一种基于机械手的实时在线检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术适用于检测技术领域，提供了一种基于机械手的实时在线检测方法及检测系统，该实时在线检测方法包括以下步骤：机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划；在连续运动过程中触发拍摄设备对待测物体进行拍摄；将所述拍摄设备拍摄到的图像进行实时处理。该实时在线检测方法实现了在线飞行检测，提高了检测效率，并且为进一步分离和剔除不良品奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测
，尤其涉及一种基于机械手的实时在线检测方法及检测系统。
技术介绍
随着先进制造向着数字化、网络化、智能化方向发展，许多产品在生产制造过程中的不同阶段都需要对各种技术指标进行在线检测，及时发现质量问题，并进行补救或剔除不良品，以免其流入下一道工序。尽管目前的生产过程自动化水平不断提高，但仍然需要大量的人力来从事检测和处理工作，由人员对产品在各个生产工序中进行目检，不仅效率和可靠性低，而且在劳动力成本不断攀升的背景下，大大增加了企业的生产成本，降低了竞争力。因此，如何尽早发现生产过程中的产品质量问题，节省人工，降低生产成本，提高生产效率变得越来越迫切。传统的检测方法大多数为人工检测，由人员根据需要的检测标准对该工序生产出的产品进行检测，这种方法最明显的缺陷就是效率极其低下，准确率不能保证，人员容易疲劳，无法长时间保持良好的工作效率和质量。现在市面上也有部分自动化或半自动化甚至加入视觉的检测设备，但现有的自动检测设备功能单一、效率较低、且操作复杂。以钣金件的检测为例，采用现有的视觉技术进行检测时，由于摄像头通常固定在某个具体的位置，主要针对小尺寸的平面钣金件进行检测，能够适应的产品种类有限，当需要检测不同尺寸的钣金件时通用性不强。个别能够对大尺寸的钣金件进行检测的设备，也只能通过示教的方法，对结构简单的零件进行检测。这对于未来追求产品个性的“多品种、小批量”的生产特点来说，操作的复杂度以及效率低都成为明显的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供基于机械手的实时在线检测方法及检测系统，旨在解决现有的检测设备不能在运动过程中对待测物体进行检测的问题。本专利技术是这样实现的，一种基于机械手的实时在线检测方法，包括以下步骤：机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划；在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄；将所述拍摄设备拍摄到的图像进行实时处理。进一步地，所述沿预设轨迹运动，所述机械手预设轨迹根据待测物体规划具体包括：使所述拍摄设备与待测物体的表面垂直，且与所述待测物体表面预置一预置距离；接收待测物体形状的图纸；根据所述图纸生成若干条预设轨迹，所述若干条预设轨迹覆盖所述待测物体的每一待测表面；机械手依次沿每一条所述预设轨迹运动。进一步地，所述在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄具体包括：在每一预设轨迹上，每间隔一固定距离触发所述拍摄设备对所述待测物体进行拍摄，所述固定距离设置为使间隔该固定距离前后拍摄到的两幅图像具有重叠部分；按照所述固定距离的时间顺序将所述图像进行排序。进一步地，在所述沿预设轨迹运动，撰述预设轨迹根据待测物体规划前，还包括以下坐标系标定步骤：使机械手上分中棒末端的球体分别与待测物体所处的工位台上的每个标定球相接触；所述分中棒末端的球体与所述标定球接触时，记录每个标定球四个不同接触位置的坐标值；根据所述坐标值计算出每个标定球的球心坐标值，根据所述标定球的球心坐标值得到所述待测物体的坐标系的参数。进一步地，所述拍摄设备及拍摄时需要配合使用的光源固设于所述机械手末端，且位于所述机械手靠近所述待测物体的一端。本专利技术还提供一种基于机械手的实时在线检测系统，包括：运动模块，使机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划；拍摄模块，在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄；实时处理模块，将所述拍摄设备拍摄到的图像进行实时处理。进一步地，所述运动模块具体包括：设置单元，使所述拍摄设备与待测物体的表面垂直，且与所述待测物体表面预置一预置距离；接收单元，接收待测物体形状的图纸；轨迹形成单元，根据所述图纸生成若干条预设轨迹，所述若干条预设轨迹覆盖所述待测物体的每一待测表面；运动单元，使机械手依次沿每一条所述预设轨迹运动。进一步地，所述拍摄模块具体包括：拍摄控制单元，在每一预设轨迹上，每间隔一固定距离触发所述拍摄设备对所述待测物体进行拍摄，所述固定距离设置为使间隔该固定距离前后拍摄到的两幅图像具有重叠部分；图像形成单元，按照所述固定距离的时间顺序将所述图像进行排序。进一步地，所述实时在线检测系统还包括标定模块，所述标定模块用于对放置所述待测物体的工位台的平面进行坐标确定，所述标定模块具体包括：触碰单元，使机械手上分中棒末端的球体分别与待测物体所处的工位台上的每个标定球相接触；坐标记录单元，所述分中棒末端的球体与所述标定球接触时，记录每个标定球四个不同接触位置的坐标值；计算单元，根据所述坐标值计算出每个标定球的球心坐标值，根据所述标定球的球心坐标值得到所述待测物体的坐标系的参数。进一步地，所述拍摄设备及拍摄时需要配合使用的光源固设于所述机械手末端，且位于所述机械手靠近所述待测物体的一端。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：所述的实时在线检测方法根据待测物体的具体形状将检测时机械手所要运动的预设轨迹设置好后，机械手能够沿着预设轨迹运动，并在连续运动的过程中对待测物体进行拍摄，实现了在线飞行检测，提高了检测的效率，并且为进一步分离和剔除不良品奠定了基础。附图说明图1是本专利技术实施例提供的自动检测设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的自动检测系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的基于机械手的实时在线检测方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的又一基于机械手的实时在线检测方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的基于机械手的实时在线检测系统的模块示意图；图6是待测物体钣金件的CAD示意图；图7是本专利技术根据待测物体的图纸对待测物体进行规划拍照位置的示意图；图8A至图8E分别是本专利技术实施例中预设轨迹的规划示意图；图9A和图9B分别是一个待测物体不同面上的预设轨迹示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提出一种基于机械手的实时在线检测方法，在检测时根据待测物体的具体形状将摄像头和光源安装在不同类型和不同轴数的机械手上，把多轴机械手运动的灵活性、抓取能力和摄像头的机器视觉检测能力相结合，再通过运动控制的软件和视觉处理算法，实现了产品实时在线的质量检查、测量和处理的一体化。请参阅图1，为本专利技术一实施例提供的自动检测设备的结构示意图，该自动检测设备包括机械手11、拍摄设备12和控制器(未在图中标示出)，所述机械手11沿着根据待测物体进行规划的预设轨迹运动，所述机械手11具有固定端15与检测端16，检测端16也就是机械手11的末端，所述固定端15用于固定所述机械手11，所述检测端16用于固定所述拍摄设备12。所述控制器用于在所述机械手11运动时发送拍摄指令给所述拍摄设备12。所述拍摄设备12根据接收到的所述拍摄指令对待测物体进行拍摄。本实施例中，机械手11可以是多轴机械手，采用多轴机械手可以使得运动更加灵活，且提高了抓取能力。在拍摄时，使拍摄设备12垂直待测物体的表面，并保持固定的距离，以确保拍摄到的图像足够清晰。固定的距离一般根据待测物体的结构及拍摄设备12的参数进行设置，比如，固定的距离可以设置为2cm、3cm、5cm、10cm等。当对待测物体进行检测时，机械手11沿着预设轨迹运动，被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机械手的实时在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划；在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄；将所述拍摄设备拍摄到的图像进行实时处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于机械手的实时在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划；在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄；将所述拍摄设备拍摄到的图像进行实时处理。2.根据权利要求1所述的实时在线检测方法，其特征在于，所述机械手沿预设轨迹运动，所述预设轨迹根据待测物体规划具体包括：使所述拍摄设备与待测物体的表面垂直，且与所述待测物体表面预置一预置距离；接收待测物体形状的图纸；根据所述图纸生成若干条预设轨迹，所述若干条预设轨迹覆盖所述待测物体的每一待测表面；机械手依次沿每一条所述预设轨迹运动。3.根据权利要求1所述的实时在线检测方法，其特征在于，所述在连续运动过程中触发拍摄设备对所述待测物体进行拍摄具体包括：在每一预设轨迹上，每间隔一固定距离触发所述拍摄设备对所述待测物体进行拍摄，所述固定距离设置为使间隔该固定距离前后拍摄到的两幅图像具有重叠部分；按照所述固定距离的时间顺序将所述图像进行排序。4.根据权利要求1所述的实时在线检测方法，其特征在于，在所述沿预设轨迹运动，撰述预设轨迹根据待测物体规划前，还包括以下坐标系标定步骤：使机械手上分中棒末端的球体分别与待测物体所处的工位台上的每个标定球相接触；所述分中棒末端的球体与所述标定球接触时，记录每个标定球四个不同接触位置的坐标值；根据所述坐标值计算出每个标定球的球心坐标值，根据所述标定球的球心坐标值得到所述待测物体的坐标系的参数。5.根据权利要求1至4任一所述的实时在线检测方法，其特征在于，所述拍摄设备及拍摄时需要配合使用的光源固设于所述机械手末端，且位于所述机械手靠近所述待测物体的一端。6.一种基于机械手的实时在线检测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建铭，程辉辉，王旭照，李琮玮，麦焯伟，
申请(专利权)人：深圳市德富强机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44