一种用于喷涂机器人喷涂路径设定的光学测量设备的制造方法_3

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个实施例中, 喷涂参数包括工艺参数与路径参数。其中,工艺参数包括喷枪距离、喷涂覆盖范围、喷涂次 数和喷枪角度。路径参数包括对工件整体喷涂的方式和待喷涂表面信息。该整体喷涂的方 式包括单面和多面喷涂、包边优先或单面优先。根据工艺参数对喷涂面进行水平和垂直划 分,同时保证喷涂节点落在视图范围之内。如图12所示,需要计算喷涂节点时,中央控制器 126根据喷枪距离、喷涂覆盖范围和喷枪角度确定喷枪喷涂漆雾的范围和每次移动的节点 跨度。由此,根据喷涂漆雾的范围和节点跨度设置每一个喷涂节点的位置。
[0067] 回到图11,在步骤1106中,根据所述三维投影视图的各视图二维点坐标对应关系 计算每一个面的所述喷涂节点对应的三维坐标。步骤1106将在图13至图16中进一步描 述。
[0068] 在步骤1108中,根据所述喷涂节点的每一个节点的三维坐标和所述每一个节点 的相邻节点的三维坐标计算每一个喷涂节点的法向量,其中,所述法向量表示所述喷枪在 对应喷涂节点的空间状态。步骤1106将在图17中进一步描述。
[0069] 在步骤1110中,根据所述喷涂节点的三维坐标生成所述带喷涂面的喷涂轨迹。步 骤1108将在图17至图18中进一步描述。
[0070] 在步骤1112中,对所述喷涂轨迹进行空间拟合,以得到拟合后喷涂轨迹。步骤 1112将在图19中进一步描述。
[0071] 在步骤1114中,根据所述拟合后的喷涂轨迹计算所述喷枪的运行轨迹。步骤1114 将在图20中进一步描述。
[0072] 图13所示为根据本发明的实施例的计算单面喷涂节点对应的三维坐标的方法流 程图1106。图13是对图11中步骤1106的进一步说明。在一个实施例中,三维投影视图包 括主视图、俯视图和左视图。
[0073] 在步骤1302中,将主视图中的喷涂节点的二维坐标转换为三维坐标。在步骤1304 中,将俯视图中的喷涂节点的二维坐标转换为三维坐标。在步骤1306中,将左视图中的喷 涂节点的二维坐标转换为三维坐标。值得说明的是,步骤1302至1306可以任意调换执行 顺序。
[0074] 图14所示为根据本发明的实施例的计算主视图喷涂节点对应的三维坐标的方法 流程图1302。图14是对步骤1302的进一步描述。图14是以主视图中的目标喷涂节点为 例进行描述。
[0075] 在一个实施例中,利用三视图重建方法可以计算出喷涂节点的三维坐标,相当于 将喷涂节点移动到了模型实际的表面上。图14的原理为:在三视图中,对于一个在主视图 中的(x(v),z(v)),需要满足在左视图中一点(y (w)、z(w)),z(w)= z(v),并且在俯视图中 存在一点(x(h),y(h))使得x(h)= x(v),y(h)= y(w),才能得到主视图中对应的该点的三 维坐标为(X (V),y (h),z (w)),否则无法求出该点的三维坐标。在一个实施例中,如果左视 图的点(y(w)、z(w))或者俯视图的点(x(h),y(h))位于模型实际表面以外,则无法获得三 维坐标。在一个实施例中,如果主视图中的Z(W)并不完全等于左视图中的z(v),则需要选 取最接近的值Z(V)。以下将详细说明。
[0076] 在步骤1402中,读取所述主视图中的所述目标喷涂节点。所述目标喷涂节点在所 述主视图中的二维坐标为(X,Z),假设所述目标喷涂节点在三维空间的坐标为(X,Y,Z)。在 步骤1404中,遍历检测所述俯视图中第X行属于所述待测工件的喷涂节点列坐标。在步骤 1406中,比较所述列坐标,以得到所述列坐标的最大和最小值¥_1^1。值得说明 的是,对于俯视图中的点(X,y),在俯视图中X坐标对应的点有可能没有被确定为喷涂节 点,在这种情况下,需要先确定Y的一个范围值。
[0077] 在步骤1408中,遍历检测所述左视图中第Z列属于所述待测工件的喷涂节点行坐 标。在步骤1410中,比较所述行坐标,以得到所述行坐标的最大值¥_1&?2和最小值¥_1^112。 值得说明的是,对于左视图中的点(y,z),在左视图中Z坐标对应的点有可能没有被确定为 喷涂节点,在这种情况下,需要先确定Y的一个范围值。
[0078] 在步骤1412中,计算所述最大值Y_Maxl和所述最大值Y_Max2之间的第一差值。 在步骤1414中,计算所述最小值Y_Minl和所述最小值Y_Min2之间的第二差值。当所述 第一差值大于第一预设阈值(步骤1416)或者所述第二差值大于第二预设阈值(步骤1418) 时,则进入步骤1426,停止计算所述目标喷涂节点的三维坐标,否则,进入步骤1420。由于 差值大于阈值时,说明误差太大,则无法找到合理的对应点,因此,停止计算三维坐标。
[0079] 在步骤1420中,确定坐标Y的最大值Y_Max和最小值Y_Min。具体地讲,当所述第 一差值小于所述第一预设阈值且所述第二差值小于所述第二预设阈值时,则比较所述最大 值Y_Maxl和所述最大值Y_Max2,并且比较所述最小值Y_Minl和所述最小值Y_Min2。当所 述最大等于所述最大则所述目标喷涂节点的三维坐标中的Y坐标的最 大值Y_Max等于Y_Maxl或Y_Max2,否则,Y坐标的最大值Y_Max为Y_Maxl和Y_Max2中的 较小值。当所述最小值Y_Minl等于所述最小值Y_Min2,则所述目标喷涂节点的三维坐标中 的Y坐标的最小值Y_ Min等于Y_Minl或Y_Min2,否则,Y坐标的最小值Y_ Min为Y_Minl 和Y_Min2中的较小值。
[0080] 在步骤1422中,根据喷涂面标号确定坐标Y。在一个实施例中,读取所述待喷涂工 件的喷涂面编号。当所述编号为奇数时,则所述目标喷涂节点的坐标Y等于最小值Y_Min。 当所述编号为偶数时,则所述目标喷涂节点的坐标Y等于最大值Y_Max。在步骤1424中,得 出三维坐标(X,Y,Z)。
[0081] 图15所示为根据本发明的实施例的计算俯视图喷涂节点对应的三维坐标的方法 流程图1304。图15是对步骤1304的进一步描述。图15是以俯视图中的目标喷涂节点为 例进行描述。
[0082] 在步骤1502中,读取所述俯视图中的目标喷涂节点,所述目标喷涂节点在 所述主视图中的二维坐标为(X',Y'),并假设所述目标喷涂节点在三维空间的坐标为 (X',Y',Z')。在步骤1504中,遍历检测所述主视图中第X'行属于所述待测工件的喷涂 节点列坐标。在步骤1506中,比较所述主视图的列坐标,以得到所述列坐标的最大值Z' _ Maxl和最小值Z' _Minl。在步骤1508中,遍历检测所述左视图中第Y行属于所述待测工 件的喷涂节点列坐标。在步骤1510中,比较所述左视图中的列坐标,以得到所述列坐标的 最大值Z' _Max2和最小值Z' _Min2。在步骤1512中,计算所述最大值Z' _Maxl和所述最 大值Z' _Max2之间的第一差值。在步骤1514中,计算所述最小值Z' _Minl和所述最小值 Z' _Min2之间的第二差值。
[0083] 当所述第一差值小于第一预设阈值(步骤1516)且所述第二差值小于第二预设阈 值(步骤1518),则进入步骤1520,否则,进入步骤1526,停止计算坐标Z。
[0084] 在步骤1520中,确定坐标Z'的最大值Z' _Max和最小值Z' _Min。更具体地讲, 比较所述最大值Z' _Maxl和所述最大值Z' _Max2,并且比较所述最小值Z' _Minl和所述最 小值Z' _Min2。当所述最大值Z' _Maxl等于所述最大值Z' _Max2,则所述目标喷涂节点的 三维坐标中的Z'坐标的最大值Z' _Max等于Z' _Maxl或Z' _Max2,否则,Z'坐标的最大值 Z' _Max为Z' _Maxl和Z' _Max2中的较小值;当所述最小值Z' _Minl等于所述最小值Z' _ Min2,则所述目标喷涂节点的三维坐标中的Z'坐标的最小值Z'_ Min等于Z'_Minl或Z'_ Min2,否则,Z'坐标的最小值Z' _ Min为Z' _Minl和Z' _Min2中的较小值。
[0085] 在步骤1522中,根据所述待喷涂工件的喷涂面信息从Z'_Min和Z'_Max中选择一 个值作为坐标Z',以确定所述目标喷涂节点在三维空间的坐标(X',Y',Z')(步骤1524)。
[0086] 图16所示为根据本发明的实施例的计算左视图喷涂节点对应的三维坐标的方法 流程图1306。图16是对步骤1306的进一步描述。图16是以左视图中的目标喷涂节点为 例进行描述。
[0087] 在步骤1602中,读取所述左视图中的目标喷涂节点,所述目标喷涂节点在所 述左视图中的二维坐标为(Υ'',Ζ''),并假设所述目标喷涂节点在三维空间的坐标为 (X",Υ",Ζ")。
[0088] 在步骤1604中,遍历检测所述主视图中第Ζ' '列属于所述待测工件的喷涂节点行 坐标。在步骤1606中,比较所述主视图中的行坐标,以得到所述行坐标的最大值X''_Maxl 和最小值X'' _Minl。在步骤1608中,遍历检测所述俯视图中第Y''列属于所述待测工件 的喷涂节点行坐标。
[0089] 在步骤1610中,比较所述俯视图中的行坐标,以得到所述列坐标的最大值X" _ Max2和最小值X' ' _Min2。在步骤1612中,计算所述最大值X' ' _Maxl和所述最大值X' ' _ Max2之间的第一差值。在步骤1614中,计算所述最小值X' '_Minl和所述最小值X' '_Min2 之间的第二差值。
[0090] 当所述第一差值小于
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