双相机视觉定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于视觉定位技术领域，特别涉及一种双相机视觉定位系统。
【背景技术】
[0002]在视觉定位领域，一般采用机械手或是吸嘴拾取工件，将其移动到相机的位置进行图像采集，利用视觉软件中的定位算法对采集的图像进行定位，然后根据图像坐标与物理坐标的转换实现对工件的实际位置定位。传统定位方法是对工件拾取后进行视觉定位，采用上视角度，全景定位。
[0003]视觉定位的精度主要依靠相机的制造精度、采集图像的方式以及视觉算法的优良程度。相机镜头制造精度与成像芯片的贴装精度对成像有很大影响。镜头有畸变，如枕型畸变、桶形畸变，与光轴相切的平面上，与中心距离越远则畸变越大。而畸变是无法消除的，只能改善，即使使用一些优化算法，相机的畸变也不会消除，畸变将始终影响视觉识别定位的精度。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种双相机视觉定位系统，能够改善相机镜头畸变对定位精度的影响，提高视觉定位精度，具有精度高、运行可靠的特点。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]双相机视觉定位系统，包括呈“凹”字型结构的底座机架11，底座机架11上左右各水平安装有一个X轴运动模块7，两个X轴运动模块7上跨接有Y轴运动模块8，Y轴运动模块8中部垂直安装有Z轴运动模块9，Z轴运动模块9下部安装有绕Z轴转动的转动模块10，所述X轴运动模块7、Y轴运动模块8、Z轴运动模块9两两之间相互垂直，转动模块10上安装有吸嘴6 ;
[0007]机架11底部安装有相机固定装置5，相机固定装置5上左右分别安装有粗定位相机2和精定位相机I，粗定位相机2和精定位相机I分别通过GigE接口数据线与工控机电连接，粗定位相机2和精定位相机I上分别安装有镜头一 12和镜头二 13，镜头一 12和镜头二 13上分别安装有光源一 4和光源二 3。
[0008]所述吸嘴6与粗定位相机2、精定位相机I垂直设置。
[0009]所述精定位相机I和粗定位相机2均采用像素相同的CXD工业相机。
[0010]所述X轴运动模块7包括同步带一 7-1，同步带一 7-1套在同步带轮一 7-2上并与其滑动连接，同步带轮一 7-2通过轴承安装在支撑结构一 7-3上，支撑结构一 7-3上固定安装有伺服电机一 7-6，伺服电机一 7-6动力输出传递至同步带轮一 7-2，支撑结构一 7-3及导轨一 7-4固定在机架11上，导轨一 7-4与滑座一 7-5滑动连接，滑座一 7_5与同步带一7-1的上侧固定在一起。
[0011]所述位于左、右的X轴运动模块7通过连轴7-7联接，Y轴运动模块8与X轴运动模块7结构相同。
[0012]所述Z轴运动模块9包括同步带二 9-4，同步带二 9-4套在同步带轮二 9_5上并与其滑动连接，同步带轮二 9-5通过轴承安装在支撑结构二 9-6上，支撑结构二 9-6上固定安装有伺服电机二 9-1，伺服电机二 9-1动力输出传递至同步带轮二 9-5，支撑结构二 9-6及导轨二 9-2固定在基板9-7上，导轨二 9-2与滑座二 9-3滑动连接，滑座二 9_3与同步带二9-4的上侧固定在一起。
[0013]所述转动模块10包括伺服电机10-1，伺服电机10-1固定在支撑结构10-4上，支撑结构10-4与基板9-7固定连接，伺服电机10-1通过联轴器10-2将动力输出至吸嘴夹持器10-3，吸嘴夹持器10-3夹持吸嘴6。
[0014]由于本实用新型采用双相机定位方法，比用单一同样相机定位提高了一个精度等级，通过两部CCD工业相机对工件进行视觉定位，粗定位相机采集的图像信息用于寻找工件特征区域位置，主要实现对特征区域的识别粗定位，以提高识别率与识别速度为主，采用与精定位相机像素相同的CCD相机，图像定位精度〈0.01mm，精定位相机I以提高精度为主，图像定位精度〈0.0Olmm,精定位相机采集的图像信息对特征区域进一步定位，在精定位相机的视场范围内，工件的特征区域占据大部分视场，即对特征区域进行了放大，特征区域占据的像素多，而且其在成像的光轴附近，畸变小，提高了视觉定位的精度。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0016]图2为本底座机架11底部局部放大图。
[0017]图3为X轴运动1?块7的结构不意图。
[0018]图4为Z轴运动1?块9以及转动1?块10的结构不意图。
[0019]图5为本实用新型应用实例的粗定位视场图。
[0020]图6为本实用新型应用实例的精定位视场图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0022]参见图1、图2，双相机视觉定位系统，包括呈“凹”字型结构的底座机架11，底座机架11上左右各水平安装有一个X轴运动模块7，两个X轴运动模块7上跨接有Y轴运动模块8，Y轴运动模块8中部垂直安装有Z轴运动模块9，Z轴运动模块9下部安装有绕Z轴转动的转动模块10，所述X轴运动模块7、Y轴运动模块8、Ζ轴运动模块9两两之间相互垂直，X轴运动模块7、Y轴运动模块8、Z轴运动模块9、转动模块10构成四维运动平台，转动模块10上安装有吸嘴6，实现对工件的拾取和安置；
[0023]机架11底部安装有相机固定装置5，相机固定装置5上左右分别安装有粗定位相机2和精定位相机I，粗定位相机2和精定位相机I分别通过GigE接口数据线与工控机电连接，进行图像数据的传输，粗定位相机2和精定位相机I上分别安装有镜头一 12和镜头二 13，镜头一 12和镜头二 13上分别安装有光源一 4和光源二 3。
[0024]所述吸嘴6与粗定位相机2、精定位相机I垂直设置。
[0025]所述精定位相机I和粗定位相机2均采用像素相同的CXD工业相机。
[0026]所述工控机安装有视觉软件，用以完成与用户之间的交互通讯，进行图像处理与图像分析定位，视觉软件通过VS2010编程平台与OpenCV图像处理函数库联合设计，工控机的显示器用于显示视觉软件的界面以及采集的图像信息。
[0027]参见图3，所述X轴运动模块7包括同步带一 7-1，同步带一 7_1套在同步带轮一7-2上并与其滑动连接，同步带轮一 7-2通过轴承安装在支撑结构一 7-3上，支撑结构一7-3上固定安装有伺服电机一 7-6，伺服电机一 7-6动力输出传递至同步带轮一 7-2，为其运动提供动力，支撑结构一 7-3及导轨一 7-4固定在机架11上，导轨一 7-4与滑座一 7_5滑动连接，滑座一 7-5与同步带一 7-1的上侧固定在一起。所述位于左、右的X轴运动模块7通过连轴7-7联接，Y轴运动模块8与X轴运动模块7结构相同。
[0028]参见图4，所述Z轴运动模块9包括同步带二 9-4，同步带二 9_4套在同步带轮二9-5上并与其滑动连接，同步带轮二 9-5通过轴承安装在支撑结构二 9-6上，支撑结构二9-6上固定安装有伺服电机二 9-1，伺服电机二 9-1动力输出传递至同步带轮二 9-5，为其运动提供动力，支撑结构二 9-6及导轨二 9-2固定在基板9-7上，