本發(fā)明涉及自動組裝領(lǐng)域，特別是涉及一種高精度自動組裝機(jī)的計算方法。

背景技術(shù)：

組裝工作最初是由人力去完成的，通過人手工工作去完成產(chǎn)品的組裝。隨著勞動力成本的上漲，人力價格不斷上漲，企業(yè)生產(chǎn)成本也隨之上漲。因?yàn)槿肆﹃惐镜纳蠞q，自動組裝來代替人力的需求也越來越高。目前，工業(yè)生產(chǎn)中自動組裝正得到越來越多的應(yīng)用，目前市場上用到的自動組裝主要是使用機(jī)械手臂運(yùn)動到固定位置抓取物料擺放到需要安裝的位置。這樣來進(jìn)行重復(fù)大量的工作。這樣的生產(chǎn)方法大大的降低了人力的需求，同時，人長期重復(fù)同樣動作的勞動會容易疲勞，這很可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至引發(fā)生產(chǎn)事故。用機(jī)器代替人來進(jìn)行組裝可以很好的避免這些問題的發(fā)生。

傳統(tǒng)的自動組裝生產(chǎn)中，需要物料位置固定，安裝位置也需要固定，同時組裝的精度不高。這種生產(chǎn)方式在產(chǎn)品精度要求非常高的時候就很難實(shí)現(xiàn)。這個時候高精度自動組裝機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。高精度自動組裝機(jī)是通過高精度機(jī)械手運(yùn)轉(zhuǎn)，輔以工業(yè)相機(jī)來進(jìn)行拍照定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精度組裝。此外高精度組裝，一般的生產(chǎn)工人手工組裝很難達(dá)到產(chǎn)品需要的要求，同時生產(chǎn)效率遠(yuǎn)不如高精度組裝機(jī)的生產(chǎn)效率。此外，取料點(diǎn)和放料點(diǎn)由于相機(jī)定位而不必需要嚴(yán)格的固定在某個點(diǎn)位或者工位上，只需要相機(jī)能夠拍到目標(biāo)的所在位置就可以進(jìn)行工作，可以簡化機(jī)構(gòu)的設(shè)計。在組裝高精度產(chǎn)品的時候，高精度組裝機(jī)有著普通自動組裝設(shè)備所無法比擬的優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度自動組裝機(jī)的計算方法，通過高精度機(jī)械手運(yùn)轉(zhuǎn)，輔以工業(yè)相機(jī)來進(jìn)行拍照定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精度組裝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種高精度自動組裝機(jī)的計算方法，包括：

第一步，機(jī)械手從待機(jī)位置運(yùn)動到取料點(diǎn)拍照位置處，相機(jī)對物料進(jìn)行拍照確定物料所在的具體位置以及偏移的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送給機(jī)械手，機(jī)械手根據(jù)參數(shù)自動補(bǔ)正后取料，取料后機(jī)械手向中間拍照處移動；

第二步，機(jī)械手運(yùn)動到中間拍照處，相機(jī)對機(jī)械手上的物料拍照獲取物料在機(jī)械手的夾爪或者吸嘴上相對目標(biāo)參考位置的偏移量和偏移角度，獲取的參數(shù)發(fā)送給機(jī)械手用于放料位置補(bǔ)正，機(jī)械手帶著物料向放料點(diǎn)拍照位置移動；

第三步，機(jī)械手運(yùn)動到放料點(diǎn)拍照位置，相機(jī)對放料點(diǎn)進(jìn)行拍照獲取放料點(diǎn)具體的位置，獲取的參數(shù)發(fā)給機(jī)械手，之后由機(jī)械手計算出坐標(biāo)并運(yùn)動到具體的放料位置，結(jié)合之前中間拍照處的補(bǔ)正參數(shù)進(jìn)行放料，放料完成后，整個物料組裝過程完成。

需要用到的計算數(shù)據(jù)：

1、相機(jī)在取料點(diǎn)拍照位置拍照完成之后獲取所需要抓取的物料的位置在相機(jī)視角當(dāng)中的位置像素值。

2、相機(jī)在中間拍照處獲取物料在夾爪或者吸嘴上的相對位置像素值。

3、相機(jī)在放料點(diǎn)拍照位置獲取放料點(diǎn)在像素當(dāng)中的具體位置像素值。

4、所述相機(jī)包括向上的固定相機(jī)和固定在機(jī)械手上的移動相機(jī)；采集固定相機(jī)與機(jī)械手之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系，校準(zhǔn)移動相機(jī)與機(jī)械手之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過將核心思路集成在一起，其他控制信號可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增減，設(shè)計人員只需要根據(jù)實(shí)際情況更改外部機(jī)構(gòu)來進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計，進(jìn)而降低設(shè)計難度；在實(shí)際使用中避免了使用者繁重的計算工作，使用者只需要獲取最原始的相機(jī)像素數(shù)值，不必要再自己去計算轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的坐標(biāo)值，通過算法自身的功能去實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的坐標(biāo)值，避免了計算量過大的問題，縮短了設(shè)計周期；在產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，如果出現(xiàn)問題需要重新校準(zhǔn)，那么現(xiàn)場人員只需要重新運(yùn)行自動校準(zhǔn)程序，重新校準(zhǔn)工作點(diǎn)位就可以很快的完成重新校準(zhǔn)的工作，方便了現(xiàn)場人員的使用，縮短了修理時間，減少了由于修理時間過長而帶來的生產(chǎn)上的損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種高精度自動組裝機(jī)的計算方法中自動組裝機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記如下：1、機(jī)械手；2、固定相機(jī)；3、移動相機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括：

高精度自動組裝機(jī)是借助高精度夾具，機(jī)械手以及工業(yè)相機(jī)等來實(shí)現(xiàn)高精度自動組裝的。由于產(chǎn)品精度要求較高（0.1mm以下），所需要的夾具精度也需要很高（0.01mm級）。機(jī)械手本身重復(fù)定位誤差0.02mm，工業(yè)相機(jī)一條像素的精度0.01mm。綜上，組裝的產(chǎn)品是可以達(dá)到0.1mm以下的精度的。

一種高精度自動組裝機(jī)的計算方法，包括：

第一步，機(jī)械手1從待機(jī)位置運(yùn)動到取料點(diǎn)拍照位置處，移動相機(jī)3對物料進(jìn)行拍照確定物料所在的具體位置以及偏移的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送給機(jī)械手，機(jī)械手根據(jù)參數(shù)自動補(bǔ)正后取料，取料后機(jī)械手向中間拍照處移動；

第二步，機(jī)械手運(yùn)動到中間拍照處，固定相機(jī)2對機(jī)械手1上的物料拍照獲取物料在機(jī)械手的夾爪或者吸嘴上相對目標(biāo)參考位置的偏移量和偏移角度，獲取的參數(shù)發(fā)送給機(jī)械手用于放料位置補(bǔ)正，機(jī)械手帶著物料向放料點(diǎn)拍照位置移動；

第三步，機(jī)械手運(yùn)動到放料點(diǎn)拍照位置，移動相機(jī)3對放料點(diǎn)進(jìn)行拍照獲取放料點(diǎn)具體的位置，獲取的參數(shù)發(fā)給機(jī)械手，之后由機(jī)械手計算出坐標(biāo)并運(yùn)動到具體的放料位置，結(jié)合之前中間拍照處的補(bǔ)正參數(shù)進(jìn)行放料，放料完成后，整個物料組裝過程完成。

組裝過程中需要收集的參數(shù)包括相機(jī)在取料點(diǎn)拍照位置拍照完成之后獲取所需要抓取的物料的位置在相機(jī)視角當(dāng)中的位置像素值。相機(jī)在中間拍照處獲取物料在夾爪或者吸嘴上的相對位置像素值。相機(jī)在放料點(diǎn)拍照位置獲取放料點(diǎn)在像素當(dāng)中的具體位置像素值。所述相機(jī)包括向上的固定相機(jī)2和固定在機(jī)械手1上的移動相機(jī)3；需要獲取固定相機(jī)2與機(jī)械手1之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系，移動相機(jī)3與機(jī)械手1之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換需要通過機(jī)械手本身的相機(jī)校準(zhǔn)程序來進(jìn)行校準(zhǔn)。在實(shí)際設(shè)計當(dāng)中，相機(jī)拍照的穩(wěn)定性和校點(diǎn)是最關(guān)鍵的部分，相機(jī)拍照不能波動過大，校準(zhǔn)的點(diǎn)位也要保證最貼近工作需求。這兩點(diǎn)直接影響到產(chǎn)品制作的精度。設(shè)備上的夾具夾緊相機(jī)，相機(jī)等在工作過程當(dāng)中要保證不能有松動，校準(zhǔn)的點(diǎn)位不能有過大的偏差。

本發(fā)明通過將核心思路集成在一起，其他控制信號可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增減，設(shè)計人員只需要根據(jù)實(shí)際情況更改外部機(jī)構(gòu)來進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計，降低設(shè)計難度；在實(shí)際使用中避免了使用者繁重的計算工作，使用者只需要獲取最原始的相機(jī)像素數(shù)值，不必要再自己去計算轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的坐標(biāo)值，通過算法自身的功能去實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的坐標(biāo)值，避免了計算量過大的問題，縮短了設(shè)計周期；在產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，如果出現(xiàn)問題需要重新校準(zhǔn)，那么現(xiàn)場人員只需要重新運(yùn)行自動校準(zhǔn)程序，重新對點(diǎn)就可以很快的完成重新校準(zhǔn)的工作，方便了現(xiàn)場人員的使用，縮短了修理時間，減少了由于修理時間過長而帶來的生產(chǎn)上的損失。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。