[發明專利]基于視覺系統的滾壓包邊軌跡優化方法及系統

有效

• 申請號: 201810264297.0
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108363355B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 李琦
• 申請（專利權）人: 廣州瑞松北斗汽車裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 11468 北京市科名專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 孫長江

本發明公開了一種基于視覺系統的滾壓包邊軌跡優化方法及系統，在滾壓包邊翻邊、預包邊、終包邊三道加工工序中，視覺系統跟隨采集滾邊部位的圖像，分別通過圖像計算出每道工序加工后工件的成形參數，通過偏差分析判斷滾邊的質量，借助質量數據庫進行問題診斷，反饋滾壓包邊系統進行軌跡優化。系統包括滾壓包邊系統、視覺系統，滾壓包邊系統包括滾邊系統PLC控制器、滾邊機器人、機器人控制柜，視覺系統包括圖像采集裝置、圖像處理工控機。本發明將視覺系統應用于滾邊加工的軌跡優化，利用機器視覺完成質量檢測，發現問題隨時反饋給加工設備，在線檢測、在線反饋，加工設備即時調整優化，提高汽車制造中機器人滾壓包邊生產的自動化、智能化。

技術領域

本發明涉及汽車制造領域，涉及汽車制造中的汽車內外板包邊工藝，尤其涉及一種基于視覺系統的滾壓包邊軌跡優化方法及系統。

背景技術

機器人滾壓包邊技術是近幾年興起、發展的新技術，其余傳統的包邊技術相比，具有設備投資成本底、生產柔性好、維護保養容易等優點，成為了汽車業包邊工藝的熱點。滾壓包邊過程中滾輪直徑、翻邊高度、滾邊次數等因素都會影響滾邊的成形質量。機器人工具中心與胎膜邊緣線上的目標點的距離稱為TCP-RTP值，TCP-RTP值大小，對滾邊的翻折程度有直接影響，進而影響工件由于局部應力失衡產生波紋，是一種較為常見的質量問題。

對包邊工藝質量控制，只能在整套工藝流程完成之后，通過人工觀察、測量評價產品質量。機器視覺是人工智能正在快速發展的一個分支。簡單說來，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)，將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，得到被攝目標的形態信息，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。在大批量重復性工業生產過程中，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產的效率和自動化程度。

國內授權公告號CN104971973B的發明專利《一種汽車輪罩滾邊系統及其使用方法》中提到了視覺系統的應用，但其僅限于視覺系統的定位功能。在滾邊加工領域，視覺系統的應用停留在定位、檢測有無等基礎方面，將視覺系統應用于軌跡優化，以提高滾邊加工的制造質量，仍然屬于空白。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于視覺系統的滾壓包邊軌跡優化方法及系統。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案是：一種基于視覺系統的滾壓包邊軌跡優化方法，在滾壓包邊翻邊、預包邊、終包邊三道加工工序中，視覺系統跟隨采集滾邊部位的圖像，分別通過圖像計算出每道工序加工后工件的成形參數，通過偏差分析判斷滾邊的質量，借助質量數據庫進行問題診斷，反饋滾壓包邊系統進行軌跡優化；具體步驟如下：

步驟一，參數設置，滾邊系統PLC控制器分別輸入工件參數、加工參數、質量控制參數，其中工件形狀參數包括工件的材質、形狀、尺寸；加工參數包括翻邊高度、滾輪直徑、滾邊次數、滾邊角度、TCP-RTP值；質量控制參數包括目標品質隙差、目標品質面差；

步驟二，跟隨數據采集，機器人滾壓包邊系統進行滾邊，視覺系統跟隨采集滾壓包邊系統滾過的部位的圖像；

步驟三，成形參數分析，視覺系統根據圖像分析滾邊實際品質隙差、實際品質面差；

步驟四，偏差計算，對比實際品質隙差與目標品質隙差，得到工件的品質隙差偏差，對比實際品質面差與目標品質面差，得到工件的品質面差偏差；

步驟五，質量判斷，判斷工件品質隙差偏差、品質面差偏差是否在合理范圍，是，則說明工件質量合格；否，則說明工件質量不合格，滾邊系統PLC控制器報警提示出現質量問題，并進行步驟六問題診斷；

步驟六，問題診斷，提取工件參數、加工參數與質量數據庫比對分析，找到影響加工質量的參數；