[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

本發明公開了一種裝配過程中的間隙面差調整方法，多個結構光傳感器，當裝配本體到達裝配工位后，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；確定間隙數值和/或面差數值；計算各個待測位置處的間隙分數和/或面差分數及其對應的權重系數；根據分數值標記待調整位置，基于待調整位置計算偏移量，并反饋給機器人，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，不斷微調，直到待裝配部件的間隙面差滿足工藝要求；完成裝配過程；本方法實現了對間隙面差的自動化調整，整個過程耗時少于45秒，產品間隙、面差合格率能夠達到100％。

技術領域

本發明涉及裝配領域，具體涉及一種裝配過程中的間隙面差調整方法。

背景技術

裝配過程是生產加工中十分重要的環節，零部件裝配的精確度將直接影響產品的整體性能和美觀，長期以來，零部件裝配主要依靠人工完成，隨著計算機和機器人技術的發展，現代精密裝配過程采用了機器人+視覺引導方法，其主要是基于圖像信息實時分析特征孔與標準位置的偏差，再通過偏差值調整機器人抓件、上料，該方法提高了裝配效率、準確度，但其僅考慮某一點或多點的定位誤差，對于零部件裝配后產生的間隙、面差工藝參數缺乏關注；由于存在制造誤差、機器人定位誤差、視覺測量誤差，安裝后工件的間隙、面差難以嚴格控制在工藝要求范圍內，而間隙、面差尺寸準確與否，關系到整個產品的美觀性、密封性，是質量監控中一個十分重要的參數，如在汽車生產過程中，覆蓋件尺寸誤差較大就會導致車身的間隙、面差誤差較大，從而影響整車的外觀、風燥、密封等。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種裝配過程中的間隙面差調整方法，本方法利用線結構光視覺檢測技術，在待裝配區域設置結構光視覺傳感器(包括投射器和相機)，其主動投射線結構光到待測的間隙、面差位置，通過線結構光的變形(凸起、凹陷、波動等)來確定被間隙、面差的尺寸參數；本發明技術方通過對各個待測位置進行分數評估，基于分數最低的位置偏移量調整機器人，并設置了多次迭代過程，不斷微調零部件，直到其所處的位置符合間隙、面差工藝要求；實現了對間隙面差的自動化調整，整個過程耗時少于45秒，產品間隙、面差合格率能夠達到100％。

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；

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；