機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于汽車涂膠、檢測(cè)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量的檢測(cè)裝置和方法。該裝置包括相機(jī)、光源、計(jì)算機(jī)、膠槍、機(jī)器人和光源控制器；檢測(cè)方法為機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段并將輸出膠段編號(hào)給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)選擇相機(jī)、光源參數(shù)，光源控制器、計(jì)算系數(shù)、膠徑極限，用相機(jī)進(jìn)行拍照，存儲(chǔ)圖像，根據(jù)圖像提取的膠條直徑方向的像素間距和計(jì)算系數(shù)，計(jì)算膠條的直徑。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)所計(jì)算的膠條直徑，存儲(chǔ)的膠條直徑與所選擇的膠條極限比較，如果超出極限值，則給出報(bào)警顯示。本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用并且檢測(cè)方法準(zhǔn)確的機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置及方法，克服了現(xiàn)有檢測(cè)裝置不能對(duì)多套視覺(jué)檢測(cè)單元進(jìn)行控制的不足。
【專利說(shuō)明】
機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于汽車涂膠、檢測(cè)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量的檢測(cè)裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人涂膠在汽車自動(dòng)生產(chǎn)線應(yīng)用，為了保證涂膠質(zhì)量，采用定量涂膠裝置進(jìn)行涂膠方式，對(duì)出膠量進(jìn)行控制，但如果膠槍嘴歪斜，膠槍出的膠未涂到工件上，則造成涂膠質(zhì)量事故，直接影響汽車的質(zhì)量，存在汽車漏水、噪音等的可能。
[0003]在機(jī)器人白車身制造自動(dòng)生產(chǎn)線中，有些涂膠區(qū)域無(wú)人工值守，傳統(tǒng)的人工目視檢查方法，無(wú)法進(jìn)行。
[0004]公開(kāi)號(hào)CN204718963U，名稱《一種Υ-Λ型涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)》的專利提到多套視覺(jué)檢測(cè)單元，分布設(shè)置在三角形連接板上，采用分層布置，但是對(duì)多套視覺(jué)檢測(cè)單元如何進(jìn)行控制，未進(jìn)行描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用并且檢測(cè)方法準(zhǔn)確的機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置及方法，克服了現(xiàn)有檢測(cè)裝置不能對(duì)多套視覺(jué)檢測(cè)單元進(jìn)行控制的不足。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
[0007]—種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置，該裝置包括用于涂膠圖像采集的2臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)9、用于相機(jī)拍照時(shí)提供光源的光源8、用于圖像處理和計(jì)算膠條直徑的計(jì)算機(jī)、用于涂膠的膠槍10、用于控制膠槍的機(jī)器人11和用于控制光源強(qiáng)度的光源控制器6;所述的光源8通過(guò)安裝支架7安裝于膠槍10上;所述的相機(jī)9安裝于光源8內(nèi)部;所述的膠槍10安裝于機(jī)器人11上;所述的機(jī)器人11中的機(jī)器人控制器與計(jì)算機(jī)之間采用以太網(wǎng)通信;所述的光源控制器6與計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232接口通訊。
[0008]所述的計(jì)算機(jī)包括工控機(jī)3、顯示器1、鍵盤鼠標(biāo)2、PCI_E網(wǎng)卡4。
[0009]所述的光源采用LED環(huán)形光源。
[0010]一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟:
[0011]步驟一、機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，在每段涂膠完成位置設(shè)置信號(hào)點(diǎn)，機(jī)器人程序執(zhí)行到信號(hào)點(diǎn)位置時(shí)輸出膠段編號(hào)給計(jì)算機(jī)；
[0012]步驟二、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇相機(jī)；
[0013]步驟三、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇光源參數(shù)，光源控制器根據(jù)光源參數(shù)控制光源的光照強(qiáng)度；
[0014]步驟四、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇計(jì)算系數(shù)；
[0015]步驟五、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇膠徑極限；
[0016]步驟六、計(jì)算機(jī)啟動(dòng)所選擇的相機(jī)進(jìn)行拍照；
[0017]步驟七、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)相機(jī)拍攝的圖像；
[0018]步驟八、計(jì)算機(jī)根據(jù)拍攝的圖像提取的膠條直徑方向的像素間距和所選擇的計(jì)算系數(shù)，計(jì)算膠條的直徑，膠條直徑等于膠條直徑方向的像素間距乘以計(jì)算系數(shù)；
[0019]步驟九、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)所計(jì)算的膠條直徑；
[0020]步驟十、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的膠條直徑與所選擇的膠條極限比較，如果超出極限值，則給出報(bào)警顯示，并將報(bào)警信息傳遞給機(jī)器人控制器。
[0021]步驟一中所述機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，是根據(jù)相機(jī)的拍照范圍，在機(jī)器人程序中對(duì)長(zhǎng)度大于拍照范圍的膠條進(jìn)行分段，在機(jī)器人執(zhí)行涂膠作用的過(guò)程中，在每一段結(jié)束時(shí)，機(jī)器人程序給出膠段編號(hào)，計(jì)算機(jī)接收來(lái)自機(jī)器人程序的膠段信號(hào)。
[0022]步驟四中所述的計(jì)算系數(shù)是由計(jì)算機(jī)軟件生成的，通過(guò)已知直徑的膠條圖像，計(jì)算出的各個(gè)位置的涂膠寬度計(jì)算系數(shù)，計(jì)算系數(shù)=基準(zhǔn)膠徑值/膠條直徑像素間距。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:
[0024]1、本發(fā)明工控機(jī)對(duì)機(jī)器人的涂膠進(jìn)行拍照，檢測(cè)膠條寬度的視覺(jué)在線涂膠檢測(cè)系統(tǒng)，在不同位置自動(dòng)選擇相應(yīng)的相機(jī)，解決了機(jī)器人為相機(jī)拍照而調(diào)整軌跡姿態(tài)，延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間的問(wèn)題。
[0025]2、本發(fā)明采用可控光源系統(tǒng)，提高了視覺(jué)檢測(cè)的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。
[0026]3、本發(fā)明采用視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)機(jī)器人涂膠質(zhì)量進(jìn)行在線檢測(cè)，使機(jī)器人涂膠系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)檢測(cè)，為提高涂膠系統(tǒng)的質(zhì)量提供了技術(shù)保障。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明中機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明中機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置的系統(tǒng)通信示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明中機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]參閱圖1，一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置，包括顯示器1、鍵盤鼠標(biāo)2、工控機(jī)3、PC1-E網(wǎng)卡4、機(jī)器人控制器5、光源控制器6、安裝支架7、光源8、2臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)9、膠槍10和機(jī)器人11。所述的光源8為環(huán)形光源并通過(guò)安裝支架7安裝于膠槍10上。所述的相機(jī)9安裝于光源8內(nèi)部;所述的膠槍10安裝于機(jī)器人11上。
[0031]參閱圖2，機(jī)器人11、相機(jī)9與計(jì)算機(jī)的告訴通訊均采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式，光源控制器6與計(jì)算機(jī)采用RS232接口通訊，顯示器I與計(jì)算機(jī)采用RS485通信，鍵盤鼠標(biāo)2與計(jì)算機(jī)采用USB方式通信。
[0032]本發(fā)明以數(shù)據(jù)庫(kù)信息為基本驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表包括:相機(jī)選擇映射表，用于描述相機(jī)與膠段編號(hào)的映射關(guān)系;光源參數(shù)表，用于保存各檢測(cè)點(diǎn)的光源亮度值；計(jì)算系數(shù)信息表，用于存儲(chǔ)膠條膠徑計(jì)算的計(jì)算系數(shù)。
[0033]參閱圖3，一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟:
[0034]步驟一、機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，在每段涂膠完成位置設(shè)置信號(hào)點(diǎn)，機(jī)器人程序執(zhí)行到信號(hào)點(diǎn)位置時(shí)輸出膠段編號(hào)給計(jì)算機(jī);所述機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，是根據(jù)相機(jī)的拍照范圍，在機(jī)器人程序中對(duì)長(zhǎng)度大于拍照范圍的膠條進(jìn)行分段，在機(jī)器人執(zhí)行涂膠作用的過(guò)程中，在每一段結(jié)束時(shí)，機(jī)器人程序給出膠段編號(hào)，計(jì)算機(jī)接收來(lái)自機(jī)器人程序的膠段信號(hào)。
[0035]步驟二、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇相機(jī)；當(dāng)檢測(cè)裝置具備多臺(tái)相機(jī)時(shí)，在某一段，只使用一臺(tái)相機(jī)，由預(yù)先設(shè)置在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)選擇相機(jī)。
[0036]步驟三、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇光源參數(shù)，光源控制器根據(jù)光源參數(shù)控制光源的光照強(qiáng)度；
[0037]步驟四、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇計(jì)算系數(shù);計(jì)算系數(shù)是通過(guò)已知直徑的涂膠工件，相機(jī)進(jìn)行圖像拍攝，計(jì)算出的各個(gè)位置的涂膠寬度計(jì)算系數(shù)，計(jì)算系數(shù)=基準(zhǔn)膠徑值/膠條直徑像素間距；
[0038]步驟五、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇膠徑極限；
[0039]步驟六、計(jì)算機(jī)啟動(dòng)所選擇的相機(jī)進(jìn)行拍照；
[0040]步驟七、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)相機(jī)拍攝的圖像;計(jì)算機(jī)根據(jù)拍攝的圖像進(jìn)行膠條輪廓提取，計(jì)算出膠條直徑方向的像素間距；
[0041]步驟八、計(jì)算機(jī)根據(jù)拍攝的圖像提取的膠條直徑方向的像素間距和所選擇的計(jì)算系數(shù)，計(jì)算膠條的直徑，膠條直徑等于膠條直徑方向的像素間距乘以計(jì)算系數(shù)；
[0042]步驟九、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)所計(jì)算的膠條直徑；
[0043]步驟十、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的膠條直徑與所選擇的膠條極限比較，如果超出極限值，則給出報(bào)警顯示，并將報(bào)警信息傳遞給機(jī)器人控制器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括用于涂膠圖像采集的2臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)(2)、用于相機(jī)(2)拍照時(shí)提供光源的光源(8)、用于圖像處理和計(jì)算膠條直徑的計(jì)算機(jī)、用于涂膠的膠槍(10)、用于控制膠槍(10)的機(jī)器人(11)和用于控制光源(8)強(qiáng)度的光源控制器(6);所述的光源(8)通過(guò)安裝支架(7)安裝于膠槍(10)上;所述的相機(jī)(2)安裝于光源(8)內(nèi)部;所述的膠槍(10)安裝于機(jī)器人(11)上;所述的機(jī)器人(11)中的機(jī)器人控制器與計(jì)算機(jī)之間采用以太網(wǎng)通信;所述的光源控制器(6)與計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232接口通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的計(jì)算機(jī)包括工控機(jī)(3)、顯示器(I)、鍵盤鼠標(biāo)(2)、PC1-E網(wǎng)卡(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光源(8)采用LED環(huán)形光源。4.一種如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，在每段涂膠完成位置設(shè)置信號(hào)點(diǎn)，機(jī)器人程序執(zhí)行到信號(hào)點(diǎn)位置時(shí)輸出膠段編號(hào)給計(jì)算機(jī)； 步驟二、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇相機(jī)； 步驟三、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇光源參數(shù)，光源控制器根據(jù)光源參數(shù)控制光源的光照強(qiáng)度； 步驟四、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇計(jì)算系數(shù)； 步驟五、計(jì)算機(jī)根據(jù)膠段編號(hào)從提前預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇膠徑極限； 步驟六、計(jì)算機(jī)啟動(dòng)所選擇的相機(jī)進(jìn)行拍照； 步驟七、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)相機(jī)拍攝的圖像； 步驟八、計(jì)算機(jī)根據(jù)拍攝的圖像提取的膠條直徑方向的像素間距和所選擇的計(jì)算系數(shù)，計(jì)算膠條的直徑，膠條直徑等于膠條直徑方向的像素間距乘以計(jì)算系數(shù)； 步驟九、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)所計(jì)算的膠條直徑； 步驟十、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的膠條直徑與所選擇的膠條極限比較，如果超出極限值，則給出報(bào)警顯示，并將報(bào)警信息傳遞給機(jī)器人控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟一中所述機(jī)器人程序把涂膠軌跡劃分成若干段，是根據(jù)相機(jī)的拍照范圍，在機(jī)器人程序中對(duì)長(zhǎng)度大于拍照范圍的膠條進(jìn)行分段，在機(jī)器人執(zhí)行涂膠作用的過(guò)程中，在每一段結(jié)束時(shí)，機(jī)器人程序給出膠段編號(hào)，計(jì)算機(jī)接收來(lái)自機(jī)器人程序的膠段信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)器人涂膠質(zhì)量在線視覺(jué)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟四中所述的計(jì)算系數(shù)是由計(jì)算機(jī)軟件生成的，通過(guò)已知直徑的膠條圖像，計(jì)算出的各個(gè)位置的涂膠寬度計(jì)算系數(shù)，計(jì)算系數(shù)=基準(zhǔn)膠徑值/膠條直徑像素間距。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK106066328SQ201610511781
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日 公開(kāi)號(hào)201610511781.X, CN 106066328 A, CN 106066328A, CN 201610511781, CN-A-106066328, CN106066328 A, CN106066328A, CN201610511781, CN201610511781.X
【發(fā)明人】孫國(guó)林, 趙卯, 范東亮, 王珂, 王金璐, 李永強(qiáng), 張鴻儒, 田麗峰, 田陽(yáng), 李長(zhǎng)松, 王健
【申請(qǐng)人】中國(guó)第一汽車股份有限公司