[发明专利]一种用于工件涂装的三维扫描系统及其扫描成像方法

权利要求书

1.一种用于工件涂装的三维扫描系统，包括输送线(5)，其特征在于：还包括上位机(8)和执行机构；所述输送线(5)的进料端设置有箱体(9)，箱体(9)为不透光的密闭箱体、且其上设置有用于发出激光线的激光器(3)和用于拍摄的摄像机(1)；所述输送线(5)上设置有用于检测工件位置的光电传感器(6)；所述上位机(8)分别与执行机构、激光器(3)、摄像机(1)、光电传感器(6)电控连接。

2.根据权利要求1所述用于工件涂装的三维扫描系统，其特征在于：所述激光器(3)与摄像机(1)之间形成间距，并分别与输送线(5)之间形成高度差。

3.根据权利要求2所述用于工件涂装的三维扫描系统，其特征在于：所述激光器(3)和摄像机(1)分别设置在箱体(9)的顶部或上部，其中，激光器(3)和摄像机(1)设置的高度一致或不一致。

4.根据权利要求3所述用于工件涂装的三维扫描系统，其特征在于：所述激光器(3)与摄像机(1)之间形成一定的夹角设置，该夹角为30-60度。

5.根据权利要求1所述用于工件涂装的三维扫描系统，其特征在于：所述箱体(9)底部敞开、且形成敞开口；所述激光器(3)通过敞开口对输送线(5)上的工件发出激光线；所述摄像机(1)通过敞开口对输送线(5)上的工件进行拍摄。

6.根据权利要求1所述用于工件涂装的三维扫描系统，其特征在于：所述执行机构至少包括工控机(4)、PLC控制器(7)、上料单元、下料单元、喷涂机器人；所述PLC控制器(7)分别与工控机(4)、上位机(8)、上料单元、下料单元、喷涂机器人电控连接。

7.一种扫描成像方法，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述用于工件涂装的三维扫描系统；所述上位机(8)内置有视觉软件控制程序，上位机(8)通过视觉软件控制程序设置喷涂工艺参数、且对生产配方进行管理，并可接受激光器(3)和摄像机(1)的图像数据；

其中，三维扫描系统利用激光器(3)发出激光线、且形成激光三角对工件实现三维扫描，以得到工件的三维点云数据，随后利用摄像机(1)对扫描的工件进行拍摄，以得到工件的深度图，上位机(8)对三维点云数据进行图像处理，并提取深度图特征数据，从而规划喷涂路径，再根据喷涂路径控制喷涂机器人对工件进行精确定位和喷涂作业。

8.根据权利要求7所述扫描成像方法，其特征在于：所述扫描成像方法原理如下：工件通过输送线(5)进入箱体(9)内，激光器(3)投射一条细长的发光直线，该发光直线为激光线、且照射到工件表面，激光线在输送过程中的工件表面被不停地重建，摄像机(1)对投影到工件表面的激光线进行拍摄，并获得工件的不同轮廓图像，上位机(8)根据轮廓图像进行图像处理，以最终实现工件的三维模型，并其将可视化。