[發明專利]智能填涂鐳刻標圖技術

在審

• 申請號: 201510580178.2
• 申請日: 2015-09-13
• 公開（公告）號: CN105291108A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 陳嵐萍;封曉鳴;周文濤;鄧開貴;劉珣
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.該系統包括視覺模塊、視覺引導控制模塊、運動控制模塊。所述智能噴涂雕刻標圖系統的視覺模塊的輸出端通過USB攝像機和圖像采集卡與視覺引導控制模塊連接，視覺引導控制模塊的輸出通過運動控制卡與運動控制模塊連接，運動控制卡的三軸輸出連接三軸機械臂里的電機驅動器；三軸電機驅動器輸出與步進電機相連，用于驅動三軸機械臂的X、Y、Z軸運動；運動控制卡的遠端擴充模組連接PLC、觸摸屏等其他設備。

2.根據權利要求1所述的智能填涂鐳刻標圖系統，其特征在于：所述視覺模塊包括光源、光源控制器與圖像采集卡，通過光源控制器調節光源明暗，通過USB攝像機自動捕捉較清晰圖像，通過圖像采集卡將拍攝的圖像傳送至電腦，進行圖像處理。

3.根據權利要求1所述的智能填涂鐳刻標圖系統，其特征在于：所述視覺引導控制模塊包括圖像處理模塊、控制算法模塊和速度控制模塊。圖像處理模塊包括圖像濾波、邊緣檢測、圖像輪廓提取、分割、擬合得到圖像輪廓信息，控制算法模塊通過編寫運動控制程序實現三軸機械臂的噴涂動作。速度控制模塊通過將插補與S型加減速控制相結合，保證系統在啟動或者停止時不產生沖擊、失步、超程或者振蕩，得到更加平滑的運動效果，實現標圖不規則形狀輪廓的勾畫，深淺、粗細的噴涂效果，以及標圖細節中的如銳角拐角等，從而得到連貫清晰的噴涂圖像。

4.權利要求3中所述的填涂鐳刻標圖系統的圖像處理算法和控制算法，具體包括以下步驟：

(1)邊緣檢測算法采用EdgeDrawing算法，克服了傳統圖像處理算法中會出現的斷點現象，簡化邊緣提取中雙像素轉化為單像素的過程；

(2)程序控制算法首先設計三軸機械臂回原點，定位噴涂區域，在噴涂標圖部分，首先要判斷繪制的是點、直線還是圓弧，其次要判斷是否為第一個起始點，還是可與上一段相連的線段，從而選擇是否使用連續插補。此外，繪制圖像還需要考慮如下步驟：(a)圖片比例縮放；(b)線段排序；(c)圓弧方向判斷及起始點、終點坐標計算。

根據權利要求4所述的智能填涂鐳刻標圖控制方法，其特征在于：所述步驟(2)包括：以運動控制卡為主控核心，可同時實現任意三軸直線插補、任意兩周圓弧插補及任意螺旋插補與連續插補功能。運用步進電機作為執行裝置來調整機械手臂位置，通過程序控制實現機械手臂的標圖噴涂動作，可以適應各種形狀的標圖填涂。從而可在鐳刻標圖上展現清晰的圖案，提供簡單高效的服務。