一种高精密装配实时校准对位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于机械装配技术领域，涉及一种高精密装配实时校准对位方法及装置，包括装配平台、工控机、视觉镜头、棱镜、机械手；装配平台上放置有下装配件，机械手设于装配平台上方，用于抓取上装配件，并将其装配至下装配件中；棱镜设于伸缩装置上，伸出时位于上、下装配件之间；棱镜的两侧均设有视觉镜头；两个视觉镜头分别通过棱镜获取上装配件、下装配件的实时位置，并通过工控机进行位置对比后，驱动机械手调整上装配件的位置，使上装配件与下装配件对位。本发明专利技术利用棱镜反射原理，通过两个视觉镜头实时获得上、下装配件的位置图像，并完成相对坐标计算，实现了实时定位闭环控制，并且能够消除运动机构的误差，达到高精度装配行业的精度要求。精度要求。精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高精密装配实时校准对位方法及装置


[0001]本专利技术属于机械装配
，涉及一种高精密装配实时校准对位方法及装置。

技术介绍

[0002]高精度装配相对于人和设备都是行业难点，人工装配效率慢，且精度和质量无法把控。目前视觉系统的引入，大大提高了装配质量，但现有视觉定位为非实时定位、非闭环控制、无法消除运动机构带来的误差，仍不能满足高精度装配的需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于解决高精度装配的需求问题，提供一种高精密装配实时校准对位方法及装置。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种高精密装配实时校准对位装置，包括装配平台、工控机、视觉镜头、棱镜、机械手；所述装配平台上放置有待装配的下装配件，所述机械手设于装配平台上方，用于抓取待装配的上装配件，并将其装配至所述下装配件中；
[0006]所述棱镜设于伸缩装置上，伸出时位于下装配件与上装配件之间；所述棱镜的两侧均设有所述视觉镜头；两个所述视觉镜头分别通过棱镜获取上装配件、下装配件的实时位置，并通过工控机进行位置对比后，驱动机械手调整上装配件的位置，使上装配件与下装配件对位。
[0007]进一步，所述棱镜包括两个上下层叠的三棱镜片，所述三棱镜片包括竖直面、水平面、斜面；两个所述三棱镜片的斜面相贴合，两个所述视觉镜头分别与两个所述竖直面一一相对，并分别获取上装配件与下装配件的位置信息。上装配件、下装配件分别通过斜面反射，视觉镜头获得反射图像，并将图像传输至工控机进行处理。
[0008]进一步，所述机械手上设有用于吸附上装配件的吸嘴，所述吸嘴设于转动杆上；所述转动杆与机械手转动连接，其转动角度受工控机控制。
[0009]一种高精密装配实时校准对位方法，采用上述高精密装配实时校准对位装置，两个视觉镜头通过棱镜分别获得上装配件、下装配件的位置图像，工控机通过对比获得的上装配件、下装配件的位置图像，获得上装配件、下装配件的相对位置坐标，并控制机械手带动上装配件移动，使上装配件与下装配件对位，以满足装配。
[0010]进一步，在装配对位前，对两个视觉镜头的初始位置进行校正。
[0011]本专利技术的有益效果在于：
[0012]1)本专利技术利用棱镜反射原理，通过两个视觉镜头实时获得上、下装配件的位置图像，并完成相对坐标计算，实现了实时定位闭环控制，并且能够消除运动机构的误差，达到高精度装配行业的精度要求。
[0013]2)采用本专利技术中的方法及装置，上、下装配件在装夹过程无需采用工装定位，其相对位置通过系统自动纠正，对零部件的盛装摆放无特定要求。
[0014]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0016]图1为本专利技术中高精密装配实时校准对位装置整体示意图；
[0017]图2为本专利技术中棱镜示意图。
[0018]附图标记：1
‑
棱镜；2
‑
第一视觉镜头；3
‑
第二视觉镜头；4
‑
机械手；5
‑
转动杆；6
‑
吸嘴；7
‑
装配平台；8
‑
伸缩气缸；9
‑
上装配件；10
‑
下装配件；11
‑
上三棱镜片；12
‑
下三棱镜片。
具体实施方式
[0019]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0021]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0022]请参阅图1～2，为一种高精密装配实时校准对位装置，包括装配平台7、工控机、视觉镜头、棱镜1、机械手4；装配平台7上放置有待装配的下装配件10，机械手4安装在装配平台7上方，用于抓取待装配的上装配件9，并将其装配至下装配件10中；棱镜1安装在伸缩气缸8上，伸出时位于下装配件10与上装配件9之间，伸缩气缸8通过螺栓固定安装在装配平台7上；棱镜1的两侧分别设置有第一视觉镜头2、第二视觉镜头3；第一视觉镜头2、第二视觉镜头3分别通过棱镜1获取上装配件9、下装配件10的实时位置，并通过工控机进行位置对比后，驱动机械手4调整上装配件9的位置，使上装配件9与下装配件10对位。
[0023]其中，棱镜1包括两个上下层叠的上三棱镜片11、下三棱镜片12，上三棱镜片11、下三棱镜片12均包括竖直面、水平面、斜面；其中两个斜面相贴合，第一视觉镜头2与上三棱镜
片11的竖直面相对，第二视觉镜头3与下三棱镜片12的竖直面相对，上装配件9、下装配件10分别通过斜面反射，视觉镜头获得反射图像，并将图像传输至工控机进行处理。
[0024]机械手4上设置有用于吸附上装配件9的吸嘴6，吸嘴6安装在转动杆5上；转动杆5与机械手4转动连接，其转动角度受工控机控制。
[0025]一种高精密装配实时校准对位方法，采用本实施例中的高精密装配实时校准对位装置，利用第一视觉镜头2、第二视觉镜头3分别通过棱镜1获得上装配件9、下装配件10的实时位置图像，工控机通过对比获得的上装配件9、下装配件10的位置坐标，控制机械手4带动上装配件9移动，使上装配件9与下装配件10对位，以满足装配。并且，在装配对位前，对第一视觉镜头2、第二视觉镜头3的初始位置进行校正，以获得图像初始坐标，工控机根据上装配件9、下装配件10的实时位置图像与初始坐标进行比对，从而获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精密装配实时校准对位装置，其特征在于：包括装配平台、工控机、视觉镜头、棱镜、机械手；所述装配平台上放置有待装配的下装配件，所述机械手设于装配平台上方，用于抓取待装配的上装配件，并将其装配至所述下装配件中；所述棱镜设于伸缩装置上，伸出时位于下装配件与上装配件之间；所述棱镜的两侧均设有所述视觉镜头；两个所述视觉镜头分别通过棱镜获取上装配件、下装配件的实时位置，并通过工控机进行位置对比后，驱动机械手调整上装配件的位置，使上装配件与下装配件对位。2.根据权利要求1所述的高精密装配实时校准对位装置，其特征在于：所述棱镜包括两个上下层叠的三棱镜片，所述三棱镜片包括竖直面、水平面、斜面；两个所述三棱镜片的斜面相贴合，两个所述视觉镜头分别与两个所述竖直面一一相对，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞兴宇，李伟铨，龚家安，
申请(专利权)人：重庆市灵龙自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：