基于车身涂装的安全检测系统及控制方法与流程

本技术涉及车辆涂装，具体提供一种基于车身涂装的安全检测系统及控制方法。

背景技术：

1、车辆生产加工过程中，需要将车身输送至涂装工位，通过机器人对车身进行涂装作业，例如，进行车身的金属表面处理，或者在车身内部进行涂胶作业，以将各部件连接为一体，形成整个车身结构。

2、在车身的涂装作业过程中，机器人按照程序设定的动作轨迹进行正常作业，而受到外部环境因素或者系统自身原因的影响导致车身位置出现偏移时，将会因机器人执行端与车身的相对位置出现偏差而可能造成机器人执行端与车身之间出现碰撞干涉的现象，甚至出现翻车停线的事故，从而不仅会造成财产损失，还有可能对工作人员的安全造成影响。

3、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有车身涂装作业中因车身出现偏移而可能导致涂装机器人与车身之间造成碰撞干涉的问题。

2、在第一方面，本技术提供一种基于车身涂装的安全检测系统，其安装于车身涂装工位上，所述安全检测系统包括：

3、图像采集装置，其在所述车身的每一侧至少分别设置有一个，所述图像采集装置用于采集车门边缘点阵数据以及车身框架边缘点阵数据，并基于采集结果检测车身是否发生偏移以及车门是否打开；

4、控制器，其分别与所述图像采集装置和所述车身涂装工位上的机械手通信连接，所述控制器根据所述图像采集装置的检测值控制所述机械手的工作状态。

5、在采用上述技术方案的情况下，本技术通过图像采集装置对车身涂装作业过程中车身以及车门的状态进行实时监测，当图像采集装置检测到车身发生偏移并且/或者车门打开时，控制器控制机械手停止动作，然后对系统设备进行检修，以避免机械手与车身或车门造成碰撞干涉，图像采集装置未检测到车身发生偏移同时未检测到车门打开的状态下，机械手按照程序设定的轨迹正常运行即可。如此，通过对车身涂装作业过程进行实时监测，不仅能够避免造成财产损失，还能够提高作业过程的安全性。

6、在上述安全检测系统的一个技术方案中，所述图像采集装置的采集端口所在平面呈水平布置。

7、在采用上述技术方案的情况下，图像采集装置的采集端口竖直朝上或者竖直朝下，有利于捕捉车门边缘或者车身框架边缘的特征信息，以便于进行图像比对，提高检测的准确率。

8、在上述安全检测系统的一个技术方案中，所述图像采集装置位于所述车门的上方，且所述图像采集装置的采集端口竖直向下设置。

9、在采用上述技术方案的情况下，一方面车门上边缘以及车身框架顶部的图像特征更具有标志性，有利于图像对比，另一方面图像采集装置设置在车门上方，在涂装工位周围存在人员侵入时，有利于捕捉到人员外形的完整图像信息，从而根据此图像信息控制机械手动作。

10、在上述安全检测系统的一个技术方案中，所述图像采集装置对应于每个所述车门分别设置有一个。

11、在采用上述技术方案的情况下，每个图像采集装置分别用于采集其下方车门的图像信息，图像采集装置的位置设置为能够刚好捕捉到其下方车门打开状态时的完整边缘点阵数据，从而在与云端数据库中的图像比对时提高图像比对的精确度，也能够防止因相邻车门的边缘点阵数据相互干扰而影响图像比对的精确性，进而进一步提高控制精度。

12、在第二方面，本技术提供一种基于车身涂装的安全检测系统的控制方法，所述安全检测系统包括图像采集装置；

13、所述控制方法包括：

14、通过所述图像采集装置获取所述车身两侧的图像信息；

15、基于所述图像信息判断所述车身是否发生偏移以及车门是否打开；

16、根据判断结果选择性地控制所述涂装工位上的机械手的工作状态。

17、在上述控制方法的一个技术方案中，“基于所述图像信息判断所述车身是否发生偏移以及车门是否打开”的步骤包括：

18、当所述图像信息包括车门边缘点阵，且所述车门边缘点阵组成的线条与基准平面的夹角大于等于预设角度时，确认所述车门打开；并且/或者

19、当所述图像信息包括车门边缘点阵，但所述车门边缘点阵组成的线条与基准平面的角度小于预设角度时，或者当所述图像信息未包括车门边缘点阵线条时，确认所述车门未打开。

20、在采用上述技术方案的情况下，本技术在利用图像信息判断车门是否打开时，通过构建基准平面，并将车门边缘点阵组成的线条与基准平面形成的夹角作为车门是否打开的判断依据，不仅利用了车门边缘的特定形态进行了有效判断，而且根据实际应用需求改变预设角度的大小，还能够改变控制灵敏度，以适应不同车身的尺寸以及机械手的动作轨迹。

21、在上述控制方法的一个技术方案中，“基于所述图像信息判断所述车身是否发生偏移以及车门是否打开”的步骤包括：

22、当所述图像信息包括车身框架边缘点阵，且所述车身框架边缘点阵中的所有点到基准平面的距离的最大值大于等于预设距离时，确认所述车身发生偏移；并且/或者

23、当所述图像信息包括车身框架边缘点阵，且所述车身框架边缘点阵中的所有点到基准平面的距离的最大值小于预设距离时，或者当所述图像信息未包括车身框架边缘点阵时，确认所述车身未发生偏移。

24、在采用上述技术方案的情况下，本技术在利用图像信息判断车门是否发生偏移时，通过构建基准平面，并将车身框架边缘点阵中所有点到基准平面的最大距离作为体现车身偏移程度的指标，不仅利用了车身框架的特定形态进行了有效判断，而且根据实际应用需求改变预设距离的大小，还能够改变控制灵敏度，以适应不同车身的尺寸以及机械手的动作轨迹。

25、在上述控制方法的一个技术方案中，“根据判断结果选择性地控制所述涂装工位上的机械手的工作状态”的步骤包括：

26、当确认所述车身发生偏移并且/或者所述车门打开时，控制所述涂装工位上的机械手停止运行；

27、当确认所述车身未发生偏移并且车门未打开时，控制所述涂装工位上的机械手正常运行。

28、在上述控制方法的一个技术方案中，所述控制方法还包括：

29、基于所述图像信息判断所述涂装工位的周围是否存在人员进入；

30、“根据判断结果选择性地控制所述涂装工位上的机械手的工作状态”的步骤包括：

31、当确认所述车身发生偏移并且/或者所述车门打开并且/或者所述涂装工位的周围存在人员进入时，控制所述涂装工位上的机械手停止运行；

32、当确认所述车身未发生偏移并且所述车门未打开并且所述涂装工位的周围未存在人员进入时，控制所述涂装工位上的机械手正常运行。

33、在上述控制方法的一个技术方案中，所述控制方法还包括：“基于所述图像信息判断所述涂装工位的周围是否存在人员进入”的步骤包括：

34、当所述图像信息包括工装外形信息和/或工装颜色信息时，将所述工装外形信息和/或工装颜色信息输入云端数据库进行信息比对，根据比对结果确认是否存在人员进入。

35、在采用上述技术方案的情况下，本技术根据人员所穿戴的工作的外形和/或颜色信息来进行图像比对，从而确定是否存在人员进入，进而控制机械手作出相应的动作，避免机械手碰撞到工作人员，能够在车身涂装作业的过程中保证工作人员的安全性。