[发明专利]一种工件三维造型系统及其三维造型方法

说明书

一种工件三维造型系统及其三维造型方法，工件三维造型系统包括传动模块、激光点阵光幕检测模块和控制模块，激光点阵光幕检测模块安装在传动模块上，控制模块分别与传送模块、激光点阵光幕检测模块连接；激光点阵光幕检测模块由多个激光测距传感器密集排列组成，其排列方向与传送模块的传送方向相互垂直；激光测距传感器集发送、接收于一体，相邻激光测距传感器的发射‑接收部分之间设有可调节的距离。本发明的工件三维造型系统的激光点阵光幕检测模块由多个廉价激光测距传感器构成，系统整体价格低廉，选择合适的激光传感器点阵密度，可以在比较低的成本下采集到较为精确的工件三维点阵信息。

技术领域

本发明涉及喷涂技术领域，特别涉及一种工件三维造型系统及其三维造型方法。

背景技术

目前，自编程生产线已经应用于相当一部分木制家具的喷涂作业中，在自编程生产线的喷涂作业中，设备的成本和识别程序的效率对生产线有着重要影响；在工件的喷涂作业中，为了得到工件的外形数据，通常采取两种方法：第一种方法是采用工业相机进行图像采集，使用点云识别和深度学习等手段对工件进行轮廓识别与建模，但此方法需要采用高性能工业相机，高性能工业相机价格高昂；第二种方法是采用激光光幕装置，对通过该装置的工件进行扫描，获得该工件的外形数据，此方法采用的激光光幕装置，售价通常动辄数十余万，成本过高。

因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单、成本低廉、采集精度高、实用性强的工件三维造型系统及其三维造型方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种工件三维造型系统，包括

传动模块，对工件进行平面输送；

其特征在于：还包括

激光点阵光幕检测模块，在工件经过时采集其与工件之间的距离信息，并将距离信息发送给控制模块；

控制模块，控制传送模块的传送，控制激光点阵光幕检测模块采集距离信息，接收激光点阵光幕检测模块的距离信息、并根据接收到的信息构成的点阵构建工件的三维模型；

所述激光点阵光幕检测模块安装在传动模块上，控制模块分别与传送模块、激光点阵光幕检测模块连接。

所述激光点阵光幕检测模块由多个激光测距传感器密集排列组成，其排列方向与传送模块的传送方向相互垂直。

所述激光测距传感器集发送、接收于一体，相邻激光测距传感器的发射-接收部分之间设有可调节的距离D。

所述控制模块包括PLC、变频器和工控机。

所述传动模块为传动皮带。

按此目的设计的一种工件三维造型系统的三维造型方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、控制模块控制传送模块以速度V运送工件通过激光点阵光幕检测模块；

B、从工件进入激光点阵光幕检测模块开始到工件离开激光点阵光幕检测模块，控制模块控制激光点阵光幕检测模块每隔时间T采集一组距离信息；

C、激光点阵光幕检测模块将采集到的距离信息发送给控制模块，控制模块接收到距离信息后根据距离信息组构成三维轮廓点阵，然后控制模块根据采集间隔时间T、传送速度V、激光测距传感器的相邻距离D以及工件表面轮廓三维点阵构建工件的三维模型。

步骤A和步骤B中，控制模块通过调整采集间隔时间T和传送速度V，改变工件表面轮廓信息采集所构成点阵的行间间距，以控制工件三维轮廓采集点阵的数据精度。

步骤A和步骤B中，通过调整激光点阵光幕检测模块中激光测距传感器的相邻距离D，改变工件表面轮廓信息采集所构成点阵的列间间距，以控制工件三维轮廓采集点阵的数据精度。