工业机器人喷涂控制系统技术方案

为了解决在机器人加工过程中图像检测设备受到震动造成图像不利于喷涂瑕疵检测的问题，本发明专利技术提供了一种工业机器人喷涂控制系统，用于对工业机器人的喷涂瑕疵进行识别和控制，包括：视频采集子系统，用于通过三个视频采集设备获得对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置；处理子系统，用于对检测数据进行减震和稳定化；状态检测识别子系统，用于对经过稳定化的数据进行组装瑕疵识别；控制子系统，用于根据状态检测识别子系统输出的识别信息调整工业机器人的喷涂角度和喷涂时间。

Industrial Robot Spraying Control System

In order to solve the problem that the image detection equipment is shocked in the process of robot processing, which causes the image to be unfavorable for spraying defect detection, the invention provides an industrial robot spraying control system for identifying and controlling the spraying defect of the industrial robot, including a video capture subsystem for passing through three views. Frequency acquisition equipment obtains video acquisition of the parts assembled in the workpiece and obtains defect detection data. The parts assembled are adjacent or connected to each other by the robot after assembling different workpieces. The processing subsystem is used for damping and stabilizing the test data. The state detection identifier The control subsystem is used to adjust the spraying angle and time of the industrial robot according to the recognition information output from the state detection and recognition subsystem.

【技术实现步骤摘要】
工业机器人喷涂控制系统
本专利技术属于机器人车间操作质量监控
，特别是涉及一种工业机器人喷涂控制系统。
技术介绍
机器人已经被普遍地应用到生产线，包括组装、焊接、喷涂等场合都常见机器人执行操作的身影。例如，人们对于汽车等机械加工制品的性能和外观的要求也越来越高。汽车喷涂效果是汽车外观给人最直接的印象。汽车喷涂工艺是汽车制造四大工艺(冲压、焊装、喷涂、总装)之一，其质量直接影响消费者对于汽车品牌的第一印象。由于汽车喷涂质量受到多种因素的影响，如：涂料本身、喷涂环境以及各个工艺参数设定等，使得汽车喷涂成为一项高精度、高难度的工作，因此汽车车身喷漆烘干后仍然需要进行瑕疵检测。但由于汽车表面的高反光特性，使得瑕疵检测异常困难。目前，我国机器人加工车间中的喷涂瑕疵检测环节均由人工完成，通过打油石，光照等方法，从不同角度结合观察和触摸等方式对微小瑕疵进行检测。在生产线上，完成喷涂烘干后，一般由多名工人对瑕疵进行检测，为后续修复环节提供依据。这项工作不仅需要检测人员具有丰富的工作经验，并且要求检测工人始终保持高强度的注意力，对于流水线连续工作的工人，很容易产生视觉疲劳，从而易导致检测效率和检测准确率下降，不可避免地会出现误检漏检的现象。另一方面，随着世界经济的区域调整和中国经济的产业转型，人工成本也越来越高，采用人工检测的方法也无法适应目前高速、精准、自动化的生产要求。因此，如何提高瑕疵检测的自动化水平，降低生产成本是我国汽车产业也是世界机器人加工业面临的迫切问题。此外，通过视频检测瑕疵是本领域常用的技术手段，但车间难免由于传输带运动、机械加工操作等造成视频采集过程中存在对摄像设备的震动，影响利用其图像进行喷涂成品的喷涂面瑕疵检测的质量。
技术实现思路
为了提高机器人组装瑕疵监控准确度，解决在机器人加工过程中图像检测设备受到震动造成图像不利于喷涂瑕疵检测的问题，本专利技术提供了一种工业机器人喷涂控制系统，用于对工业机器人的喷涂瑕疵进行识别和控制，包括：视频采集子系统，用于通过三个视频采集设备获得对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置；处理子系统，用于对检测数据进行减震和稳定化；状态检测识别子系统，用于对经过稳定化的数据进行组装瑕疵识别；控制子系统，用于根据状态检测识别子系统输出的识别信息调整工业机器人的喷涂角度和喷涂时间。进一步地，所述视频采集设备的拍摄角度彼此不同。进一步地，所述视频采集设备的焦距能够进行自动调整，且各自的调整范围彼此不同。进一步地，所述检测数据是由多个图像组成的帧数据集合。进一步地，所述视频采集子系统包括：第一视频采集设备，用于采集第一检测数据并记录其第一采集方向信息；第二视频采集设备，用于采集第二检测数据并记录其第二采集方向信息；第三视频采集设备，用于采集第三检测数据并记录其第三采集方向信息；第一检测数据集获得单元，用于对所述第一检测数据、第二检测数据、第三检测数据、第一采集方向信息、第二采集方向信息和第三采集方向信息进行第一收集，得到第一检测数据集，所述第一收集包括将所述第一检测数据、第二检测数据、第三检测数据、第一采集方向信息、第二采集方向信息和第三采集方向信息进行保存，得到第一检测数据集。进一步地，所述处理子系统包括：第二检测数据集获得单元，用于根据第一检测数据、第二检测数据和第三检测数据在不同时刻分别对应的第一采集方向、第二采集方向、第三采集方向，对第一检测数据集中的各帧数据进行重新组合，得到第二检测数据集；传输单元，用于将第二检测数据集传输到机器人监控服务器。进一步地，所述第一采集方向信息包括水平信息和姿态信息，所述水平信息表示视频采集设备的焦距所在直线朝向现场数据来源的方向的方向角，所述姿态信息表示所述视频采集设备的三维加速度矢量。进一步地，所述第二检测数据集获得单元包括：第一水平信息差值计算单元，用于在第一时刻t1，分别计算第一采集方向信息的水平信息与第二采集方向信息的水平信息、第一采集方向信息的水平信息与第三采集方向信息的水平信息这两者之间的差值，该差值分别对应于第一水平信息差值α1和第二水平信息差值α2；第二水平信息差值计算单元，用于在第一时刻t1之后的第二时刻t2，分别计算第一采集方向信息的水平信息与第二采集方向信息的水平信息、第一采集方向信息的水平信息与第三采集方向信息的水平信息这两者之间的差值，该差值分别对应于第三水平信息差值α3和第四水平信息差值α4；比值计算单元，用于计算第一采集方向信息的姿态信息、第二采集方向信息的姿态信息和第三采集方向信息的姿态信息这三种姿态信息在第一时刻t1与第二时刻t2之间的时间段内的第一姿态信息变化率g1、第二姿态信息变化率g2和第三姿态信息变化率g3，其中所述第一、第二和第三姿态信息变化率是通过三维加速度的矢量和与第二时刻与第一时刻之间的时间差之间的比值计算得到的；第一像素匹配矩阵计算单元，用于计算像素匹配矩阵A如下：第一过渡矩阵计算单元，用于：设在第一时刻t1，第一检测数据对应的像素集合对应的矩阵为m，第二检测数据对应的像素集合对应的矩阵为n，第三检测数据对应的像素集合对应的矩阵为p；在第二时刻t2，第一检测数据对应的像素集合对应的矩阵为x，第二检测数据对应的像素集合对应的矩阵为y，第三检测数据对应的像素集合对应的矩阵为z，计算第一过渡矩阵C1为：其中mod(t2-t1,2)表示对t2-t1的差值的绝对值取相对于2的商的余数；第二像素匹配矩阵计算单元，用于以作为翻转中心点的空间坐标，对矩阵A进行对称翻转，得到矩阵A’；第二过渡矩阵计算单元，用于计算第二过渡矩阵C2为：内插单元，用于利用矩阵C2对矩阵A’进行内插，得到矩阵A”，并计算第二检测数据集中与第二时刻t2对应的检测数据帧对应的像素集合对应的矩阵q：累积单元，用于将q进行保存，进而不断累积得到第二检测数据集。进一步地，所述状态检测识别子系统包括：预警单元，用于当所述第二检测数据集的帧数据中，与预定位置相对应的空间坐标对应的帧数据的灰度大于预设灰度阈值时，发出组装瑕疵预警信息。本专利技术的技术方案具有如下有益效果：通过多个不同焦距的摄像头、照相机等摄像设备采集到的对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置的稳定化处理，提高了识别组装瑕疵过程中由于机器人所在流水线或操作工件的抖动、震动产生的组装瑕疵检测图像模糊不清的问题，提高了供机器人监控服务器通过灰度面积检测进行被组装在一起的工件的彼此相连接或相邻接的表面之间存在的瑕疵的检测识别的准确度和可靠性。附图说明图1示出了本专利技术的喷涂控制系统组成框图。具体实施方式根据本专利技术的优选实施例，如图1所示的工业机器人喷涂控制系统，用于对工业机器人的喷涂瑕疵进行识别和控制，包括：视频采集子系统，用于通过三个视频采集设备获得对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置；处理子系统，用于对检测数据进行减震和稳定化；状态检测识别子系统，用于对经过稳定化的数据进行组装瑕疵识别；控制子系统，用于根据状态检测识别子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人喷涂控制系统，用于对工业机器人的喷涂瑕疵进行识别和控制，其特征在于，包括：视频采集子系统，用于通过三个视频采集设备获得对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置；处理子系统，用于对检测数据进行减震和稳定化；状态检测识别子系统，用于对经过稳定化的数据进行组装瑕疵识别；控制子系统，用于根据状态检测识别子系统输出的识别信息调整工业机器人的喷涂角度和喷涂时间。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人喷涂控制系统，用于对工业机器人的喷涂瑕疵进行识别和控制，其特征在于，包括：视频采集子系统，用于通过三个视频采集设备获得对工件内组装的部位进行视频采集，获得瑕疵检测数据，所述组装的部位是由机器人将不同工件组装后被组装的工件彼此相邻或相连接的位置；处理子系统，用于对检测数据进行减震和稳定化；状态检测识别子系统，用于对经过稳定化的数据进行组装瑕疵识别；控制子系统，用于根据状态检测识别子系统输出的识别信息调整工业机器人的喷涂角度和喷涂时间。2.根据权利要求1所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述视频采集设备的拍摄角度彼此不同。3.根据权利要求1所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述视频采集设备的焦距能够进行自动调整，且各自的调整范围彼此不同。4.根据权利要求3所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述检测数据是由多个图像组成的帧数据集合。5.根据权利要求4所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述视频采集子系统包括：第一视频采集设备，用于采集第一检测数据并记录其第一采集方向信息；第二视频采集设备，用于采集第二检测数据并记录其第二采集方向信息；第三视频采集设备，用于采集第三检测数据并记录其第三采集方向信息；第一检测数据集获得单元，用于对所述第一检测数据、第二检测数据、第三检测数据、第一采集方向信息、第二采集方向信息和第三采集方向信息进行第一收集，得到第一检测数据集，所述第一收集包括将所述第一检测数据、第二检测数据、第三检测数据、第一采集方向信息、第二采集方向信息和第三采集方向信息进行保存，得到第一检测数据集。6.根据权利要求5所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述处理子系统包括：第二检测数据集获得单元，用于根据第一检测数据、第二检测数据和第三检测数据在不同时刻分别对应的第一采集方向、第二采集方向、第三采集方向，对第一检测数据集中的各帧数据进行重新组合，得到第二检测数据集；传输单元，用于将第二检测数据集传输到机器人监控服务器。7.根据权利要求6所述的工业机器人喷涂控制系统，其特征在于，所述第一采集方向信息包括水平信息和姿态信息，所述水平信息表示视频采集设备的焦距所在直线朝向现场数据来源的方向的方向角，所述姿态信息表示所述视频采集设备的三维加速度矢量。8.根据权利要求7所述的工业机...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宾，莫波，
申请(专利权)人：四川恒立智方自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51