[發(fā)明專利]一種零部件高度尺寸的2D激光測量方法

在審

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108627103A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃微;徐年豐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華太數(shù)控技術(shù)有限公司;上海華太信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/30;G01B11/24
• 代理公司: 上海灣谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

本發(fā)明公開了一種零部件高度尺寸的2D激光測量方法，包括以下步驟：校準2D激光傳感器、機器人相機標定，建立圖像模板，精確定位待測工件，采集待測工件輪廓，計算相對高度值，計算管控尺寸。本發(fā)明的2D激光測量方法能夠精確的求出待測工件的高度差及與高度相關(guān)的待測工件的評價參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)自動化檢測，具體涉及一種零部件高度尺寸的2D激光測量方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展也越來越快，在工業(yè)4.0的大潮流下，當今對工業(yè)自動化檢測技術(shù)的需求越來越多，對工業(yè)自動化檢測的要求也越來越嚴格。

目前，工業(yè)領(lǐng)域，特別是3C(Computer計算機、Communication通訊和ConsumerElectronic消費電子產(chǎn)品)市場，在產(chǎn)品的高度尺寸檢測方面仍然以人工檢測為主，主要的測量手段包括高度規(guī)、點激光，普遍的測量方法是直接點位測量讀取數(shù)據(jù)。這種測量受制于測量的設(shè)備、測試人員的測試手法，精度較低，測量的穩(wěn)定性不好，常常采用對同一尺寸多次測量，取最優(yōu)值的方法對產(chǎn)品的尺寸進行質(zhì)量管控，缺乏科學(xué)的、合理的檢測手段，存在較大的人力浪費及質(zhì)量風(fēng)險。因此，高精度的、高穩(wěn)定性的測量方案在工業(yè)自動化檢測領(lǐng)域至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種零部件高度尺寸的2D激光測量方法，它能夠精確的求出待測工件的高度差及與高度相關(guān)的待測工件的評價參數(shù)。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種零部件高度尺寸的2D激光測量方法，包括以下步驟：

a、校準2D激光傳感器，利用機器視覺的手眼標定技術(shù)，借助標定板，標定面陣相機和工業(yè)機器人，即將工業(yè)機器人的坐標系和面陣相機的坐標系聯(lián)系起來；

b、建立圖像模板，即先將待測工件放置到面陣相機下方的標準位置，拍照，以拍照獲得的圖像建立圖像模板，并在該圖像模板的圖像上標記出基準面的點位以及各個待測點位，同時利用變換矩陣，將機械人引導(dǎo)到各個待測點位，再觸發(fā)2D激光傳感器，取得各個當前點位的基準輪廓信息；

c、精確定位待測工件，利用圖像匹配技術(shù)，精確定位待測工件，得出基準面的點位及各個待測點位在當前圖像中的像素位置，并根據(jù)手眼標定的轉(zhuǎn)換矩陣求解出機器人的坐標系的點位信息，使得工業(yè)機械人能攜帶2D激光傳感器移動到各個待測點位；

d、采集待測工件輪廓，觸發(fā)2D激光傳感器進行待測工件的輪廓采集，并利用輪廓矯正技術(shù)，匹配基準輪廓，根據(jù)點位的具體情況，利用輪廓平滑技術(shù)和滑動窗口技術(shù)，截取合適的區(qū)域，取得最終點位的測量數(shù)值；

e、計算相對高度值，先取基準面的點位擬合基準平面，再計算出各個待測點位到該基準平面的距離，得到各個待測點位相對于基準平面的相對高度值；

f、計算管控尺寸，基于各個待測點位的相對高度值，計算待測工件上所有需要管控的具體尺寸。

上述的零部件高度尺寸的2D激光測量方法，其中，所述需要管控的具體尺寸包括平面度、高度差。

本發(fā)明的有益效果是：它能夠精確地求出待測工件的高度差及與高度相關(guān)的待測工件的評價參數(shù)，并且精度高，穩(wěn)健性高，可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的零部件高度尺寸的2D激光測量方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

請參閱圖1，本發(fā)明的零部件高度尺寸的2D激光測量方法，包括以下步驟：

a、校準2D激光傳感器，利用機器視覺的手眼標定技術(shù)，借助標定板，標定面陣相機和工業(yè)機器人，即將工業(yè)機器人的坐標系和面陣相機的坐標系聯(lián)系起來；