确定用于加工工件的点的方法和设备技术

一种确定用于加工工件的点的方法和设备，该方法包括：获取表示与工件相关联的模型的轮廓的多个模型轮廓点以及表示用于加工该模型的位置的模型点

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定用于加工工件的点的方法和设备


[0001]本公开的示例性实施例通常涉及工业机器人领域，且更特别地涉及一种确定用于由工业机器人加工工件的点的方法和设备
。

技术介绍

[0002]可以在各种领域中使用机器人
。
例如，可以控制机器人来辅助工件的焊接或涂胶
。
对于一些产品来说，加工精度的要求变得越来越重要，诸如电子装置的自动化生产中
。
[0003]在高精度加工的常规解决方案中，工件装载和夹持与工件机加工的未对齐将引起加工路径的偏移
。
相应地带来了质量问题
。
提出了一些方法，但它们并不令人满意
。
因此，需要借助于机器人来改进对工件的加工精度
。

技术实现思路

[0004]本公开的示例性实施例提出了一种用以至少解决现有技术中的问题和
/
或潜在问题的解决方案
。
[0005]在第一方面，本公开的示例性实施例涉及一种确定用于加工工件的点的方法
。
该方法包括：获取表示与工件相关联的模型的轮廓的多个模型轮廓点以及表示用于加工该模型的位置的模型点；获取表示工件的轮廓的多个工件轮廓点；以及基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点，来确定对应于模型点的用于加工工件的工件点
。
[0006]根据本公开的示例性实施例，可以改进加工路径的精度
。
[0007]在一些示例性实施例中，确定工件点包括：基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点将工件对齐到模型；以及基于对应于模型点的点来识别工件点，该模型点映射到经对齐的工件的轮廓
。
以这种方式，可消除由工件定位不当引起的误差，从而改进加工精度
。
[0008]在一些示例性实施例中，将工件对齐到模型包括：基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点来确定工件矩阵，该工件矩阵用于将所述多个模型轮廓点变换为所述多个工件轮廓点；并且识别工件点包括：基于工件矩阵和模型点来确定工件点
。
以这种方式，可消除由工件制造偏差引起的误差，从而进一步改进加工精度
。
[0009]在一些示例性实施例中，确定工件点包括：基于模型点来确定模型的模型凹槽的模型剖面，该模型凹槽适于加工模型；基于所述多个工件轮廓点来确定工件的工件凹槽的工件剖面，该工件凹槽适于加工工件；以及基于工件剖面中的点的偏移量来确定工件点，该偏移量是基于模型剖面与工件剖面之间的位置关系
。
利用这些示例性实施例，借助于模型和工件的剖面，可以补偿凹槽的每个剖面中的误差以确保加工的精度
。
[0010]在一些示例性实施例中，确定模型剖面包括：基于模型点和紧邻该模型点的两个模型点来确定中心点，该模型点和这两个模型点到中心点的距离相等；基于中心点以及该模型点和这两个模型点来确定圆，该圆的中心是中心点；确定该模型点相对于圆的切线；以及基于切线来确定该模型点处的模型剖面
。
以这种方式，可以以可靠且直接的方式获得模
型剖面
。
[0011]在一些示例性实施例中，工件是表示基于模型的理想工件的样本工件；并且该方法还包括：获取表示将要加工的目标工件的轮廓的多个目标工件轮廓点；以及基于所述多个模型轮廓点和所述多个目标工件轮廓点来确定对应于模型点的用于加工工件的目标工件点
。
以这种方式，可以将用于加工样本工件的点调整到合理的位置
。
[0012]在一些示例性实施例中，该方法还包括：接收表示用于调整工件点的偏移量的输入；以及基于该输入来调整目标工件点
。
利用这些示例性实施例，用户无需专业知识就可以直接调整用于加工的点
。
[0013]在一些示例性实施例中，该方法还包括：基于目标工件点来加工目标工件
。
以这种方式，可以准确的方式进行对目标工件的加工
。
[0014]在一些示例性实施例中，获取所述多个工件轮廓点包括：从
3D
相机获取所述多个工件轮廓点；并且加工工件包括基于以下各者中的任一者来加工工件：涂胶操作
、
钻孔操作
、
机加工操作
、
焊接操作
。
以这种方式，可以在各种场景中应用根据本公开的示例性实施例
。
[0015]在第二方面，本公开的示例性实施例涉及一种用于确定用于加工工件的点的设备
。
该设备包括：模型获取模块，其被配置成获取表示与工件相关联的模型的轮廓的多个模型轮廓点以及表示用于加工该模型的位置的模型点；工件获取模块，其被配置成获取表示工件的轮廓的多个工件轮廓点；以及工件确定模块，其被配置成基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点来确定对应于模型点的用于加工工件的工件点
。
[0016]在一些示例性实施例中，工件确定模块包括：工件对齐模块，其被配置成基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点将工件对齐到模型；以及工件识别模块，其被配置成基于对应于模型点的点来识别工件点，该模型点映射到经对齐的工件的轮廓
。
[0017]在一些示例性实施例中，工件对齐模块还包括：矩阵确定模块，其被配置成基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点来确定工件矩阵，该工件矩阵用于将所述多个模型轮廓点变换为所述多个工件轮廓点；并且工件识别模块还被配置成基于工件矩阵和模型点来确定工件点
。
[0018]在一些示例性实施例中，工件确定模块包括：模型剖面模块，其被配置成基于模型点来确定模型的模型凹槽的模型剖面，该模型凹槽适于加工模型；以及工件剖面模块，其被配置成基于所述多个工件轮廓点来确定工件的工件凹槽的工件剖面，该工件凹槽适于加工工件；并且工件确定模块还被配置成基于工件剖面中的点的偏移量来确定工件点，该偏移量是基于模型剖面与工件剖面之间的位置关系
。
[0019]在一些示例性实施例中，模型剖面模块包括：点确定模块，其被配置成基于模型点和紧邻该模型点的两个模型点来确定中心点，该模型点和这两个模型点到中心点的距离相等；圆确定模块，其被配置成基于中心点以及该模型点和这两个模型点来确定圆，该圆的中心是中心点；切线确定模块，其被配置成确定该模型点相对于圆的切线；并且其中模型剖面模块被配置成基于切线来确定该模型点处的模型剖面
。
[0020]在一些示例性实施例中，工件是表示基于模型的理想工件的样本工件；并且该设备还包括：目标工件获取模块，其被配置成获取表示将要加工的目标工件的轮廓的多个目标工件轮廓点；以及目标工件确定模块，其被配置成基于所述多个模型轮廓点和所述多个
目标工件轮廓点来确定对应于模型点的用于加工工件的目标工件点
。
[0021]在一些示例性实施例中，该设备还包括：输入接收模块，其被配置成接收表示用于调整工件点的偏移量的输入；以及调整模块，其被配置成基于该输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种确定用于加工工件的点的方法，所述方法包括：获取表示与所述工件相关联的模型的轮廓的多个模型轮廓点以及表示用于加工所述模型的位置的模型点；获取表示所述工件的轮廓的多个工件轮廓点；以及基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点，来确定对应于所述模型点的用于加工所述工件的工件点
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中确定所述工件点包括：基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点将所述工件对齐到所述模型；以及基于对应于所述模型点的点来识别所述工件点，所述模型点映射到经对齐的所述工件的轮廓
。3.
根据权利要求2所述的方法，其中将所述工件对齐到所述模型包括：基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点来确定工件矩阵，所述工件矩阵用于将所述多个模型轮廓点变换为所述多个工件轮廓点；并且识别所述工件点包括：基于所述工件矩阵和所述模型点来确定所述工件点
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中确定所述工件点包括：基于所述模型点来确定所述模型的模型凹槽的模型剖面，所述模型凹槽适于加工所述模型；基于所述多个工件轮廓点来确定所述工件的工件凹槽的工件剖面，所述工件凹槽适于加工所述工件；以及基于所述工件剖面中的点的偏移量来确定所述工件点，所述偏移量是基于所述模型剖面与所述工件剖面之间的位置关系
。5.
根据权利要求4所述的方法，其中确定所述模型剖面包括：基于模型点和紧邻所述模型点的两个模型点来确定中心点，所述模型点和所述两个模型点到所述中心点的距离相等；基于所述中心点以及所述模型点和所述两个模型点来确定圆，所述圆的中心是所述中心点；确定所述模型点相对于所述圆的切线；以及基于所述切线来确定所述模型点处的所述模型剖面
。6.
根据权利要求1所述的方法，其中所述工件是表示基于所述模型的理想工件的样本工件；并且所述方法还包括：获取表示将要加工的目标工件的轮廓的多个目标工件轮廓点；以及基于所述多个模型轮廓点和所述多个目标工件轮廓点来确定对应于所述模型点的用于加工所述工件的目标工件点
。7.
根据权利要求6所述的方法，还包括：接收表示用于调整所述工件点的偏移量的输入；以及基于所述输入来调整所述目标工件点
。8.
根据权利要求6或7所述的方法，还包括：基于所述目标工件点来加工所述目标工件
。9.
根据权利要求1所述的方法，其中获取所述多个工件轮廓点包括：从
3D
相机获取所述多个工件轮廓点；并且加工所述工件包括基于以下各者中的任一者来加工所述工件：
涂胶操作
、
钻孔操作
、
机加工操作和焊接操作
。10.
一种用于确定用于加工工件的点的设备，所述设备包括：模型获取模块，其被配置成获取表示与所述工件相关联的模型的轮廓的多个模型轮廓点以及表示用于加工所述模型的位置的模型点；工件获取模块，其被配置成获取表示所述工件的轮廓的多个工件轮廓点；以及工件确定模块，其被配置成基于所述多个模型轮廓点和所述多个工件轮廓点，来确定对应于所述模型点的用于加工所述工件的工件点

【专利技术属性】
技术研发人员：阎文舟，朱统帅，蒋伦，陈昊，于晓迪，
申请(专利权)人：ABB，
类型：发明
国别省市：