[发明专利]一种基于机器视觉的喷涂智能控制系统与自动化设备

说明书

本发明涉及一种基于机器视觉的喷涂智能控制系统与自动化设备，属于喷涂技术领域。通过与计算机连接的机器视觉机构与运动控制器，进行视觉喷涂控制与运动控制；视觉机构拍摄产品图像，将图像数据传输到计算机，识别图像位置，自动修改喷涂轨迹，生成新的运动控制数据，发送到运动控制器；从而由运动控制器对任意形状、任意摆放的工件进行喷涂。本发明的优点在于，无需夹具定位，解决了传统喷涂设备需要对产品使用固定位置的夹具定位的问题。极大地降低了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种基于机器视觉的喷涂智能控制系统与自动化设备，属于喷涂技术领域。

背景技术

目前，随着工业自动化水平的不断提升，为了提高生产效率，确保批量产品的生产一致性，在工业生产过程中，许多需要喷涂的环节使用了自动喷涂设备。因传统的自动喷涂设备是在空间坐标系统中通过数控编程，按预设的轨迹喷涂，这种方式需要每次把产品摆放在一个固定的位置，否则将出现偏差，甚至可能使产品报废。为此，需要先根据产品的外形，制作一个合适的夹具。喷涂前，把产品放入夹具，即上料；喷涂完成后，取出产品，即下料。如此反复。这种方式对夹具的精度要求很高，如果产品外形种类较多，需要制作相应地夹具。极大地提高了生产成本，降低了生产效率。

而近年来，随着视觉技术的不断发展，给机器加“眼睛”，使机器更智能，已经成为当前机械自动化领域的一个新趋势。申请人因此将传统自动喷涂机与机器视觉的结合，通过自动识别产品位置，并自动修正喷涂轨迹，解决了产品需要夹具固定的问题。能降低生产成本，提高生产效率，也为配备自动上料取料的喷涂设备提供了更好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的喷涂智能控制系统与自动化设备，从而克服现有技术的不足。

喷涂包括喷胶与喷漆，喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂以及上述基本喷涂形式的各种派生的方式，如大流量低压力雾化喷涂、热喷涂、自动喷涂、多组喷涂等。通过喷枪使油漆雾化，涂覆于物体表面的加工方法。有压缩空气喷漆、高压无空气喷漆、静电喷漆多种。喷漆作业使用 含有大量溶剂的易燃漆料，在要求快速干燥 的条件下挥发到空气的溶剂蒸气，易形成爆 炸混合物。特别静电喷漆是在60千伏以上高 电压下进行的，喷漆嘴与被漆工件相距在 250毫米以内即易发生火花放电，会引燃易 燃蒸气。目前主要有四种：电弧喷涂、火焰喷涂、 等离子喷涂及爆炸喷涂。利用喷涂技术，可以在各种基体上获得具有耐磨、耐蚀、隔热、导电、绝缘、密封、润滑以及其他特殊机械的物理、化学性能的涂层。应用范围非常广泛，涉及到国民经济各个部门 以及包括尖端技术在内的各个领域。喷胶从字面来理解，做为动词是指把有一定粘性的液体散着射出去；作为名字指的是现在科技下的一种产品名。即用全自动喷胶机将胶水或油漆散着射出并使之按一定的规律附着在另一物体上的过程。

本发明的技术原理为，在喷涂自动化设备上增加机器视觉自动定位功能，再通过智能控制系统对工件进行喷涂。

本发明通过以下技术方案实现，通过与计算机连接的机器视觉机构与运动控制器，进行视觉喷涂控制与运动控制；视觉机构拍摄产品图像，将图像数据传输到计算机，识别图像位置，自动修改喷涂轨迹，生成新的运动控制数据，发送到运动控制器；从而由运动控制器对任意形状、任意摆放的工件进行喷涂。

本发明包括如下控制步骤：

步骤1、工业相机拍照，并进行初期的图像预处理，对过数据总线把图像数据传送到运行在计算机的视觉喷涂上层软件；

步骤2、运行于计算机的视觉喷涂上层软件收到工具相机的图像数据后，其中的视觉识别模块对图像数据进行识别处理，在图像中准确查找产品轮廓，并根据轮廓计算出产品的当前位置、旋转角度等数据；