一种床头视觉智能喷涂的实现方法与流程

1.本发明涉及智能装备喷涂领域，具体是一种床头视觉智能喷涂的实现方法。


背景技术：

2.目前工人手持喷枪完成对家具的喷涂，通过工人目测观察和经验实现不同厚度的喷涂，喷涂精准度低，人工喷涂中间经常出现断喷现象，断喷处由于喷涂重复出现断喷凸起现象，影响家具的美观，并且均匀喷涂只适用于没有凹坑的家具，对于有凹坑的家具，均匀喷涂不会对凹坑进行填充，也会对表面喷涂质量造成影响，需要人工手动填充，并保证填充后与家具表面保持水平，劳动强度大。
3.如中国专利申请号为201910960106.9的一种智能喷涂机器人系统及其喷涂方法中，通过扫描建模单元的三维扫描与建模再生成喷涂轨迹，适用于各种外形的喷涂工件的喷涂，且得到的喷涂轨迹精度高，喷涂质量较好，喷涂效率高，但是不能根据各个工件的厚度进行自主的调节，容易出现喷涂不到位的现象。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提出一种床头视觉智能喷涂的实现方法。
5.一种床头视觉智能喷涂的实现方法，其具体步骤如下：
6.s1、床头数据的获取：
7.1.1、硬件设备选型：选择能够采集较大数据范围的光幕，适合床头柜的喷涂；
8.1.2、硬件设备的安装：利用光幕的支架进行对射安装，使得光轴的数据发送端和数据接收端对应上；
9.1.3、tcpip通讯的建立：通讯方式选择的tcpip的通讯方式，每次通过光幕采集数据帧；
10.1.4、物体流动通过光幕设备：床头的喷涂设备通过输送装置运输通过光幕；
11.1.5、判断实际效果是否可行：是则进入下一步，否则回到步骤s1.4；
12.s2、床头数据的处理：
13.2.1、噪点、孔洞参数的设置：该参数主要针对一些具有噪点和孔洞的板件类参数进行数值过滤；
14.2.2、外边、内边、平面参数的设置：首先需要根据构成外边、平面、内边的最小线段数值，构成圆弧的最小线段；
15.2.3、手动测试图像处理按键：主要针对上述数据设置后，处理图像，从而查看效果，若不行，则进行重新设置；
16.2.4、外边、内边、平面参数是否可行：是则进入下一步，否则回到步骤s2.3；
17.s3、路径规划：选择路径自动规划或人工规划路径，具体如下：
18.3.1、路径自动规划：
19.3.1.1、识别出图像的外边、内边、平面：图像中包含临近矩阵，关联矩阵，临近列
表，环线矩阵，路径矩阵，切边矩阵和距离矩阵；
20.3.1.2、采用欧拉路径算法；
21.3.1.3、生成相应的喷涂路径：在喷涂路径规划任务中其中一个重要的约束是避免在工件的同一个部位有多条喷涂路径经过；
22.3.1.4、喷涂效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s3.1.3；
23.3.2、人工规划路径：
24.3.2.1、手动规划物体的外边、内边、平面、特别喷涂处：手动在图像上规划出外边、内边、平面、特别喷涂处，然后保存数据；
25.3.2.2、生成相应的喷涂路径：按照手动规划的路径，选择喷涂处，进行喷涂；
26.3.2.3、喷涂效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s3.2.2；
27.s4、实际效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s2。
28.所述的步骤s1的1.1中采用对射光轴形式的光幕。
29.所述的步骤s1的1.3中考虑到数据的丢失形况，采取数据缓存的方式，每20帧触发一次发送机制，数据就发送至上位机，上位机进行图像的数据的获取与形成图像，根据存储的数据位中的数据判读是否是物体。
30.若有物体，对应的光轴就会被挡住，而数据位显示的数值为255；若没有物体时，对应的光轴就会不会被遮挡，而数据位显示的数值为0；把每一个存储的数据buffer对应数据位，能够获取床头的数据。
31.所述的步骤s2的2.2中，每个最小线段构成整段外边的最小数值，虚拟边处理类参数进行数值过滤。
32.所述的步骤s3的3.1的3.1.1中的各种矩阵均能表述一些图表的特别特征，如：弧度、节点、割集、环路、路径长度及节点间距离。
33.所述的步骤s3的3.1的3.1.3中所选的表现形式意味着是一个能够突出曲线的关联矩阵：一个n*m的矩阵，n为节点数，m为弧线数，一个弧线设定为一其他都设为0时，在每个纵列中的元素相当于弧线的走向。
34.本发明的有益效果是：通过选择选择路径自动规划或人工规划路径，真正喷涂到工件的所有地方，同时考虑到喷涂的厚度、喷涂的覆盖面，故针对一部分拐角的位置，开发了手动规划路径，手动的规划路径就是图像获取后，不需要对图像进行处理，对所有地方都喷涂到位。
附图说明
35.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
36.图1为本发明的主要流程示意图；
37.图2为本发明的床头数据的获取流程示意图；
38.图3为本发明的床头数据的处理流程示意图；
39.图4为本发明的路径自动规划流程示意图；
40.图5为本发明的人工规划路径流程示意图。
具体实施方式
41.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
42.如图1至图5所示，一种床头视觉智能喷涂的实现方法，其具体步骤如下：
43.s1、床头数据的获取：
44.1.1、硬件设备选型：选择能够采集较大数据范围的光幕，适合床头柜的喷涂；
45.1.2、硬件设备的安装：利用光幕的支架进行对射安装，使得光轴的数据发送端和数据接收端对应上；
46.1.3、tcpip通讯的建立：通讯方式选择的tcpip的通讯方式，每次通过光幕采集数据帧；
47.1.4、物体流动通过光幕设备：床头的喷涂设备通过输送装置运输通过光幕；
48.1.5、判断实际效果是否可行：是则进入下一步，否则回到步骤s1.4；
49.s2、床头数据的处理：
50.2.1、噪点、孔洞参数的设置：该参数主要针对一些具有噪点和孔洞的板件类参数进行数值过滤；
51.2.2、外边、内边、平面参数的设置：首先需要根据构成外边、平面、内边的最小线段数值，构成圆弧的最小线段；
52.2.3、手动测试图像处理按键：主要针对上述数据设置后，处理图像，从而查看效果，若不行，则进行重新设置；
53.2.4、外边、内边、平面参数是否可行：是则进入下一步，否则回到步骤s2.3；
54.s3、路径规划：选择路径自动规划或人工规划路径，具体如下：
55.3.1、路径自动规划：
56.3.1.1、识别出图像的外边、内边、平面：图像中包含临近矩阵，关联矩阵，临近列表，环线矩阵，路径矩阵，切边矩阵和距离矩阵；
57.3.1.2、采用欧拉路径算法；
58.3.1.3、生成相应的喷涂路径：在喷涂路径规划任务中其中一个重要的约束是避免在工件的同一个部位有多条喷涂路径经过；
59.3.1.4、喷涂效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s3.1.3；
60.3.2、人工规划路径：
61.3.2.1、手动规划物体的外边、内边、平面、特别喷涂处：手动在图像上规划出外边、内边、平面、特别喷涂处，然后保存数据；
62.3.2.2、生成相应的喷涂路径：按照手动规划的路径，选择喷涂处，进行喷涂；
63.3.2.3、喷涂效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s3.2.2；
64.s4、实际效果是否可行：是则结束，否则回到步骤s2。
65.通过选择选择路径自动规划或人工规划路径，真正喷涂到工件的所有地方，同时考虑到喷涂的厚度、喷涂的覆盖面，故针对一部分拐角的位置，开发了手动规划路径，手动的规划路径就是图像获取后，不需要对图像进行处理，对所有地方都喷涂到位。
66.所述的步骤s1的1.1中采用对射光轴形式的光幕。
67.设备的选型因为对于床头柜这种大件的物体，在智能喷涂的过程中，主要采用的
是挂件的在线跟踪的输送方式，故在选择数据获取的硬件设备中选择的是光幕，采用的是老易测的光幕720i型号作为测试的光幕。
68.所述的步骤s1的1.3中考虑到数据的丢失形况，采取数据缓存的方式，每20帧触发一次发送机制，数据就发送至上位机，上位机进行图像的数据的获取与形成图像，根据存储的数据位中的数据判读是否是物体。
69.若有物体，对应的光轴就会被挡住，而数据位显示的数值为255；若没有物体时，对应的光轴就会不会被遮挡，而数据位显示的数值为0；把每一个存储的数据buffer对应数据位，能够获取床头的数据。
70.所述的步骤s2的2.2中，每个最小线段构成整段外边的最小数值，虚拟边处理类参数进行数值过滤。
71.所述的床头数据的处理就是数据的处理过程，对于喷涂的项目而言主要是识别内外边，大平面和去噪的过程。
72.所述的床头数据的处理包括图像的形成，噪点的删除，外边、内边、平面的界定。
73.所述的步骤s2的2.3中，参数可行性的使用实例分析：假设收集的数据是一个正方形板件带一个小耳朵，那么在处理的过程就需要根据外边的构成像素中进行识别去噪，可以设置大外边的最小线段构成数值，取数间断更大的数值作为外边构成的线段一部分；假设收集的数据在外边缘出现了孔洞，孔洞的处理参数就需要根据实际的喷涂情况，判断是否能够处理；而具体的流程图见图3。
74.所述的步骤s3的3.1的3.1.1中的各种矩阵均能表述一些图表的特别特征，如：弧度、节点、割集、环路、路径长度及节点间距离。
75.所述的步骤s3的3.1的3.1.3中所选的表现形式意味着是一个能够突出曲线的关联矩阵：一个n*m的矩阵，n为节点数，m为弧线数，一个弧线设定为一其他都设为0时，在每个纵列中的元素相当于弧线的走向。
76.所述的路径自动规划是对物体的外边、内边、平面进行路径规划。
77.所述的人工规划路径是手动规划物体的外边、内边、平面、特别喷涂处原因：在实际的应用过程中，路径规划只是喷涂实现一部分，而真正喷涂是，需要考虑喷涂的厚度，喷涂的覆盖面，故在一部分拐角的位置时，可能就覆盖的不是很好，故针对规划路径中的开发了手动规划路径，手动的规划路径就是图像获取后，不需要对图像进行处理。
78.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。