多场景的自动对位方法技术

本发明专利技术提供的一种多场景的自动对位方法，提供了多场景要素下的自动对位的解决方法，依据工件位置状态是否固定，载具位置状态是否固定以及工件放置的精度要求，确定成像装置的数量和位置，并采用机器视觉识别的方法建立起物理点的图像坐标系与空间物理坐标系的对应关系以拟制对机械手位移的数据校正信息。本方法将多种场景的方案集合于一体，平衡实际生产线边机械手操作精度和效率的关系。本发明专利技术的多场景与模板自定义等设计，使得实施项目时，只需基础工程师按步骤操作即可，大大缩短了时间，节约了成本。运用本方法和本系统，可将原本至少上月甚至近半年的实施周期缩短至周甚至是天。

【技术实现步骤摘要】
多场景的自动对位方法
本专利技术涉及自动化
，具体涉及一种机械手的对位方法，其能够预设多种工作场景并依据不同场景实施对应的自动对位方法能够有效的提升工件移入载具的精度。
技术介绍
机械手对位是通过机械手吸取工件，然后摆放到工件框内，将工件与工件框（放置工件的载具）组装的过程。机械手与机器视觉识别系统的结合的对位方法是已知的。本申请中机器视觉的目的是给机器手提供操作物体的信息。利用成像设备获取被测物体的可视化图像并攫取特定的能够实现对应关系的表征特征，将能够实现对应关系的表征特征转换为可被计算机计算的数据信息。依据数据信息实现机器对特定物的识别以及依据物的图像信息数据经过算法推算拟制数据信息并通过计算机校正物在三维空间内的位移偏差。机器视觉识别与机械手的结合，使得机械手能够识别物体，进行相机标定使得物体空间三维的坐标系与视觉识别的坐标系建立起对应关系，并控制机械手的运行轨迹实现自动取移物体。目前的机械手对位配视觉产品的，大多是针对单一组装线进行评估实施的，即单一场景下的动作执行无法变通更无法提供多场景下精准且高效率的机械手对位。场景，定义是机械手将工件移送入载具内的过程所对应的操作环境。影响机械手自动对位有三个重要的场景要素，即工件的摆放位置状态是否固定，载具摆放位置的状态是否固定，以及对工件移送至载具之内的精度要求（精度要求即工件送至载具内的位置与定位位置偏差的范围，高精度现行标记一般是在0.01mm至0.09mm范围可以依据行业惯例而改变）。具体的说，在实际的工厂应用场景下，生产线上工件位置的状态只有两种：一种是工件位置在生产线上的标准位置点上，另一种是工件位置在生产线上随机。前一种状态下机械手沿设定路径机械操作即可，而后一种就需要机械手进行物体的识别以及移动到工件位置。显然的后一种技术难度更大，不仅要能够识别而且要平稳精确的移动到识别物的位置。同理，载具的位置状态也有两种。再者，由工件位置向载具位置移送过程中机械手一定会发生位移偏差的，影响偏差的因素众多如硬件设计进度，动作执行过程中的位移偏差累计等等，这就不可避免的导致机械手吸取工件送入载具时与设定位置之间存在偏差。上述偏差之间体现在诸如工件无法放入载具，或者在载具内斜置不对中等情况。基于此，现有技术中在位置状态固定场景下，可以人工校正根据经验实时调整，在采用视觉识别系统的状态下也可以根据精度要求设计适合的应用方案。但总体来说仍然落入一种场景对应一种解决方案在生产线上完成单一的执行动作而无法应对复杂的多场景要素的变换。一旦生产线场景变换，整个流水作业线上的机械手的将再次配置、调试、试生产直至恢复生产，显然的会耽误生产降低生产效率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多场景的自动对位方法，其目的是提供多场景机械手自动对位的方法，能够根据场景的工件位置状态、载具的位置状态以及工件摆放入载具内的精度要求，确定成像装置的数量、位置以及对应场景的机械手运动路径，使得同一套设备能够应对多种场景下的对位要求。一种多场景的自动对位方法，其至少包括：载物台，其用于放置工件以及放置工件的载具；成像装置，其用于拍摄工件和/或载具的图像用以通过上位机视觉识别算法提供数据信息以获得机械手的位移校正数据；机械手，其用以夹取工件并移送至载具；上位机，预设执行环境的场景的要素可编程的控制成像装置以及机械手的执行动作,所述的环境的场景的要素包括：工件位置，所述的工件位置为在一侧载物台上工件的摆放位置；载具位置，所述的载具位置为在另一侧载物台上载具的摆放位置；以及，工件放置精度要求，所述的工件由工件位置移动至载具位置时，工件放置于载具内的位置偏移量；并依据以下方法实现工件经机械手取移由一侧载物台向另一侧载物台的载具移送：步骤一，依次检验工件位置状态，载具位置状态以及工件放置精度要求；步骤二，根据步骤一确定成像装置的数量以及位置；步骤三，上位机控制成像装置及机械手依据以下逻辑择一执行动作，具体为，当，工件位置状态不固定，载具位置状态固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上或者工件位置的上方，并执行以下动作：成像装置拍摄工件位置图像后机械手取移工件由工件位置移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态固定，工件放置精度要求高，则成像装置为一个固定于工件位置和载具位置之间，并执行以下动作：机械手取移工件并移动至成像装置上方，成像装置拍摄工件位置图像后移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上，并执行以下动作：机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；或者成像装置为一个且固定于载具位置的上方，并执行以下动作：机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；当，工件位置状态不固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上，并执行以下动作：机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置上方第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像后机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方第二成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于载具位置上方第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：第一成像装置拍摄载具位置图像第二成像装置拍工件位置图像后，机械手取移工件由工件位置移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置上方第二成像装置固定于载具上方，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像第二成像装置拍摄载具位置图像后，机械手取移工件由工件位置移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求高，则成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置和载具位置之间第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：机械手取移工件至第一成像装置上方，第一成像装置拍摄工件位置图像后移送至载具位置上方，而后第二成像装置载具位置图像，而后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于载具位置上方第二成像装置固定于工件位置与载具位置之间，并执行以下动作：第一成像装置拍摄载具位置图像，而后机械手取移工件移送至第二成像装置上方拍摄工件位置图像，而后移送至载具内；当，工件位置状态不固定，载具位置状态固定，工件放置精度要求高，则成像装置为两个其中第一成像装置固定于机械手上第二成像装置固定于工件位置与载具位置之间，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像，机械手取移工件移送至第二成像装置上方拍摄工件位置图像，而后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置上方第二成像装置固定于工件位置与载具位置之间，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像，机械手取移工件移送至第二成像装置上方拍摄工件位置图像，而后移送至载具内；当，工件位置状态不固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求高则成像装置为三个其中第一成像装置固定于工件位置上方第二成像位置固定于载具位置上方第三成像装置固定于工件位置和载具位置之间，并执行以下动作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多场景的自动对位方法，其特征在于，其至少包括：载物台，其用于放置工件以及放置工件的载具；成像装置，其用于拍摄工件和/或载具的图像用以通过上位机视觉识别算法提供数据信息以获得机械手的位移校正数据；机械手，其用以吸取件并移送至载具；上位机，预设执行环境的场景的要素、可编程的控制成像装置，以及机械手的执行动作，所述的环境的场景的要素包括：工件位置，所述的工件位置为在一侧载物台上工件的摆放位置；载具位置，所述的载具位置为在另一侧载物台上载具的摆放位置；以及，工件放置精度要求，所述的工件由工件位置移动至载具位置时，工件放置于载具内的位置偏移量；上位机将依据场景要素判断控制机械手依照逻辑择一执行动作。

【技术特征摘要】
1.一种多场景的自动对位方法，其特征在于，其至少包括：载物台，其用于放置工件以及放置工件的载具；成像装置，其用于拍摄工件和/或载具的图像用以通过上位机视觉识别算法提供数据信息以获得机械手的位移校正数据；机械手，其用以吸取件并移送至载具；上位机，预设执行环境的场景的要素、可编程的控制成像装置，以及机械手的执行动作，所述的环境的场景的要素包括：工件位置，所述的工件位置为在一侧载物台上工件的摆放位置；载具位置，所述的载具位置为在另一侧载物台上载具的摆放位置；以及，工件放置精度要求，所述的工件由工件位置移动至载具位置时，工件放置于载具内的位置偏移量；上位机将依据场景要素判断控制机械手依照逻辑择一执行动作。2.根据权利要求1所述的一种多场景的自动对位方法，其特征在于，所述的上位机将依据场景要素判断控制机械手依照逻辑择一执行动作是依据以下方法实现工件经机械手取移由一侧载物台向另一侧载物台的载具移送：步骤一，依次检验工件位置状态，载具位置状态以及工件放置精度要求；步骤二，根据步骤一确定成像装置的数量以及位置；步骤三，上位机控制成像装置及机械手依据以下逻辑择一执行动作，具体为，当，工件位置状态不固定，载具位置状态固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上或者工件位置的上方，并执行以下动作：成像装置拍摄工件位置图像后机械手取移工件由工件位置移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态固定，工件放置精度要求高，则成像装置为一个且固定于工件位置和载具位置之间，并执行以下动作：机械手取移工件并移动至成像装置上方，成像装置拍摄工件位置图像后移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上，并执行以下动作：机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方，成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；或者成像装置为一个且固定于载具位置的上方，并执行以下动作：成像装置拍摄载具位置图像后，机械手取移工件由工件位置移送至载具内；当，工件位置状态不固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求低，则成像装置为一个且固定于机械手上，并执行以下动作：成像装置拍摄工件位置图像后，机械手取移工件至载具位置上方，成像装置拍摄载具位置图像后，将工件移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置上方、第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像后机械手取移工件由工件位置移送至载具位置上方，第二成像装置拍摄载具位置图像后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于载具位置上方第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：第一成像装置拍摄载具位置图像，第二成像装置拍摄工件位置图像后，机械手取移工件由工件位置移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置固定于工件位置上方，第二成像装置固定于载具上方，并执行以下动作：第一成像装置拍摄工件位置图像，第二成像装置拍摄载具位置图像后，机械手取移工件由工件位置移送至载具内；当，工件位置状态固定，载具位置状态不固定，工件放置精度要求高，则成像装置为两个，其中第一成像装置固定于工件位置和载具位置之间，第二成像装置固定于机械手上，并执行以下动作：机械手取移工件至第一成像装置上方，第一成像装置拍摄工件位置图像后移送至载具位置上方，而后第二成像装置拍摄载具位置图像，而后移送至载具内；或者成像装置为两个其中第一成像装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：江浩，
申请(专利权)人：苏州乐佰图信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32