胶型检测扫描系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术涉及胶型检测扫描系统及其控制方法。胶型检测扫描系统包括：机器人单元、末端扫描单元、运动计算与控制单元、图形处理单元、逻辑处理与存储单元，其中，机器人单元能够进行六自由度运动；末端扫描单元设置在机器人单元的末端，并包括：旋转电机，阵扫描激光传感器，和涂胶头；运动计算与控制单元进行机器人单元的运动的控制和对旋转电机的运动角度的控制；图形处理单元对实际胶型截面进行处理，以判断对阵扫描激光传感器采集的胶型截面是否合格；逻辑处理与存储单元用于控制胶型检测扫描系统的运行，存储线阵扫描激光传感器采集的胶型截面和图形处理单元的判断结果。

【技术实现步骤摘要】
胶型检测扫描系统及其检测方法
本专利技术涉及自动涂胶检测
，特别地，涉及胶型检测扫描系统及其检测方法。
技术介绍
随着汽车制造技术的不断进步以及汽车制造工艺的不断优化，汽车涂胶技术已经越来越广泛地应用于各大汽车整车及汽车零部件的生产过程中。汽车涂胶不仅能够紧固车体上相同或不同的材料以优化产品结构，还能替代某些焊接、铆接工艺，达到美化车体、优化生产工艺、简化生产工序的优点。由于涂胶质量的优劣严重影响汽车的产品质量和行车安全，涂胶检查已经成为汽车整车及零部件生产过程中不可或缺的重要环节。在车身和/或部件的整体粘合工艺中，涂胶完成后需要进行以下操作以进行涂胶质量的检查：1.判断涂胶位置是否正确，即判断涂胶位置是否具有偏差，是否将胶涂到不适当的位置等。2.检查是否具有影响粘合的紧固性和密封性等的漏涂、断胶等现象。3.进行涂胶宽度的质量控制，即避免多涂造成浪费，避免溢胶影响美观，和避免胶线过窄影响紧固性和密封性等。现有技术中是以目视或者传统机械手的方式对涂胶质量进行检查，这导致工作效率低下、工作量大、且检查结果不准确。
技术实现思路
为了克服现有技术中的一个或多个不足，本专利技术提供胶型检测扫描系统及其控制方法，其对工件上的胶型(胶条形状，涂胶形状)及其位置进行检测，判断胶型是否合格。本专利技术适用于所有立体工件(不限于汽车及其零部件)上的胶型检测，并可以做到边涂边检、提高检测效率。根据本专利技术的一个方面，提供胶型检测扫描系统，包括：机器人单元、末端扫描单元、运动计算与控制单元、图形处理单元、逻辑处理与存储单元，其中，机器人单元，其能够进行六自由度运动；末端扫描单元，其设置在机器人单元的末端，并包括：旋转电机，安装至旋转电机的线阵扫描激光传感器，线阵扫描激光传感器用于采集实际胶型截面和基准胶型截面，和安装至旋转电机的涂胶头；运动计算与控制单元，其进行机器人单元的运动的控制和对旋转电机的运动角度的控制；图形处理单元，其对实际胶型截面进行处理，以判断对阵扫描激光传感器采集的胶型截面是否合格；逻辑处理与存储单元，其用于控制胶型检测扫描系统的运行，存储线阵扫描激光传感器采集的胶型截面和图形处理单元的判断结果。根据本专利技术的一个方面，提供使用前述胶型检测扫描系统进行胶型检测的方法，包括如下步骤：获得胶条的基准运动轨迹，获得末端扫描单元的旋转序列，获得标准工件胶型，并计算校准参数，末端扫描单元对实际涂胶工件进行扫描，以及图形处理单元判定胶型截面是否合格。相对于现有技术而言，本专利技术具有以下有益效果：(1).提高涂胶检测效率：涂胶的同时进行胶型扫描以检测涂胶质量，对涂胶轨迹、涂胶量、是否断胶等进行有效监督并反馈，提高涂胶质量检测能力和检测效率。(2).节约成本：本专利技术的末端扫描单元仅包括一个传感器来进行立体工件扫描，大大降低了硬件成本。(3).提高系统通用性：本专利技术所使用的扫描系统和检测方法能够对不同工件的胶型进行检测。此外，各个关键部件能相对独立又高度集成，结构简单。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行描述。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示意性地示出了根据本专利技术实施例的胶型检测扫描系统的功能单元的框图。图2示出了根据本专利技术实施例的传感器旋转的示意图。图3示出了根据本专利技术实施例的使用胶型检测扫描系统来扫描胶型的示意图。图4示出了根据本专利技术实施例的末端扫描单元的示意图。附图标记说明：1-涂胶头，2-线阵扫描激光传感器，3-胶条，4-旋转电机，5-成像单元，6-线阵激光发射器。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。如图1所示，本专利技术的胶型检测扫描系统包括：机器人单元、末端扫描单元、运动计算与控制单元、图形处理单元、以及逻辑处理与存储单元。其中，运动计算与控制单元、图形处理单元以及逻辑处理与存储单元可以整合在工控机(作为，例如，计算机的功能单元)中。以下详细描述各单元。机器人单元，即六轴工业机械臂，可以进行六自由度的运动。机器人单元可以与逻辑处理与存储单元进行通信，在逻辑处理与存储单元的控制下进行运动。机器人单元可以与运动计算与控制单元进行通信，以向运动计算与控制单元提供机器人单元的末端的位置姿态信息等，或接受运动计算与控制单元的控制。上述通信可以采用有线方式，也可以采用无线方式。末端扫描单元，其被设置在机器人单元的末端，包括内孔盘式旋转电机4和线阵扫描激光传感器2。如图3和图4所最佳显示的，旋转电机4内圈与涂胶头1固连，例如使涂胶头1从内圈穿过圆盘电机4的中部。线阵扫描激光传感器2与电机4外圈固连。线阵扫描激光传感器2包括线阵激光发射器6和对称地布置在线阵激光发射器6两侧的成像单元5。线阵激光发射器6与成像单元5均位于涂胶头1的同一侧。线阵扫描激光传感器2可以对胶条3进行扫描并得到胶型截面的二维图像。依据扫描的时间点，线阵扫描激光传感器2可以用于得到胶型截面的基准值和/或胶型截面的实际值。末端扫描单元可以与逻辑处理与存储单元进行通信，在逻辑处理与存储单元的控制下进行运动。末端扫描单元可以与图形处理单元进行通信，以将得到的二维图像数据发送至图形处理单元。末端扫描单元可以与运动计算与控制单元进行通信，以向运动计算与控制单元提供末端扫描单元的位置姿态信息等并受其控制。上述通信可以采用有线方式，也可以采用无线方式。运动计算与控制单元，可以作为工控机(例如，计算机)内的功能单元，主要进行机器人单元的信息采集与控制以及对末端扫描单元中电机运动角度(即线阵扫描激光传感器)的控制。运动计算与控制单元根据涂胶头1的运动轨迹，结合末端扫描单元的结构进行计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶型检测扫描系统，其特征在于，包括：机器人单元、末端扫描单元、运动计算与控制单元、图形处理单元、逻辑处理与存储单元，其中，/n机器人单元，其能够进行六自由度运动；/n末端扫描单元，其设置在机器人单元的末端，并包括：/n旋转电机，/n安装至旋转电机的线阵扫描激光传感器，线阵扫描激光传感器用于采集实际胶型截面和基准胶型截面，和/n安装至旋转电机的涂胶头；/n运动计算与控制单元，其进行机器人单元的运动的控制和对旋转电机的运动角度的控制；/n图形处理单元，其对实际胶型截面进行处理，以判断对阵扫描激光传感器采集的胶型截面是否合格；/n逻辑处理与存储单元，其用于控制胶型检测扫描系统的运行，存储线阵扫描激光传感器采集的胶型截面和图形处理单元的判断结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶型检测扫描系统，其特征在于，包括：机器人单元、末端扫描单元、运动计算与控制单元、图形处理单元、逻辑处理与存储单元，其中，
机器人单元，其能够进行六自由度运动；
末端扫描单元，其设置在机器人单元的末端，并包括：
旋转电机，
安装至旋转电机的线阵扫描激光传感器，线阵扫描激光传感器用于采集实际胶型截面和基准胶型截面，和
安装至旋转电机的涂胶头；
运动计算与控制单元，其进行机器人单元的运动的控制和对旋转电机的运动角度的控制；
图形处理单元，其对实际胶型截面进行处理，以判断对阵扫描激光传感器采集的胶型截面是否合格；
逻辑处理与存储单元，其用于控制胶型检测扫描系统的运行，存储线阵扫描激光传感器采集的胶型截面和图形处理单元的判断结果。


2.根据权利要求1所述的胶型检测扫描系统，其特征在于，涂胶头穿过旋转电机中部的穿孔而与旋转电机固连，线阵扫描激光传感器与电机外圈固连。


3.根据权利要求1所述的胶型检测扫描系统，其特征在于，线阵扫描激光传感器包括线阵激光发射器和对称地位于线阵激光发射器两侧的成像单元。


4.根据权利要求1所述的胶型检测扫描系统，其特征在于，运动计算与控制单元采集机器人单元的示教轨迹或工件三维图，以生成涂胶头的基准运动轨迹。


5.根据权利要求4所述的胶型检测扫描系统，其特征在于，运动计算与控制单元用于根据涂胶头的基准运动轨迹和线阵扫描激光传感器用于采集胶型截面结构进行计算，获得旋转电机的旋转角度序列。


6.根据权利要求1所述的胶型检测扫描系统，其特征在于，图形处理单元对线阵扫描激光传感器采集的胶型截面进行处理，包括如下步骤：
根据基准胶型截面对线阵扫描激光传感器采集的胶型截面的投影进行校准，
对校准结果去除噪声，
对去除噪声的校准结果进行特征识别，在线阵扫描激光传感器采集的胶型截面与基准胶型截面之间的偏差在预定范围内的情况下，判断线阵扫描激光传感器采集的胶型截面合格，否则判断线阵扫描激光传感器采集的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕京兆，穆柳允，魏源，石璕，
申请(专利权)人：北京智机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11