[发明专利]一种座椅类家具多角度点云测量工装及其拼接方法

说明书

一种座椅类家具多角度点云测量工装及其拼接方法，涉及一种云测量工装及其拼接方法。竖向基座表面通过同步带模组带动线激光传感器进行竖直平面的直线扫描运动，地轨横向设置在竖向基座前方，凸轮分割器两侧对称固定有左承重板和右承重板，分别设有限位块并滑动搭设在地轨上，驱动电机与的电机轴为凸轮分割器的横向输入轴提供驱动，安装调节板与凸轮分割器的竖向输出轴连接固定，组成四工位转台，标定圆柱固定在安装调节板上表面中心位置，四个椅腿定位件设置在安装调节板上标定圆柱四周位置。能够应用在智能喷涂产线上，进行座椅家具工件的多角度点云测量与拼接，对有尺寸差异的座椅家具工件适应性更好，测量精度更高。

技术领域

本发明涉及一种云测量工装及其拼接方法，尤其是一种座椅类家具多角度点云测量工装及其拼接方法，属于机器视觉应用技术领域。

背景技术

以往的离线编程系统通过导入待喷涂工件的CAD模型，再结合模型的形状特征和拓扑关系设计喷涂路径，这种方法对加工制造精度较高且生产批量较大的金属加工件比较适用，而座椅类家具具有多品种小批量的特点，实际加工制造车间和喷涂作业车间是跨产区的，这导致了CAD模型不易获得，可追溯性较弱。另一方面，即使获得了座椅类家具的原始三维设计模型，木材制造加工出的实际工件和设计模型之间也会存在尺寸误差，直接使用将无法保证较好的喷涂质量。

近年来随着逆向工程技术和视觉传感器技术的飞速发展，实时地获得工件表面的三维高精度点云模型成为了可能。和传统的CAD模型相比，三维点云的尺寸精度更高，获取更加方便，数据的后续可操作性更加灵活。然而，目前在实际家具智能喷涂生产中得到机器视觉应用的对象仅仅是平板类家具，对于座椅类家具这种尺寸较大、空间结构复杂的工件还没有成熟的点云拼接方案。因此，亟需一种座椅类家具多角度点云测量工装及其拼接方法来提升喷涂制造系统的适应性。

发明内容

为解决以往喷涂离线编程系统过于依赖CAD模型的问题，本发明提供一种座椅类家具多角度点云测量工装及其拼接方法，能够应用在智能喷涂产线上，进行座椅家具工件的多角度点云测量与拼接，对有尺寸差异的座椅家具工件适应性更好，测量精度更高。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

一种座椅类家具多角度点云测量工装，包括竖向基座、线激光传感器、传感器安装架、同步带模组、地轨、凸轮分割器、驱动电机、安装调节板、标定圆柱以及四个椅腿定位件，所述竖向基座表面固定安装同步带模组，所述传感器安装架固定在同步带模组上，所述线激光传感器固定在传感器安装架中间位置，通过所述同步带模组带动线激光传感器进行竖直平面的直线扫描运动，所述地轨横向设置在竖向基座前方，所述凸轮分割器的外壳两侧对称固定有左承重板和右承重板，所述左承重板和所述右承重板分别设有限位块并滑动搭设在地轨上，所述驱动电机的电机壳与凸轮分割器的外壳连接固定，驱动电机的电机轴通过联轴器与凸轮分割器的横向输入轴连接固定，所述安装调节板下表面中心线位置通过法兰与凸轮分割器的竖向输出轴连接固定，安装调节板、驱动电机和凸轮分割器组成四工位转台，所述标定圆柱竖直固定在安装调节板上表面中心位置，所述四个椅腿定位件设置在安装调节板上标定圆柱四周位置。

一种座椅类家具多角度点云测量工装的拼接方法，包括以下步骤：

步骤一：将待测量的座椅家具工件安装在安装调节板的四个椅腿定位件上，通过滑动椅腿定位件进行位置调节与座椅家具工件适应，之后拧紧锁紧螺栓对椅腿定位件进行锁紧定位；

步骤二：接通外部电源，同步带模组开始复位直线运动，带动线激光传感器到达初始测量位置，驱动电机启动使凸轮分割器开始工作，安装调节板带动座椅家具工件转动至第一个测量角度时，线激光传感器开启，同步带模组带动线激光传感器作竖直平面内的直线扫描运动，线激光传感器到达测量终点时，凸轮分割器带动安装调节板转过90度，从而变换座椅家具工件的测量角度，同步带模组继续带动线激光传感器从上次的测量终点直线扫描运动到上次的测量起点；

步骤三：重复步骤二直至座椅家具工件的四个测量角度都被测量完毕，线激光传感器关闭；