[发明专利]三维图像扫描机器人自动检测线

说明书

本发明公开三维图像扫描机器人自动检测线，包括：托盘，用于安装待测物品；滚筒输送线，用于运输托盘；所述滚筒输送线上设有测量工位和出位区；机器人，固定安装于测量工位附近，搭载三维图像扫描仪和自动识别摄像头，用于对被测物体进行自动识别，判断被测物体的类别，自动执行设定好的相应机器人扫描路径和姿态运动程序，同时驱动三维图像扫描仪进行扫描检测；三维图像扫描仪，用于通过自动识别摄像头拍摄待测物品的每个角度来获取三维数据，并自动获取物体全表面的三维完整数据；生产线控制器，用于控制滚筒输送线按照需要将托盘传输至所需位置和用于控制机器人运行。本发明不贴点、不喷粉、能够自动批量在线测量、能够自动进行拼接、低成本。

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，为本发明涉及机械自动化技术领域，是计算机视觉、计算机图像处理、工业机器人、机械传动、电气控制等多项技术的集成应用，更具体地，涉及三维图像扫描机器人自动检测线。

背景技术

目前物体三维扫描技术主要分接触式（如三坐标和机械臂测量仪）和非接触式扫描仪（如穿透式CT和光学反射式）。接触式扫描仪使用触头接触被测物体表面以获取被测点的三维空间坐标，该方式只能依次得到被测位置的三维数据，测量效率低；光学反射式非接触扫描仪主要有图像三维图像扫描仪和激光三维图像扫描仪，激光三维图像扫描仪只能沿激光线单线扫描，使用时需要配合运动机构均匀移动扫描仪或被测物体，使用场景有一定要求，通过发射器实时追踪扫描仪位置的，整体设备价格十分昂贵，使用范围有限。图像类扫描仪价格便宜，用途非常广泛。

图像类扫描仪一般通过单目或多目相机同时拍照的方式，通过多相机已知位置，逆向反求物体三维表面数据，可一次性获取视野内被测件的表面数据，测量速度快，适用性广。但该测量方法只能获取物体单角度单方向的三维表面数据（物体背面因不在相机范围内，无法测量）。需要获取物体全表面三维数据式时，需要多角度拍摄，并且拍摄前需要在物体表面粘贴均匀的标志点，在全表面数据复原时，对多角度重复出现的标志点进行位置对齐，才能获得完整的表面数据。由于测量前需要对被测物体表面进行贴标志点等前处理，对大尺寸、多重复结构的物体贴点数量较多，对表面颜色深、光学反射率低的被测物体还要进行喷反射粉处理，存在辅助测量准备时间长、后处理人工干预耗时多、自动化程度低等问题。而且经过贴点、喷粉处理的物体，表面会受到损伤丧失精度，甚至不能继续使用。如铸造砂芯，贴点后表面易脱落，喷粉后铸造易产生气泡，测量后就不能使用。因此，亟需一种能够解决上述生产线产品质量检测难题的产品。

发明内容

本发明提出一种将常用的单机手动的三维图像扫描仪与机器人组合，不贴点、不喷粉、能够自动批量在线测量、能够自动进行拼接、低成本的三维图像扫描机器人自动检测线。

为达到上述目的，提出的三维图像扫描机器人自动检测线，其特征在于：包括：

托盘，用于安装待测物品；

滚筒输送线，用于运输托盘；所述滚筒输送线上设有测量工位和出位区；

机器人，固定安装于测量工位附近，搭载三维图像扫描仪和自动识别摄像头，用于对被测物体进行自动识别，判断被测物体的类别，自动执行设定好的相应机器人扫描路径和姿态运动程序，同时驱动三维图像扫描仪进行扫描检测；所述扫描路径由若干个测量点组成；

三维图像扫描仪，用于通过自动识别摄像头拍摄待测物品的每个角度来获取三维数据，并自动获取物体全表面的三维完整数据；

生产线控制器，用于控制滚筒输送线按照需要将托盘传输至所需位置和用于控制机器人运行；所述滚筒输送线、机器人、三维图像扫描仪和自动识别摄像头分别电连接生产线控制器。

特别的，所述滚筒输送线包括测量间；所述测量间设有能够使托盘从测量工位进入和出去的两个开口；所述测量工位进入的开口上设有测量门；所述测量门为电子门，电连接生产线控制器。

特别的，所述滚筒输送线在托盘从测量工位进入的位置上设有光电式检测传感器。