一种视觉补偿下的吸嘴对位装置与方法
【专利摘要】本发明公开了一种视觉补偿下的吸嘴对位装置与方法，其包括磁力底座、托板、专用印纸、加长标定板、光源、镜头、相机、移位机构、吸杆和吸嘴，磁力底座上设置有托板，托板上设置有专用印纸，移位机构上连接设置有吸杆，吸杆的下端设置有吸嘴，移位机构的下方设置有相机，相机的下端为镜头，镜头的下端设置有光源，光源的下方设置有加长标定板。本发明能够有效的提高视觉补偿下的吸嘴对位的准确性与可靠性，精度高，很好的保证相机与吸嘴的空间位置，使用本发明的装置与方法，可以使得测量出实际加工状态下的相机与吸嘴的空间相对位置值达到精度0.01mm以上。
【专利说明】
一种视觉补偿下的吸嘴对位装置与方法
技术领域
[0001]本发明属于产品装配技术领域，尤其是涉及一种基于机器视觉补偿的装配装置与方法。
【背景技术】
[0002]目前视觉是实现位置误差在线检测的有效方法，通常由固定在吸嘴边的工业相机成像，将装配件转换成图像信号，吸嘴吸取装配件，在移到装配位置过程中，相机获取被装配件图像;计算出吸嘴位置的实际偏差量，输出到伺服控制系统，进行运动补偿，完成工件加工操作。然而，一个重要的问题是如何在线测量相机与吸嘴的空间位置。相机与吸嘴一般是不可能做到一体的，都是采用分离式设计;对于具有重复特性、工业现场的流水线作业的视觉检测任务，这个问题显得更为明显。
[0003]现有做法主要有:I)人工目测方法，反复对位多次，存在的缺陷:繁琐费时，不可靠。2)离线法，将相机与吸嘴的装置卸下来在三维扫描坐标仪检测，精度高;存在的缺陷:价格昂贵，在恢复安装后，还是会有相对尺寸变动;3)在线测，一般现场无法提供一些定位工具，如经玮仪，尤其是工业作业空间小的情况下，连工具也安置不了，吸嘴作用点与相机实际位置往往不确定，很难保证相机与吸嘴位置精度。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有的技术问题，提供一种视觉补偿下的吸嘴对位装置与方法，其能够显著的提高视觉补偿下的吸嘴对位的准确性与可靠性，解决相机与吸嘴的空间位置在线测量的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于，其包括磁力底座、托板、专用印纸、加长标定板、光源、镜头、相机、移位机构、吸杆和吸嘴，其特征在于，所述的磁力底座上设置有所述托板，所述托板上设置有所述专用印纸，所述移位机构上连接设置有所述吸杆，所述吸杆的下端设置有吸嘴，所述移位机构的下方设置有相机，所述相机的下端为镜头，所述镜头的下端设置有所述光源，所述光源的下方设置有所述加长标定板。
[0006]进一步，作为优选，其还包括对相机进行标定的标定工具。
[0007]进一步，作为优选，所述吸头上涂覆有油，以便吸头下行时对加长标定板的标定区进行压渍。
[0008]进一步，作为优选，其还包括位置测量工具，以便分析获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离。
[0009]进一步，本发明还提供了一种视觉补偿下的吸嘴对位装置进行对位的方法，其特征在于:其包括以下步骤:
[0010]步骤1:利用标定工具对相机进彳丁标定，找准相机的位置；
[0011 ]步骤2:准备加长标定板五张，与工件一致放下时，利用磁力底座锁紧，进行加长标定板的位姿计算；
[0012]步骤3:将吸头涂油;下行;压渍；
[0013]步骤4:取出加长标定板，吸嘴压渍分析，利用位置测量工具分析，获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离；
[0014]步骤5:换一块加长标定板，改变其位置，重复步骤2至步骤4，重复五次；
[0015]步骤6:对上述5次计算结果求取平均值。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0017]本发明能够有效的提高视觉补偿下的吸嘴对位的准确性与可靠性，精度高，很好的保证相机与吸嘴的空间位置，使用本发明的装置与方法，可以使得测量出实际加工状态下的相机与吸嘴的空间相对位置值达到精度0.0lmm以上。
【附图说明】
[0018]图1是一种视觉补偿下的吸嘴对位装置工作区域示意图；
[0019]图2是一种视觉补偿下的吸嘴对位装置结构示意图；
[0020]图3是一种视觉补偿下的吸嘴对位动作示意图；
[0021 ]其中，I吸头压渍；2标定区；3磁力底座;4托板;5专用印纸;6加长标定板;7光源;8镜头;9相机;10移位机构；11吸杆;12吸嘴。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案:一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于，其包括磁力底座3、托板4、专用印纸5、加长标定板6、光源7、镜头8、相机9、移位机构
10、吸杆11和吸嘴12，其特征在于，所述的磁力底座3上设置有所述托板4，所述托板4上设置有所述专用印纸5，所述移位机构10上连接设置有所述吸杆11，所述吸杆11的下端设置有吸嘴12，所述移位机构10的下方设置有相机9，所述相机9的下端为镜头8，所述镜头8的下端设置有所述光源7，所述光源7的下方设置有所述加长标定板6。
[0024]在本实施例中，其还包括对相机进行标定的标定工具。所述吸头上涂覆有油，以便吸头下行时对加长标定板的标定区进行压渍。其还包括位置测量工具，以便分析获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离。
[0025]采用图1、2加长标定板与图3获取相机中心点位置与吸嘴的中心点位置信息，利用这一信息测量出实际加工状态下的相机与吸嘴的空间相对位置值，可以达到精度0.0lmm以上。
[0026]此外，本发明还提供了一种视觉补偿下的吸嘴对位装置进行对位的方法，其特征在于:其包括以下步骤:
[0027]步骤1:利用标定工具对相机9进行标定，找准相机的位置；
[0028]步骤2:准备加长标定板6五张，与工件一致放下时，利用磁力底座3锁紧，进行加长标定板的位姿计算；
[0029]步骤3:将吸头12涂油;下行;压渍；
[0030]步骤4:取出加长标定板，吸嘴12压渍分析，利用位置测量工具分析，获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离；
[0031 ]步骤5:换一块加长标定板6，改变其位置，重复步骤2至步骤4，重复五次；
[0032]步骤6:对上述5次计算结果求取平均值。
[0033]本发明能够有效的提高视觉补偿下的吸嘴对位的准确性与可靠性，精度高，很好的保证相机与吸嘴的空间位置，使用本发明的装置与方法，可以使得测量出实际加工状态下的相机与吸嘴的空间相对位置值达到精度0.0lm以上。
[0034]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于，其包括磁力底座、托板、专用印纸、加长标定板、光源、镜头、相机、移位机构、吸杆和吸嘴，其特征在于，所述的磁力底座上设置有所述托板，所述托板上设置有所述专用印纸，所述移位机构上连接设置有所述吸杆，所述吸杆的下端设置有吸嘴，所述移位机构的下方设置有相机，所述相机的下端为镜头，所述镜头的下端设置有所述光源，所述光源的下方设置有所述加长标定板。2.根据权利要求1所述的一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于:还包括对相机进行标定的标定工具。3.根据权利要求1所述的一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于:所述吸头上涂覆有油，以便吸头下行时对加长标定板的标定区进行压渍。4.根据权利要求3所述的一种视觉补偿下的吸嘴对位装置，其特征在于:还包括位置测量工具，以便分析获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种视觉补偿下的吸嘴对位装置进行对位的方法，其特征在于:其包括以下步骤: 步骤I:利用标定工具对相机进行标定，找准相机的位置； 步骤2:准备加长标定板五张，与工件一致放下时，利用磁力底座锁紧，进行加长标定板的位姿计算； 步骤3:将吸头涂油;下行;压渍； 步骤4:取出加长标定板，吸嘴压渍分析，利用位置测量工具分析，获得相机视觉信号中心与吸嘴中心的空间距离； 步骤5:换一块加长标定板，改变其位置，重复步骤2至步骤4，重复五次； 步骤6:对上述5次计算结果求取平均值。
【文档编号】G01B11/00GK105953727SQ201610283593
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张建中, 许泽银, 徐强
【申请人】合肥学院