一种多孔位工件层叠对准方法及层叠对准装置的制造方法_2

文档序号:9878198阅读:来源:国知局
收到上述位置结果后,向所述控制柜模块发送控制信号,由所述控制柜模块控制所述抓取模块抓取所述第一工件,并控制所述抓取模块调整所述第一工件对准所述第二工件;
报警模块,当所述PC模块在设定时间内无法判断所述第一工件和第二工件对准时,所述报警模块发出错误报警。
[0016]本发明的有益效果是:本发明涉及一种将第一工件和第二工件层叠对准的方法,所述第一工件、第二工件上分别具有一一对应的若干孔,所述若干孔包括第一孔、第二孔及分别位于连接所述第一孔和第二孔的轴心连线两侧的第三孔、第四孔,通过将所述第一工件上相对的第一孔、第二孔分别对准,再将所述第一工件上剩余相对的第三孔、第四孔分别对准,从而完成将所述第一工件对准于所述第二工件,该对准方法能够将所述第一工件快速对准于所述第二工件,提高层叠装配效率,并能够提高对准精度。
[0017]本发明还提供一种使用上述层叠对准方法的层叠对准装置,通过抓取模块将所述第一工件抓取至所述第二工件的上方,由视觉模块定位第一工件和第二工件上的若干孔,并将位置结果传送至PC模块,所述PC模块通过发送控制信号至控制柜模块,由所述控制柜模块根据位置结果控制所述抓取模块调整第一工件对准所述第二工件,且能够提高对准精度,无需使用人力搬运对准,且能够降低工作强度。
[0018]所述视觉模块包括设置有固定第一照相机和光源的固定架,所述固定架包括固定所述第一照相机的固定板、自所述固定板向下延伸且能相对所述固定板伸缩的四个支撑柱,以及设置在所述支撑柱末端的两个平行光源。四个所述支撑柱能够相对所述固定板伸缩,以使所述光源更接近所述第一工件,能够改善所述第一照相机的拍摄效果,提高照片的清晰度,便于所述PC模块快速识别若干孔,还能够避免所述抓取模块过于靠近,防止所述抓取模块打坏工件。
【附图说明】
[0019]图1是本发明层叠对准装置的立体图。
[0020]图2是本发明层叠对准装置的固定架的立体图。
[0021]图3是本发明层叠对准方法第一实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0022]图4是图3中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0023]图5是图3中第二工件的俯视图。
[0024]图6是本发明层叠对准方法第二实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0025]图7是图6中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0026]图8是图6中第二工件的俯视图。
[0027]图9是本发明层叠对准方法第三实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0028]图10是图9中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0029]图11是图9中第二工件的俯视图。
[0030]图12是本发明层叠对准方法第四实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0031]图13是图12中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0032]图14是图12中第二工件的俯视图。
[0033]图15是本发明层叠对准方法第五实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0034]图16是图15中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0035]图17是图15中第二工件的俯视图。
[0036]图18是本发明层叠对准方法第六实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0037]图19是图18中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0038]图20是图18中第二工件的俯视图。
[0039]图21是本发明层叠对准方法第七实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0040]图22是图21中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0041 ]图23是图21中第二工件的俯视图。
[0042]图24是本发明层叠对准方法第八实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0043]图25是图24中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0044]图26是图24中第二工件的俯视图。
[0045]图27是本发明层叠对准方法第九实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0046]图28是图27中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0047]图29是图27中第二工件的俯视图。
[0048]图30是本发明层叠对准方法第十实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
[0049]图31是图30中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
[0050]图32是图30中第二工件的俯视图。
【具体实施方式】
[0051]以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。
[0052]请参见图1?图2,本发明涉及一种层叠对准装置100,用于层叠并对准第一工件110和第二工件120,所述层叠对准装置100包括机械手臂10、设置所述机械手臂10末端的抓取模块20、控制所述抓取模块20进行抓取操作的控制柜模块(未标号)、与所述控制柜模块通讯连接的PC模块,与所述PC模块进行通讯连接的视觉模块30和报警模块(未标号)。
[0053]所述第一工件110上设有半径相同的若干调整孔,若干所述调整孔包括第一调整孔1111、第二调整孔112,及分别位于所述第一调整孔1111和第二调整孔112的轴心连线两侧的第三调整孔113和第四调整孔114;所述第二工件120上设有与若干所述调整孔一一对应的若干固定孔,若干所述固定孔包括第一固定孔121、第二固定孔122,及分别位于所述第一固定孔121和第二固定孔122的轴心连线两侧的第三固定孔123和第四固定孔124。本发明所述第一工件110为支重轮,所述第二工件120为基座。所述调整孔的半径Rl与所述固定孔的半径R2不同,且所述调整孔与所述固定孔的半径之差R为:R= IR1-R21
所述抓取模块20用于将摆放在搁架11上的所述第一工件110抓取至所述第二工件120上方,并通过移动所述第一工件110的位置,实现对所述第一工件110与第二工件120的位置对准。
[0054]所述视觉模块30包括设置在所述机械手臂10末端且位于所述抓取模块20旁侧的固定架31,所述固定架31包括固定板311、设置在所述固定板311上的第一照相机312、自所述固定板311向下延伸的四个支撑柱313,以及设置在所述支撑柱313末端的两个平行光源314,以及设置在所述搁架下方且与所述第一工件110底部相对的第二照相机315。
[0055]当所述抓取模块20将所述第一工件110抓起时,所述第二照相机315对所述第一工件110的底部拍摄照片以确定若干所述调整孔的位置;当所述抓取模块20将所述第一工件110抓取至所述第二工件120上方并进行对准时,所述第二照相机315对所述第二工件120的顶部拍摄照片以确定若干所述固定孔的位置,并将上述位置结果传送至所述PC模块。
[0056]四个所述支撑柱313能够相对所述固定板311伸缩,以使所述光源314更接近所述第一工件110,能够改善所述第一照相机312和第二照相机315的拍摄效果,提高照片的清晰度,便于所述PC模块较快的识别若干所述调整孔和若干所述固定孔,还能够避免所述抓取模块20过于靠近,防止所述抓取模块20打坏工件。
[0057]所述PC模块在接收到若干所述调整孔和若干所述固定孔的位置结果后,向所述控制柜模块发送控制信号,由所述控制柜模块控制所述抓取模块20调整所述第一工件110的位置,先使所述第一调整孔111、所述第二调整孔112分别对准所述第一固定孔121、所述第二固定孔122,再判断所述第三调整孔113、所述第四调整孔114是否已经对准所述第三固定孔123、所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111、所述第二调整孔112分别对准所述第一固定孔121、所述第二固定孔122的前提下,控制所述抓取模块20继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三调整孔113、所述第四调整孔114分别对准所述第三固定孔123、所述第四固定孔124,从而实现所述第一工件110和第二工件120的位置对准。当所述PC模块在设定时间内无法判断所述第一工件和第二工件对准时,所述报警模块发出错误报警。当所述PC模块判断出所述第一工件110和第二工件120无法对准时,所述报警模块发出错误报警。
[0058]本发明多孔件工件层叠对准装置能够将所述第一工件110和第二工件120自动对准,具有提高对准精度,无需使用人力搬运对准,且能够降低工作强度的优点。
[0059]本发明还提供一种多孔位工件层叠对准方法,所述PC模块通过该方法对所述第一工件110和第二工件120进行对准。
[0060]请参见图3?图5,作为本发明的第一实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法包括如下步骤:
M1、提供所述第一工件110和第二工件120。
[0061]M2、连接所述第一调整孔111的轴心和第二调整孔112的轴心形成第一轴心连线15,确定所述第一轴心连线15的中点为第一特征点151;定义所述第一特征点151在所述第二工件120上的对应点为第一对应点152,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第一对应点152为所述第一特征点151在所述第二工件120上的正投影点。
[0062]以所述第一调整孔111或所述第二调整孔112中的任一个调整孔的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第一误差圆16;自所述第一误差圆16朝向所述第二工件垂直延伸并形成有第一圆柱161。在本实施方式中,所述第一误差圆16为以所述第一调整孔111的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
[0063]调整所述第一工件110的位置,使得所述第一特征点151对准所述第一对应点152,且使绘制有所述第一误差圆16的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第一圆柱161范围内,则完成所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且所述第二调整孔112对准所述第二固定孔122。
[0064]M3、连接所述第三调整孔113的轴心和所述第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17的中点为第三特征点171,确定所述第三特征点171在所述第二工件120上的对应点为第三对应点172,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第三对应点172为所述第三特征点171在所述第二工件120上的正投影点。
[0065]以所述第三调整孔123或所述第四调整孔124中的任一个调整孔的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第五误差圆41;沿所述第五误差圆41朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第五圆柱411。在本实施方式中,所述第五误差圆41为以所述第三调整孔123的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制形成的。
[0066]判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件11
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