[發明專利]一種涂裝生產線機器人視覺集成系統

在審

• 申請號: 202110150246.7
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112975955A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 詹永根;胡迎杰;沈澤京;盛劍;陳云;黃中元;茅立安
• 申請（專利權）人: 浙江明泉工業涂裝有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

1.一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：包括視覺圖像采集模塊、通信模塊、補光模塊、視覺圖像處理模塊、視覺圖像定位模塊、視覺圖像測量模塊、視覺追蹤模擬模塊、數據庫、控制模塊和噴涂路線地圖輸出模塊；

所述視覺圖像采集模塊由多個圖像采集相機組成，所述圖像采集相機用于采集待涂裝工件的外觀圖像，并將采集的外觀圖像通過通信模塊傳輸至視覺圖像處理模塊；

所述補光模塊由多個補光燈和控制器組成，所述補光燈用于對圖像采集相機采集圖像時進行光線補充操作，所述控制器用于控制補光燈的開關；

所述視覺圖像處理模塊用于接收視覺圖像采集模塊發送的外觀圖像，并對外觀圖像進行圖像增強處理，并將進行圖像增強處理后的外觀圖像通過網絡模塊傳輸至視覺圖像計算模塊；

所述視覺圖像定位模塊用于接收視覺圖像處理模塊發送的外觀圖像，并根據外觀圖像中包含的數據信息進行計算，計算出外觀圖像中目標圖塊的坐標位置以及形狀；

所述視覺圖像測量模塊用于對形狀確認后的外觀圖像中的目標圖塊進行尺寸測量；

所述視覺追蹤模擬模塊用于接收經過尺寸測量后的外觀圖像，然后對經過尺寸測量后的外觀圖像進行檢測，檢測出外觀圖像反饋的工件表征參數，然后根據工件表征參數進行噴涂路線模擬，得出噴涂路線模擬地圖；

所述數據庫用于儲存工件的多個噴涂路線基準示教地圖；

所述控制模塊用于接收視覺追蹤模擬模塊得出的噴涂路線模擬地圖，并將噴涂路線模擬地圖與數據庫內的多個噴涂路線基準示教地圖進行匹配搜索，獲得一個與噴涂路線模擬地圖具有最高匹配度的噴涂路線基準示教地圖作為目標噴涂路線地圖進行輸出；

所述噴涂路線地圖輸出模塊用于接收控制模塊輸出的目標噴涂路線地圖，并將接收的目標噴涂路線地圖通過通信模塊反饋至機器人控制系統內進行機器人控制。

2.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺圖像采集模塊內還包括圖像預處理單元，所述圖像預處理單元用于對圖像采集相機采集的外觀圖像進行圖像緩存、圖像導出、坐標系轉換和自動標定處理。

3.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺圖像采集模塊內還包括光源標定單元，所述光源標定單元用于在圖像采集相機采集外觀圖像時標定合適位置的補光燈，并將標定指令發送至補光模塊，利用控制器控制對應的補光燈進行開關操作。

4.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺圖像處理模塊對外觀圖像進行圖像增強處理時，具體包括對外觀圖形進行濾波、二值化、縮放、通道提取、形態學處理、灰度化、旋轉、鏡像、圖形拼接、裁剪、直方圖均衡化和光度立體化處理。

5.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺圖像定位模塊計算出外觀圖像中目標圖塊的坐標位置以及形狀時，包括對外觀圖像進行找點、找邊、找圓、灰度匹配、特征匹配、輪廓匹配、ROI校正基準設置、生成ROI、霍夫找圓、霍夫找邊、角點檢測和貼合處理。

6.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺圖像測量模塊進行尺寸測量時，具體包括進行卡尺測量、間隙測量、幾何關系判定、顏色測量、亮度測量、自動對焦、激光三角測量和對焦3D測量。

7.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述視覺追蹤模擬模塊對外觀圖像進行檢測時，具體包括對外觀圖像進行Blob分析、劃痕檢測輪廓提取、輪廓處理、輪廓對比、數據轉換和崩邊檢測。

8.根據權利要求1所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述數據庫內嵌設有排序單元，所述排序單元用于對數據庫儲存的工件的多個噴涂路線基準示教地圖進行成熟度排序。

9.根據權利要求8所述的一種涂裝生產線機器人視覺集成系統，其特征在于：所述控制模塊將噴涂路線模擬地圖與數據庫內的多個噴涂路線基準示教地圖進行匹配搜索時，優先與成熟度排序排名高的噴涂路線基準示教地圖進行匹配。