[发明专利]表面缺陷的自动检测和机器人辅助加工

说明书

说明了一种用于自动化地识别工件表面内的缺陷以及生成用于所述工件的加工的机器人程序的方法。根据本发明的另一个示例，所述方法包括定位在工件表面内的缺陷以及确定所被定位的缺陷的三维形貌和基于其形貌给至少一个所定位的缺陷分类。依据所述至少一个缺陷的缺陷类型，选出一种加工工艺，根据所述选择的加工工艺，由计算机辅助创建一种机器人程序，以便所述至少一个缺陷的机器人辅助加工。

技术领域

本发明总的来说涉及工业机器人领域，尤其是一种用于表面缺陷(例如汽车车身的涂层缺陷)的自动化检测及其由机器人辅助的加工，尤其是借助打磨或者抛光。

背景技术

在一种自动化的、机器人辅助的制造中，例如在汽车领域，还面临着这种难题，即：要自动化地识别工件表面中的缺陷(例如在工件涂漆后的涂层中的缺陷)并且立即有必要也借助机器人来进行维修(例如通过打磨或抛光)。一段时间以来已知用于由机器人辅助检测表面缺陷的系统和方法。因此，由公布文献WO 87/00629 A1已知一种在机械臂上可活动的、具有照明单元和摄像头单元的检测设备。述摄像头单元拍摄在所要检查的表面上被反射的所述照明单元的光线，并且通过这种方式来辨识表面缺陷。由DE 197 30 885 A1已知一种用于在具有传送带的龙门装置中识别未上漆的车身上的表面缺陷的方法，在其中，所识别到的表面缺陷在后面的标示设备中被标示出来。为此，在龙门上安置可受控移动且可激活的标示喷嘴，所述标示喷嘴装填有水溶性颜料，以便标示重要的表面缺陷。为所述标示喷嘴设置根据轮廓来控制的间距调适。

今天所采用的大多数系统受限于检测表面缺陷并且进行标示。然后，所述缺陷经常要由专业工作人员检查并且手动修复。由专利文献US 6,714,831 B2已知一种用于识别和修复尤其是涂漆表面上的缺陷的系统，在其中，确定所述表面缺陷在所检查的物体的坐标系统内的位置，研究出修理策略，并且基于这种策略通过使用所述缺陷的位置的物坐标来控制修理系统。所述“修理策略”在此包括沿着其驶向所述缺陷的路线的选择以及工具和机器人的选择。但因为并不是所有的表面缺陷均可以同样的方式进行处理并且有些缺陷甚至根本无须处理，在这里就仍然存在改进的需要。

发明内容

本发明的根本目的在于，要提供一种方法和一种系统，其能够自动化地检测表面缺陷并且借助机器人进行修复。其中，作为机器人辅助修理的一部分，所述表面缺陷的加工需要与所述缺陷的类型(特性)相适配。

上述目的通过一种根据权利要求1或11所述的方法或者说通过一种根据权利要求10或16所述的系统得以解决。不同的实施例和扩展是从属权利要求的说明内容。

下面说明了一种用于工件表面上的缺陷的自动化识别和机器人辅助加工的方法。根据本发明的一种示例，所述方法包括所述表面的光学检查以便检测缺陷以及所述工件表面借助光学传感器在所被检测的缺陷的区域内的三维测量。所述方法另外还包括计算所述工件表面在至少一个缺陷区域内的形貌以及计算表现所述至少一个缺陷的参数集。所述缺陷的至少其中一个借助所算出的参数集来分类。也就是说，所述缺陷与一缺陷类型对应起来。根据所述至少一个缺陷的缺陷类型来选择加工工艺。其中，每种加工工艺与所述缺陷需要沿着其进行加工的加工路径的至少其中一种模板对应起来。借助所述至少一种模板根据所述工件的CAD模型在所述工件表面上的投影，为所述至少一种缺陷计算至少一种加工路径。接着，可进行由计算机辅助的机器人程序的创建，以便所述至少一个缺陷的机器人辅助加工。

此外，说明了一种用于自动化地识别工件表面内的缺陷以及生成机器人程序以便所述工件的加工的方法。根据本发明的另一个示例，所述方法包括定位在工件表面内的缺陷以及计算所被定位的缺陷的三维形貌和基于其形貌给至少一个所定位的缺陷归类。依据所述至少一个缺陷的缺陷类型，选出一种加工工艺，根据所述选择的加工工艺，由计算机辅助创建一种机器人程序，以便对所述至少一个缺陷的机器人辅助加工。