基于多模组坐标变换的生产线的制作方法

本实用新型涉及一种基于多模组坐标变换的生产线。

背景技术：

在模块化生产线中，需要视觉识别出工件的作业位置，才能精确地对工件进行加工。而如果每个模块均采用一套视觉识别，那么设备成本将很高。而如果仅通过一套视觉识别坐标给多个模块，由于每个模块均有一套或多套线性模组，模组间存在XYZ轴垂直度不同的情况。不同模组间垂直度偏差会造成在相同的坐标数据情况下，不同模组实际运动的位置有偏差。这种偏差对于高精度的点胶、焊接及微点焊等作业是不可容忍的，会造成作业效果达不到要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有多模块生产线中，各个模块中工件的位置识别成本高，而如果降低成本将造成位置识别有偏差的不足，本实用新型提供一种基于多模组坐标变换的生产线。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于多模组坐标变换的生产线，包括n个作业模块，其中，m个作业模块包括至少两套线性模组，且同一作业模块中的线性模组两两相互垂直，相邻两个作业模块中的线性模组平行或垂直，m≤n，n个作业模块中有k个作业模块上设有用于识别工件位置的视觉识别模块，k≤m-1；各个作业模块之间通过一根传输总线实现信号传输。只需部分作业模块设置视觉识别模块，或者只需一个作业模块设置视觉识别模块，通过传输总线将视觉识别模块识别的坐标信号传输给其他作业模块，其他作业模块结合垂直度关系进行坐标变换，将坐标转换为作业模组的实际坐标系坐标，减少了视觉识别模块的使用，可以实现生产线只需采用一套视觉识别模块，又能保证多模组的坐标准确地标定，极大的降低了生产线的成本。

本实用新型所述的作业模块是指用于对工件进行一个工位作业的模块。这里所述的工位作业包括对工件位置的识别。

k＝1，即只有一个作业模块安装有视觉识别模块。一个作业模块设置视觉识别模块，通过传输总线将视觉识别模块识别的坐标信号传输给其他作业模块，其他作业模块结合垂直度关系进行坐标变换，将坐标转换为作业模组的实际坐标系坐标。

各个作业模块依次首尾相接线性排列。如果只安装一个视觉识别模块，一般是在第一个作业模块上安装，从第一个作业模块就识别工件位置，然后传输至后续的作业模块进行坐标变换。

作业模块A表示具有视觉识别模块的作业模块，作业模块B表示不具有视觉识别模块的作业模块；为了保证作业模块B中的线性模组所在方位的坐标能够被视觉识别模块识别到，作业模块A中的线性模组的套数≥作业模块B中的线性模组的套数。这里所述的线性模组的套数均是指的一个作业模块中的线性模组的套数。

一种所述的生产线的多模组坐标标定方法，包括以下步骤：

(1)对每一个作业模块进行垂直度标定：对作业模块中两两垂直的线性模组进行垂直度的标定；

(2)由具有视觉识别模块的作业模块中的视觉识别模块采集待标定位置在该作业模块的实际坐标系中的坐标；其中，实际坐标系是指由线性模组所构成的坐标系；

(3)通过传输总线将采集到的坐标传输至其他作业模块，其他作业模块进行坐标变换：根据步骤(1)中标定的垂直度，以及步骤(2)中的坐标，变换成所需作业模块的实际坐标系中的坐标。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的基于多模组坐标变换的生产线，只需部分作业模块或者只需一个作业模块设置视觉识别模块，通过传输总线将视觉识别模块识别的坐标传输给其他作业模块，根据不同模组的不同垂直度经过坐标变换后，将坐标转换为每个作业模组的实际坐标系坐标，减少了视觉识别模块的使用，可以实现生产线只需采用一套视觉识别模块，又能保证多模组的坐标准确地标定，极大的降低了生产线的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的基于多模组坐标变换的生产线的结构示意图。

图2是标注坐标系与实际坐标系关系示意图。

图中1、作业模块，2、线性模组。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种基于多模组坐标变换的生产线，包括n个作业模块1，其中，m个作业模块1包括至少两套线性模组，且同一作业模块1中的线性模组2两两相互垂直，相邻两个作业模块1中的线性模组2平行或垂直，m≤n。即可以是部分或全部的作业模块1具有至少两套线性模组2。图1中，具有5个作业模块，每个作业模块都具有三套线性模组。

n个作业模块1中有k个作业模块1上设有用于识别工件位置的视觉识别模块，k≤m-1；各个作业模块1之间通过一根传输总线实现信号传输。即至少有一个作业模块1是不带有视觉识别模块的。各个作业模块1之间通过一根总线实现信号传输可以采用现有的实现方式，这里不做赘述。

本实用新型所述的作业模块1是指用于对工件进行一个工位作业的模块。这里所述的工位作业包括对工件位置的识别。

当k＝1时，即只有一个作业模块1安装有视觉识别模块。事实上，仅需一个作业模块1设置视觉识别模块，通过传输总线将视觉识别模块识别的坐标信号传输给其他作业模块1，其他作业模块1结合垂直度关系进行坐标变换，将坐标转换为作业模组的实际坐标系坐标。当然，为了其他目的，也可以只在部分作业模块1省去视觉识别模块，省去视觉识别模块的作业模块1的坐标采用本实用新型的多模组坐标标定方法进行标定，本身具有视觉识别模块的作业模块1则可直接通过视觉识别模块进行坐标的标定。

各个作业模块1依次首尾相接线性排列，如果只安装一个视觉识别模块，一般是在第一个作业模块1上安装，从第一个作业模块1就识别工件位置，然后传输至后续的作业模块1进行坐标变换。

作业模块A表示具有视觉识别模块的作业模块1，作业模块B表示不具有视觉识别模块的作业模块1；为了保证作业模块B中的线性模组2所在方位的坐标能够被视觉识别模块识别到，作业模块A中的线性模组2的套数≥作业模块B中的线性模组2的套数。这里所述的线性模组2的套数均是指的一个作业模块1中的线性模组2的套数。

一种所述的生产线的多模组坐标标定方法，包括以下步骤：

(1)对每一个作业模块1进行垂直度标定：对作业模块1中两两垂直的线性模组2进行垂直度的标定；

(2)由具有视觉识别模块的作业模块1中的视觉识别模块采集待标定位置在该作业模块1的实际坐标系中的坐标；其中，实际坐标系是指由线性模组2所构成的坐标系；

(3)通过传输总线将采集到的坐标传输至其他作业模块，其他作业模块进行坐标变换：根据步骤(1)中标定的垂直度，以及步骤(2)中的坐标，变换成所需作业模块的实际坐标系中的坐标。

步骤(1)中，垂直度标定的方法包括以下步骤：

如图2所示，待标定的两两垂直的线性模组2的坐标系表示为：XOY表示呈90°垂直的标准坐标系，X'O'Y'表示实际坐标系；

选取标准坐标系XOY中3个不共线的点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)；

测量点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)在实际坐标系X'O'Y'中的位置坐标：A'(x1',y1')，B'(x2',y2')，C'(x3',y3')；

根据两个坐标系间的转换关系，得到

x1'＝a₁₁×x1+a₁₂×y1+a₁₃

y1'＝a₂₁×x1+a₂₂×y1+a₂₃

x2'＝a₁₁×x2+a₁₂×y2+a₁₃

y2'＝a₂₁×x2+a₂₂×y2+a₂₃

x3'＝a₁₁×x3+a₁₂×y3+a₁₃

y3'＝a₂₁×x3+a₂₂×y3+a₂₃

解上述方程组，可得参数a₁₁、a₁₂、a₁₃、a₂₁、a₂₂、a₂₃，如下所示：

参数a₁₁、a₁₂、a₁₃、a₂₁、a₂₂、a₂₃即为表示垂直度的参数，图2中所示的θx和θy分别表示实际坐标系X'O'Y'与XOY标准坐标系的X轴和Y轴的偏角，θx和θy也是表示垂直度的参数。

在每个作业模块1中安装视觉识别模块，实际坐标系X'O'Y'中的位置坐标通过视觉识别模块进行测量，视觉识别模块是通过其所在的作业模块1中的线性模组2驱动的。

在步骤(1)标定垂直度后拆除部分视觉识别模块，使仅有m个作业模块1上设有视觉识别模块。即垂直度标定时，采用视觉识别模块进行标定；待标定结束后，拆除视觉识别模块，例如只剩下1个作业模块1上保留有视觉识别模块，一般是保留第一个作业模块1上的视觉识别模块，从第一个作业模块1就识别工件位置，然后传输至后续的作业模块1进行坐标变换。这样，只需在出厂前在每个作业模块1上安装视觉识别模块，出厂时，这些视觉识别模块即可拆除，仅保留m个，m可以为1。

当然，步骤(1)中垂直度标定的方法还可以是其他能够标定两轴之间垂直度的方法。

步骤(3)中，所述坐标变换的方法包括以下步骤：

设步骤(2)中采集到的坐标为点P(x,y)，结合表示垂直度的参数a₁₁、a₁₂、a₁₃、a₂₁、a₂₂、a₂₃，变换成所需作业模块1的实际坐标系中的坐标P'(x',y')，

其中

x'＝a₁₁×x+a₁₂×y+a₁₃

y'＝a₂₁×x+a₂₂×y+a₂₃。

步骤(3)中坐标变换的方法不限于上述方法，对于不同的垂直度参数，可以采用不同的坐标变换方法获得所需坐标。

本实用新型的基于多模组坐标变换的生产线，将视觉识别模块的数据通过偏转转换，根据不同模组的不同垂直度，将数据转换为每个模组所需要的数据，实现了生产线只需采用一套视觉识别模块，又能保证多模组的坐标准确地标定，极大的降低了生产线的成本。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。