[发明专利]自动喷漆的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及数控加工领域，具体来说，涉及一种自动喷漆的实现方法及装置。

背景技术

喷漆工艺是在加工工件过程中必须做的工艺环节，目前，对平面工件来说，由于平面工件具有规则的形状与结构，因此，在实际应用时，可实现机械化喷漆，而对于立体工件来说，由于立体工件结构和形状比较复杂，机器无法预知其结构和形状，且机器只能按照预定的路径来进行加工，从而无法实现通过机械化喷漆完全取代人工喷漆。具体地，当前，对立体工件进行喷漆的过程中，通常利用操作者的眼睛的判断能力和手的触觉与机器进行信息交互，从而按照物体的形状动态调整路径和压力，直到目视满足喷漆需求。这种喷漆方法能够在一定程度上完成喷漆任务。

然而，由于机器无法象操作者一样通过眼睛和经验做出智能判断(包括表面和手的触感)，进而无法按照物体的形状动态调整路径和压力。因此，对于立体工件来说，机器无法替代人的智能识别功能，从而无法实现高效的机械化喷漆。此外，在喷漆过程中，漆膜表面及漆雾中的有机溶剂-苯、甲苯、二甲苯(简称三苯)直接挥发至空气中，同时，微小的漆雾雾滴在溶剂挥发后形成粉尘，也散逸在空气中，这些物质都会污染工作环境，从而损害操作者健康。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对以上现有技术中对于立体工件无法实现高效的机械化喷漆并且喷漆污染工作环境的问题，本发明提供了能够解决上述问题的一种自动喷漆的实现方法和装置。

本发明提供了一种自动喷漆的实现方法，包括：确定待喷漆工件的3D图像；根据3D图像，生成工件的喷漆路径；以及根据喷漆路径，对工件进行喷漆。

其中，在确定待喷漆工件的3D图像时，可根据工件的多个图像，重构工件的3D图像，其中，多个图像包括工件不同位置的图像。

其中，在确定待喷漆工件的3D图像时，可预先采集工件的多个图像。

其中，3D图像的一个或多个面包括图像外框和一个或多个非平面区域；并且，在根据3D图像，生成工件的喷漆路径时，可根据图像外框和一个或多个非平面区域，生成工件的喷漆路径。

其中，在根据图像外框和多个非平面区域，生成工件的喷漆路径时，为图像外框和非平面区域确定参照位置，其中，参照位置作为确定图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距的参照物；根据参照位置，确定图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距；根据图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距，来确定图像外框和非平面区域之间的平面区域；以及根据平面区域和非平面区域生成工件的喷漆路径。

其中，图像外框与非平面区域之间的间距、和/或相邻非平面区域之间的间距为常数或通过函数表达式进行表示，其中，在函数表达式中，变量为图像外框的尺寸。

其中，在进行喷漆时，可对图像外框和非平面区域之间的平面区域和/或非平面区域进行分析，确定平面区域和/或非平面区域的凹凸度；以及根据凹凸度确定平面区域和/或非平面区域的喷漆量。

根据本发明的另一方面，提供了一种自动喷漆的实现装置，图像处理模块，用于确定待喷漆工件的3D图像；路径生成模块，用于根据3D图像，生成工件的喷漆路径；以及喷漆装置，用于根据喷漆路径，对工件进行喷漆。

其中，在确定待喷漆工件的3D图像时，所述图像处理模块用于根据所述工件的多个图像，重构所述工件的3D图像，其中，所述多个图像包括所述工件不同位置的图像。

其中，自动喷漆的实现装置还包括：图像采集模块，可用于预先采集所述工件的所述多个图像。

其中，3D图像的一个或多个面包括图像外框和一个或多个非平面区域；并且，在根据3D图像，生成工件的喷漆路径时，路径生成模块可根据图像外框和一个或多个非平面区域，生成工件的喷漆路径。

图像处理模块进一步包括参照物确定模块、间距确定模块和区域确定模块，其中，参照物确定模块，用于为图像外框和非平面区域确定参照位置，其中，参照位置作为确定图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距的参照物；间距确定模块，用于根据参照位置，确定图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距；区域确定模块，用于根据图像外框与非平面区域之间的间距、以及确定相邻非平面区域之间的间距，来确定图像外框和非平面区域之间的平面区域；以及路径生成模块，用于根据平面区域和非平面区域生成工件的喷漆路径。