[發明專利]裝配過程中的間隙面差調整方法

有效

• 申請號: 202010174614.7
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111300418B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 尹仕斌;郭寅;郭磊;劉海慶;褚人宇
• 申請（專利權）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B23P19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種裝配過程中的間隙面差調整方法，在裝配工位中固定設置多個結構光傳感器，當裝配本體到達裝配工位后，機器人將待裝配部件移動至裝配本體的待裝配區域，停止；此時，所述多個結構光傳感器分別采集所述待裝配區域中各具體待測位置處的結構光圖像；根據結構光圖像記錄各待測位置在全局坐標系中的空間坐標、確定某一待測位置的間隙數值和/或面差數值；

其特征在于，通過以下步驟，對裝配過程中的間隙和/或面差進行調整：

1)計算單個待測位置處的間隙分數和/或面差分數：

所述間隙分數設置其對應的權重系數；其中，d_x為所述間隙數值與該位置處標準間隙值之差的絕對值，t為該位置處間隙的工藝誤差容許值；

所述面差分數設置其對應的權重系數；其中，u_x為所述面差數值與該位置處標準面差值之差的絕對值，k為該位置處面差的工藝誤差容許值；

采用相同的方法，遍歷各待測位置，得出各待測位置的間隙分數和/或面差分數及其對應的權重系數；所有權重系數之和等于1；

2)遍歷所有間隙分數和面差分數，判斷是否存在分數為0的待測位置，若存在，則將該分數為0的待測位置記為待調整位置、將該分數對應的間隙和/或面差特征記為方向特征；進行步驟3)；

若不存在，則計算匹配度；所述匹配度為所有待測位置處的特征值之和；

若單個待測位置僅包含間隙分數或面差分數中的一個，則所述特征值為間隙分數或面差分數與其權重系數的乘積；若單個待測位置包含間隙分數和面差分數，則分別計算間隙分數與其權重系數的乘積、面差分數與其權重系數的乘積，再將兩個乘積之和記為所述特征值；

判斷所述匹配度是否大于預設值B，若是，則當前待裝配部件所處的位置符合要求，無需調整，直接進行步驟4)；

若否，則將分數最低的待測位置記為待調整位置、將該分數對應的間隙和/或面差特征記為方向特征；進行步驟3)；

3)平移所述待調整位置的空間坐標，記錄使方向特征滿足工藝誤差容許范圍時的平移量；根據平移量平移其他待測位置的空間坐標，將待調整位置所處邊沿上的其他待測位置記為關聯位置點；

若關聯位置點大于一個，則利用最小二乘法，擬合求解平移后關聯位置點的空間坐標與目標位置點空間坐標之間的旋轉量；所述目標位置點為:將關聯位置點的間隙/面差數值調整至標準值時的位置點；

若關聯位置點只有一個，則旋轉量θ的計算公式如下：

其中，S表示關聯位置點平移后的間隙/面差數值；S’表示關聯位置點間隙/面差的標準值；l表示所述關聯位置點與所述待調整位置之間的距離值；

將所述平移量、旋轉量反饋給機器人，機器人調整當前位姿，改變待裝配部件在待裝配區域中的位置，記錄調整后各待測位置在全局坐標系中的空間坐標、重新計算各待測位置的間隙數值和/或面差數值，采用同上方法再次判斷；

4)將當前待裝配部件固定在裝配本體上，完成裝配過程。

2.如權利要求1所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：所述裝配本體為汽車白車身，所述待裝配部件包括汽車車門、頂蓋、前/后蓋、翼子板。

3.如權利要求2所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：預設值B＝0.4～0.8。

4.如權利要求2所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：當所述待裝配部件為汽車車門時，待測位置選取如下：在車門上/下邊沿選取至少兩個待測位置，在車門靠近車尾的邊沿上選取至少兩個待測位置。

5.如權利要求2所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：當所述待裝配部件為汽車頂蓋時，待測位置選取如下：在頂蓋長軸的兩側邊沿上各選取至少兩個待測位置，在頂蓋短軸單側沿選上選取至少兩個待測位置。

6.如權利要求4或5所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：當單個邊沿上選取的待測位置數量多于兩個時，所述待測位置均勻分布在邊沿上；

當單個邊沿上選取的待測位置數量等于兩個時，所述待測位置距離位于邊沿端部1/5～1/3。

7.如權利要求1所述裝配過程中的間隙面差調整方法，其特征在于：若存在多個分數為0或分數最低的待測位置，則任選其中一個待測位置記為待調整位置。