[发明专利]一种基于工业相机的五轴点胶机的误差标定方法

权利要求书

1.一种基于工业相机的五轴点胶机的误差标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.确定五轴点胶机的机械结构，所述五轴点胶机的机械结构包括机床基座、平动轴X轴、平动轴Y轴、平动轴Z轴、转动轴A轴、转动轴C轴、胶阀和相机，并将所述五轴点胶机的机械结构和工件视为刚体机械结构；

步骤S2.将刚体机械结构划分为两条加工运动链；

步骤S3.为加工运动链中的各个刚体建立标准正交轴坐标系；

步骤S4.根据机器人运动学方法对各个刚体的坐标系建立转换矩阵和转换关系；

步骤S5.根据转换矩阵和五轴标定流程对五轴点胶机进行机械标定操作，获取标定计算所需数据；

步骤S6.根据机械标定操作获取的数据进行误差标定计算，获取刚体机械结构的各个参数矩阵和刚体机械结构坐标系之间的转换关系，并进行误差分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业相机的五轴点胶机的误差标定方法，其特征在于，所述步骤S2中的两条加工运动链包括：

一条加工运动链包括平动轴X轴、平动轴Z轴胶阀和相机；

另一条加工运动链包括平动轴Y轴、转动轴A轴、转动轴C轴和工件；

通过相机和胶阀对工件进行点胶加工。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业相机的五轴点胶机的误差标定方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

建立机床基座坐标系{M}，作为所有坐标系位姿的参考坐标系，坐标原点位于机械原点；

建立平动轴X轴的坐标系{X}，坐标X轴与实际X平动轴平行，机床复位时坐标原点与坐标系{M}重合；

建立平动轴Y轴的坐标系{Y}，机床复位时坐标和坐标系{W}重合；

建立平动轴Z轴的坐标系{Z}，坐标Z轴与实际Z平动轴平行，机床复位时坐标原点与坐标系{M}重合；

建立转动轴A轴的坐标系{A}，各轴向与坐标系{W}平行，机床复位时坐标原点位于A轴上；

建立转动轴C轴的坐标系{C}，各轴向与坐标系{W}平行，机床复位时坐标原点位于C轴上；

建立胶阀和相机坐标系{V}，胶阀由相机表示，坐标原点在相机光心处，坐标Z轴与相机光轴方向重合，并建立像素坐标系{E}；

建立工件坐标系{W}，在标定时，标定板与工作台之间不存在相对位移，设定工件坐标系与标定板坐标系相同，将工件坐标系与标定板坐标系定义为工件坐标系。

4.根据权利要求1所述的一种基于工业相机的五轴点胶机的误差标定方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

通过刚体运动变换方法中定义的旋转矩阵R和平移向量T描述上述坐标系间旋转过程和平移过程；

定义符号R_xy表示由{Y}坐标系向{X}坐标系转换的旋转矩阵、T_xy表示由{Y}坐标系向{X}坐标系转换的平移向量；同理，可定义符号R_vx、T_vz、R_zx、T_zx、R_ya、T_ya、R_ac、T_ac、R_cw、T_cw来表示对应的旋转矩阵和平移向量，其中：

R_vz表示由{Z}坐标系向{V}坐标系转换的旋转矩阵；

T_vz表示由{Z}坐标系向{V}坐标系转换的平移向量；

R_zx表示由{X}坐标系向{Z}坐标系转换的旋转矩阵；

T_zx表示由{X}坐标系向{Z}坐标系转换的平移向量；

R_ya表示由{A}坐标系向{Y}坐标系转换的旋转矩阵；

R_ya表示由{A}坐标系向{Y}坐标系转换的平移向量；

R_ac表示由{C}坐标系向{A}坐标系转换的旋转矩阵；

T_ac表示由{C}坐标系向{A}坐标系转换的平移向量；

R_cw表示由{W}坐标系向{C}坐标系转换的旋转矩阵；

T_cw表示由{W}坐标系向{C}坐标系转换的平移向量。