CN112191467A - 工件喷涂方法、工件喷涂系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种工件喷涂方法、工件喷涂系统和计算机可读存储介质。其中，工件喷涂方法包括：获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子；获取与型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量；根据位置偏移量调整喷涂轨迹信息，进而按照调整后的喷涂轨迹信息控制喷涂装置对待喷涂工件进行喷涂。实现对喷涂轨迹信息调整的准确性，使喷涂更加可靠、喷涂质量更高，大大提高了塑粉利用率，降低了生产成本。

Description

工件喷涂方法、工件喷涂系统和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及工件喷涂技术领域，具体涉及一种工件喷涂方法、工件喷涂系统和计算机可读存储介质。

背景技术

目前，工件喷涂方法包括人工喷涂和多轴机器人喷涂，其中，人工喷涂存在喷涂质量不稳定、工作人员作业环境恶劣等问题，多轴机器人喷涂是采用固定喷涂轨迹，在产品具有不同来料位置的情况下喷涂效果不佳，后续还需要增加人工补粉工作。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种工件喷涂方法、工件喷涂系统和计算机可读存储介质，旨在解决现有的喷涂效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种工件喷涂方法，包括：获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子；获取与型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量；根据位置偏移量调整喷涂轨迹信息，进而按照调整后的喷涂轨迹信息控制喷涂装置对待喷涂工件进行喷涂。

进一步地，获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子的步骤，具体包括：控制激光测距装置获取待喷涂工件的深度信息；控制图像采集装置获取待喷涂工件的图像，识别图像，确定待喷涂工件的型号、待喷涂工件的中心点位置信息和待喷涂工件的旋转角度信息，以及确定待喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量；计算两条激光条纹之间的像素数量与两条激光条纹之间的预设距离的比值，将比值作为第一标定比例因子。

进一步地，在控制图像采集装置获取待喷涂工件的图像的步骤之前，还包括：控制激光标定装置向待喷涂工件发射激光光线，在待喷涂工件上形成两条激光条纹。

进一步地，根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量的步骤，具体包括：根据第一标定比例因子和第二标定比例因子对模板喷涂工件的位置信息进行补偿；根据待喷涂工件的位置信息和补偿后的模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量。

进一步地，在获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子的步骤之前，还包括：获取并存储模板喷涂工件的型号、模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，其中，模板喷涂工件的位置信息包括模板喷涂工件的深度信息、模板喷涂工件的中心点位置信息和模板喷涂工件的旋转角度信息，第二标定比例因子为模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的像素数量与模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的预设距离的比值。

本发明还提出一种工件喷涂系统，包括：喷涂装置，喷涂装置被配置为对待喷涂工件或模板喷涂工件进行喷涂；存储装置，存储装置存储有计算机程序；控制装置，与喷涂装置和存储装置连接，控制装置执行计算机程序时实现上述工件喷涂方法。

进一步地，工件喷涂系统还包括：激光标定装置，与控制装置连接，激光标定装置被配置为向待喷涂工件发射激光光线，在待喷涂工件上形成两条激光条纹，或向模板喷涂工件发射激光光线，在模板喷涂工件上形成两条激光条纹。

进一步地，激光标定装置具体包括：支架；第一激光发生器，设置于支架上，第一激光发生器被配置为向待喷涂工件发射第一条激光光线，在待喷涂工件上形成第一条激光条纹，或向模板喷涂工件发射第一条激光光线，在模板喷涂工件上形成第一条激光条纹；第二激光发生器，设置于支架上，且与第一激光发生器存在预设距离，第二激光发生器被配置为向待喷涂工件发射第二条激光光线，在待喷涂工件上形成第二条激光条纹，或向模板喷涂工件发射第二条激光光线，在模板喷涂工件上形成第二条激光条纹，其中待喷涂工件上的第一条激光条纹与第二条激光条纹之间的距离为预设距离，或者模板喷涂工件上的第一条激光条纹与第二条激光条纹之间的距离为预设距离。

进一步地，工件喷涂系统还包括：激光测距装置，与控制装置连接，激光测距装置被配置为采集待喷涂工件的深度信息或模板喷涂工件的深度信息，并将待喷涂工件的深度信息或模板喷涂工件的深度信息发送至控制装置。

进一步地，工件喷涂系统还包括：图像采集装置，与控制装置连接，图像采集装置被配置为采集待喷涂工件的图像或模板喷涂工件的图像，并将待喷涂工件的图像或模板喷涂工件的图像发送至控制装置。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述工件喷涂方法。

本发明技术方案中，预先对模板喷涂工件进行喷涂，从而存储模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息。在需要对待喷涂工件进行喷涂时，自动识别待喷涂工件的型号，查找与该待喷涂工件型号相同的预先存储的模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，按照喷涂轨迹信息对待喷涂工件进行喷涂。由于待喷涂工件与模板喷涂工件的来料位置可能存在偏差，因此在按照模板喷涂工件的喷涂轨迹信息对待喷涂工件喷涂时，需要根据待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量对喷涂轨迹信息进行调整，以减小喷涂偏差，提高喷涂效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图之一；

图2示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图之二；

图3示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图之三；

图4示出了本发明的一个实施例的工件喷涂系统的结构示意图；

图5示出了本发明的一个实施例的激光标定装置的结构示意图；

图6示出了本发明的一个实施例的模板创建过程的示意图；

图7示出了本发明的一个实施例的喷涂产线的示意图；

图8示出了本发明的一个实施例的在线喷涂过程的示意图；

图9示出了本发明的一个实施例的喷粉工作流程示意图；

图10示出了本发明的一个实施例的工件喷涂的控制装置的示意框图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				402	喷涂装置	404	存储装置
406	控制装置	408	激光测距装置
				410	图像采集装置	412	激光标定装置
4122	支架	4124	第一激光发生器
				4126	第二激光发生器	414	第一光电检测装置
416	第二光电检测装置	418	照明装置
				420	机架	422	防护罩
1000	工件喷涂的控制装置	1002	存储器
				1004	处理器	400	待喷涂工件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明第一方面的实施例，提出一种工件喷涂方法，通过图1至图3对工件喷涂方法进行详细说明。

图1示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图。其中，该方法包括：

步骤102，获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子；

步骤104，获取与型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；

步骤106，根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量；

步骤108，根据位置偏移量调整喷涂轨迹信息，进而按照调整后的喷涂轨迹信息控制喷涂装置对待喷涂工件进行喷涂。

在该实施例中，预先对模板喷涂工件进行喷涂，从而存储模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息。在需要对待喷涂工件进行喷涂时，自动识别待喷涂工件的型号，查找与该待喷涂工件型号相同的预先存储的模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，按照喷涂轨迹信息对待喷涂工件进行喷涂。由于待喷涂工件与模板喷涂工件的来料位置可能存在偏差，因此在按照模板喷涂工件的喷涂轨迹信息对待喷涂工件喷涂时，需要根据待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量对喷涂轨迹信息进行调整，以减小喷涂偏差，提高喷涂效果。

而在确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量时，考虑到获取待喷涂工件的位置信息与获取模板喷涂工件的位置信息的条件不同，例如，在利用平面相机获取待喷涂工件的位置信息和模板喷涂工件的位置信息时，由于平面相机与待喷涂工件二者之间的距离与平面相机与模板喷涂工件二者之间的距离的不同，会导致平面相机获取的待喷涂工件图像的大小与模板喷涂工件图像的大小不同(与平面相机的距离越远图像越小，与平面相机的距离越近图像越大)，进而在计算待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量时就会出现位置信息不统一而导致位置偏移量计算不精准的问题。因此，通过第一标定比例因子和第二标定比例因子，将待喷涂工件的位置信息与模板喷涂工件的位置信息进行统一换算，进而能够更加精准地得到位置偏移量，实现了深度方向变化时使通过图像计算出的位置偏移量和实际位置偏移量一致，进而实现对喷涂轨迹信息的调整的准确性，使喷涂更加可靠、喷涂质量更高，同时也大大提高了塑粉利用率，降低了生产成本。

进一步地，步骤102，获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子，具体包括：控制激光测距装置获取待喷涂工件的深度信息；控制图像采集装置获取待喷涂工件的图像，识别图像，确定待喷涂工件的型号、待喷涂工件的中心点位置信息和待喷涂工件的旋转角度信息，以及确定待喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量；计算两条激光条纹之间的像素数量与两条激光条纹之间的预设距离的比值，将比值作为第一标定比例因子。

在该实施例中，待喷涂工件的位置信息包括待喷涂工件的深度信息、待喷涂工件的中心点位置信息和待喷涂工件的旋转角度信息，待喷涂工件的深度信息直接通过激光测距装置获取，待喷涂工件的中心点位置信息和待喷涂工件的旋转角度信息通过识别图像采集装置采集的待喷涂工件的图像而获得，其中图像采集装置为平面相机。本发明的待喷涂工件的位置信息由激光测距装置和平面相机获取到，之所以利用激光测距装置加平面相机的方式获取位置信息，是因为该方式相比于相关技术中采用激光散斑立体相机采集工件的位置信息，能够大大降低成本，且能够解决激光散斑立体相机对窄边成像不佳的缺点。

通过识别由图像采集装置采集的待喷涂工件的图像，得到待喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量，进而根据两条激光条纹之间的像素数量和两条激光条纹之间的预设距离，计算出第一标定比例因子，进而能够在获取位置偏移量的过程中将待喷涂工件的位置信息与模板喷涂工件的位置信息进行统一换算，提高位置偏移量的精准性，因此本发明能够通过激光测距装置加平面相机实现三维空间喷涂轨迹的精确控制。

需要说明的是，在待喷涂工件与模板喷涂工件之间的深度方向发生变化时，平面相机获取待喷涂工件图像的每一个像素代表的物理长度与平面相机获取模板喷涂工件图像的每一个像素代表的物理长度不同。平面相机距离喷涂工件越远，每一个像素代表的物理长度越长；平面相机距离待喷涂工件越近，每一个像素代表的物理长度越短，本发明利用标定比例因子将不同深度方向下图像像素代表的物理长度换算为相同深度方向下的长度，使通过图像计算出的位置偏移量和实际位置偏移量一致。

另外，需要说明的是，两条激光条纹是发射至待喷涂工件上的两条平行的激光光线形成的，每条激光光线均由一个激光发生器产生，而两条激光条纹之间的预设距离即为两个平行的激光发生器之间的物理距离。

通过识别由图像采集装置采集的待喷涂工件的图像，还能够得到待喷涂工件的型号，确定与待喷涂工件型号相同的模板喷涂工件，进而得到模板喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及喷涂轨迹信息，基于上述信息实现对待喷涂工件的喷涂。

进一步地，根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量的步骤，具体包括：根据第一标定比例因子和第二标定比例因子对模板喷涂工件的位置信息进行补偿；根据待喷涂工件的位置信息和补偿后的模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量。

在该实施例中，通过第一标定比例因子和第二标定比例因子对模板喷涂工件的位置信息进行补偿，以将模板喷涂工件的位置信息与待喷涂工件的位置信息换算为相同深度方向对应的位置信息。进一步地，将待喷涂工件的位置信息和补偿后的模板喷涂工件的位置信息做差，得到更加准确的位置偏移量。

具体地，将第一标定比例因子与第二标定比例因子的比值再与模板喷涂工件的中心点位置信息乘积，以实现对模板喷涂工件的中心点位置信息的补偿。将喷涂工件的中心点位置信息与补偿后的模板喷涂工件的中心点位置信息的差值作为中心点位置偏移量，将喷涂工件的深度信息与模板喷涂工件的深度信息的差值作为深度偏移量(模板喷涂工件的深度信息无需进行补偿)，将喷涂工件的旋转角度信息与模板喷涂工件的旋转角度信息的差值作为旋转角度偏移量(模板喷涂工件的旋转角度信息无需进行补偿)。

例如，第一标定比例因子为β1，待喷涂工件的位置信息包括待喷涂工件的深度坐标Z1、待喷涂工件的中心点横坐标X1、待喷涂工件的中心点纵坐标Y1、待喷涂工件的旋转角度A1，第二标定比例因子为β2，模板喷涂工件的位置信息包括模板喷涂工件的深度坐标Z2、模板喷涂工件的中心点横坐标X2、模板喷涂工件的中心点纵坐标Y2、模板喷涂工件的旋转角度A2。则深度偏移量ΔZ＝Z1-Z2，旋转角度偏移量ΔA＝A1-A2，中心点横坐标偏移量

中心点纵坐标偏移量

图2示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图。其中，该方法包括：

步骤202，控制激光标定装置向待喷涂工件发射激光光线，在待喷涂工件上形成两条激光条纹；

步骤204，控制激光测距装置获取待喷涂工件的深度信息，控制图像采集装置获取待喷涂工件的图像，识别图像，确定待喷涂工件的型号、待喷涂工件的中心点位置信息和待喷涂工件的旋转角度信息，以及确定待喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量；

步骤206，计算两条激光条纹之间的像素数量与两条激光条纹之间的预设距离的比值，将比值作为第一标定比例因子；

步骤208，获取与型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；

步骤210，根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量；

步骤212，根据位置偏移量调整喷涂轨迹信息，进而按照调整后的喷涂轨迹信息控制喷涂装置对待喷涂工件进行喷涂。

在该实施例中，在控制图像采集装置获取待喷涂工件的图像之前，控制激光标定装置向待喷涂工件发射两条平行的激光光线，使得在待喷涂工件上形成两条平行的激光条纹。激光标定装置包括两个激光发生器，每条激光光线均由一个激光发生器产生，而两条激光条纹之间的预设距离即为两个平行的激光发生器之间的物理距离。通过两条激光条纹之间的像素数量和两条激光条纹之间的预设距离，获取第一标定比例因子，再根据第一标定比例因子和预存的模板喷涂工件的第二标定比例因子将待喷涂工件的位置信息与模板喷涂工件的位置信息换算统一，进而能够更加精准地得到位置偏移量，实现了深度方向变化时使通过图像计算出的位置偏移量和实际位置偏移量一致，进而实现对喷涂轨迹信息的调整的准确性，提高喷涂质量。

图3示出了本发明的一个实施例的工件喷涂方法的流程示意图。其中，该方法包括：

步骤302，获取并存储模板喷涂工件的型号、模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，其中，模板喷涂工件的位置信息包括模板喷涂工件的深度信息、模板喷涂工件的中心点位置信息和模板喷涂工件的旋转角度信息，第二标定比例因子为模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的像素数量与模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的预设距离的比值；

步骤304，获取待喷涂工件的型号、待喷涂工件的位置信息以及待喷涂工件的第一标定比例因子；

步骤306，获取与型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；

步骤308，根据第一标定比例因子、待喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及模板喷涂工件的位置信息，确定待喷涂工件与模板喷涂工件之间的位置偏移量；

步骤310，根据位置偏移量调整喷涂轨迹信息，进而按照调整后的喷涂轨迹信息控制喷涂装置对待喷涂工件进行喷涂。

在该实施例中，在对每个型号的待喷涂工件进行在线喷涂前，均需要进行模板创建，模板创建也即获取并存储模板喷涂工件的型号、模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息。具体创建过程为，控制激光测距装置获取模板喷涂工件的深度信息，控制图像采集装置获取模板喷涂工件的图像，识别图像，确定模板喷涂工件的型号、模板喷涂工件的中心点位置信息和模板喷涂工件的旋转角度信息，以及确定模板喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量。计算两条激光条纹之间的像素数量与两条激光条纹之间的预设距离的比值，将比值作为第二标定比例因子。将模板喷涂工件的型号、深度信息、中心点位置信息、旋转角度信息和第二标定比例因子进行存储。然后对喷涂轨迹进行人工示教并保存，至此模板创建完毕。

其中，图像采集装置为平面相机，本发明的模板喷涂工件的位置信息由激光测距装置和平面相机获取到，之所以利用激光测距装置加平面相机的方式获取位置信息，是因为该方式相比于相关技术中采用激光散斑立体相机采集工件的位置信息，能够大大降低成本，且能够解决激光散斑立体相机对窄边成像不佳的缺点。

第二标定比例因子的作用是能够在获取位置偏移量的过程中结合第一标定比例因子，将待喷涂工件的位置信息与模板喷涂工件的位置信息进行统一换算，提高位置偏移量的精准性。

需要说明的是，模板喷涂工件上的两条激光条纹是发射至模板喷涂工件上的两条平行的激光光线形成的，每条激光光线均由一个激光发生器产生，而两条激光条纹之间的预设距离即为两个平行的激光发生器之间的物理距离。

本发明第二方面的实施例，提出一种工件喷涂系统，通过图4至图9对工件喷涂系统进行详细说明。

图4示出了本发明的一个实施例的工件喷涂系统的结构示意图。其中，该工件喷涂系统包括：

喷涂装置402，喷涂装置402被配置为对待喷涂工件400或模板喷涂工件进行喷涂；

存储装置404，存储装置404存储有计算机程序；

控制装置406，与喷涂装置402和存储装置404连接，控制装置406执行计算机程序时实现上述工件喷涂方法。

其中，存储装置404和控制装置406可以通过总线或者其它方式连接。控制装置406可包括一个或多个处理单元，控制装置406可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)等芯片。控制装置406与喷涂装置402、存储装置404的连接方式包括有线连接或无线连接。

在该实施例中，控制装置406预先控制喷涂装置402对模板喷涂工件进行喷涂，从而使存储装置404存储模板喷涂工件的位置信息、模板喷涂工件的第二标定比例因子以及模板喷涂工件的喷涂轨迹信息。在需要对待喷涂工件400进行喷涂时，控制装置406自动识别待喷涂工件400的型号，查找与该待喷涂工件400型号相同的预先存储的模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，按照喷涂轨迹信息控制喷涂装置402对待喷涂工件400进行喷涂。由于待喷涂工件400与模板喷涂工件的来料位置可能存在偏差，因此在控制喷涂装置402按照模板喷涂工件的喷涂轨迹信息对待喷涂工件400喷涂时，需要根据待喷涂工件400与模板喷涂工件之间的位置偏移量对喷涂轨迹信息进行调整，以减小喷涂偏差，提高喷涂效果。

而在确定待喷涂工件400与模板喷涂工件之间的位置偏移量时，考虑到获取待喷涂工件400的位置信息与获取模板喷涂工件的位置信息的条件不同，例如，在利用平面相机获取待喷涂工件400的位置信息和模板喷涂工件的位置信息时，由于平面相机与待喷涂工件400二者之间的距离与平面相机与模板喷涂工件二者之间的距离的不同，会导致平面相机获取的待喷涂工件400图像的大小与模板喷涂工件图像的大小不同(与平面相机的距离越远图像越小，与平面相机的距离越近图像越大)，进而在计算待喷涂工件400与模板喷涂工件之间的位置偏移量时就会出现位置信息不统一而导致位置偏移量计算不精准的问题。因此，通过第一标定比例因子和第二标定比例因子，将待喷涂工件400的位置信息与模板喷涂工件的位置信息进行统一换算，能够更加精准地得到位置偏移量，实现了深度方向变化时使通过图像计算出的位置偏移量和实际位置偏移量一致，进而实现对喷涂轨迹信息的调整的准确性，使喷涂更加可靠、喷涂质量更高，同时也大大提高了塑粉利用率，降低了生产成本。

进一步地，如图4所示，工件喷涂系统还包括：激光测距装置408，与控制装置406连接，激光测距装置408被配置为采集待喷涂工件400的深度信息或模板喷涂工件的深度信息，并将待喷涂工件400的深度信息或模板喷涂工件的深度信息发送至控制装置406。

进一步地，如图4所示，工件喷涂系统还包括：图像采集装置410，与控制装置406连接，图像采集装置410被配置为采集待喷涂工件400的图像或模板喷涂工件的图像，并将待喷涂工件400的图像或模板喷涂工件的图像发送至控制装置406。

其中，控制装置406与激光测距装置408、图像采集装置410的连接方式包括有线连接或无线连接。

在该实施例中，利用激光测距装置408获取待喷涂工件400的深度信息和/或模板喷涂工件的深度信息，利用图像采集装置410采集图像，进而获取待喷涂工件400的深度信息和/或模板喷涂工件的中心点位置信息、旋转角度信息，其中图像采集装置为平面相机。也即，本发明的待喷涂工件400和/或模板喷涂工件的位置信息由激光测距装置和平面相机获取到，之所以利用激光测距装置加平面相机的方式获取位置信息，是因为该方式相比于相关技术中采用激光散斑立体相机采集工件的位置信息，能够大大降低成本，且能够解决激光散斑立体相机对窄边成像不佳的缺点。

并且，利用图像采集装置410采集模板喷涂工件的图像，进而获取模板喷涂工件的型号进行存储，利用图像采集装置410采集待喷涂工件400的图像，进而获取待喷涂工件400的型号，能够通过待喷涂工件400的型号查找到存储的型号相同的模板喷涂工件的位置信息、第二标定比例因子以及喷涂轨迹信息。

进一步地，如图4所示，工件喷涂系统还包括：激光标定装置412，与控制装置406连接，激光标定装置412被配置为向待喷涂工件400发射激光光线，在待喷涂工件400上形成两条激光条纹，或向模板喷涂工件发射激光光线，在模板喷涂工件上形成两条激光条纹。

进一步地，图5示出了本发明的一个实施例的激光标定装置412的结构示意图，其中激光标定装置412具体包括：支架4122；第一激光发生器4124，设置于支架4122上，第一激光发生器4124被配置为向待喷涂工件400发射第一条激光光线，在待喷涂工件400上形成第一条激光条纹，或向模板喷涂工件发射第一条激光光线，在模板喷涂工件上形成第一条激光条纹；第二激光发生器4126，设置于支架4122上，且与第一激光发生器4124存在预设距离，第二激光发生器4126被配置为向待喷涂工件400发射第二条激光光线，在待喷涂工件400上形成第二条激光条纹，或向模板喷涂工件发射第二条激光光线，在模板喷涂工件上形成第二条激光条纹，其中待喷涂工件400上的第一条激光条纹与第二条激光条纹之间的距离为预设距离，或者模板喷涂工件上的第一条激光条纹与第二条激光条纹之间的距离为预设距离。

在该实施例中，控制激光标定装置412向模板喷涂工件发射两条平行的激光光线，使得在模板喷涂工件上形成两条平行的激光条纹，进而根据两条平行的激光条纹之间的像素数量和两条平行的激光条纹之间的预设距离计算第二标定比例因子。控制激光标定装置412向待喷涂工件400发射两条平行的激光光线，使得在待喷涂工件400上形成两条平行的激光条纹，进而根据两条平行的激光条纹之间的像素数量和两条平行的激光条纹之间的预设距离计算第一标定比例因子。

具体地，激光标定装置412包含两个线激光发生器和一个安装支架。把两个线激光发生器夹持在支架上，并使它们发出的激光光线平行，标定好两个线激光发生器之间的距离。激光光线发射到喷涂工件上形成两条激光条纹，然后用平面相机(即工业相机)获取喷涂工件的图像；通过图像算法得出图像中两条激光条纹之间的像素数量，已知图像中两个激光条纹之间的实际距离，求出标定比例因子。利用该方法分别得到待喷涂工件400的第一标定比例因子和模板喷涂工件的第二标定比例因子，进而得到待喷涂工件400相对模板喷涂工件移动的实际位置偏移量，实现对喷涂轨迹信息调整的准确性，提高喷涂质量。

激光标定装置412可与控制装置406进行有线连接或无线连接，在接收到控制装置406的控制信号后向待喷涂工件400或模板喷涂工件发射激光光线。

进一步地，如图7所示，工件喷涂系统还包括：第一光电检测装置414，与控制装置406连接，第一光电检测装置414被配置为在检测到待喷涂工件存在时向控制装置406发送信号，以使控制装置406控制图像采集装置412采集待喷涂工件的图像，和/或在检测到模板喷涂工件存在时向控制装置406发送信号，以使控制装置406控制图像采集装置412采集模板喷涂工件的图像；第二光电检测装置416，与控制装置406连接，第二光电检测装置416被配置为在检测到待喷涂工件存在时向控制装置406发送信号，以使控制装置406控制喷涂装置402对待喷涂工件进行喷涂，和/或在检测到模板喷涂工件存在时向控制装置406发送信号，以使控制装置406控制喷涂装置402对模板喷涂工件进行喷涂。

其中，控制装置406与第一光电检测装置414、第二光电检测装置416的连接方式包括有线连接或无线连接。

在该实施例中，实际喷涂产线包括视觉检测区域和喷粉区域，第一光电检测装置414设置在视觉检测区域，当喷涂工件(待喷涂工件或模板喷涂工件)移动至视觉检测区域触发第一光电检测装置414时，第一光电检测装置414向控制装置406发送信号，使控制装置406控制图像采集装置412采集喷涂工件的图像。第二光电检测装置416设置在喷粉区域，当喷涂工件(待喷涂工件或模板喷涂工件)移动至喷粉区域触发第二光电检测装置416时，第二光电检测装置416向控制装置406发送信号，使控制装置406控制喷涂装置402对模板喷涂工件进行喷涂。

进一步地，如图4所示，工件喷涂系统还包括：

照明装置418，照明装置418作为光源，为图像采集装置410采集图像时提供足够的亮度，提高图像清晰度，照明装置418可以为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源。

机架420，激光测距装置408、图像采集装置410、激光标定装置412以及照明装置418均设置于机架420上，通过将上述装置设置于机架420上能够方便对上述装置的整体移动。

防护罩422，设置在机架420外，用于保护设置于机架420上的激光测距装置408、图像采集装置410、激光标定装置412以及照明装置418。

工件喷涂系统的工作过程包括两个部分：

(1)模板创建

如图6所示，模板创建的过程包括：产品图像采集、获取产品空间姿态信息、处理结果信息作为模板信息保存到本地文件、进行模板轨迹示教。具体地，如图7所示，喷涂产线从右往左流动，挂架B7进入视觉检测区域并触发第一光电检测装置414(即光电传感器)，平面相机通过光电信号采集图像并进行处理，将处理的结果信息(处理的结果信息包括挂架B7上放置产品的型号、产品中心点位置信息、旋转角度信息、深度信息、模板标定比例因子)保存为本地文件。

当挂架B7继续往左移动进入机器人喷涂区域，触发第一个第二光电检测装置416(即光电传感器)时挂架B7停止移动，然后对喷涂轨迹进行人工示教并保存，至此新产品型号模板创建完毕。需要说明的是，所有型号的产品均需要进行模板创建后才能进行在线喷涂作业。

(2)在线喷涂

如图8所示，在线喷涂的过程包括：产品图像采集、型号判断和空间姿态信息识别、读取模板信息获得相对位置值(即偏移数据)、腔体队列排列、调取对应型号喷涂轨迹并根据得到的相对位置值进行偏移喷涂。具体地，如图7所示，如果对应产品模板已经录入完毕开始在线喷涂作业，喷涂产线从右往左流动，挂架B7进入视觉检测区域并触发第一光电检测装置414，光电信号触发平面相机采集图像并进行处理，根据识别的型号信息读取对应型号的模板信息，通过当前标定比例因子和模板标定比例因子计算得到当前待测产品相对模板产品的相对位置值，相对位置值包括产品中心点位置信息(△X、△Y)、旋转角度信息(△A)、深度信息(△Z)，然后将得到的相对位置值和产品型号信息缓存到数据队列中。

当挂架B7继续往左移动进入机器人喷涂区域，触发第一个第二光电检测装置416时上位机将缓存数据队列中的对应的数据信息(产品型号、相对位置值)发送给喷涂机器人，喷涂机器人根据获取的产品型号去加载对应型号的喷涂轨迹，然后根据相对位置值对喷涂轨迹进行纠正，完成整个喷涂作业。

其中，喷粉工作流程如图9所示，包括：

步骤902，喷粉机器人到喷粉预定位后给上位机发送请求信号；

步骤904，上位机接收到请求信号，将缓存中的对应的数据信息发送回喷粉机器人；

步骤906，喷粉机器人通过接收的数据信息中的相对位置值(即偏移数据)进行整体跟随偏移喷粉作业。

本发明第三方面的实施例，提出一种工件喷涂的控制装置，图10示出了本发明的一个实施例的工件喷涂的控制装置1000的示意框图。其中，该工件喷涂的控制装置1000包括：

存储器1002，存储器1002存储有计算机程序；

处理器1004，处理器1004执行所述计算机程序时实现如上述工件喷涂方法。

本发明提供的工件喷涂的控制装置1000，计算机程序被处理器1004执行时实现如上述工件喷涂方法的步骤，因此该工件喷涂的控制装置1000包括上述工件喷涂方法的全部有益效果。

其中，存储器1002和处理器1004可以通过总线或者其它方式连接。处理器1004可包括一个或多个处理单元，处理器1004可以为中央处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列等芯片。

本发明第四方面的实施例，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述工件喷涂方法。

本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例的工件喷涂方法的步骤，因此该计算机可读存储介质包括上述实施例的工件喷涂方法的全部有益效果。

其中，计算机可读存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种工件喷涂方法，其特征在于，包括：

获取待喷涂工件的型号、所述待喷涂工件的位置信息以及所述待喷涂工件的第一标定比例因子；

获取与所述型号对应的预存的模板喷涂工件的位置信息、所述模板喷涂工件的第二标定比例因子以及所述模板喷涂工件的喷涂轨迹信息；

根据所述第一标定比例因子、所述待喷涂工件的位置信息、所述第二标定比例因子以及所述模板喷涂工件的位置信息，确定所述待喷涂工件与所述模板喷涂工件之间的位置偏移量；

根据所述位置偏移量调整所述喷涂轨迹信息，进而按照调整后的所述喷涂轨迹信息控制喷涂装置对所述待喷涂工件进行喷涂。

2.根据权利要求1所述的工件喷涂方法，其特征在于，所述获取待喷涂工件的型号、所述待喷涂工件的位置信息以及所述待喷涂工件的第一标定比例因子的步骤，具体包括：

控制激光测距装置获取所述待喷涂工件的深度信息；

控制图像采集装置获取所述待喷涂工件的图像，识别所述图像，确定所述待喷涂工件的型号、所述待喷涂工件的中心点位置信息和所述待喷涂工件的旋转角度信息，以及确定所述待喷涂工件上两条激光条纹之间的像素数量；

计算两条所述激光条纹之间的像素数量与两条所述激光条纹之间的预设距离的比值，将所述比值作为所述第一标定比例因子。

3.根据权利要求2所述的工件喷涂方法，其特征在于，在所述控制图像采集装置获取所述待喷涂工件的图像的步骤之前，还包括：

控制激光标定装置向所述待喷涂工件发射激光光线，在所述待喷涂工件上形成两条所述激光条纹。

4.根据权利要求1所述的工件喷涂方法，其特征在于，所述根据所述第一标定比例因子、所述待喷涂工件的位置信息、所述第二标定比例因子以及所述模板喷涂工件的位置信息，确定所述待喷涂工件与所述模板喷涂工件之间的位置偏移量的步骤，具体包括：

根据所述第一标定比例因子和所述第二标定比例因子对所述模板喷涂工件的位置信息进行补偿；

根据所述待喷涂工件的位置信息和补偿后的所述模板喷涂工件的位置信息，确定所述待喷涂工件与所述模板喷涂工件之间的位置偏移量。

5.根据权利要求2或3所述的工件喷涂方法，其特征在于，在所述获取待喷涂工件的型号、所述待喷涂工件的位置信息以及所述待喷涂工件的第一标定比例因子的步骤之前，还包括：

获取并存储所述模板喷涂工件的型号、所述模板喷涂工件的位置信息、所述模板喷涂工件的第二标定比例因子以及所述模板喷涂工件的喷涂轨迹信息，

其中，所述模板喷涂工件的位置信息包括所述模板喷涂工件的深度信息、所述模板喷涂工件的中心点位置信息和所述模板喷涂工件的旋转角度信息，所述第二标定比例因子为所述模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的像素数量与所述模板喷涂工件上的两条激光条纹之间的预设距离的比值。

6.一种工件喷涂系统，其特征在于，包括：

喷涂装置，所述喷涂装置被配置为对待喷涂工件或模板喷涂工件进行喷涂；

存储装置，所述存储装置存储有计算机程序；

控制装置，与所述喷涂装置和所述存储装置连接，所述控制装置执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的工件喷涂方法。

7.根据权利要求6所述的工件喷涂系统，其特征在于，还包括：

激光标定装置，与所述控制装置连接，所述激光标定装置被配置为向所述待喷涂工件发射激光光线，在所述待喷涂工件上形成两条激光条纹，或向所述模板喷涂工件发射激光光线，在所述模板喷涂工件上形成两条激光条纹。

8.根据权利要求7所述的工件喷涂系统，其特征在于，激光标定装置具体包括：

支架；

第一激光发生器，设置于所述支架上，所述第一激光发生器被配置为向所述待喷涂工件发射第一条激光光线，在所述待喷涂工件上形成第一条所述激光条纹，或向所述模板喷涂工件发射第一条激光光线，在所述模板喷涂工件上形成第一条所述激光条纹；

第二激光发生器，设置于所述支架上，且与所述第一激光发生器存在预设距离，所述第二激光发生器被配置为向所述待喷涂工件发射第二条激光光线，在所述待喷涂工件上形成第二条所述激光条纹，或向所述模板喷涂工件发射第二条激光光线，在所述模板喷涂工件上形成第二条所述激光条纹。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的工件喷涂系统，其特征在于，还包括：

激光测距装置，与所述控制装置连接，所述激光测距装置被配置为采集所述待喷涂工件的深度信息或模板喷涂工件的深度信息，并将所述待喷涂工件的深度信息或模板喷涂工件的深度信息发送至所述控制装置。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的工件喷涂系统，其特征在于，还包括：

图像采集装置，与所述控制装置连接，所述图像采集装置被配置为采集所述待喷涂工件的图像或模板喷涂工件的图像，并将所述待喷涂工件的图像或模板喷涂工件的图像发送至所述控制装置。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的工件喷涂方法。

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