[发明专利]基于机器人涂胶的实时纠偏方法

说明书

本发明将提供基于机器人涂胶的实时纠偏方法，首先，通过完全的开发兼具纠偏功能的机器人涂胶质量在线视觉检测系统，可以填补国内在该领域的空白，并且该装备具备机器视觉在线检测实时高精度的特点，可以在提高质量检测效率的同时保证检测结果的可靠性，从而实现对涂胶质量的控制；其次，使用在线视觉检测系统可以降低企业的人力成本，提高检测效率，易于打造全自动化运行的、智能化的生产线。本发明完全地由软件自动将实时的涂胶曲线和预设的标准、模拟的理想走势进行比对判断，而非人工完成该经验判断任务，且将偏差检测部分细分为两个方面的对比工作，极大的提高检测偏差的能力和准确度。

技术领域

本发明属于工艺生产技术领域，具体涉及基于机器人涂胶的实时纠偏方法。

背景技术

涂胶环节作为工艺生产重要的工艺环节部分，对工件是否能够密封工作起到至关重要的影响，直接影响着工件质量。涂胶质量的主要检验参数包括涂胶的直径尺寸和涂胶的位置距离，其中，直径尺寸误差主要是由于胶体在加热时由于温度变化引起的过度稀释或粘稠，其次是机器人涂胶速度和胶枪的出胶量配合不准确引起，而涂胶位置误差的产生原因包括机器人涂胶轨迹示教误差及重复定位误差、工件尺寸变形及夹具装夹误差。

传统的涂胶质量检测方法包括人工检测和离线视觉检测。人工检测是在涂胶过程中，工人利用人眼来识别和检测被测物体，凭借自身的经验、通过专用工具进行检验，通过对比生产文件中对该工件的具体涂胶要求。不仅效率低，精度差，而且长时间的工作易造成人员的疲劳而发生检测误差；离线视觉检测则是将完成的涂胶表面置于摄像机下，拍摄涂胶表面图像，由软件处理后得到该涂胶表面的质量参数，以此来判断涂胶质量。以上两种检测方法均有较为明显的缺陷，前者依靠质检人员的经验和技术水平，且人工因素更是添加检验过程中的不确定性，无法达到现代化生产中质量统一的标准；后者属于成品检验，该检验发现存在问题时只能使用机器人重新涂胶或补胶，不能保证实时生产质量，无形中增加了涂胶成本。由于涂胶的高质量要求、对人体伤害严重，近年来人工检测已逐渐被淘汰，目前市面上正逐步完成从手工涂胶到机器人涂胶的转变，涂胶自动化已成为趋势。随着国内工业生产自动化的快速发展，传统的涂胶质量检测技术已无法满足企业的实际生产要求，同时，如果仅仅是开发一种按照机器人示教的路径轨迹实现涂胶质量在线实时检测的装置，实际生产中可能会产生涂胶曲线偏差，从而造成质量问题。如何解决这一问题成为保证密封施工质量的关键。因此，需要开发一款涂胶质量实时在线检测且能够纠偏涂胶曲线的装置来提高生产效率、推动涂胶质量检测及纠偏领域的发展。

现有的判断涂胶的质量好坏的算法一般从涂胶的胶线宽度、胶线高度、轨迹中是否出现断胶情况出发，然而实际生产中，还会遇到以上三个测量标准正常但整体胶线轨迹位置与标准不符，即胶线发生了整体偏移，这种缺陷不仅需要检测出为不合格，且是涂胶整体质量最为关键的部分。此外，一旦确保涂胶曲线实时纠偏，也能相应的大大减少涂胶完成后质量检测中发生的胶线宽度不合格、出现断胶等现象。因此，涂胶曲线轨迹的识别和胶线偏移检测是检测涂胶质量的重要前提。除此之外，由于涂胶轨迹纠偏这一工作的特殊性，要求该系统算法能够实时高效地处理零件涂胶表面图像、高速跟踪胶线轨迹，并及时测量偏移量和位置反馈给上位机，从而由上位机控制纠正轨迹。

为了完善胶线质量检测的评价体系，使得实际生产中涂胶工艺更加准确而高效，尽可能地纠正其轨迹偏移问题，本发明提出一种实时性、高效的智能化涂胶曲线实时纠偏方法，及其相应算法系统和装备设施，从而降低涂胶轨迹偏移的质量问题，降低涂胶成本，弥补相应市场空缺。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供基于机器人涂胶的实时纠偏方法，包括如下步骤:

(1)采集图像并进行相机标定和图像处理算法工作，得到涂胶轨迹曲线图像，其中图像处理算法包括图像增强，滤波去噪，二值化，形态学处理，中心线提取和特征提取及后续曲线拟合；