一种自动化装配位姿态测量方法与流程

文档序号:20604749发布日期:2020-05-01 21:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自动化装配位姿态测量方法,包括产品a和产品b,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一:装配产品a和产品b:

机器人抓取产品b到待装配位置,此位置记为位置1;

机器人抓取产品b竖直下向运动,使产品b的大孔与产品a圆柱头进行装配,此位置记为位置2;

产品b下降至产品a上方5mm处,此时φ3mm细管与φ25mm大孔理论同轴,此位置记为位置3;

产品a旋转约24°使φ3mm细管旋入r2mm半孔,使φ3mm细管与r2mm半孔同轴,并保证间隙均匀不发生干涉,此位置记为位置4;

产品b继续下降5mm,使下端面贴合,装配完毕,此位置记为位置5;

步骤二:对产品进行位姿测量和产品错位量测量:

在位置1对产品b的圆柱曲线进行测量,分上下两段,计算产品b的空间位姿;

在位置5通过测量产品a、b的圆柱曲线,拟合圆心,进行横向错位量测量。

2.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,所述产品a为不锈钢材质,产品直径约φ250mm,表面粗糙度ra0.8-1.6,固定在可旋转托座上,回转精度0.01°;顶端距中心轴线30mm处有φ3细管,细管长度约200mm,平行度小于φ0.2mm,细管头部有40mm长φ23圆柱头;产品圆周方向有10mm宽3mm深沟槽与0.2mm宽刻线。

3.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,所述产品b为粉末压铸材质,表面粗糙度ra1.6-3.2,由机器人抓取对产品a进行套装,直径约φ300mm,高度约250mm,壁厚约25mm;产品顶端距中心轴线30mm处有竖直φ25mm大孔,大孔边缘有r2mm半孔,半孔中心距产品中心轴线为30mm;产品圆周方向也有10mm宽3mm深沟槽与0.2mm宽刻线。

4.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,所述位姿测量包括:

利用2台二维激光轮廓扫描仪,测量产品b到扫描仪的距离,形成2组以到圆柱面为x,激光线坐标y的点集;2个点集拟合成的圆心构建成圆柱体的中心线,位姿测量精度≤0.01°,位置测量精度≤0.01mm。

5.根据权利要求4所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,所述位姿测量采用二维激光传感器。

6.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,所述产品错位量测量包括:

在位置5,利用2台二维激光轮廓扫描仪,测量扫描仪到产品b、产品a的距离,形成2组以到圆柱面位移为z,激光线坐标x的点集,以2个点集拟合成的圆心坐标相减,得到圆心距即为产品a与产品b的横向错位量,错位测量精度≤0.01mm。

7.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法其特征在于,对产品a和产品b的空间位姿及横向错位量进行实验验证,验证软件是否能够对产品位置数据进行准确的定量分析,获得位姿角度及圆周错位量数据,与人工检测结果相比,角度差异应小于10%;合格范围0.01mm,单次检测时间应小于15s。

8.根据权利要求1所述的一种自动化装配位姿态测量方法,其特征在于,以人工装配或机器人装配进行实验验证,能够对产品a和产品b多次检测的数据进行对比分析,以报表的形式实现检测数据的显示,并可按照产品装配过程进行数据存储,存储量小于500m。


技术总结
本发明公开了一种自动化装配位姿态测量方法,包采用2个激光轮廓传感器,成90°夹角安装,在测量时通过升降平台上升至位置1进行数据采集测量。测量系统同时获取2个激光传感器的点阵数据。激光传感器在产品B下端测得的点阵数据经数据处理成圆周坐标,即为产品B的圆周曲线坐标,通过椭圆拟合得到第1个圆心坐标(x1,y1);激光传感器随升降平台上移一段距离f1,获取2个激光传感器数据,拟合得到第2个圆心坐标(x2,y2),则得到三维空间的两个点(x1,y1,0),(x2,y2,f1),两点的连线即为产品B的中心轴线,依此计算出其偏转角度及位置,本发明具有使用方便,便于测量,精度较高的优点。

技术研发人员:唐浩;李松凌
受保护的技术使用者:成都行必果光电科技有限公司
技术研发日:2019.12.28
技术公布日:2020.05.01
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