

步驟四：規(guī)劃噴涂路徑，根據(jù)步驟三所得的三維模型，提取出該種類工件的特征尺寸，通過計算機控制終端一、計算機控制終端二計算確定機械手一、機械手二的噴涂路徑；

步驟五：噴涂工件，將步驟四所得的噴涂路徑傳輸給傳送給控制箱一、控制箱二，由控制箱一、控制箱二將其轉變?yōu)榭刂菩盘?，控制機械手一、機械手二進行噴涂。

具體來說，在步驟四中，是根據(jù)工件的種類提取出其特征尺寸例如：正方體類噴涂工件其特征尺寸為長、寬、高；圓柱類噴涂工件其特征尺寸為半徑和高，用以確定機械手一、機械手二噴涂時噴涂的范圍以及橫向噴涂距離、縱向移動步長和次數(shù)，同時確定噴涂工件的側面的噴涂路徑，且機械手一、機械手二在進行噴涂工件時的每次噴涂回程時要考慮工件在傳送鏈上的相對速度，每次回到的零點不是起始零點而是要比起始零點靠前，避免出現(xiàn)空噴，即機械手一、機械手二在進行噴涂工件時每次回程的原點應根據(jù)上傳送鏈、下傳送鏈與機械手一、傳送鏈二回程的相對速度，每次要比前一次提前，避免出現(xiàn)空噴。如此就可規(guī)劃出理想的噴涂路徑，節(jié)約了材料，降低了成本，提高了效率。

具體來說，在步驟二中，是采用成組技術對工件進行分類識別，例如體形工件，柱體工件，椎體工件等。本發(fā)明是通過視覺識別系統(tǒng)中的工業(yè)相機對噴涂攻工件進行成組分類，先確定噴涂工件的種類。

在實際運用過程中，再通過步驟二到步驟五，對識別的工件類別進行參數(shù)化編程，所進行的參數(shù)化編程是對應每一類噴涂工件例如：正方體類噴涂工件、圓柱類噴涂工件、圓錐類噴涂工件。使得每一類程序可以適用于這一類噴涂工件，不會因為同類噴涂工件的尺寸不同而無法達到預期的噴涂效果。如此，使得噴涂不再只針對于某件噴涂工件，而是針對某類噴涂工件；通過對工件分類成組，以及對其進行參數(shù)化編程增加了對噴涂工件的適應性，增強了生產(chǎn)柔性。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述上傳送鏈設置于噴房內(nèi)的上壁中部，所述下傳送鏈設置于噴房內(nèi)的下壁中部，所述上傳送鏈與下傳送鏈的位置相互對應。

在實際運用過程中，上傳送鏈可采用現(xiàn)有技術的吊掛噴涂工件的方式對工件進行傳送，上傳送鏈主要針對重量較輕的噴涂工件；下傳送鏈可采用現(xiàn)有技術的托運噴涂工件的方式對工件進行傳送，下傳送鏈主要針對重量較重的噴涂工件。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述機械手一設置于噴房的正面，所述機械手二設置于噴房內(nèi)的背面，所述機械手一與機械手二的位置相互對應；且機械手一、機械手二分別伸到噴房內(nèi)。

在各實施例中，優(yōu)選的，一種基于視覺識別的噴涂機器人還包括噴槍，所述機械手一、機械手二的頂端分別設置有噴槍，所述機械手一的噴槍與控制箱一相連，所述機械手二的噴槍與控制箱二相連。

在實際運用過程中，通過相對應的機械手一、機械手二的設置，可實現(xiàn)前、后同時噴涂，如此就可以提高噴涂的效率。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述控制箱一設置于機械手一的左旁，所述計算機控制終端一設置于機械手一的左旁；所述控制箱二設置于機械手二的左旁，所述計算機控制終端二設置于機械手二的左旁。

在各實施例中，優(yōu)選的，所述粉末回收器設置于控制箱二的左旁，且所述粉末回收器伸到噴房內(nèi)的底面；所述視覺識別系統(tǒng)設置于噴房入口的一側。

在實際運用過程中，所述粉末回收器用于回收在噴涂過程中，掉落在噴房中的噴涂材料，如此減少了浪費，降低了噴涂成本。

在各實施例中，可選的，所述工業(yè)相機的型號具體為MER-030-120GC。

在各實施例中，可選的，所述機械手一、機械手二具體為ABB機器人IRB 1410。

在各實施例中，可選的，所述控制箱一、控制箱二具體為金馬噴槍控制器OptiStar CG08。

在各實施例中，可選的，所述噴槍具體為金馬自動噴槍OptiGun GA03。

在各實施例中，可選的，所述粉末回收器具體為酷柏粉末回收器DX2000。

在實際運用過程中，具體來說，為控制一種基于視覺識別的噴涂機器人運行，所述一種基于視覺識別的噴涂機器人采用的PLC控制系統(tǒng)具體為西門子S7-300。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過對識別的工件類別進行參數(shù)化編程，使得每一類程序可以適用于這一類噴涂工件，不會因為同類噴涂工件的尺寸不同而無法達到預期的噴涂效果。使得噴涂不再只針對于某件噴涂工件，而是針對某類噴涂工件。如此，通過對工件分類成組，以及對其進行參數(shù)化編程增加了對噴涂工件的適應性，增強了生產(chǎn)柔性。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。