[发明专利]工业自动化三维检测系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种产品及零部件生产制造加工领域，尤其涉及一种工业自动化三维检测系统及方法。

【背景技术】

非接触式三维扫描测量技术越来越多的走进我们的生活，广泛应用于产品逆向开发设计及检测的各个环节，光学三维扫描系统是一种精密测量科学仪器，用来侦测并分析、模拟现实世界中物体或环境的几何构造与外观数据，采集到的数据常被用来进行三维重建计算，有明显特征的物体比较分析，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，在三维教学、工业设计、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等领域都有重要作用。

在过去，由于技术有限，应用于生产线上三维检测技术应用进展速度缓慢，人工肉眼检测及使用工装夹具检测成为当时主要的检测方法，伴随着科学技术的发展，以及人们生活水平的提高对汽车等产品的需求量不断提升，智能化的生产线运行速度加快，人工靠工装夹具检测的局限性凸显，已不能达到生产线的批量检测的要求。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述背景技术提出缺陷的不足而提供的一种工业自动化三维检测系统及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种工业自动化三维检测系统，包括工件传输系统、工作平台、单个或多个三维光学扫描装置、数据中转站、电脑终端，所述工件传输系统工作途径中段一侧或在封闭空间设有工作平台，所述工作平台空间多角度全方位根据检测需要设有单个或多个三维光学扫描装置，所述单个或多个三维光学扫描装置与所述数据中转站信号连接，所述数据中转站与所述电脑终端信号连接，所述电脑终端安装有三维光学扫描软件及三维检测软件，待检测产品放置在工件传输系统上，等待检测产品传输到工作平台静止后，电脑终端控制单个或多个三维光学扫描装置对待检测产品进行同步或分步三维扫描，得到所需检测产品的三维扫描数据，再将该扫描数据传输到数据中转站，再由数据中转站统一将三维扫描数据通过数据线传输到电脑终端，电脑终端通过三维检测软件对数据比对分析后判定所测工件是否合格，分类放行。

进一步地，所述工业自动化三维检测系统还包括产品工装夹具，所述产品工装夹具位于所述工件传输系统上方，产品工装夹具用于放置夹持待检产品。

进一步地，所述工业自动化三维检测系统还包括工件扫描转台，所述工件扫描转台位于所述工作平台上方，工件扫描转台可承载被扫描工件水平与多轴向转动旋转，以便被单个或多个三维光学扫描装置进行扫描。

进一步地，所述单个或多个三维光学扫描装置3数量包含单目光学三维扫描仪和多目光学三维扫描仪；

所述单个或多个三维光学扫描装置投射方式包含流动式光栅三维扫描仪，飞秒微结构光三维扫描仪，散斑光栅三维扫描仪；

所述单个或多个三维光学扫描装置光栅解构组合形式包含单线条纹或多线条纹光，单线激光或多线激光，单点激光或多点阵激光、散斑光栅、多相位移光栅、达曼光栅；

所述单个或多个三维光学扫描装置光栅光源色相包含白光、蓝光、红外光、可见有色光源。

进一步地，所述工业自动化三维检测系统还包括转运机构，所述转运机构位于所述工作平台一侧。

进一步地，所述单个或多个三维光学扫描装置包括可升降调节杆、三维扫描仪、投射光删传感器，所述可升降调节杆顶部设有三维扫描仪，所述三维扫描仪一侧设有投射光删传感器。

进一步地，所述三维扫描仪包含单目或双目COMS、CCD摄像机及投影光栅发生器。

进一步地，所述转运机构包括转运机械臂、吸盘，所述转运机械臂一端连接有吸盘。

进一步地，所述工件传输系统为传输带。

一种工业自动化三维检测方法，包括如下步骤：

(1)多台单目或双目COMS、CCD摄像机获取三维图像信息并传输至数据中转站处理器；

(2)三维光学扫描软件首先对扫描数据图像信息进行预处理；然后通过特征提取算法对扫描数据图像进行特征提取、进行检测对比分析；

(3)计算其几何特征与三维设计图纸偏差生产检测报告并分类识别后分类放行；同时显示模块对检测进行结果显现，及产线检测工件数量统计。

本发明的有益效果在于：本专利产品应用于产线多个物体的工业自动化检测形态及非产线单个物体的自动化扫描检测形态；采用机器人抓取工件置于扫描工作平台检测模式和产线传送带上无需机器人抓取的即停即检工作模式；