一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统的制作方法

1.本实用新型属于汽车扰流板技术领域，具体涉及一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统。


背景技术：

2.扰流板作为汽车的最外层饰件和保护件，其外观的流线特性和光滑性要求较高。一般汽车扰流板是一次注塑成型产品，需要对注塑浇口进行切割和打磨后方能打包发货。
3.传统打磨操作由人工进行，也有采用机械臂进行自动打磨操作的设施，但该类设施一般是根据经验或通过试验获取自动打磨的转速、时间、运动路径等参数，设置固定打磨流程进行自动打磨，包括双打磨头系统打磨过程中切换打磨头等操作均按固定程序进行，缺少对打磨效果的实时反馈与修正，部分自动打磨过的扰流板经人工检测后还需要人工打磨修整；另一方面，虽然获取打磨参数后，固定参数自动程序打磨的整体效率较高，但获取理想参数的过程却较为复杂且漫长。
4.当前，既缺少真正全自动的扰流板打磨系统，也缺少程序打磨参数自动获取的系统。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本实用新型设计了一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，通过图像传感器、压力传感器、光照度传感器以及机械臂的联合设计与应用，可实现扰流板全自动打磨和程序打磨经验参数的自动获取。
6.本实用新型设计的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，包括机械臂、打磨头、转速控制装置、系统控制模块、图像传感器、压力传感器，其特征在于，所述图像传感器安装于机械臂上，用于拍摄待打磨或已经完成打磨的扰流板局部区域，所述图像传感器与系统控制模块电连接，实现图像传感器信号采集与分析判断；所述压力传感器安装于机械臂或打磨头上，感应打磨头与扰流板间接触压力，所述压力传感器与系统控制模块电连接，实现压力信息采集并控制打磨头与扰流板接触程度，所述接触程度通过接触压力反应；所述打磨头包括单向打磨头或双向打磨头且安装于机械臂上；所述转速控制装置包括气路控制装置或电机控制装置，所述系统控制模块与转速控制装置电连接，实现对打磨头转速控制，所述气路控制装置或电机控制装置均为现有技术。
7.进一步的，所述自动打磨系统还包括光照度传感器、灯源，所述光照度传感器安装于打磨车间某一固定位置，与灯源相对位置关系固定，与系统控制模块电连接，用于监测扰流板周围光照度情况或者灯源亮度情况，当超过阈值时，系统控制模块发出灯光调节指令，实现灯光亮度调节，确保环境光照度或灯源亮度在一定范围内保持不变，所述光照度传感器一般安装于扰流板附近、且不影响机械臂打磨过程中的运动，设置光照度传感器是为了确保扰流板环境光照度保持基本不变，这样图像传感器拍摄的已打磨区域图像灰度值变化在一个合理的范围内，不会因为环境光影响图像识别和打磨效果的分析判断，白天环境自
然光照度满足要求时，可以关闭灯源。
8.进一步的，所述光照度传感器与灯源同步安装于机械臂上，相对位置关系固定，所述灯源用于对扰流板待打磨或已打磨局部区域照明。
9.进一步的，所述气路控制装置包括单向打磨头气路控制装置或双向打磨头气路控制装置，所述双向打磨头包括第一打磨头和第二打磨头，所述双打磨头自动打磨系统包括2个图像传感器，安装拍摄方向分别朝向两个打磨头的打磨方向。
10.进一步的，所述气路控制装置包括分离器、调压通道调压阀、调压通道电磁换向阀和输出通道电磁换向阀，实现打磨速度调节；所述调压通道调压阀和调压通道电磁换向阀一一对应构成调压组合；所述系统控制模块向所述气路控制装置发出气路控制指令，气路控制装置执行所述指令控制打磨头转速，对于双向打磨头则分别控制第一打磨头和第二打磨头的打磨速度，对于单向打磨头仅控制该单向打磨头；所述扰流板自动打磨系统利用机械臂配套编程、通过调压阀和电磁换向阀的组合控制实现输出变速，一般可选择高、中、低三种气压压力，来实现快、中、慢三档不同的打磨头转速。应对复杂的塑件表面，在打磨程序中可根据塑件情况，选择不同的转速，来实现打磨效果的一致性。
11.进一步的，所述调压通道调压阀包括第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀，所述调压通道电磁换向阀包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀，所述输出通道电磁换向阀包括第五电磁换向阀，从进气端进气经分离器通过气路分别连接到第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀后，再各自接到第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀的p端，即输入端，气路经第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀然后同步接入第五电磁换向阀的p端，所述电磁换向阀的通断由abb机器人的io板通过程序控制，所述第五电磁换向阀第一通道、第二通道输出气路分别对应连接第一打磨头和第二打磨头的气动驱动管路。所述第一调压阀与第一电磁换向阀、第二调压阀与第二电磁换向阀、第三调压阀与第三电磁换向阀分别形成一一对应的调压组合；三个调压组合分别实现高、中、低三种气压压力，对应快、中、慢三档打磨速度。
12.进一步的，所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀包括2位3通电磁换向阀，所述第五电磁换向阀包括3位5通电磁换向阀；所述第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀包括电磁调压阀，所述分离器包括一进三出电磁分流阀。
13.所述分离器还包括油水分离器。
14.进一步的，所述第一打磨头安装粗砂纸，所述第二打磨头安装细砂纸。
15.进一步的，所述电机控制装置包括至少一台调速电机，所述调速电机通过传动装置连接打磨头，调速电机的转速由系统控制模块控制。
16.进一步的，所述双向打磨头包括第一打磨头和第二打磨头；所述电机控制装置包括一台调速电机，所述调速电机通过传动切换装置分别连接第一打磨头和第二打磨头；或者所述电机控制装置包括两台调速电机，所述调速电机通过传动装置分别连接第一打磨头和第二打磨头；所述电机控制模块设置2台调速电机时，则2台调速电机通过分别传动装置各自连接双向打磨头中的一个打磨头，2台电机受系统控制模块分别控制，所述调速电机设置若干档固定调节速度。
17.本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型所设计的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，通过增加图像传感器对打磨效果的实时检测确认实现了扰流板打磨
过程的全自动化，可以不再需要人工干预。由于程序打磨更加适合批量生产、流程化作业的需求，本系统还可用于新型号扰流板程序打磨参数的获取，能够极大的减轻靠人工经验和实际操作试验获取可信参数的压力，同时大大提高获取参数的效率。
附图说明
18.图1是一种基于图像识别的扰流板自动打磨系统原理示意图；
19.图2是机械臂与打磨头局部示意图；
20.图3是气路控制原理图。
21.图中标记如下：
22.机械臂1、双向打磨头2、转速控制装置3、系统控制模块4、图像传感器5、压力传感器6；
23.第一打磨头a1、第二打磨头b2；
24.第一调压阀q1、第二调压阀q2、第三调压阀q3、第一电磁换向阀v1、第二电磁换向阀v2、第三电磁换向阀v3、分离器v4、第五电磁换向阀v5、进气端z1；
25.第五电磁换向阀第一通道a、第五电磁换向阀第二通道b。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
27.实施例1，如图1所示，本实用新型设计的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，包括机械臂1、打磨头2、转速控制装置3、系统控制模块4、图像传感器5、压力传感器6，其特征在于，所述图像传感器5安装于机械臂上，用于拍摄待打磨或已经完成打磨的扰流板局部区域，所述图像传感器5与系统控制模块4电连接，实现图像传感器信号采集与分析判断；所述压力传感器6安装于机械臂或打磨头上，感应打磨头与扰流板间接触压力，所述压力传感器6与系统控制模块4电连接，实现压力信息采集并控制打磨头与扰流板接触程度，所述接触程度通过接触压力反应；所述打磨头2包括单向打磨头或双向打磨头且安装于机械臂1上，本实施例图示仅双向打磨头；所述转速控制装置3包括气路控制装置或电机控制装置，所述系统控制模块4与转速控制装置3电连接，实现对打磨头转速控制，所述气路控制装置或电机控制装置均为现有技术；本实用新型与传统设计的主要不同在于通过图像传感器为实现打磨参数的动态确定提供了基础条件，与压力传感器可共同实现全自动打磨，也可以实现固定程序打磨参数的全自动获取；本实施例压力传感器安装于打磨头砂纸的背面轴向连接的非旋转部位，主要感应轴向压力；所述系统控制模块实现机械臂运动控制。
28.所述图像传感器包括摄像头，像素不低于1024*1024；所述图像传感器一般选用长焦或高放大倍数摄像头，其视场调整以能够清晰拍摄扰流板待打磨区域全部面上特征为宜，一般以待打磨点位为中心点，0.1～1平方厘米范围为拍摄的中心区域，所述中心区域在整个拍摄图像中长宽各占据1/16～15/16，一般通过调整摄像头安装位置、设置焦距、调整放大倍数等措施予以实现；本实施例所述中心区域在整个拍摄图像中长宽各占据1/2左右，图像处理时用固定波门的方式，处理固定大小、固定区域的图像特征；单张照片采集完成后
再进行图像分析。
29.优选的，所述自动打磨系统还包括光照度传感器、灯源，图中未示出；所述光照度传感器安装于打磨车间某一固定位置，与灯源相对位置关系固定，与系统控制模块电连接，用于监测扰流板周围光照度情况或者灯源亮度情况，当超过阈值时，系统控制模块发出灯光调节指令，实现灯光亮度调节，确保环境光照度或灯源亮度在一定范围内保持不变，所述光照度传感器一般安装于扰流板附近、且不影响机械臂打磨过程中的运动，设置光照度传感器是为了确保扰流板环境光照度保持基本不变，这样图像传感器拍摄的已打磨区域图像灰度值变化在一个合理的范围内，不会因为环境光影响图像识别和打磨效果的分析判断，白天环境自然光照度满足要求时，可以关闭灯源。
30.本实施例光源与打磨车间普通照明光源共用，改进之处在于光源为可调光，并且与系统控制模块连接并进行亮度调节；光照度传感器安装于扰流板磨具台一侧，与扰流板共同处于基本一致的环境光照明之中。
31.优选的，本实施例转速控制装置采用气路控制装置，所述气路控制装置如图3所示，所述气路控制装置包括单向打磨头气路控制装置或双向打磨头气路控制装置，所述双向打磨头包括第一打磨头a1和第二打磨头b2，所述双打磨头自动打磨系统包括2个图像传感器，安装拍摄方向分别朝向两个打磨头的打磨方向。
32.优选的，所述气路控制装置包括分离器、调压通道调压阀、调压通道电磁换向阀和输出通道电磁换向阀，实现打磨速度调节；所述调压通道调压阀和调压通道电磁换向阀一一对应形成调压组合；所述系统控制模块向所述气路控制装置发出气路控制指令，气路控制装置执行所述指令控制打磨头转速，对于本实施例双向打磨头系统则分别控制第一打磨头和第二打磨头的打磨速度；所述扰流板自动打磨系统利用机械臂配套编程、通过调压阀和电磁换向阀的组合控制实现输出变速，一般可选择高、中、低三种气压压力，来实现快、中、慢三档不同的打磨头转速。应对复杂的塑件表面，在打磨程序中可根据塑件情况，选择不同的转速，来实现打磨效果的一致性。
33.优选的，所述调压通道调压阀包括第一调压阀q1、第二调压阀q2、第三调压阀q3，所述调压通道电磁换向阀包括第一电磁换向阀v1、第二电磁换向阀v2、第三电磁换向阀v3，所述输出通道电磁换向阀包括第五电磁换向阀v5，从进气端进气经分离器v4通过气路分别连接到第一调压阀q1、第二调压阀q2、第三调压阀q3后，再各自接到第一电磁换向阀v1、第二电磁换向阀v2、第三电磁换向阀v3的p端，即输入端，气路经第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀然后同步接入第五电磁换向阀v5的p端，所述电磁换向阀的通断由abb机器人的io板通过程序控制，所述第五电磁换向阀v5第一通道a、第二通道b输出气路分别对应连接第一打磨头a1和第二打磨头b2的气动驱动管路。所述第一调压阀与第一电磁换向阀、第二调压阀与第二电磁换向阀、第三调压阀与第三电磁换向阀分别形成一一对应的调压组合；三个调压组合分别实现高、中、低三种气压压力，对应快、中、慢三档打磨速度。
34.优选的，所述第一电磁换向阀v1、第二电磁换向阀v2、第三电磁换向阀v3包括2位3通电磁换向阀，所述第五电磁换向阀v5包括3位5通电磁换向阀；所述第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀包括电磁调压阀，所述分离器包括一进三出电磁分流阀。
35.所述分离器为油水分离器。
36.优选的，所述第一打磨头a1安装粗砂纸，所述第二打磨头b2安装细砂纸。
37.实施例2，与实施例1的差别在于，所述光照度传感器与灯源同步安装于机械臂上，图像传感器一侧，且相比灯源光照度传感器空间距离上更接近扰流板，二者相对位置关系固定，所述灯源用于对扰流板待打磨或已打磨局部区域照明。
38.实施例3，与实施例1的差别在于，所述转速控制装置采用电机控制装置，所述电机控制装置为一台调速电机，通过传动切换装置分别连接第一打磨头和第二打磨头，调速电机的转速由系统控制模块控制。
39.实施例4，与实施例3的差别在于，所述电机控制装置包括两台调速电机，所述两台调速电机通过各自传动装置分别连接第一打磨头和第二打磨头；两台电机受系统控制模块分别控制，所述调速电机程序打磨时设置快、中、慢3档固定调节速度，同时设置了人工干预调节功能，可根据现场人工设置的速度或系统计算的速度执行打磨操作。
40.针对以上具体实施例，利用所述系统开展扰流板自动打磨时，一般采用以下基于图像识别的扰流板自动打磨方法，即利用图像传感器实时获取扰流板待打磨点位附近区域的灰度图像，根据灰度分步进行图像分析，确定待打磨点位打磨参数，所述打磨参数包括打磨头选择、打磨时长、打磨力、打磨转速，根据打磨参数执行打磨操作；包括常规打磨步骤：
41.s1、获取并分析图像、确定打磨参数：机械臂驱动使摄像头对准待打磨点位，获取待打磨点位图像并分析，确定待打磨点位打磨参数；
42.s2、根据打磨参数切换打磨头、驱动机械臂靠近待打磨点位，初始待打磨点位坐标根据扰流板类型预设；
43.s3、根据压力传感器采样值和预设打磨力的差值驱动打磨头靠紧待打磨点位；
44.s4、发出转速控制命令驱动转速控制装置带动打磨头旋转；
45.s5、根据预定打磨时长进行打磨。
46.所述基于图像识别的扰流板自动打磨方法本实用新型称之为自适应的全自动打磨方法，与固定参数自动程序打磨相对应；所述待打磨点位一般是机械臂执行打磨操作时驱动打磨头运动的中心目标点，也是图像区域的中心点位，允许有一定的偏差，如
±
1mm等，误差取决于图像传感器与机械臂的安装误差；事实上打磨操作也是以目标点为中心对局部区域进行打磨，不可能只打磨一个点，因此有时也用待打磨区域表述。
47.关于待打磨点位：无论是新型还是成熟型号扰流板，同一型号扰流板都是同样磨具的自动化生产线产品，需打磨的点位是一致的，其待打磨点位和顺序均是根据扰流板成型后的实际情况事先确定的，即使新型扰流板首次确定的点位并不理想，也可以通过本实用新型自动打磨流程，针对各点位打磨完成后的图像进行事后分析，添加或删减打磨点，从而将打磨点位和顺序固定下来，这既有利于固定参数自动程序打磨，也有利于自适应的全自动打磨。
48.所述基于图像识别的扰流板自动打磨方法，还包括打磨确认；
49.所述打磨确认包括常规打磨完成后，机械臂驱动使摄像头再次对准已打磨点位，重新获取特征图像，并分析确认，满足要求，进入下一待打磨点位拍摄、分析和打磨程序，否则重新计算打磨参数，再次打磨，循环往复，直至满足要求或程序限制退出。
50.所述获取并分析图像、确定打磨参数，包括：
51.s11、统计目标区域内图像灰度分布特性，所述目标区域包括以图像中心点为原点长宽固定的中心区域，可用大小固定的波门确定目标区域，所述待打磨点位一般即为图像
中心点或在图像中心点附近；本实施例对于1024*1024像素的图像，取图像向中心点为中心的512*512像素区域，也可以取256*256的像素区域，该区域的大小可根据总的分辨率、实际拍摄实物图像范围确定，以能够体现待打磨点位(也称为目标点位)的局部灰度特征为宜，过大会降低统计参数的特征表达能力，过小不能完整的反应目标点位的灰度变化特征；对目标区域内的所有像素点统计其灰度方差，或者分别针对行列相邻像素点先计算其灰度差，再针对该二维行列分布的灰度差统计其方差，在统计方差时一般也会同时统计均值，不同对象的均值代表不同的物理意义；对于扰流板的平直部分以灰度方差为基准，圆弧部分以灰度差值的方差为比较基准；
52.s12、确定打磨参数：包括参数分档与计算相结合的方法，将打磨时长、打磨力、打磨转速三项参数中的任意两项分别设置若干档，根据待打磨点位特征和既定的原则先确定待打磨点位的参数选择相应档；剩余一项参数根据打磨能耗与打磨效果相关性，结合图像灰度分析结果和已确定参数进行计算确定；由于打磨头选择、打磨时长、打磨力、打磨转速可以有无数种组合实现待打磨单个点位的最终打磨效果，采用动态寻优是控制领域研究的常规方向，但对于本实用新型实际工程应用而言，复杂的寻优方案研究并不是紧迫需求，当前更重要的是有一个合理且简便实用的方案，因此根据经验事先分档确定部分参数，再对单个参数进行计算就显得简单实用了。
53.所述参数分档与计算相结合的方法包括：
54.s121、确定分档值：对于双打磨头系统首先选择打磨头，将打磨力在最小值与最大值之间定义若干档固定值，将打磨转速在最小值与最大值之间定义若干档固定值，根据待打磨点点位特性、灰度方差或灰度差方差分别确定对应档位选择；
55.本实施例关于打磨头选择方法：优先根据点位特性选择打磨头，即明显凸起部位如浇口部位先用粗打磨头快速粗打磨，再用细打磨头中速或慢速精打磨；一般扰流板平直部位用细打磨头快速精打磨，其他部位的都用细打磨头中速或慢速精打磨。次之考虑图像统计特性，即当方差实测值小于第一阈值时，该点位打磨已满足要求；当方差实测值大于等于第一阈值小于第二阈值时，该点位应采用细打磨头精打磨；当方差实测值大于等于第二阈值时，该点位应先用粗打磨头快速粗打磨，再用细打磨头中速或慢速精打磨；对于单打磨头情形，忽略本打磨头选择过程。
56.本实施例关于打磨力和打磨转速选择方法：定义固定三档打磨力分别为20n、10n、5n，三档打磨转速分别为200r/m、100r/m、50r/m，以此计算需打磨的时长；三档打磨力、打磨转速选择方法：采用粗打磨头选择20n、200r/m，扰流板平直部位选择10n、100r/m，曲率较小(一般小于1)的弯曲圆弧部位选择10n、50r/m；曲率较大(一般大于等于1)的弯曲圆弧部位选择5n、50r/m；
57.根据以上打磨头、打磨力f、打磨转速v的选择，计算打磨时长t。
58.s122、计算打磨时长：
59.记第一灰度方差阈值h1和第二灰度方差阈值h2，第一灰度差方差阈值d1和第二灰度差方差阈值d2，实时统计的目标区域像素点灰度方差为h，灰度差方差为d；步骤s121确定的打磨力为f、打磨转速为v，则使用细打磨头打磨时，打磨时长
60.t＝η1h/fv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式1)
61.或
62.t＝η2d/fv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式2)
63.其中，η1为细打磨头灰度效率参数，即单位灰度方差下，达到预定打磨效果所需打磨力、打磨转速、打磨时长的乘积；η2为细打磨头灰度差效率参数，即单位灰度差方差下，达到预定打磨效果所需打磨力、打磨转速、打磨时长的乘积，均可以通过简单试验获得该参数经验值，即对某确定灰度方差或灰度差方差的部位固定打磨力和打磨转速，计量实际打磨时间后可获得相应的效率参数，一般至少进行10次以上试验，用最终的统计均值作为经验效率参数使用；
64.使用粗打磨头打磨时：
65.t＝η3(h-h0)/fv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式3)
66.或
67.t＝η4(d-d0)/fv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式4)
68.其中，η3为粗打磨头灰度效率参数，即单位灰度方差下，达到预定打磨效果所需打磨力、打磨转速、打磨时长的乘积；η4为粗打磨头灰度差效率参数，即单位灰度差方差下，达到预定打磨效果所需打磨力、打磨转速、打磨时长的乘积；h0为防止过打磨灰度方差阈值，d0为防止过打磨灰度差方差阈值，η3、η4同样可以通过简单试验获得该参数经验值，即对某确定灰度方差或灰度差方差的部位固定打磨力和打磨转速，计量实际打磨时间后可获得相应的效率参数，一般至少进行10次以上试验，用最终的统计均值作为经验效率参数使用；h0取值范围0～10，本实施例取值5，d0取值范围0～5，本实施例取值2；
69.本实施例对于双打磨头，使用粗打磨头完成打磨后，可以再次进行图像检测分析，获取新的实测灰度方差或灰度差方差，然后根据公式1或公示2计算细打磨头打磨时长参数；或者使用程序打磨时直接根据公式1或公示2计算细打磨头打磨时长参数，可以优先选择高打磨力、快速档。
70.所述切换打磨头，包括根据步骤s1确定打磨参数中选择的打磨头，控制机械臂旋转，使被选中的打磨头朝向待打磨点位。
71.所述根据压力传感器采样值和预设打磨力差值驱动打磨头靠紧待打磨点位，包括当压力传感器采样值小于预设值下限时，机械臂驱动打磨头向待打磨点位方向运动，使打磨头与打磨点位靠的更紧，当压力传感器采样值大于预设值上限时，机械臂驱动打磨头做远离待打磨点位运动，注意该类运动一般都是微小距离运动；所述预设值下限为预设打磨力减去允许误差，所述预设值上限为预设打磨力加上允许误差，本实施例允许误差1n，当预设打磨力为10n时，则预设值下限为9n，预设值上限为11n；所述压力传感器工程中也称之为力馈传感器或力馈系统；
72.可选的，所述基于图像识别的扰流板自动打磨方法步骤还包括，图像拍摄前首先确认并调整环境光照度满足扰流板拍摄照度要求；所述确认并调整环境光照度满足扰流板拍摄照度要求包括采集光照度传感器实时测量的光照度，低于最低门限值，系统控制调亮灯源，直至满足光照度要求。
73.由于人工照明一般不会超过照度最大门限，因此当实测光照度高于最高门限值时，表明白天外界阳光过强，系统报警，人工处理，如关闭部分门窗等；本实施例最低门限值设置为200lx(勒克斯)，最高门限值设置为500lx，即一般情况下室内环境光照度控制500lx以下，晴朗白天可以通过开关窗帘设计满足要求，或者直接通过厂房开窗大小和朝向设计
使之永远不会超过最高门限，阴天或夜间则可以通过主动照明实现。
74.光照度确认过程一般为独立自主过程，用于监测灯源亮度变化情况，当亮度变化超过阈值时，系统控制模块发出灯光调节指令，实现灯光亮度调节，确保灯源亮度保持不变，系统开启后自动完成，无需打磨程序关注。
75.关于扰流板固定程序打磨参数确定方法，所述固定程序打磨参数确定方法适用于打磨经验参数确定，其特征在于，常规打磨完成后进行打磨确认，记录打磨过程中的所有组合打磨参数；如果单次打磨即满足要求，则单次打磨参数即为该点位固定程序打磨参数；如果是两次及以上打磨，需进行参数优化，参数优化方法包括：
76.打磨头切换策略不变，区分不同打磨头，针对所述点位记录的组合打磨参数，打磨时长取最大值tmax、打磨转速取最大值vmax，则打磨力
77.f＝(f1*t1*v1+f2*t2*v2+
…
+fn*tn*vn)/(tmax*vmax)；
78.当打磨力计算结果超过门限ft时，以门限值ft为准，此时需适当延长打磨时间，新的打磨时间
79.t＝(f1*t1*v1+f2*t2*v2+
…
+fn*tn*vn)/(ft*vmax)；
80.该优化方案的基本思路是多次打磨的有效耗能与单次打磨的有效耗能一致。
81.常规产品打磨，一般根据扰流板类型或结构参数，预先设置机械臂运动顺序，摄像头对准待打磨的点位，计算获取该点位的打磨参数后进行打磨操作；如果需要确认该点位的打磨效果，一般需要驱动机械臂往回运动重新拍摄已打磨点位并进行图像处理分析，根据分析结果，如果不满足再次确定新的打磨参数，重新打磨；确认满足要求后，记下该点位参数，用于后续经验参数确定。
82.对多张同型号扰流板进行打磨参数确定，获得多组打磨经验参数，对该经验参数进行统计平均，以统计均值作为该型扰流板最终打磨经验参数。
83.本实用新型的基本原理是：通过图像传感器设计，具备了扰流板自动打磨需求或打磨效果的反馈途径；通过压力传感器设计，使得系统具备打磨力度控制的基础；通过光照度传感器设计，能够确保图像拍摄环境光照度的稳定性，避免因环境光不稳定对目标成像和图像分析的影响；三类传感器通过系统控制模块统一控制，结合机械臂或机器人编程，从而可实现对扰流板打磨参数自动确定和全自动打磨。
84.以上所述仅是本实用新型的几个较为系统全面的基于气路控制的扰流板自动打磨系统的实施例，事实上优选方案可以组成更多的实施例，特别是通过改变打磨头设计、传感器安装设计实现略有差异的系统实现，这些组合的本质与本实用新型一致，也应视为本实用新型的保护范围，这里不再一一列举。

技术特征：
1.一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，包括机械臂（1）、打磨头（2）、转速控制装置（3）、系统控制模块（4）、图像传感器（5）、压力传感器（6），其特征在于，所述图像传感器（5）安装于机械臂上，与系统控制模块（4）电连接；所述压力传感器（6）安装于机械臂或打磨头上，所述压力传感器（6）与系统控制模块（4）电连接；所述打磨头（2）包括单向打磨头或双向打磨头且安装于机械臂（1）上；所述转速控制装置（3）包括气路控制装置或电机控制装置，所述系统控制模块（4）与转速控制装置（3）电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述自动打磨系统还包括光照度传感器、灯源，所述光照度传感器安装于固定位置，与系统控制模块（4）电连接。3.根据权利要求2所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述光照度传感器与灯源同步安装于机械臂上，相对位置关系固定。4.根据权利要求1所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述气路控制装置包括单向打磨头气路控制装置或双向打磨头气路控制装置，所述双向打磨头包括第一打磨头（a1）和第二打磨头（b2）。5.根据权利要求1所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述气路控制装置包括分离器、调压通道调压阀、调压通道电磁换向阀和输出通道电磁换向阀；所述调压通道调压阀和调压通道电磁换向阀一一对应构成调压组合。6.根据权利要求5所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述调压通道调压阀包括第一调压阀（q1）、第二调压阀（q2）、第三调压阀（q3），所述调压通道电磁换向阀包括第一电磁换向阀（v1）、第二电磁换向阀（v2）、第三电磁换向阀（v3），所述输出通道电磁换向阀包括第五电磁换向阀（v5），进气经分离器（v4）通过气路分别连接到第一调压阀（q1）、第二调压阀（q2）、第三调压阀（q3）后，再各自接到第一电磁换向阀（v1）、第二电磁换向阀（v2）、第三电磁换向阀（v3），然后同步接入第五电磁换向阀（v5），所述第五电磁换向阀（v5）第一通道（a）、第二通道（b）输出气路分别对应连接第一打磨头（a1）和第二打磨头（b2）。7.根据权利要求6所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀（v1）、第二电磁换向阀（v2）、第三电磁换向阀（v3）包括2位3通电磁换向阀，所述第五电磁换向阀（v5）包括3位5通电磁换向阀。8.根据权利要求4所述的一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述第一打磨头（a1）安装粗砂纸，所述第二打磨头（b2）安装细砂纸。9.根据权利要求1所述的一种扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述电机控制装置包括至少一台调速电机，所述调速电机通过传动装置连接打磨头。10.根据权利要求1所述的一种扰流板自动打磨系统，其特征在于，所述双向打磨头包括第一打磨头和第二打磨头；所述电机控制装置包括一台调速电机，所述调速电机通过传动切换装置分别连接第一打磨头和第二打磨头；或者所述电机控制装置包括两台调速电机，所述调速电机通过传动装置分别连接第一打磨头和第二打磨头。

技术总结
本实用新型公开了一种基于图像传感器的扰流板自动打磨系统，通过图像传感器、压力传感器、光照度传感器与机械臂或机器人系统的一体化设计，能够实现扰流板自动打磨需求或打磨效果的反馈、打磨力度控制，并确保图像拍摄环境光照度的稳定，避免因环境光不稳定对目标成像和图像分析的影响；三类传感器通过系统控制模块统一控制，结合机械臂或机器人编程，从而可实现对扰流板打磨参数自动确定和全自动打磨。磨。磨。


技术研发人员：陈立奎 林科 徐俊 封晓平 黄一
受保护的技术使用者：江阴名鸿车顶系统有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/10/20