CN105643623B - 一种多孔位工件层叠对准方法及层叠对准装置 - Google Patents

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    • B25J9/1687Assembly, peg and hole, palletising, straight line, weaving pattern movement

Abstract

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。

Description

一种多孔位工件层叠对准方法及层叠对准装置
技术领域
本发明涉及一种设有若干孔位的工件进行层叠对准方法及层叠对准装置,具体地涉及一种基于机器人自动层叠对准所述工件,所述工件上的若干孔位包括第一孔位、第二孔位及分别位于连接所述第一孔位和第二孔位的轴心连线两侧的第三孔位、第四孔位。
背景技术
现有的大多数机械工件设有多个孔位,当将上述工件层叠装配时,要求上下对应两孔的轴线对准或偏差度在规定范围内,而现有的装配方式通常为人工装配,仅靠目测对准两孔,不仅费时费力,还易造成装配后对应孔位的轴线对准度不高,加上孔位在制造时就存在误差,进一步增加了对准难度,甚至在层叠装配完成后出现两孔相互错开,导致连接件无法伸入至下层工件的孔位内,最终无法完成对两工件连接。
有鉴于此,有必要提供一种多孔位工件层叠对准方法及层叠对准装置以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够快速对准设有若干孔位的工件的层叠对准方法及层叠对准装置,若干所述孔位包括第一孔位、第二孔位及分别位于连接所述第一孔位和第二孔位的轴心连线两侧的第三孔位、第四孔位。
为实现上述发明目的,本发明提供了一种多孔位工件层叠对准方法,包括以下步骤:
M1、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R1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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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,使得所述第三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,且所述第四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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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。
作为本发明的进一步改进,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孔;
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。
为实现上述目的,本发明还提供一种层叠对准装置,用于层叠并对准上述所述的第一工件和第二工件,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模块、以及与所述控制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控制模块;
控制模块,在接收到上述位置结果后,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,当所述控制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。
本发明的有益效果是:本发明涉及一种将第一工件和第二工件层叠对准的方法,所述第一工件、第二工件上分别具有一一对应的若干孔,所述若干孔包括第一孔、第二孔及分别位于连接所述第一孔和第二孔的轴心连线两侧的第三孔、第四孔,通过将所述第一工件上相对的第一孔、第二孔分别对准,再将所述第一工件上剩余相对的第三孔、第四孔分别对准,从而完成将所述第一工件对准于所述第二工件,该对准方法能够将所述第一工件快速对准于所述第二工件,提高层叠装配效率,并能够提高对准精度。
本发明还提供一种使用上述层叠对准方法的层叠对准装置,通过抓取模块将所述第一工件抓取至所述第二工件的上方,由视觉模块定位第一工件和第二工件上的若干孔,并将位置结果传送至控制模块,所述控制模块通过控制所述抓取模块根据位置结果调整第一工件对准所述第二工件,且能够提高对准精度,无需使用人力搬运对准,且能够降低工作强度。
所述视觉模块包括设置有固定第一照相机和光源的固定架,所述固定架包括固定所述第一照相机的固定板、自所述固定板向下延伸且能相对所述固定板伸缩的四个支撑柱,以及设置在所述支撑柱末端的两个平行光源。四个所述支撑柱能够相对所述固定板伸缩,以使所述光源更接近所述第一工件,能够改善所述第一照相机的拍摄效果,提高照片的清晰度,便于所述控制模块快速识别若干孔,还能够避免所述抓取模块过于靠近,防止所述抓取模块打坏工件。
附图说明
图1是本发明层叠对准装置的立体图。
图2是本发明层叠对准装置的固定架的立体图。
图3是本发明层叠对准方法第一实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图4是图3中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图5是图3中第二工件的俯视图。
图6是本发明层叠对准方法第二实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图7是图6中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图8是图6中第二工件的俯视图。
图9是本发明层叠对准方法第三实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图10是图9中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图11是图9中第二工件的俯视图。
图12是本发明层叠对准方法第四实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图13是图12中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图14是图12中第二工件的俯视图。
图15是本发明层叠对准方法第五实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图16是图15中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图17是图15中第二工件的俯视图。
图18是本发明层叠对准方法第六实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图19是图18中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图20是图18中第二工件的俯视图。
图21是本发明层叠对准方法第七实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图22是图21中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图23是图21中第二工件的俯视图。
图24是本发明层叠对准方法第八实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图25是图24中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图26是图24中第二工件的俯视图。
图27是本发明层叠对准方法第九实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图28是图27中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图29是图27中第二工件的俯视图。
图30是本发明层叠对准方法第十实施方式中的第一工件和第二工件的立体分解图。
图31是图30中的第一工件和第二工件层叠对准时的俯视图。
图32是图30中第二工件的俯视图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。
请参见图1~图2,本发明涉及一种层叠对准装置100,用于层叠并对准第一工件110和第二工件120,所述层叠对准装置100包括机械手臂10、设置所述机械手臂10末端的抓取模块20、控制所述抓取模块20进行抓取操作的控制模块(未标号)、与所述控制模块进行通讯连接的视觉模块30和报警模块(未标号)。
所述第一工件110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111、第二调整孔112,及分别位于所述第一调整孔111和第二调整孔112的轴心连线两侧的第三调整孔113和第四调整孔114;所述第二工件120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121、第二固定孔122,及分别位于所述第一固定孔121和第二固定孔122的轴心连线两侧的第三固定孔123和第四固定孔124。本发明所述第一工件110为支重轮,所述第二工件120为基座。所述调整孔的半径R1与所述固定孔的半径R2不同,且所述调整孔与所述固定孔的半径之差R为:R=︱R1-R2︱
所述抓取模块20用于将摆放在搁架11上的所述第一工件110抓取至所述第二工件120上方,并通过移动所述第一工件110的位置,实现对所述第一工件110与第二工件120的位置对准。
所述视觉模块30包括设置在所述机械手臂10末端且位于所述抓取模块20旁侧的固定架31,所述固定架31包括固定板311、设置在所述固定板311上的第一照相机312、自所述固定板311向下延伸的四个支撑柱313,以及设置在所述支撑柱313末端的两个平行光源314,以及设置在所述搁架11下方且与所述第一工件110底部相对的第二照相机315。
当所述抓取模块20将所述第一工件110抓起时,所述第二照相机315对所述第一工件110的底部拍摄照片以确定若干所述调整孔的位置;当所述抓取模块20将所述第一工件110抓取至所述第二工件120上方并进行对准时,所述第二照相机315对所述第二工件120的顶部拍摄照片以确定若干所述固定孔的位置,并将上述位置结果传送至所述控制模块。
四个所述支撑柱313能够相对所述固定板311伸缩,以使所述光源314更接近所述第一工件110,能够改善所述第一照相机312和第二照相机315的拍摄效果,提高照片的清晰度,便于所述控制模块较快的识别若干所述调整孔和若干所述固定孔,还能够避免所述抓取模块20过于靠近,防止所述抓取模块20打坏工件。
所述控制模块在接收到若干所述调整孔和若干所述固定孔的位置结果后,控制所述抓取模块20调整所述第一工件110的位置,先使所述第一调整孔111、所述第二调整孔112分别对准所述第一固定孔121、所述第二固定孔122,再判断所述第三调整孔113、所述第四调整孔114是否已经对准所述第三固定孔123、所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111、所述第二调整孔112分别对准所述第一固定孔121、所述第二固定孔122的前提下,控制所述抓取模块20继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三调整孔113、所述第四调整孔114分别对准所述第三固定孔123、所述第四固定孔124,从而实现所述第一工件110和第二工件120的位置对准。当所述控制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。当所述控制模块判断出所述第一工件110和第二工件120无法对准时,所述报警模块发出错误报警。
本发明多孔件工件层叠对准装置能够将所述第一工件110和第二工件120自动对准,具有提高对准精度,无需使用人力搬运对准,且能够降低工作强度的优点。
本发明还提供一种多孔位工件层叠对准方法,所述控制模块通过该方法对所述第一工件110和第二工件120进行对准。
请参见图3~图5,作为本发明的第一实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法包括如下步骤:
M1、提供所述第一工件110和第二工件120。
M2、连接所述第一调整孔111的轴心和第二调整孔112的轴心形成第一轴心连线15,确定所述第一轴心连线15的中点为第一特征点151;定义所述第一特征点151在所述第二工件120上的对应点为第一对应点152,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第一对应点152为所述第一特征点151在所述第二工件120上的正投影点。
以所述第一调整孔111或所述第二调整孔112中的任一个调整孔的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第一误差圆16;自所述第一误差圆16朝向所述第二工件垂直延伸并形成有第一圆柱161。在本实施方式中,所述第一误差圆16为以所述第一调整孔111的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
调整所述第一工件110的位置,使得所述第一特征点151对准所述第一对应点152,且使绘制有所述第一误差圆16的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第一圆柱161范围内,则完成所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且所述第二调整孔112对准所述第二固定孔122。
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和所述第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17的中点为第三特征点171,确定所述第三特征点171在所述第二工件120上的对应点为第三对应点172,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第三对应点172为所述第三特征点171在所述第二工件120上的正投影点。
以所述第三调整孔123或所述第四调整孔124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41;沿所述第五误差圆41朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第五圆柱411。在本实施方式中,所述第五误差圆41为以所述第三调整孔123的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三特征点171对准于所述第三对应点172,且使绘制有所述第五误差圆41的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第五圆柱411范围内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准于所述第四固定孔124。
请参见图6~图8,作为本发明的第二实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法具有如第一实施方式中的步骤M1和M2,唯一不同的步骤在于步骤M3:M3、以所述第三调整孔113的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第六误差圆42,沿所述第六误差圆42朝向所述第二工件120垂直延伸有第六圆柱421;以所述第四调整孔114的轴心为圆心,并以所述半径R为半径绘制第七误差圆43,沿所述第七误差圆43朝向所述第二工件120垂直延伸有第七圆柱431。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三固定孔123的轴心位于所述第六圆柱421内,且所述第四固定孔124的轴心位于所述第七圆柱431内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图9~图11,作为本发明的第三实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法具有如第一实施方式中的步骤M1和M2,唯一不同的步骤在于步骤M3:
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17上除中点和端点以外的任意一点为第四特征点173,确定所述第四特征点173在所述第二工件120上的对应点为第四对应点174,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第四对应点174为所述第四特征点173在所述第二工件120上的正投影点。
沿所述第二轴心连线17,以距离所述第四特征点173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44,自所述第八误差圆44朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第八圆柱441。在本实施方式中,所述第八误差圆44是所述第四调整孔114的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第四特征点173对准于所述第四对应点174,且以绘制有所述第八误差圆44的所述调整孔的轴心所对应的所述固定孔的轴心位于所述第八圆柱441内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图12~图14,作为本发明的第四实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法包括如下步骤:
M1、提供所述第一工件110和第二工件120。
M2、以所述第一调整孔111的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第二误差圆18,自所述第二误差圆18朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第二圆柱181;以所述第二调整孔112的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第三误差圆19,自所述第三误差圆19朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第三圆柱(未标号);
调整所述第一工件110的位置,使得所述第一固定孔121的轴心位于所述第二圆柱181内,且所述第二固定孔122的轴心位于所述第三圆柱内,则完成所述第一调整孔111对准于所述第一固定孔121且所述第二调整孔112对准所述第二固定孔122。
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17;确定所述第二轴心连线17的中点为第三特征点171,以所述第二工件120上与所述第三特征点171位置相对的点为第三对应点172,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第三对应点172为所述第三特征点171在所述第二工件120上的正投影点。
以所述第三调整孔113或所述第四调整孔114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41,自所述第五误差圆41朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第五圆柱411,在本实施方式中,所述第五误差圆41为以所述第三调整孔113为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三特征点171对准于所述第三对应点172,且使绘制有所述第五误差圆41的调整孔所对应的固定孔的轴心位于所述第五圆柱411内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准于所述第四固定孔124。
请参见图15~图17,作为本发明的第五实施方式,其与第四实施方式唯一不同的在于步骤M3:
M3、以所述第三调整孔113的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第六误差圆42,自所述第六误差圆42朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第六圆柱421;以所述第四调整孔114的轴心为圆心,并以所述半径R为半径绘制第七误差圆43,自所述第七误差圆43朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第七圆柱431。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三固定孔123的轴心位于以所述第六圆柱421内,且所述第四固定孔124的轴心位于所述第七圆柱431内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图18~图20,作为本发明的第六实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法具有如第四实施方式中的步骤M1和M2,唯一不同的步骤在于步骤M3:
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17上除中点和端点以外的任意一点为第四特征点173,确定所述第四特征点173在所述第二工件120上的对应点为第四对应点174,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第四对应点174为所述第四特征点173在所述第二工件120上的正投影点。
沿所述第二轴心连线17,以距离所述第四特征点173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44,自所述第八误差圆44朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第八圆柱441。在本实施方式中,所述第八误差圆44是所述第三调整孔113的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第四特征点173对准于所述第四对应点174,且以绘制有所述第八误差圆44的所述调整孔的轴心所对应的所述固定孔的轴心位于所述第八圆柱441内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图21~图23,作为本发明的第七实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法包括如下步骤:
M1、提供所述第一工件110和第二工件120。
M2、连接所述第一调整孔111的轴心和第二调整孔112的轴心形成第一轴心连线15;确定所述第一轴心连线15上除中点和端点以外的其他任意一点为第二特征点153,确定所述第二特征点153在所述第二工件120上的对应点为第二对应点154,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第二对应点154为所述第二特征点153在所述第二工件120上的正投影点。
沿所述第一轴心连线15,以距离所述第二特征点153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40,自所述第四误差圆40朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第四圆柱401。在本实施方式中,所述第四误差圆40是所述第一调整孔111的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
调整所述第一工件110的位置,使得所述第二特征点153对准于所述第二对应点154,且沿所述第一轴心连线15,以距离所述第二特征点153较远的所述调整孔的轴心所对应的固定孔的轴心位于所述第四圆柱421内,则完成所述第一调整孔111对准于所述第一固定孔121,且所述第二调整孔112对准于所述第二固定孔122。
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和所述第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17的中点为第三特征点171,确定所述第三特征点171在所述第二工件120上的对应点为第三对应点172,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第三对应点172为所述第三特征点171在所述第二工件120上的正投影点。
以所述第三调整孔123或所述第四调整孔124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41;自所述第五误差圆41朝向所述第二工件垂直延伸并形成有第五圆柱411。在本实施方式中,所述第五误差圆41为以所述第三调整孔123的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三特征点171对准于所述第三对应点172,且使绘制有所述第五误差圆41的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第五圆柱411范围内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准于所述第四固定孔124。
请参见图24~图26,作为本发明的第八实施方式,其与第七实施方式之间的区别在于步骤M3:
M3、以所述第三调整孔113的轴心为圆心,并以所述R为半径绘制第六误差圆42,自所述第六误差圆42朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第六圆柱421;以所述第四调整孔114的轴心为圆心,并以所述半径R为半径绘制第七误差圆43,自所述第七误差圆43朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第七圆柱431。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第三固定孔123的轴心位于以所述第六圆柱421内,且所述第四固定孔124的轴心位于所述第七圆柱431内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图27~图29,作为本发明的第九实施方式,其与第七实施方式的区别在于步骤M3:
M3、连接所述第三调整孔113的轴心和第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第二轴心连线17上除中点和端点以外的任意一点为第四特征点173,确定所述第四特征点173在所述第二工件120上对应点为第四对应点174,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第四对应点174为所述第四特征点173在所述第二工件120上的正投影点。
沿所述第二轴心连线17,以距离所述第四特征点173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44,自所述第八误差圆44朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第八圆柱441。在本实施方式中,所述第八误差圆44是所述第三调整孔113的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110的位置,使得所述第四特征点173对准于所述第四对应点174,且以绘制有所述第八误差圆44的所述调整孔的轴心所对应的所述固定孔的轴心位于所述第八圆柱441内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
请参见图30~图32,作为本发明的第十实施方式,所述多孔位工件层叠对准方法包括如下步骤:
M1、提供所述第一工件110和第二工件120。
M2、连接所述第一调整孔111的轴心和第二调整孔112的轴心形成第一轴心连线15,连接所述第三调整孔113的轴心和第四调整孔114的轴心形成第二轴心连线17,确定所述第一轴心连线15和第二轴心连线17的交点为第五特征点155,所述第五特征点155为所述第一轴心连线15上的中点,且所述第五特征点155为所述第二轴心连线17上的中点,确定所述第五特征点155在所述第二工件120上的对应点为第五对应点156,即当所述第一工件110与所述第二工件120位置对准时,所述第五对应点156为所述第五特征点155在所述第二工件120上的正投影点。
以所述第一调整孔111或所述第二调整孔112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45,沿所述第九误差圆45朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第九圆柱451。在本实施方式中,所述第九误差圆45是所述第三调整孔113的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
以所述第三调整孔113或所述第四调整孔114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46,沿所述第十误差圆46朝向所述第二工件120垂直延伸并形成有第十圆柱461。在本实施方式中,所述第十误差圆46是所述第三调整孔113的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
调整所述第一工件110,使得所述第五特征点155对准于所述第五对应点156,且使绘制有所述第九误差圆45的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第九圆柱451内,则完成所述第一调整孔111对准于所述第一固定孔121且所述第二调整孔112对准所述第二固定孔122。
判断所述第三调整孔113是否对准所述第三固定孔123且所述第四调整孔114是否对准所述第四固定孔124,若是,则完成所述第一工件110和第二工件120的位置对准;若否,在保证所述第一调整孔111对准所述第一固定孔121且第二调整孔112对准所述第二固定孔122的前提下,继续调整所述第一工件110,使得所述第五特征点155对准于所述第五对应点156,且使绘制有所述第十误差圆46的所述调整孔所对应的所述固定孔的轴心位于所述第十圆柱461内,则完成所述第三调整孔113对准于所述第三固定孔123且所述第四调整孔114对准所述第四固定孔124。
作为本发明的第十一实施方式(未图示),其与第十实施方式的区别为M2、M3:
步骤M2具体为: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。
继续调整所述第二工件,且使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。
作为本发明的第十二实施方式(未图示),其与第十实施方式的区别为M2、M3:
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为半径绘制所述第十三误差圆。在本实施方式中,所述第十三误差圆是以所述第一调整孔的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
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为半径绘制所述第十四误差圆。在本实施方式中,所述第十四误差圆是以所述第三调整孔的轴心为圆心,以所述R为半径绘制形成的。
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五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孔。
步骤M3具体为: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。
所述多孔位工件层叠对准方法能够将所述第一工件110快速对准于所述第二工件120,避免因孔位制造误差或对准误差而导致连接件装配不进若干所述固定孔内,提高层叠装配可靠性和效率,还能够提高对准精度。
综上所述,本发明涉及将具有孔位的第一工件110和第二工件120进行位置层叠对准的方法,所述第一工件110和第二工件120上的孔位一一对应,通过将所述第一工件110上相对的第一调整孔111、第二调整孔112分别对准所述第二工件的第一固定孔121、第二固定孔122,再将相对的第三调整孔113、第四调整孔114分别对准所述第二工件120上的第三固定件123、第四固定件124,从而完成将所述第一工件110对准于所述第二工件120。
本发明还提供一种使用上述层叠对准方法的层叠对准装置100,通过抓取模块20自动将所述第一工件110抓取,由所述视觉模块30定位第一工件110上若干调整孔的位置并将位置结果传送至所述控制模块,所述控制模块通过控制所述抓取模块20根据位置结果调整所述第一工件110,从而实现将所述第一工件110和第二工件120自动层叠对准,且能够提高对准精度,无需使用人力搬运对准,且能够降低工作强度。
所述视觉模块30包括设置有固定架31,所述固定架31包括固定所述第一照相机312的固定板311、自所述固定板311向下延伸且能相对所述固定板311伸缩的四个支撑柱313,以及设置在所述支撑柱313末端的两个平行光源314。四个所述支撑柱313能够相对所述固定板311伸缩,以使所述光源314更接近所述第一工件110,能够改善所述第一照相机312的拍摄效果,提高照片的清晰度,便于所述控制模块快速识别若干所述调整孔和若干所述固定孔,还能够避免所述抓取模块20过于靠近,防止所述抓取模块20打坏工件。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多孔位工件层叠对准方法,其特征在于,包括以下步骤:
M1、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R1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,使得所述第三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,且所述第四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孔;
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。
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模块、以及与所述控制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控制模块;
控制模块,在接收到上述位置结果后,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,当所述控制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。
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