[發(fā)明專利]一種高精度工件組件及高精度工件組件的裝配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010139320.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111452038B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽奇;曹晨光;侯佳木;王媛媛;杜凌霄;李繼祥;金留歡;柳剛;劉旭陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J13/08;B25J15/08;G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46;G06K9/34
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 王海榮

本發(fā)明公開一種高精度工件組件及高精度工件組件的裝配方法，機(jī)器人帶動(dòng)圖像采集器分別采集工件組件的圖像，計(jì)算機(jī)圖像采集器采集的圖像對(duì)工件組件進(jìn)行精準(zhǔn)定位，機(jī)器人根據(jù)工件位置信息實(shí)現(xiàn)對(duì)工件組件抓取和裝配；在工件組件裝配中，計(jì)算機(jī)根據(jù)六維傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)，通過PID控制器精準(zhǔn)、平穩(wěn)的控制機(jī)器人反復(fù)調(diào)節(jié)工件組件之間的相對(duì)位置，直至工件組件完成裝配；機(jī)器人完成工件組件的裝配操作均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，使裝配更智能化；通過PID控制器控制機(jī)器人，可以使工件組件裝配過程更穩(wěn)定、更精準(zhǔn)，并且PID控制原理簡單明了，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，能根據(jù)歷史的對(duì)接數(shù)據(jù)調(diào)整PID控制器的參數(shù)，優(yōu)化工件組件的裝配過程，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高精度工件組件裝配技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種高精度工件組件及高精度工件組件的裝配方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)工件組件的裝配過程均有機(jī)械臂完成，其中，在涉及到高精度工件組件裝配時(shí)，視覺定位方法精度低的缺點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)工件組件定位不準(zhǔn)確導(dǎo)致機(jī)器人不能準(zhǔn)確夾取工件組件，因而不能無法完成后續(xù)工件組件的裝配，從而降低裝配系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低成品率，影響生產(chǎn)效率；并且計(jì)算機(jī)在進(jìn)行高精度工件組件裝配時(shí)，計(jì)算機(jī)還出現(xiàn)多次校準(zhǔn)裝配位置，但是依然無法完成工件組件裝配，甚至還會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)崩潰而引發(fā)裝配進(jìn)程卡滯，延長裝配周期。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，需要一種能對(duì)高精度工件組件精準(zhǔn)定位，還能快捷、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的完成工件組件的裝配的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種高精度工件組件及高精度工件組件的裝配方法，所述工件組件的裝配方法能對(duì)工件組件精準(zhǔn)定位，還能快捷、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的完成工件組件的裝配。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：一種高精度工件組件的裝配方法，其關(guān)鍵在于，包括工件組件，所述工件組件包括工件M和工件N，所述工件M和工件N按照以下步驟進(jìn)行裝配：

預(yù)處理：將工件M放置在待抓取工裝上，工件N放置在對(duì)接工裝上；圖像采集器和六維傳感器安裝在機(jī)器人上，并分別設(shè)定圖像采集器對(duì)工件M和工件N的固定拍照點(diǎn)；在計(jì)算機(jī)中設(shè)定機(jī)器人夾爪對(duì)工件M的對(duì)準(zhǔn)位置和抓取位置，設(shè)定工件M與工件N的預(yù)對(duì)接位置和對(duì)接位置；設(shè)置機(jī)器人的初始點(diǎn)；分別設(shè)定工件M與工件N的圖像ROI區(qū)域；設(shè)定單位向量(x_e,y_e)。

S1：初始化，機(jī)器人移動(dòng)至初始點(diǎn)，機(jī)器人與計(jì)算機(jī)建立通訊。

S2：機(jī)器人帶動(dòng)圖像采集器移動(dòng)至工件M的固定拍照點(diǎn)，采集的工件M的圖像，并將該工件M的圖像傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分析工件M的圖像，并確定工件M的中心點(diǎn)P_M的特征基圖像坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角θ_M，所述旋轉(zhuǎn)角θ_M為所述工件M的中心點(diǎn)P_M指向工件M的圖像ROI區(qū)域中心點(diǎn)構(gòu)成向量與所述單位向量(x_e,y_e)之間的夾角。

S3：機(jī)器人根據(jù)上一步計(jì)算出的工件M的中心點(diǎn)P_M的特征基圖像坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角θ_M，自身調(diào)整夾爪并移動(dòng)到工件M的對(duì)準(zhǔn)位置后開始下降，直至到達(dá)抓取位置，機(jī)器人控制夾爪抓住工件M。

S4：機(jī)器人帶動(dòng)圖像采集器移動(dòng)至工件N的固定拍照點(diǎn)，采集的工件N的圖像，并將該工件N的圖像傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分析工件N的圖像，并確定工件N的中心點(diǎn)P_N的特征基圖像坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角θ_N，所述旋轉(zhuǎn)角θ_N為所述工件N的中心點(diǎn)P_N指向工件N的圖像ROI區(qū)域中心點(diǎn)構(gòu)成向量與所述單位向量(x_e,y_e)之間的夾角。

S5：機(jī)器人根據(jù)上一步計(jì)算出的工件N的中心點(diǎn)P_N的特征基圖像坐標(biāo)和旋轉(zhuǎn)角θ_N，機(jī)器人將工件M移動(dòng)至預(yù)對(duì)接位置，該預(yù)對(duì)接位置設(shè)置在所述工件N的正上方。