传统喷涂系统存在喷涂效率低、喷涂环境恶劣、喷涂质量无法保障等问题,而由喷涂机器人实现的自动喷涂系统不仅解决了传统喷涂系统存在的问题,而且使用喷涂机器人代替喷涂工人在恶劣环境中进行工作。然而,目前的自动喷涂系统只适用于一些生产量大、产品单一的大型企业,而对于一些生产量小、产品多样的中小企业,自动喷涂系统不能得到很好地应用。基于以上问题,本课题以广州宁基智能系统有限公司的门板喷涂项目为背景设计了一套基于机器视觉的自动喷涂系统。该系统不仅实现了对不同工件的自动检测与喷涂,而且大大降低了生产成本。本文根据系统功能将其分成三大模块:运输模块、机器视觉模块、喷涂机器人模块。运输模块采用两条输送链、提升机以及光电传感器等设备,实现了快速、准确地将工件运输到图像检测区域与喷涂区域的功能。针对喷涂环境的特殊性完成了机器视觉模块硬件设备的选型,并详细的分析了用于工件类型判断与尺寸测量的图像处理算法,如直方图均衡化、去噪、阈值分割、边缘检测以及直线检测等,最后使用传统的标定方法对机器视觉系统进行标定。在喷涂机器人模块中建立了圆锥形喷涂模型以及利用β分布模型建立了涂层累积速率模型,使用涂层的厚度方差作为涂层均匀性的评价函数,根据工件的物理特征提出了一种基于平面梯度的路径规划算法。最后,针对机器视觉模块设计了一套基于HALCON与WinForm的机器视觉检测软件;针对喷涂机器人模块在RobotStudio应用软件中使用IRB5500喷涂机器人实现了工件喷涂路径的仿真与验证。