程 欣

（上海纳铁福传动系统有限公司，上海 201315）

1 引言

对于锻造、冷精整等传统制造工艺的开发流程；在试产之前，一般采用CAE 有限元软件方式对模具设计和坯料成形过程进行数字网格变形模拟，在模拟过程中通过理论变形量和过往的经验调整，诸如：材料摩擦系数，材料变形系数等；试产后的零件一般通过三坐标打点或轨迹扫描的方法进行测量；在实际试制中，由于三坐标测量仪本身成本高、测量效率较低，故很难实现对新工艺新零件在前期开发试产阶段的快速测量和模具调整；而3D 扫描技术能很好的解决试产中的自动化检测和数字化分析。

本文主要阐述3D 结构光视觉技术在工业机器人上下料抓取作业，以及3D 蓝光LED 扫描技术在零件冷精整后，对于零件的快速参数化扫描测量的应用。

2 结构光技术概述

结构光法是指投射到物体表面上的编码团被其调制，所形成的变形条纹图像蕴含了物体的深度信息[1-2]。由摄像机记录这些条纹图像，通过图像处理便可以获得物体的三维形状。

3 工业机器人3D 视觉系统设计

3.1 视觉相机原理

视觉相机获取深度图像常见技术分为四类：被动式和主动式，接触式和非接触式。被动式传感器指只能被动接受目标反射或辐射回来的能量，如立体式摄像系统，它根据摄像头数目不同可以分为双目立体视觉系统和多目立体视觉协系统。主动式传感器是指目标发射电磁波或激光等能量信息，然后收集从目标反射回来的能量信息的传感器，常见的方法如合成孔径雷达、结构光、飞行时间（TOF）法等。……