[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测装置及采用该装置的检测方法，属于汽车制造技术领域。

背景技术

随着我国经济高速发展，人们生活水平不断提高，汽车成为越来越多家庭必备的交通工具，与此同时，人们对于汽车性能和外观的要求也越来越高。汽车涂装效果是汽车外观给人最直接的印象。汽车涂装工艺是汽车制造四大工艺(冲压、焊装、涂装、总装)之一，其质量直接影响消费者对于汽车品牌的第一印象。由于汽车涂装质量受到多种因素的影响，如：涂料本身、涂装环境以及各个工艺参数设定等，使得汽车涂装成为一项高精度、高难度的工作，因此汽车车身喷漆烘干后仍然需要进行瑕疵检测。但由于汽车表面的高反光特性，使得瑕疵检测异常困难。

目前我国汽车企业中的涂装瑕疵检测环节均由人工完成，通过打油石，光照等方法，从不同角度结合观察和触摸等方式对微小瑕疵进行检测。在生产线上，汽车完成涂装烘干后，一般由多名工人对瑕疵进行检测，为后续修复环节提供依据。这项工作不仅需要检测人员具有丰富的工作经验，并且要求检测工人始终保持高强度的注意力，对于流水线连续工作的工人，很容易产生视觉疲劳，从而易导致检测效率和检测准确率下降，不可避免地会出现误检漏检的现象。另一方面，随着世界经济的区域调整和中国经济的产业转型，人工成本也越来越高，采用人工检测的方法也无法适应目前高速、精准、自动化的生产要求。因此，如何提高汽车产业的自动化水平，降低生产成本是我国汽车产业也是世界汽车产业面临的迫切问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车车身外表面喷漆瑕疵自动检测方法与装置，以替代人工，实现快速、自动地对汽车喷漆瑕疵进行检测和标记，提高汽车的生产效率和质量。

为了解决上述技术问题，本发明的一个技术方案是提供了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上瑕疵所在的区域进行标记。

优选地，所述车身定位系统包括四个分别固定在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，位于后方的两个CCD传感器构成一组后双目CCD成像系统。

优选地，所述工业机器人有三个，分别为位于汽车车身两侧的侧工业机器人一及侧工业机器人二以及搭载的扫描头或标记工具位于汽车车身上方的上工业机器人。

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

优选地，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获取的信息，调节扫描头成像面与汽车车身检测面的倾角。

优选地，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上瑕疵所在的区域喷涂不同的颜色。

本发明的另一个技术方案一种采用上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、装载在车轿上的汽车车身达到检测工位后，触发上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成像系统及后双目CCD成像系统，采集汽车车身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的三维空间位置坐标；

步骤3、主电脑将汽车车身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；