在于，包括以下步骤: Ml、提供第一工件和第二工件，所述第一工件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、第二调整孔，及分别位于所述第一调整孔和第二调整孔的轴心连线两侧的第三调整孔和第四调整孔;所述第二工件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、第二固定孔，及分别位于所述第一固定孔和第二固定孔的轴心连线两侧的第三固定孔和第四固定孔;所述调整孔的半径Rl与所述固定孔的半径R2大小不同，且所述调整孔与所述固定孔的半径之差R为:R=|R1_R2|; M2、调整所述第一工件的位置，使得所述第一调整孔对准第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔； M3、判断所述第三调整孔是否对准所述第三固定孔且所述第四调整孔是否对准所述第四固定孔，若是，则完成所述第一工件和第二工件的位置对准;若否，在保证所述第一调整孔对准所述第一固定孔且第二调整孔对准所述第二固定孔的前提下，继续调整所述第一工件的位置，使得所述第三调整孔对准所述第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔。2.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2具体为:连接所述第一调整孔的轴心和第二调整孔的轴心形成第一轴心连线;确定所述第一轴心连线的中点为第一特征点；以所述第一调整孔或所述第二调整孔中的任意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； 调整所述第一工件的位置，使得所述第一特征点对准于所述第一特征点在所述第二工件上的对应点，且使绘制有所述第一误差圆的所述调整孔所对应的固定孔的轴心位于沿所述第一误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔。3.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2具体为:以所述第一调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第二误差圆；以所述第二调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第三误差圆； 调整所述第一工件的位置，使得所述第一固定孔的轴心位于沿所述第二误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，且所述第二固定孔的轴心位于沿所述第三误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔。4.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2中具体为:连接所述第一调整孔的轴心和第二调整孔的轴心形成第一轴心连线;确定所述第一轴心连线上除中点和端点以外的其他任意一点为第二特征点；沿所述第一轴心连线，以距离所述第二特征点较远的一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第四误差圆； 调整所述第一工件的位置，使得所述第二特征点对准于所述第二特征点在所述第二工件上的对应点，且沿所述第一轴心连线，以距离所述第二特征点较远的所述调整孔轴心所对应的固定孔的轴心位于沿所述第四误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔，且所述第二调整孔对准于所述第二固定孔。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M3具体为:连接所述第三调整孔的轴心和第四调整孔的轴心形成第二轴心连线；确定所述第二轴心连线的中点为第三特征点；以所述第三调整孔或所述第四调整孔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； 调整所述第一工件的位置，使得所述第三特征点对准于所述第三特征点在所述第二工件上的对应点，且使绘制有所述第五误差圆的调整孔所对应的固定孔的轴心位于沿所述第五误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第三调整孔对准于所述第三固定孔且所述第四调整孔对准于所述第四固定孔。6.根据权利要求1?4中任意一项所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M3具体为:以所述第三调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第六误差圆；以所述第四调整孔的轴心为圆心，并以所述半径R为半径绘制第七误差圆； 调整所述第一工件的位置，使得所述第一固定孔的轴心位于以所述第六误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，且所述第二固定孔的轴心位于以所述第七误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第三调整孔对准于所述第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔。7.根据权利要求1?4中任意一项所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M3具体为:连接所述第三调整孔的轴心和第四调整孔的轴心形成第二轴心连线；确定所述第二轴心连线上除中点和端点以外的任意一点为第四特征点；沿所述第二轴心连线，以距离所述第四特征点距离较远的一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第八误差圆； 调整所述第一工件的位置，使得所述第四特征点对准于所述第四特征点在所述第二工件上的对应点，且沿所述第二轴心连线，以距离所述第四特征点较远的所述调整孔所对应的固定孔的轴心位于以所述第八误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第三调整孔对准于所述第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔。8.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2具体为:连接所述第一调整孔的轴心和第二调整孔的轴心形成第一轴心连线，连接所述第三调整孔的轴心和第四调整孔的轴心形成第二轴心连线，确定所述第一轴心连线和第二轴心连线的交点为第五特征点，所述第五特征点为所述第一轴心连线上的中点，且所述第五特征点为所述第二轴心连线上的中点； 以所述第一调整孔或所述第二调整孔中的任一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第九误差圆；以所述第三调整孔或所述第四调整孔中的任一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第十误差圆； 调整所述第一工件，使得所述第五特征点对准于所述第五特征点在所述第二工件上的对应点，且使绘制有所述第九误差圆的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于沿所述第九误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔； 步骤M3具体为:继续调整所述第一工件，使得所述第五特征点对准于所述第五特征点在所述第二工件上的对应点，且使绘制有所述第十误差圆的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于沿所述第十误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第三调整孔对准于所述第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔。9.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2具体为:连接所述第一调整孔的轴心和第二调整孔的轴心形成第一轴心连线，连接所述第三调整孔的轴心和第四调整孔的轴心形成第二轴心连线，确定所述第一轴心连线和第二轴心连线的交点为第六特征点，所述第六特征点为所述第一轴心连线上的中点，且所述第六特征点为所述第二轴心连线上除中点和端点以外的任意一点； 以所述第一调整孔或所述第二调整孔中的任一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第十一误差圆；沿所述第二轴心连线，以距离所述第六特征点较远的一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第十二误差圆； 调整所述第一工件，使得所述第六特征点对准于所述第六特征点在所述第二工件上的对应点，且使绘制有所述第十一误差圆的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于沿所述第十一误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔； 步骤M3具体为:继续调整所述第二工件，使得沿所述第二轴心连线，以距离所述第六特征点较远的所述调整孔的轴心所对应的所述固定孔的轴心位于沿所述第十二误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第三调整孔对准于所述第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔。10.根据权利要求1所述的多孔位工件层叠对准方法，其特征在于:步骤M2具体为:连接所述第一调整孔的轴心和第二调整孔的轴心形成第一轴心连线，连接所述第三调整孔的轴心和第四调整孔的轴心形成第二轴心连线，确定所述第一轴心连线和第二轴心连线的交点为第七特征点，所述第七特征点为所述第一轴心连线上除中点和端点以外的任意一点，且所述第七特征点为所述第二轴心连线上除中点和端点以外的任意一点； 沿所述第一轴心连线，以距离所述第七特征点较远的一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第十三误差圆;沿所述第二轴心连线，以距离所述第七特征点较远的一个调整孔的轴心为圆心，并以所述R为半径绘制第十四误差圆； 通过调整所述第一工件的位置，使得所述第七特征点对准于所述第七特征点在所述第二工件上的对应点，且沿所述第一轴心连线，以距离所述第七特征点较远的所述调整孔的轴心所对应的固定孔的轴心位于以所述第十三误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孑L; 步骤M3具体为:继续调整所述第一工件的位置，使得沿所述第二轴心连线，以距离所述第七特征点较远的所述调整孔的轴心所对应的固定孔的轴心位于沿所述第十四误差圆朝向所述第二工件垂直延伸形成的圆柱内，则完成所述第一调整孔对准于所述第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔。11.一种层叠对准装置，用于层叠并对准如权利要求1中所述的第一工件和第二工件，其特征在于:所述层叠对准装置包括机械手臂、设置于所述机械手臂末端的抓取模块、控制所述抓取模块抓取搁架上的所述第一工件的控制柜模块、与所述控制柜模块通讯连接的PC模块，以及与所述PC模块通讯连接的视觉模块和报警模块； 所述视觉模块包括设置在所述机械手臂末端且位于所述抓取模块旁侧的固定架，所述固定架包括固定板、设置在所述固定板上的第一照相机、自所述固定板向下延伸且能够相对所述固定板伸缩的四个支撑柱、设置在所述支撑柱末端的光源，以及设置在所述搁架下方且与所述第一工件底部相对的第二照相机，所述视觉模块通过所述第一照相机和第二照相机对若干所述调整孔和若干所述固定孔进行定位，并将位置结果传送至所述PC模块；所述PC模块在接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。
【专利摘要】本发明提供一种多孔位工件层叠对准方法，用于对准设有若干调整孔的第一工件、若干固定孔的第二工件，若干所述调整孔与所述若干所述固定孔一一对应，若干所述调整孔包括第一调整孔、第二调整孔及分别位于连接所述第一调整孔和第二调整孔的轴心连线两侧的第三调整孔、第四调整孔，通过调整所述第一工件的位置，先使所述第一调整孔对准第一固定孔且所述第二调整孔对准所述第二固定孔，再通过判断并继续调整所述第一工件，使得所述第三调整孔对准第三固定孔且所述第四调整孔对准所述第四固定孔，本发明还提供一种应用上述方法的层叠对准装置，从而能够快速对准所述第一工件和第二工件，提高对准精度，还能够降低工人工作强度。
【IPC分类】B25J9/16
【公开号】CN105643623
【申请号】
【发明人】程艳花, 徐升, 郭佩佩, 陆炳融, 郭跃, 曹勇, 董慧杰
【申请人】昆山工研院工业机器人研究所有限公司, 昆山华恒焊接股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月2日