[发明专利]圆盘式多工位抓手的工业机器人3D视觉精密插装引导控制方法

说明书

本发明公开了智能制造领域内的一种圆盘式多工位抓手的工业机器人3D视觉精密插装引导控制方法，包括离线示教、离线标定和在线电容插装三个阶段，S1：示教圆盘式多工位抓手当前位姿信息；S2：示教圆盘式多工位抓手当前深度信息；离线标定阶段：S3：分别对1号相机、2号相机进行标定；S4：成功抓取电容后，触发1号相机采集PCB板图像；S5：电容移至针脚拍照处，采集电容针脚图像；S6：检测电容针脚；S7：将像素坐标信息转换到工业机器人基础坐标系下；S8：计算目标插装位姿，并将结果发送给工业机器人；S9：工业机器人按照结果位姿，进行电容器件插装，本发明建立了完整的视觉引导控制工业机器人插装系统，能够实现电容的精密插装。

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种3D视觉精密插装方法。

背景技术

随着我国经济与科技的飞速发展，工业自动化技术已经广泛的应用于工业的生产之中。工业自动化技术能够实现自动加工、持续生产，同时还能提高企业的生产效率与产品质量，渐渐替代了传统的作业模式。而随着工业自动化技术的发展，工业机器人也逐渐出现在人们的视野中，尤其是具备了视觉定位引导功能的工业机器人开始广泛的应用在定位抓取、检测缺陷、搬运、焊接等工业生产中，是工业生产自动化和智能化的重要发展方向^[1]。

3D机器视觉具有快速性、稳定性、柔性、非接触测量等优点，广泛的应用在工业机器人领域，将视觉优势与工业机器人的灵活姿态调整优势相结合，能够更加柔性、高效、快速的完成工作任务。在器件插装方面，如果采用人工的方法对PCB板进行电容插装，由于器件的精密，导致人工既耗时又费力的才能将电容插入，而且板上电容数量多达30几个，那么完成一块PCB板电容插装，将会耗费非常多的时间，同时，还会存在由于长时间工作，导致插装人员视觉的疲劳，从而影响插装的质量、效率。而采用结合了3D机器视觉的工业机器人进行PCB板电容插装，具有快速、稳定、准确等优点、并且柔性化程度更高，其插装效率、质量远远高于人工插装，实现长时间自动化生产。

[1]程麒,潘丰,袁瑜键.基于3D视觉传感器的龙门架工业机器人手眼标定方法[J].光电工程,2021,48(04):30-38。

发明内容

本发明的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本说明书以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本说明书、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

针对现有技术中人工插装效率较低的问题，提出了本发明，因此，本发明提供了一种圆盘式多工位抓手的工业机器人3D视觉精密插装引导控制方法，针对圆盘式多工位抓手的工业机器人，建立了完整的视觉引导控制工业机器人插装系统，能够实现电容的精密插装。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种圆盘式多工位抓手的工业机器人3D视觉精密插装引导控制方法，包括离线示教、离线标定和在线电容插装三个阶段，

离线示教阶段：

S1：控制工业机器人的圆盘式多工位抓手抓取电容并移动至电容针脚拍照处，示教圆盘式多工位抓手当前位姿信息；

S2：控制圆盘式多工位抓手将电容插入PCB待插装处，示教圆盘式多工位抓手当前深度信息；

离线标定阶段：

S3：分别对1号相机、2号相机进行标定，1号相机用于采集PCB板图像，2号相机用于采集电容针脚图像；

在线电容插装阶段：

S4：圆盘式多工位抓手成功抓取电容后，触发1号相机采集PCB板图像，检测电容待插装位置像素坐标信息；

S5：圆盘式多工位抓手引导电容到达之前示教的电容针脚拍照处，采集电容针脚图像，检测电容针脚位置像素坐标信息；