[发明专利]智能填涂镭刻标图技术

权利要求书

1.该系统包括视觉模块、视觉引导控制模块、运动控制模块。所述智能喷涂雕刻标图系统的视觉模块的输出端通过USB摄像机和图像采集卡与视觉引导控制模块连接，视觉引导控制模块的输出通过运动控制卡与运动控制模块连接，运动控制卡的三轴输出连接三轴机械臂里的电机驱动器；三轴电机驱动器输出与步进电机相连，用于驱动三轴机械臂的X、Y、Z轴运动；运动控制卡的远端扩充模组连接PLC、触摸屏等其他设备。

2.根据权利要求1所述的智能填涂镭刻标图系统，其特征在于：所述视觉模块包括光源、光源控制器与图像采集卡，通过光源控制器调节光源明暗，通过USB摄像机自动捕捉较清晰图像，通过图像采集卡将拍摄的图像传送至电脑，进行图像处理。

3.根据权利要求1所述的智能填涂镭刻标图系统，其特征在于：所述视觉引导控制模块包括图像处理模块、控制算法模块和速度控制模块。图像处理模块包括图像滤波、边缘检测、图像轮廓提取、分割、拟合得到图像轮廓信息，控制算法模块通过编写运动控制程序实现三轴机械臂的喷涂动作。速度控制模块通过将插补与S型加减速控制相结合，保证系统在启动或者停止时不产生冲击、失步、超程或者振荡，得到更加平滑的运动效果，实现标图不规则形状轮廓的勾画，深浅、粗细的喷涂效果，以及标图细节中的如锐角拐角等，从而得到连贯清晰的喷涂图像。

4.权利要求3中所述的填涂镭刻标图系统的图像处理算法和控制算法，具体包括以下步骤：

(1)边缘检测算法采用EdgeDrawing算法，克服了传统图像处理算法中会出现的断点现象，简化边缘提取中双像素转化为单像素的过程；

(2)程序控制算法首先设计三轴机械臂回原点，定位喷涂区域，在喷涂标图部分，首先要判断绘制的是点、直线还是圆弧，其次要判断是否为第一个起始点，还是可与上一段相连的线段，从而选择是否使用连续插补。此外，绘制图像还需要考虑如下步骤：(a)图片比例缩放；(b)线段排序；(c)圆弧方向判断及起始点、终点坐标计算。

根据权利要求4所述的智能填涂镭刻标图控制方法，其特征在于：所述步骤(2)包括：以运动控制卡为主控核心，可同时实现任意三轴直线插补、任意两周圆弧插补及任意螺旋插补与连续插补功能。运用步进电机作为执行装置来调整机械手臂位置，通过程序控制实现机械手臂的标图喷涂动作，可以适应各种形状的标图填涂。从而可在镭刻标图上展现清晰的图案，提供简单高效的服务。