本發(fā)明涉及一種用于噴涂行業(yè)的示教設備，具體涉及一種采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置。

背景技術：

現有技術中噴涂行業(yè)中多軸噴涂機械手的應用編程基本是由編程人員通過操控編程器(示教盒)或利用專用的離線編程軟件來完成，使用者需要具備較高的知識技能，并要經過專門的訓練才能勝任，對編程工程師的崗位依賴性高且操作并不直觀，程序設定后不易修改。

本公司先前提出的具有半球體作業(yè)范圍的伸縮式噴涂示教機構(cn201620587905.8)，該示教設備存在結構復雜、成本高、作業(yè)范圍不足等問題。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出了采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置，以達到簡化示教設備結構、降低生產成本和擴大作業(yè)范圍的目的。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上設有噴槍裝置(2)，所述示教粉房的側壁上設有第一攝像頭(3)，所述示教粉房的頂部設有第二攝像頭(4)，所述第一攝像頭和第二攝像頭均與所述噴槍裝置相配合，且所述第一攝像頭采集所述噴槍裝置在xz平面內的坐標，所述第二攝像頭采集所述噴槍裝置在xy平面內的坐標，所述噴槍裝置上設有用于采集示教噴槍姿態(tài)的光纖陀螺儀(5)，所述光纖陀螺儀(5)、第一攝像頭(3)和第二攝像頭(4)均通過工控主機串口將數據傳輸給主機，由主機中的圖像處理軟件對數據進行變換計算后傳輸給多軸控制器，所述多軸控制器驅動機械手臂復現示教機構操作過程。

本發(fā)明通過利用第一攝像頭和第二攝像頭代替現有技術中復雜的機械機構來獲取噴槍裝置的坐標參數，利用光纖陀螺儀獲取噴槍裝置的姿態(tài)參數，由多軸控制器獲取坐標參數和姿態(tài)參數后驅動機械手復現示教機構的操作過程，可解決目前多軸機械手示教方式復雜、技術要求高等缺陷，提升多軸機械手噴涂作業(yè)方式的靈活性，達到簡化示教設備結構、降低生產成本、提高設備靈活度和擴大作業(yè)范圍的目的。

作為優(yōu)選的，所述第一攝像頭(3)通過第一橫梁(11)連接在所述示教粉房的側壁，所述第二攝像頭(4)通過第二橫梁(12)連接在所述示教粉房的頂部。

作為優(yōu)選的，所述噴槍裝置(2)包含有手動噴槍(21)和基板(22)，所述基板通過噴槍夾具(23)連接在所述手動噴槍(21)上，所述光纖陀螺儀(5)設置在所述基板上，所述基板上還設有連桿(24)，所述連桿的底端固定在所述基板上，所述連桿的頂端設有定位球(25)。

作為優(yōu)選的，所述第一攝像頭(3)拍攝噴槍裝置在xz平面的圖像，通過圖像處理軟件提取定位球球心的像素坐標，經過變換計算得到定位球在世界坐標系中x、z坐標；所述第二攝像頭(4)拍攝噴槍裝置在xy平面的圖像，通過圖像處理軟件提取定位球球心的像素坐標，經過變換計算得到定位球在世界坐標系中x、y坐標，所述光纖陀螺儀(5)輸出噴槍裝置的姿態(tài)參數。通過第一攝像頭和第二攝像頭保證了噴槍裝置坐標參數的獲取的準確性。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1.本發(fā)明通過利用第一攝像頭和第二攝像頭代替現有技術中復雜的機械機構來獲取噴槍裝置的坐標參數，利用光纖陀螺儀獲取噴槍裝置的姿態(tài)參數，由多軸控制器獲取坐標參數和姿態(tài)參數后驅動機械手復現示教機構的操作過程，可解決目前多軸機械手示教方式復雜、技術要求高等缺陷，提升多軸機械手噴涂作業(yè)方式的靈活性，達到簡化示教設備結構、降低生產成本、提高設備靈活度和擴大作業(yè)范圍的目的。

2.本發(fā)明通過第一攝像頭和第二攝像頭保證了噴槍裝置坐標參數的獲取的準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實施例公開的采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置中噴槍裝置的結構示意圖；

圖中數字和字母所表示的相應部件名稱：

1.示教粉房11.第一橫梁12.第二橫梁2.噴槍裝置21.手動噴槍

22.基板23.噴槍夾具24.連桿25.定位球3.第一攝像頭

4.第二攝像頭5.光纖陀螺儀。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本發(fā)明提供了采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置，其工作原理是通過利用第一攝像頭和第二攝像頭代替現有技術中復雜的機械機構來獲取噴槍裝置的坐標參數，利用光纖陀螺儀獲取噴槍裝置的姿態(tài)參數，由多軸控制器獲取坐標參數和姿態(tài)參數后驅動機械手復現示教機構的操作過程，可解決目前多軸機械手示教方式復雜、技術要求高等缺陷，提升多軸機械手噴涂作業(yè)方式的靈活性，達到簡化示教設備結構、降低生產成本、提高設備靈活度和擴大作業(yè)范圍的目的。

下面結合實施例和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1和圖2所示，一種采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置，包含有示教粉房(1)，所述示教粉房上設有噴槍裝置(2)，所述示教粉房的側壁上設有第一攝像頭(3)，所述示教粉房的頂部設有第二攝像頭(4)，所述第一攝像頭和第二攝像頭均與所述噴槍裝置相配合，且所述第一攝像頭采集所述噴槍裝置在xz平面內的坐標，所述第二攝像頭采集所述噴槍裝置在xy平面內的坐標，所述噴槍裝置上設有用于采集示教噴槍姿態(tài)的光纖陀螺儀(5)，所述光纖陀螺儀(5)、第一攝像頭(3)和第二攝像頭(4)均通過工控主機串口將數據傳輸給主機，由主機中的圖像處理軟件對數據進行變換計算后傳輸給多軸控制器，所述多軸控制器驅動機械手臂復現示教機構操作過程。

本發(fā)明通過利用第一攝像頭和第二攝像頭代替現有技術中復雜的機械機構來獲取噴槍裝置的坐標參數，利用光纖陀螺儀獲取噴槍裝置的姿態(tài)參數，由多軸控制器獲取坐標參數和姿態(tài)參數后驅動機械手復現示教機構的操作過程，可解決目前多軸機械手示教方式復雜、技術要求高等缺陷，提升多軸機械手噴涂作業(yè)方式的靈活性，達到簡化示教設備結構、降低生產成本、提高設備靈活度和擴大作業(yè)范圍的目的。

值得注意的是，所述第一攝像頭(3)通過第一橫梁(11)連接在所述示教粉房的側

壁，所述第二攝像頭(4)通過第二橫梁(12)連接在所述示教粉房的頂部。

值得注意的是，所述噴槍裝置(2)包含有手動噴槍(21)和基板(22)，所述基板通過噴槍夾具(23)連接在所述手動噴槍(21)上，所述光纖陀螺儀(5)設置在所述基板上，所述基板上還設有連桿(24)，所述連桿的底端固定在所述基板上，所述連桿的頂端設有定位球(25)。

值得注意的是，所述第一攝像頭(3)拍攝噴槍裝置在xz平面的圖像，通過圖像處理軟件提取定位球球心的像素坐標，經過變換變換計算得到定位球在世界坐標系中x、z坐標；所述第二攝像頭(4)拍攝噴槍裝置在xy平面的圖像，通過圖像處理軟件提取定位球球心的像素坐標，經過變換計算得到定位球在世界坐標系中x、y坐標，所述光纖陀螺儀(5)輸出噴槍裝置的姿態(tài)參數。通過第一攝像頭和第二攝像頭保證了噴槍裝置坐標參數的獲取的準確性。

本發(fā)明的具體使用步驟如下：再如圖1和圖2所示，在實際使用過程中，將第一攝像頭3與第二攝像頭4選用相同性能的攝像頭，兩個攝像頭的光軸處于同一個平面上，第一攝像頭3的光軸與地面平行且垂直于橫梁11，第二攝像頭4的光軸與地面垂直。

第一攝像頭3拍攝噴槍裝置2在xz平面的照片，通過圖像處理軟件提取定位球25球心的像素坐標，經過變換計算得到定位球25在世界坐標系中x、z坐標；

第二攝像頭4拍攝噴槍裝置2在xy平面的照片，通過圖像處理軟件提取定位球25球心的像素坐標，經過變換計算得到定位球25在世界坐標系中x、y坐標；

光纖陀螺儀5輸出噴槍裝置2的姿態(tài)參數；

多軸控制器獲取上述z、y、z坐標和噴槍裝置2的姿態(tài)參數，根據此參數驅動機械手復現示教機構操作過程。

通過以上的方式，本發(fā)明所提供的采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置，通過利用第一攝像頭和第二攝像頭代替現有技術中復雜的機械機構來獲取噴槍裝置的坐標參數，利用光纖陀螺儀獲取噴槍裝置的姿態(tài)參數，由多軸控制器獲取坐標參數和姿態(tài)參數后驅動機械手復現示教機構的操作過程，可解決目前多軸機械手示教方式復雜、技術要求高等缺陷，提升多軸機械手噴涂作業(yè)方式的靈活性，達到簡化示教設備結構、降低生產成本、提高設備靈活度和擴大作業(yè)范圍的目的。

以上所述的僅是本發(fā)明所公開的采用機器視覺與光纖陀螺儀配合定位的噴涂示教裝置的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。