[發明專利]圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法

在審

• 申請號: 202210086981.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114260903A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 李福東;李威
• 申請（專利權）人: 無錫新冉銳視智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 趙荔

本發明公開了智能制造領域內的一種圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，包括離線示教、離線標定和在線電容插裝三個階段，S1：示教圓盤式多工位抓手當前位姿信息；S2：示教圓盤式多工位抓手當前深度信息；離線標定階段：S3：分別對1號相機、2號相機進行標定；S4：成功抓取電容后，觸發1號相機采集PCB板圖像；S5：電容移至針腳拍照處，采集電容針腳圖像；S6：檢測電容針腳；S7：將像素坐標信息轉換到工業機器人基礎坐標系下；S8：計算目標插裝位姿，并將結果發送給工業機器人；S9：工業機器人按照結果位姿，進行電容器件插裝，本發明建立了完整的視覺引導控制工業機器人插裝系統，能夠實現電容的精密插裝。

技術領域

本發明涉及智能制造技術領域，尤其涉及一種3D視覺精密插裝方法。

背景技術

隨著我國經濟與科技的飛速發展，工業自動化技術已經廣泛的應用于工業的生產之中。工業自動化技術能夠實現自動加工、持續生產，同時還能提高企業的生產效率與產品質量，漸漸替代了傳統的作業模式。而隨著工業自動化技術的發展，工業機器人也逐漸出現在人們的視野中，尤其是具備了視覺定位引導功能的工業機器人開始廣泛的應用在定位抓取、檢測缺陷、搬運、焊接等工業生產中，是工業生產自動化和智能化的重要發展方向^[1]。

3D機器視覺具有快速性、穩定性、柔性、非接觸測量等優點，廣泛的應用在工業機器人領域，將視覺優勢與工業機器人的靈活姿態調整優勢相結合，能夠更加柔性、高效、快速的完成工作任務。在器件插裝方面，如果采用人工的方法對PCB板進行電容插裝，由于器件的精密，導致人工既耗時又費力的才能將電容插入，而且板上電容數量多達30幾個，那么完成一塊PCB板電容插裝，將會耗費非常多的時間，同時，還會存在由于長時間工作，導致插裝人員視覺的疲勞，從而影響插裝的質量、效率。而采用結合了3D機器視覺的工業機器人進行PCB板電容插裝，具有快速、穩定、準確等優點、并且柔性化程度更高，其插裝效率、質量遠遠高于人工插裝，實現長時間自動化生產。

[1]程麒,潘豐,袁瑜鍵.基于3D視覺傳感器的龍門架工業機器人手眼標定方法[J].光電工程,2021,48(04):30-38。

發明內容

本發明的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本說明書以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本說明書、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

針對現有技術中人工插裝效率較低的問題，提出了本發明，因此，本發明提供了一種圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，針對圓盤式多工位抓手的工業機器人，建立了完整的視覺引導控制工業機器人插裝系統，能夠實現電容的精密插裝。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種圓盤式多工位抓手的工業機器人3D視覺精密插裝引導控制方法，包括離線示教、離線標定和在線電容插裝三個階段，

離線示教階段：

S1：控制工業機器人的圓盤式多工位抓手抓取電容并移動至電容針腳拍照處，示教圓盤式多工位抓手當前位姿信息；

S2：控制圓盤式多工位抓手將電容插入PCB待插裝處，示教圓盤式多工位抓手當前深度信息；

離線標定階段：

S3：分別對1號相機、2號相機進行標定，1號相機用于采集PCB板圖像，2號相機用于采集電容針腳圖像；

在線電容插裝階段：

S4：圓盤式多工位抓手成功抓取電容后，觸發1號相機采集PCB板圖像，檢測電容待插裝位置像素坐標信息；

S5：圓盤式多工位抓手引導電容到達之前示教的電容針腳拍照處，采集電容針腳圖像，檢測電容針腳位置像素坐標信息；