[发明专利]一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置与方法

权利要求书

1.一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置，其特征在于，包括：

车身定位系统，采集汽车车身（1）预先设置特征的图像；

主电脑，利用从车身定位系统获得的图像，生成汽车车身（1）的空间位置坐标；利用从工业机器人获得的扫描图像序列，检测出汽车车身（1）表面的瑕疵并将该瑕疵分类；

工业机器人，利用主电脑生成的汽车车身（1）的空间位置坐标获得检测扫描轨迹曲线，再搭载扫描头按检测扫描轨迹曲线，对汽车车身（1）表面进行扫描；用于搭载标记工具，按主电脑生成的瑕疵类别对汽车车身（1）上瑕疵所在的区域进行标记；

扫描头包括光盾式盒型半封闭型结构（11），在光盾式盒型半封闭型结构（11）内设置两对称倾斜安装的条形光源（9），图像传感器CCD（8）安装于两条形光源（9）对称轴的中点位置，光盾式盒型半封闭型结构（11）的边缘设置两测距传感器（10）。

2.如权利要求1所述的一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置，其特征在于，所述车身定位系统包括四个分别固定检测工位四个角部的CCD传感器， 其中位于前方的两个CCD传感器构成一组前双目CCD成像系统（6），位于后方的两个CCD传感器构成一组后双目CCD成像系统（7）。

3.如权利要求1所述的一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置，其特征在于，所述工业机器人有三个，分别为位于汽车车身（1）两侧的侧工业机器人一（4）及侧工业机器人二（5）以及搭载的扫描头或标记工具位于汽车车身（1）上方的上工业机器人（3）。

4.如权利要求1所述的一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置，其特征在于，所述扫描头通过可旋转的连接器固定在所述工业机器人上，通过可旋转的连接器使扫描头在扫描过程中，能根据所述测距传感器（10）获取的信息，调节扫描头成像面与汽车车身（1）检测面的倾角。

5.如权利要求1所述的一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置，其特征在于，所述标记工具为标记喷涂装置，搭载有标记喷涂装置的工业机器人根据不同的瑕疵类别对汽车车身（1）上瑕疵所在的区域喷涂不同的颜色。

6.一种采用如权利要求1所述的汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、装载在车桥（2）上的汽车车身（1）达到检测工位后，触发如权利要求1所述的汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置；

步骤2、前双目CCD成像系统（6）及后双目CCD成像系统（7），采集汽车车身（1）预先设置特征的四帧图像，并传入主电脑，通过分析并锁定特征点位置，计算出以工位某参考点为参照系的汽车车身（1）的三维空间位置坐标；

步骤3、主电脑将汽车车身（1）的三维空间位置坐标依次传入所有工业机器人，每个工业机器人各自将三维空间位置坐标转换成以当前工业机器本身为参照系的位置坐标，随后，根据预先存储的当前汽车车身（1）所对应车型的外表曲面参数及当前工业机器人预先设定的检测范围，所有工业机器人分别计算出各自的检测扫描轨迹曲线；

步骤4、各工业机器人按各自的检测扫描轨迹曲线进行优化后，按检测扫描轨迹曲线对汽车车身（1）表面进行扫描成像，生成扫描图像序列，在扫描成像过程中，先由扫描头上的测距传感器（10）获取扫描头表面与汽车车身（1）的检测面的之间的平行度，在满足成像条件后再采集图像，否则，启动可旋转的连接器对扫描头内图像传感器CCD（8）的方向进行调整，再进行图像采集；

步骤5、各扫描头将各自的扫描图像序列依次传入主电脑；

步骤6、由主电脑对扫描图像序列中的每一帧图像进行分析处理，检测车身表面的瑕疵，对其进行分类和标识，从而生成瑕疵类型表，同时提取瑕疵所在区域边缘轮廓，并其进行矢量化处理，生成精确的瑕疵边缘轨迹矢量图文件后进行存储；

步骤7、由主电脑为每台工业机器人建立一个链表，将每台工业机器人本次检测的扫描图像序列所检出的所有瑕疵信息采用链表的形式管理，链表结点的内容包含两个域，其中一个域为指向瑕疵边缘轨迹矢量图文件的指针，另一个域存储该瑕疵的类型标识号；

步骤8、主电脑将生成的与工业机器人数量相等且一一对应的链表文件，包括所有瑕疵的边缘轨迹矢量图文件及类型标识号，分别传给各工业机器人，每个工业机器人按照各自链表的结点信息进行处理，包括瑕疵边缘轨迹矢量图文件和瑕疵类别信息，通过其上搭载的标记工具对瑕疵区域进行标记。