CN106312497A - 高精度导航入位系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度导航入位系统及其使用方法，系统包括前点定位装置、后点定位装置和运动系统，前点定位装置、后点定位装置通过线缆与运动系统连接，控制运动系统运动；前点定位装置和后点定位装置包括视觉相机和激光测距传感器。高精度导航入位系统首先通过视觉巡线，判断相机与线的相对位置，发送信号调整外部设备运行方向。通过视觉识别终止点判断是否到达指定位置。到达指定位置后通过激光距离传感器来调整工件水平和精确位置。该设备通过视觉识别技术，达到了自动导航的目的，在指定位置工作时，通过高精度的激光测距传感器，能很好的对物体进行更高精度的导航，在精密装配中有着巨大的优势，并且在自动化领域达到了先进水平。

Description

高精度导航入位系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域，特别是一种高精度导航入位系统及其使用方法。
背景技术
在装配领域，工件的连接固定需在相互定位后进行。一般常用的定位有两种方式，工艺螺栓定位和销钉定位。工艺螺栓定位，一般用在定位精度要求较低的场合，或是开敞性较好的工况；对于精度要求高的定位，一般采用销钉定位，但对定位孔的要求高，孔径大小及表面粗糙度，直接影响定位精度的优劣；特别是对薄壁连接件，夹层的厚度造成销钉定位可行性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度导航入位系统及其使用方法，该设备通过视觉识别技术，达到了自动导航的目的，在指定位置工作时，通过高精度的激光测距传感器，能很好的对物体进行更高精度的导航，在精密装配中有着巨大的优势，并且在自动化领域达到了先进水平。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：高精度导航入位系统，它包括前点定位装置、后点定位装置和运动系统，前点定位装置、后点定位装置通过线缆与运动系统连接，控制运动系统运动。
所述的前点定位装置和后点定位装置均包括支架，支架两侧设置有左右偏转激光距离传感器，支架中央设置有视觉相机，视觉相机的前端设置有人工定位器，视觉相机的后端设置有垂直高度激光距离传感器，前点定位装置和后点定位装置还包括仪器安装位)和仪器安装夹头，仪器安装位设置在人工定位器前端，仪器安装夹头设置在仪器安装位上。
所述的前点定位装置还包括水平距离激光距离传感器，水平距离激光距离传感器设置在视觉相机与垂直高度激光距离传感器之间。
左右偏转激光距离传感器、垂直高度激光距离传感器与水平距离激光距离传感器均通过电缆与运动系统连接。
高精度导航入位系统的使用方法，它包括如下步骤：
S1：通过安装位和安装夹头将前点定位装置和后点定位装置安装到工件处；
S2：启动人工定位器，确定导航线在视觉范围内；
S3：启动视觉相机，视觉相机确定导航线位置，通过前后两组视觉相机判断工件与导航线的空间关系；
S4：视觉相机根据空间关系对运动系统发送调整信号，使运动系统调整位置与导航线相平行；
S5：通过导航线上的终止点，判断运动系统是否到位，视觉相机继续发送指令进行微调；
S6：工件上升，垂直高度激光距离传感器开始工作，根据三点确定一个面的情况，确定工件与相关面平行；
S7：平行后，左右偏转激光距离传感器启动，调整工件左右位置；
S8：通过水平距离激光距离传感器调整工件前后位置；
S9：工件调整入位完成。
所述的步骤S5中视觉相机继续发送指令进行微调至空间精度在50mm内。
所述的垂直高度激光距离传感器、左右偏转激光距离传感器和水平距离激光距离传感器输出位置信号，辅助运动系统调整位置。
所述的工件调整入位后水平、垂直及左右偏差在0.2mm内。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种高精度导航入位系统及其使用方法，该设备通过视觉识别技术，达到了自动导航的目的，在指定位置工作时，通过高精度的激光测距传感器，能很好的对物体进行更高精度的导航，在精密装配中有着巨大的优势，并且在自动化领域达到了先进水平，设备所有部件均采用统一的算法进行计算，输出数据快速有效，能做到实时控制外部移动载具。
附图说明
图1为前点定位装置示意图；
图2为后点定位装置示意图；
图中，1-支架，2、3-左右偏转激光距离传感器，4、5-视觉相机，6、7-垂直高度激光距离传感器，8-水平距离激光距离传感器，10、11-人工定位器，9、12-仪器安装位，13、14-仪器安装夹头。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
高精度导航入位系统，它包括前点定位装置、后点定位装置和运动系统，前点定位装置、后点定位装置通过线缆与运动系统连接，控制运动系统运动。
所述的前点定位装置和后点定位装置均包括支架1。如图1所示，前点定位装置的支架1两侧设置有左右偏转激光距离传感器2，支架1中央设置有视觉相机4，视觉相机4的前端设置有人工定位器10，视觉相机4的后端设置有垂直高度激光距离传感器6，前点定位装置还包括仪器安装位12和仪器安装夹头14，仪器安装位12设置在人工定位器10前端，仪器安装夹头14设置在仪器安装位12上，前点定位装置还包括水平距离激光距离传感器8，水平距离激光距离传感器8设置在视觉相机4与垂直高度激光距离传感器6之间。
如图2所示，所述的后点定位装置的支架1两侧设置有左右偏转激光距离传感器3，支架1中央设置有视觉相机5，视觉相机5的前端设置有人工定位器11，视觉相机5的后端设置有垂直高度激光距离传感器7，后点定位装置还包括仪器安装位9和仪器安装夹头13，仪器安装位9设置在人工定位器11前端，仪器安装夹头13设置在仪器安装位9上。
左右偏转激光距离传感器2、3、垂直高度激光距离传感器6、7与水平距离激光距离传感器8均通过电缆与运动系统连接。
高精度导航入位系统的使用方法，它包括如下步骤：
S1：通过安装位和安装夹头将前点定位装置和后点定位装置安装到工件处；
S2：启动人工定位器10、11，确定导航线在视觉范围内；
S3：启动视觉相机4、5，视觉相机4、5确定导航线位置，通过前后两组视觉相机判断工件与导航线的空间关系；
S4：视觉相机4、5根据空间关系对运动系统发送调整信号，使运动系统调整位置与导航线相平行；
S5：通过导航线上的终止点，判断运动系统是否到位，视觉相机4、5继续发送指令进行微调；
S6：工件上升，垂直高度激光距离传感器6、7开始工作，根据三点确定一个面的情况，确定工件与相关面平行；
S7：平行后，左右偏转激光距离传感器2、3启动，调整工件左右位置；
S8：通过水平距离激光距离传感器8调整工件前后位置；
S9：工件调整入位完成。
所述的步骤S5中视觉相机4、5继续发送指令进行微调至空间精度在50mm内。
所述的垂直高度激光距离传感器6、7、左右偏转激光距离传感器2、3和水平距离激光距离传感器8输出位置信号，辅助运动系统调整位置。
所述的工件调整入位后水平、垂直及左右偏差在0.2mm内。
高精度导航入位系统首先通过视觉巡线，判断视觉相机与线的相对位置，发送信号调整外部设备运行方向。通过视觉相机识别终止点判断是否到达指定位置（偏差50mm内）。到达指定位置后通过激光距离传感器来调整工件水平和精确位置（偏差0.2mm内）。

Claims (8)

1.高精度导航入位系统，其特征在于：它包括前点定位装置、后点定位装置和运动系统，前点定位装置、后点定位装置通过线缆与运动系统连接，控制运动系统运动。
2.根据权利要求1所述的高精度导航入位系统，其特征在于：所述的前点定位装置和后点定位装置均包括支架（1），支架（1）两侧设置有左右偏转激光距离传感器（2、3），支架（1）中央设置有视觉相机（4、5），视觉相机（4、5）的前端设置有人工定位器（10、11），视觉相机（4、5）的后端设置有垂直高度激光距离传感器（6、7），前点定位装置和后点定位装置还包括仪器安装位(9、12)和仪器安装夹头（13、14），仪器安装位(9、12)设置在人工定位器（10、11）前端，仪器安装夹头（13、14）设置在仪器安装位(9、12)上。
3.根据权利要求2所述的高精度导航入位系统，其特征在于：所述的前点定位装置还包括水平距离激光距离传感器（8），水平距离激光距离传感器（8）设置在视觉相机（4）与垂直高度激光距离传感器（6）之间。
4.根据权利要求3所述的高精度导航入位系统，其特征在于：左右偏转激光距离传感器（2、3）、垂直高度激光距离传感器（6、7）与水平距离激光距离传感器（8）均通过电缆与运动系统连接。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的高精度导航入位系统的使用方法，其特征在于，它包括如下步骤：
S1：通过安装位和安装夹头将前点定位装置和后点定位装置安装到工件处；
S2：启动人工定位器（10、11），确定导航线在视觉范围内；
S3：启动视觉相机（4、5），视觉相机（4、5）确定导航线位置，通过前后两组视觉相机判断工件与导航线的空间关系；
S4：视觉相机（4、5）根据空间关系对运动系统发送调整信号，使运动系统调整位置与导航线相平行；
S5：通过导航线上的终止点，判断运动系统是否到位，视觉相机（4、5）继续发送指令进行微调；
S6：工件上升，垂直高度激光距离传感器（6、7）开始工作，根据三点确定一个面的情况，确定工件与相关面平行；
S7：平行后，左右偏转激光距离传感器（2、3）启动，调整工件左右位置；
S8：通过水平距离激光距离传感器（8）调整工件前后位置；
S9：工件调整入位完成。
6.根据权利要求5所述的高精度导航入位系统的使用方法，其特征在于：所述的步骤S5中视觉相机（4、5）继续发送指令进行微调至空间精度在50mm内。
7.根据权利要求5所述的高精度导航入位系统的使用方法，其特征在于：所述的垂直高度激光距离传感器（6、7）、左右偏转激光距离传感器（2、3）和水平距离激光距离传感器（8）输出位置信号，辅助运动系统调整位置。
8.根据权利要求5所述的高精度导航入位系统的使用方法，其特征在于：所述的工件调整入位后水平、垂直及左右偏差在0.2mm内。
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Denomination of invention: High precision navigation positioning system and its usage methods

Effective date of registration: 20231122

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Pledgee: Bank of Chengdu science and technology branch of Limited by Share Ltd.

Pledgor: Chengdu jiuxi robot technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980066503

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