CN109341838B - 一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 - Google Patents
一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109341838B CN109341838B CN201811358765.7A CN201811358765A CN109341838B CN 109341838 B CN109341838 B CN 109341838B CN 201811358765 A CN201811358765 A CN 201811358765A CN 109341838 B CN109341838 B CN 109341838B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- weighing
- verification
- load
- error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005303 weighing Methods 0.000 title claims abstract description 146
- 238000012795 verification Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 16
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 241000252254 Catostomidae Species 0.000 claims description 4
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 4
- 241000132179 Eurotium medium Species 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法，包括上位机、A机器人、B机器人和分别控制两个机器人的两个下位机，上位机有人机交互界面，上位机根据被检衡器的基本信息和检定流程，计算每一个项目称量时，所需放置的载荷大小、流程和秤台放置位置，上位机统一控制两个机器人相协作实现检定。使用两个机器人协作，结构灵活，满足多种不同种类衡器检定的要求。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及的是一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法。
背景技术
质量是七大基本物理量之一，衡器的称重的准确度对人民生活、国家工业至关重要。计量院的衡器检定工作，关系到衡器产品能否进入市场最重要的一环，直接影响到质量测量的准确性和一致性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足提供了一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法。
一种用于衡器检定的双机器人协作系统，包括上位机(PC机)、A机器人、B机器人和分别控制两个机器人的两个下位机，上位机有人机交互界面，上位机根据被检衡器的基本信息和检定流程，计算每一个项目称量时，所需放置的载荷大小、流程和秤台放置位置，上位机统一控制两个机器人相协作实现检定；
两个下位机接收上位机的指令，对A机器人、B机器人的机械臂的动作进行控制；
A机器人(1)是一台六轴机器人，A机器人(1)设置有视觉传感器(3)，视觉传感器(3)安装在A机器人(1)的末端，用于识别衡器(9)面板，识别“置零”、“除皮”按键，并且得到“置零”、“除皮”按键相对于A机器人(1)基坐标系的三维坐标；
A机器人(1)还用于实时识别衡器(9)面板的示数，使系统确定下一步的检定操作；
B机器人(10)是一台六轴机器人，B机器人(10)设置有视觉传感器(5)，视觉传感器(5)安装在B机器人(10)末端，用于对国标砝码(4)和锁形砝码(8)进行型号识别，同时还需对国标砝码(4)和锁形砝码(8)和衡器(9)的位置进行测量定位；
识别与定位过程，预先对视觉传感器(5)与机器人(10)进行标定，利用预加载的砝码模板对视觉传感器(5)采集到的图像进行匹配，得到国标砝码(4)和锁形砝码(8)三维坐标和型号尺寸，并转换成B机器人(10)基坐标系的三维坐标；具体坐标转换的实现与A机器人实现原理相同。
所述的用于衡器检定的双机器人协作系统，B机器人(10)末端设置抓手(7)和吸盘(6)，抓手(7)用于抓取锁形砝码(8)，抓手(7)采用两个电动推杆(14)作为动力，当电动推杆的行程为最大时抓手张开，当电动推杆的行程为最小时抓手关闭，根据视觉传感器(5)识别的锁形砝码把手的直径，确定抓手的开度；吸盘(6)用于吸取国标砝码(4)；吸盘(6)有6个，按吸盘吸力大小分别对应不同大小的国标砝码(4)的吸取要求，分别通过电磁阀(15)对吸盘6进行控制。
根据所述系统的检定方法，包含如下步骤：在上位机上输入衡器(9)基本信息，计算准确度等级；在上位机选择检定项目，按照预设的检定项目流程进行检定；检定完毕B机器人(10)将砝码(4)(8)放回原工作台；上位机预设衡器检定的五个项目检定流程，五个项目包括：置零准确度、称量、重复性、偏载和鉴别域，电子计价秤的置零准确度和称量项目包含除皮检定。
所述的检定方法，置零准确度检定流程为：
A1、首先控制A机器人(1)的视觉传感器(3)识别按键置零，并控制触手(2)按下置零按键，完成置零操作；
A2、控制B机器人(10)的视觉传感器(5)去识别10e(记为L0)的砝码，e为称重分度值，并通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上；
A3、控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数(记为I0)；
A4、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到视觉传感器(3)检测出面板的示数增加了一个分度值e或者两个分度值之间闪变，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
A5、计算化整前的示值P0＝I0+0.5e-ΔL；
A6、计算化整前的误差E0＝P0-L0；
A7、误差E0若在±0.25e范围内，则视为合格；否则视为不合格；
如果被检定衡器为电子计价秤，需要进行除皮检定，检定的皮重在1/3t～2/3t之间，t为最大皮重，没有最大皮重用最大称量；除皮准确度检定如下：
B1、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上放置检定皮重的砝码(记为L0)；
B2、控制控制A机器人(1)的视觉传感器(3)识别按键除皮，并控制触手(2)按下除皮按键，完成除皮操作；
B3、按照置零准确度的检定流程A3-A6进行操作，得到误差E0；
B4、误差E0若在±0.25e范围内，则视为合格；否则视为不合格。
所述的检定方法，称量检定流程为：
称量检定应至少选择5个不同的载荷，所选定的载荷中，应包括：最小称量、最大称量、最大允许误差改变的载荷值，即中准确度级：500e、2000e；普通准确度级：50e、200e；
称量检定开始之前，先进行置零操作；称量检定，先做一次置零准确度的检定，再依次从小到大检定所选定的5个不同的载荷；然后依次从大到小检定所选定的5个不同的载荷，最后再做一次置零准确度的检定；每个载荷的检定流程如下：
C1、控制B机器人(10)的视觉传感器(5)去识别选定载荷(记为L)的砝码，并通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上；
C2、控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数(记为I)；
C3、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到视觉传感器(3)检测出面板的示数增加了一个分度值e或者两个分度值之间闪变，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
C4、计算化整前的示值P＝I+0.5e-ΔL；
C5、计算化整前的误差E＝P-L；
C6、将每一次称量的误差与10e载荷的误差做差，计算修正误差EC＝E-E0，E0即置零准确度检定得到的误差；若每次称量的修正误差在本载荷所在区间的最大允许误差MPE的范围内，则视为合格，否则视为不合格；
如果被检定衡器为电子计价秤，则需要进行除皮后的称量检定，除皮后称量的皮重选择：检定的皮重在1/3t～2/3t之间，t为最大皮重，没有最大皮重用最大称量；除皮后称量检定，从10e开始依次从小到大，直到最大称量范围内的最大载荷为止依次检定；再从最大称量范围内的最大载荷依次从大到小，直到10e，检定所选定的载荷；每个载荷的检定流程同C1-C6，误差分析与合格判定同C6。
所述的检定方法，重复性检定流程为：
D1、首先进行置零操作；用1/2Max的载荷进行一组测试，在承载器上进行三次测量，读数在每次加载后和卸载后示值达到静态稳定时进行；三次测量的检定流程与称量检定流程每个载荷的检定流程相同；在每次称量之前，都需要A机器人(1)进行置零操作，两次称量之间的加载前和卸载后不必确定其零点误差E0；
D2、取三次测量的误差E，计算重复性ER＝Emax-Emin，Emax为三次误差的最大值，Emin为三次误差的最小值；
D3、若重复性ER满足该载荷的最大允许误差允许|MPE|，则视为合格；否则视为不合格。
所述的检定方法，偏载检定流程为：
首先进行置零操作；偏载测试施加的砝码相当于最大秤量的1/3；将砝码分别放置于秤台四个角附近的位置，一般将砝码的中心放置在以秤台中心为圆心、以秤台中心和秤台角连线的1/3和1/2为半径的范围内；
E1、先做一次置零准确度检定；
E2、在承载器的四个角的位置分别放置载荷为1/3Max，计算误差E＝P-L，并根据；置零准确度误差E0，计算修正误差Ec＝E-E0；
E3、若修正误差EC满足载荷的最大允许误差MPE，则视为合格；否则视为不合格。
所述的检定方法，鉴别阈检定流程为：
鉴别阈在三个不同的载荷下进行检定：Min(最小值)、Max/2(最大值的一半)、Max(最大值)；
通过抓手(7)或者吸盘(6)在承载器上放置某一个载荷和足够的附加小砝码10个0.1d，d为实际分度值，在这里d＝e；然后通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上，逐个取下附加小砝码，控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数，直到示值I明确地减少了一个分度值而变成为I-d；重新放回一个小砝码在承载器上，然后再轻缓地将相当于1.4d的砝码放置在承载器上，控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数，得到的结果为在原来示值上增加了一个实际的分度值，即i+d，则视为合格；否则，视为不合格。
与现有的技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所述的用于衡器检定的双机器人协作的检定方法中，使用两个机器人的设计，结构灵活，满足多种不同种类衡器检定的要求。用机器人进行衡器检定，更擅长重复性的工作，大大提高衡器检定效率，节约人力成本。
附图说明
图1是本发明实施例的用于衡器检定的双机器人协作的检定方法的流程图。
图2是本发明实施例控制系统框图。
图3和图4是本发明实施例双机器人系统的结构示意图。
图5和图6是本发明实施例砝码抓手示意图。
1A机器人，2触手，3摄像头，4不锈钢国标砝码，5摄像头，6吸盘，7抓手，8锁形砝码，9电子计价秤，10B机器人，11检定工作台；12电子台秤，13电子台秤的面板，14是电动推杆，15是电磁阀。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
本发明的用于衡器检定的双机器人协作系统包括上位机(PC机)、A机器人、B机器人和分别控制两个机器人的两个下位机，
上位机有人机交互界面，上位机根据被检衡器的基本信息和检定流程，计算每一个项目称量时，所需放置的载荷大小流程和秤台放置位置，上位机统一控制两个机器人相协作实现检定。
两个下位机接收上位机的指令，对A机器人、B机器人的机械臂的动作进行控制。
A机器人(1)是一台六轴机器人，A机器人(1)设置有视觉传感器(3)，视觉传感器(3)安装在A机器人(1)的末端，用于识别衡器(9)面板，识别“置零”、“除皮”按键，并且得到“置零”、“除皮”按键相对于A机器人(1)基坐标系的三维坐标。
根据机器人运动学理论建立A机器人的DH方程，即机器人末端(6轴)相对于机器人基座(1轴)的位置和姿态，用4x4的矩阵来表示：
T＝A1(θ1)·A2(θ2)·A3(θ3)·A4(θ4)·A5(θ5)·A6(θ6)
θ1～θ6表示A机器人各个关节的关节值。
确定视觉传感器相对于机器人末端的位姿，用矩阵A7来表示。
再确定视觉传感器识别的按键相对于视觉传感器的位姿，用矩阵A8表示。
通过计算可以得到按键相对于A机器人基座的位姿：P＝T·A7·A8。
A机器人(1)还用于实时识别衡器(9)面板的示数，使系统确定下一步的检定操作。
当系统检定需要进行置零操作时，A机器人(1)触手(2)便按下“置零”按键；需要进行除皮操作时，按下“除皮”按键。
确定触手相对于A机器人末端的位姿，用矩阵A9表示。
根据视觉传感器检测到的按键相对于A机器人基座的位姿，可通过如下方程逆推机器人末端相对于机器人基座的位姿矩阵T':P＝A9·T'。
根据矩阵T'，通过机器人的逆运动学理论，可以得到新的关节值θ1～θ6。控制机器人每一个关节到新的关节值，便可以实现按键操作。
B机器人(10)是一台六轴机器人，B机器人(10)设置有视觉传感器(5)，视觉传感器(5)安装在B机器人(10)末端，用于对国标砝码(4)和锁形砝码(8)进行型号识别，同时还需对国标砝码(4)和锁形砝码(8)和衡器(9)的位置进行测量定位。
识别与定位过程，预先对视觉传感器(5)与机器人(10)进行标定，利用预加载的砝码模板对视觉传感器(5)采集到的图像进行匹配，得到国标砝码(4)和锁形砝码(8)三维坐标和型号尺寸，并转换成B机器人(10)基坐标系的三维坐标。具体坐标转换的实现与A机器人实现原理相同。
B机器人(10)末端设置抓手7和吸盘6，抓手(7)用于抓取锁形砝码(8)，抓手(7)采用两个电动推杆(14)作为动力，当电动推杆的行程为最大时抓手张开，当电动推杆的行程为最小时抓手关闭，根据视觉传感器(5)识别的锁形砝码把手的直径，确定抓手的开度。吸盘(6)用于吸取国标砝码(4)。吸盘(6)有6个，按吸盘吸力大小分别对应不同大小的国标砝码(4)的吸取要求，分别通过电磁阀(15)对吸盘6进行控制。
本发明所检定的衡器包括两种，电子计价秤(9)和电子台秤(12)。被检定衡器的基本信息包括型号、最大称量(Max)、分度值(e)、最小称量(Min)等。
参考图1，本实施例的用于衡器检定的双机器人协作的检定方法包含如下步骤：在上位机上输入衡器(9)基本信息，计算准确度等级；在上位机选择检定项目，按照预设的检定项目流程进行检定；检定完毕B机器人(10)将砝码(4)(8)放回原工作台；
具体来说，上位机预设衡器检定的五个项目检定流程，五个项目包括：置零准确度、称量、重复性、偏载和鉴别域(电子计价秤的置零准确度和称量项目包含除皮检定)。
(1)置零准确度检定流程
A1、首先控制A机器人(1)的视觉传感器(3)识别按键置零，并控制触手(2)按下置零按键，完成置零操作。
A2、控制B机器人(10)的视觉传感器(5)去识别10e(记为L0)的砝码，e为称重分度值，并通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上。
A3、控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数(记为I0)；
A4、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到视觉传感器(3)检测出面板的示数增加了一个分度值e(或者两个分度值之间闪变)，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
A5、计算化整前的示值P0＝I0+0.5e-ΔL；
A6、计算化整前的误差E0＝P0-L0；
A7、误差E0若在±0.25e(即最大允许误差MPE)范围内，则视为合格；否则视为不合格。
如果被检定衡器为电子计价秤，需要进行除皮检定，检定的皮重在1/3t～2/3t，(t为最大皮重，没有最大皮重用最大称量)之间。除皮准确度检定如下:
B1、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上放置检定皮重的砝码(记为L0)；
B2、控制控制A机器人(1)的视觉传感器(3)识别按键除皮，并控制触手(2)按下除皮按键，完成除皮操作。
B3、按照置零准确度的检定流程A3-A6进行操作，得到误差E0；
B4、误差E0若在±0.25e(即最大允许误差MPE)范围内，则视为合格；否则视为不合格。
(2)称量检定流程
称量检定应至少选择5个不同的载荷。所选定的载荷中，应包括：最小称量、最大称量、最大允许误差改变的载荷值，即中准确度级：500e、2000e；普通准确度级：50e、200e。
称量检定开始之前，先进行置零操作。称量检定，先做一次置零准确度的检定，再依次从小到大检定所选定的5个不同的载荷。然后依次从大到小检定所选定的5个不同的载荷，最后再做一次置零准确度的检定。每个载荷的检定流程如下：
C1、控制B机器人(10)的视觉传感器(5)去识别选定载荷(记为L)的砝码，并通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上。
C2、控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数(记为I)；
C3、控制B机器人(10)和视觉传感器(5)，在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到视觉传感器(3)检测出面板的示数增加了一个分度值e(或者两个分度值之间闪变)，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
C4、计算化整前的示值P＝I+0.5e-ΔL；
C5、计算化整前的误差E＝P-L。
C6、将每一次称量的误差与10e载荷的误差做差，计算修正误差EC＝E-E0，E0即置零准确度检定得到的误差。若每次称量的修正误差在本载荷所在区间的最大允许误差MPE的范围内，则视为合格，否则视为不合格。
同样，如果被检定衡器为电子计价秤，则需要进行除皮后的称量检定，除皮后称量的皮重选择同上。
除皮后称量检定，从10e开始依次从小到大，直到最大称量范围内的最大载荷为止依次检定。再从最大称量范围内的最大载荷依次从大到小，直到10e，检定所选定的载荷。每个载荷的检定流程同上(C1-C6)，误差分析与合格判定同C6。
(3)重复性检定流程
D1、首先进行置零操作。用1/2Max的载荷进行一组测试，在承载器上进行三次测量，读数在每次加载后和卸载后示值达到静态稳定时进行。三次测量的检定流程与称量检定流程每个载荷的检定流程相同。在每次称量之前，都需要A机器人(1)进行置零操作，两次称量之间的加载前和卸载后不必确定其零点误差E0。
D2、取三次测量的误差E，计算重复性ER＝Emax-Emin，Emax为三次误差的最大值，Emin为三次误差的最小值。
D3、若重复性ER满足该载荷的最大允许误差允许|MPE|，则视为合格；否则视为不合格。
(4)偏载检定流程
首先进行置零操作。偏载测试施加的砝码相当于最大秤量的1/3。将砝码分别放置于秤台四个角附近的位置，一般将砝码的中心放置在以秤台中心为圆心、以秤台中心和秤台角连线的1/3和1/2为半径的范围内。
偏载流程如下：
E1、先做一次置零准确度检定。
E2、在承载器的四个角的位置分别放置载荷为1/3Max，计算误差E＝P-L(与称量检定E的计算方法相同)，并根据本项目置零准确度误差E0，计算修正误差Ec＝E-E0。
E3、若修正误差EC满足载荷的最大允许误差MPE，则视为合格；否则视为不合格。
(5)鉴别阈检定流程
鉴别阈在三个不同的载荷下进行检定：Min(最小值)、Max/2(最大值的一半)、Max(最大值)。
通过抓手(7)或者吸盘(6)在承载器上放置某一个载荷和足够的附加小砝码10个0.1d(d为实际分度值，在这里d＝e)。然后通过抓手(7)或者吸盘(6)将砝码放置于衡器承载器上，逐个取下附加小砝码，控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数，直到示值I明确地减少了一个分度值而变成为I-d。重新放回一个小砝码在承载器上，然后再轻缓地将相当于1.4d的砝码放置在承载器上，控制A机器人(1)的视觉传感器(3)去识别衡器面板的示数，得到的结果为在原来示值上增加了一个实际的分度值，即i+d，则视为合格；否则，视为不合格。
综上，采用本实施例的用于衡器检定的双机器人协作的检定方法，不仅结构灵活，满足多种类型衡器检定的要求，而且能大大提高衡器检定效率，节约人力成本。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于衡器检定的双机器人协作系统，其特征在于，包括上位机、A机器人、B机器人和分别控制两个机器人的两个下位机，上位机有人机交互界面，上位机根据被检衡器的基本信息和检定流程，计算每一个项目称量时，所需放置的载荷大小、流程和秤台放置位置，上位机统一控制两个机器人相协作实现检定；
两个下位机接收上位机的指令，对A机器人、B机器人的机械臂的动作进行控制；
A机器人（1）是一台六轴机器人， A机器人（1）设置有第一视觉传感器（3），第一视觉传感器（3）安装在A机器人（1）的末端，用于识别衡器（9）面板，识别“置零”、“除皮”按键，并且得到“置零”、“除皮”按键相对于A机器人（1）基坐标系的三维坐标；
A机器人（1）还用于实时识别衡器（9）面板的示数，使系统确定下一步的检定操作；
B机器人（10）是一台六轴机器人，B机器人（10）设置第二有视觉传感器（5），第二视觉传感器（5）安装在B机器人（10）末端，用于对国标砝码（4）和锁形砝码（8）进行型号识别，同时还需对国标砝码（4）和锁形砝码（8）和衡器（9）的位置进行测量定位；
预先对第二视觉传感器（5）与B机器人（10）进行标定，利用预加载的砝码模板对第二视觉传感器（5）采集到的图像进行匹配，得到国标砝码（4）和锁形砝码（8）三维坐标和型号尺寸，并转换成B机器人（10）基坐标系的三维坐标；具体坐标转换的实现与A机器人实现原理相同。
2.根据权利要求1所述的用于衡器检定的双机器人协作系统，其特征在于，B机器人（10）末端设置抓手（7）和吸盘（6），抓手（7）用于抓取锁形砝码（8），抓手（7）采用两个电动推杆（14）作为动力，当电动推杆的行程为最大时抓手张开，当电动推杆的行程为最小时抓手关闭，根据第二视觉传感器（5）识别的锁形砝码把手的直径，确定抓手的开度；吸盘（6）用于吸取国标砝码（4）；吸盘（6）有6个，按吸盘吸力大小分别对应不同大小的国标砝码（4）的吸取要求，分别通过电磁阀（15）对吸盘（6）进行控制。
3.根据权利要求2所述系统的检定方法，其特征在于，包含如下步骤：在上位机上输入衡器（9）基本信息，计算准确度等级；在上位机选择检定项目，按照预设的检定项目流程进行检定；检定完毕B机器人（10）将国标砝码（4）和锁形砝码（8）放回原工作台；上位机预设衡器检定的五个项目检定流程，五个项目包括：置零准确度、称量、重复性、偏载和鉴别域，电子计价秤的置零准确度和称量项目包含除皮检定。
4.根据权利要求3所述的检定方法，其特征在于，置零准确度检定流程为：
A1、首先控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）识别按键置零，并控制触手（2）按下置零按键，完成置零操作；
A2、控制B机器人（10）的第二视觉传感器（5）去识别10e的砝码，记为L0，e为称重分度值，并通过抓手（7）或者吸盘（6）将砝码放置于衡器承载器上；
A3、控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）去识别衡器面板的示数，记为I0；
A4、控制B机器人（10）和第二视觉传感器（5），在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到第一视觉传感器（3）检测出面板的示数增加了一个分度值e或者两个分度值之间闪变，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
A5、计算化整前的示值P0=I0+0.5e-ΔL；
A6、计算化整前的误差E0= P0- L0；
A7、误差E0若在±0.25e范围内，则视为合格；否则视为不合格；
如果被检定衡器为电子计价秤，需要进行除皮检定，检定的皮重在1/3t~2/3t之间，t为最大皮重，没有最大皮重用最大称量；除皮准确度检定如下：
B1、控制B机器人（10）和第二视觉传感器（5），在承载器上放置检定皮重的砝码，记为L0；
B2、控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）识别按键除皮，并控制触手（2）按下除皮按键，完成除皮操作；
B3、按照置零准确度的检定流程A3-A6进行操作，得到误差E0；
B4、误差E0若在±0.25e范围内，则视为合格；否则视为不合格。
5.根据权利要求4所述的检定方法，其特征在于，称量检定流程为：
称量检定应至少选择5个不同的载荷，所选定的载荷中，应包括：最小称量、最大称量、最大允许误差改变的载荷值，即中准确度级：500e、2000e；普通准确度级：50e、200e；
称量检定开始之前，先进行置零操作；称量检定，先做一次置零准确度的检定，再依次从小到大检定所选定的5个不同的载荷；然后依次从大到小检定所选定的5个不同的载荷，最后再做一次置零准确度的检定；每个载荷的检定流程如下：
C1、控制B机器人（10）的第二视觉传感器（5）去识别选定载荷的砝码，记为L，并通过抓手（7）或者吸盘（6）将砝码放置于衡器承载器上；
C2、控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）去识别衡器面板的示数，记为I；
C3、控制B机器人（10）和第二视觉传感器（5），在承载器上逐一加放0.1e的附加小砝码，直到第一视觉传感器（3）检测出面板的示数增加了一个分度值e或者两个分度值之间闪变，记录下此刻的附加小砝码的数量ΔL；
C4、计算化整前的示值P=I+0.5e-ΔL；
C5、计算化整前的误差E= P- L；
C6、将每一次称量的误差与10e载荷的误差做差，计算修正误差EC=E-E0，E0即置零准确度检定得到的误差；若每次称量的修正误差在本载荷所在区间的最大允许误差MPE的范围内，则视为合格，否则视为不合格；
如果被检定衡器为电子计价秤，则需要进行除皮后的称量检定，除皮后称量的皮重选择：检定的皮重在1/3t~2/3t之间，t为最大皮重，没有最大皮重用最大称量；除皮后称量检定，从10e开始依次从小到大，直到最大称量范围内的最大载荷为止依次检定；再从最大称量范围内的最大载荷依次从大到小，直到10e，检定所选定的载荷；每个载荷的检定流程同C1-C6，误差分析与合格判定同C6。
6.根据权利要求5所述的检定方法，其特征在于，重复性检定流程为：
D1、首先进行置零操作；用1/2Max的载荷进行一组测试，在承载器上进行三次测量，读数在每次加载后和卸载后示值达到静态稳定时进行；三次测量的检定流程与称量检定流程每个载荷的检定流程相同；在每次称量之前，都需要A机器人（1）进行置零操作，两次称量之间的加载前和卸载后不必确定其零点误差E0；
D2、取三次测量的误差E，计算重复性ER=Emax-Emin，Emax为三次误差的最大值，Emin为三次误差的最小值；
D3、若重复性ER满足该载荷的最大允许误差允许|MPE|，则视为合格；否则视为不合格。
7.根据权利要求6所述的检定方法，其特征在于，偏载检定流程为：
首先进行置零操作；偏载测试施加的砝码相当于最大秤量的1/3；将砝码分别放置于秤台四个角附近的位置，一般将砝码的中心放置在以秤台中心为圆心、以秤台中心和秤台角连线的1/3和1/2为半径的范围内；
E1、先做一次置零准确度检定；
E2、在承载器的四个角的位置分别放置载荷为1/3Max，计算误差E=P-L，并根据；置零准确度误差E0，计算修正误差Ec=E- E0；
E3、若修正误差EC满足载荷的最大允许误差MPE，则视为合格；否则视为不合格。
8.根据权利要求7所述的检定方法，其特征在于，鉴别阈检定流程为：
鉴别阈在三个不同的载荷下进行检定：最小值Min、最大值的一半Max/2、最大值Max；
通过抓手（7）或者吸盘（6）在承载器上放置某一个载荷和足够的附加小砝码10个0.1d，d为实际分度值，在这里d=e；然后通过抓手（7）或者吸盘（6）将砝码放置于衡器承载器上，逐个取下附加小砝码，控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）去识别衡器面板的示数，直到示值I明确地减少了一个分度值而变成为I-d；重新放回一个小砝码在承载器上，然后再轻缓地将相当于1.4d的砝码放置在承载器上，控制A机器人（1）的第一视觉传感器（3）去识别衡器面板的示数，得到的结果为在原来示值上增加了一个实际的分度值，即I+d，则视为合格；否则，视为不合格。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811358765.7A CN109341838B (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811358765.7A CN109341838B (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109341838A CN109341838A (zh) | 2019-02-15 |
| CN109341838B true CN109341838B (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=65315091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811358765.7A Active CN109341838B (zh) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109341838B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110763319B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-11 | 电子科技大学 | 一种用于台秤计量检测的砝码搬运机器人 |
| CN111157091B (zh) * | 2019-12-04 | 2022-03-29 | 中机生产力促进中心 | 衡器检定装置及衡器检定方法 |
| CN111238623A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 中国计量科学研究院 | 一种天平自动检测方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180559A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Kubota Corp | 検重装置 |
| CN104626142A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-20 | 镇江市计量检定测试中心 | 一种用于砝码检定的双目视觉机械手自动定位和移动方法 |
| JP2016175137A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社イシダ | 質量測定装置 |
| KR20180011377A (ko) * | 2016-07-21 | 2018-02-01 | 한국산업기술시험원 | 분동 질량 자동 측정장치 |
-
2018
- 2018-11-15 CN CN201811358765.7A patent/CN109341838B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180559A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Kubota Corp | 検重装置 |
| CN104626142A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-20 | 镇江市计量检定测试中心 | 一种用于砝码检定的双目视觉机械手自动定位和移动方法 |
| JP2016175137A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社イシダ | 質量測定装置 |
| KR20180011377A (ko) * | 2016-07-21 | 2018-02-01 | 한국산업기술시험원 | 분동 질량 자동 측정장치 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 胡建国 ; 吴晖辉 ; 罗永贤 ; 黄丽丹.基于机器视觉的电子式健康秤自动检定系统设计.《顺德职业技术学院学报》.2017,全文. * |
| 苏跃飞 ; 韩凤岐.双向作用式弹簧平衡器的研发.《机械工程师》.2014,全文. * |
| 谭爽 ; 李丽宏 ; 崔国强. 清洗机器人倾角传感器信号处理研究.《传感技术学报》.2018,全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109341838A (zh) | 2019-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109341838B (zh) | 一种用于衡器检定的双机器人协作系统及其方法 | |
| WO2018103130A1 (zh) | 一种成型产品在线质量检测方法 | |
| CN107305174B (zh) | 一种材料应力应变本构关系的数值表征方法及系统 | |
| CN206609394U (zh) | 一种工件尺寸在线检测系统 | |
| CN114845844B (zh) | 信息处理装置、工件识别装置及工件取出装置 | |
| CN104236497A (zh) | 一种汽车天窗总成玻璃自动检测电子检具 | |
| CN104515490B (zh) | 一种翻转式在线外径自动测量装置 | |
| JP3751980B2 (ja) | コーティングされたテストプレートの測定方法およびコーティングされたテストプレートの測定装置 | |
| CN209992064U (zh) | 一种电子天平自动检定装置 | |
| CN107328347B (zh) | 检测工装及利用该检测工装的检测方法 | |
| CN209148136U (zh) | 一种用于衡器检定的双机器人协作系统 | |
| CN109323729A (zh) | 一种继电器触簧系统自动检测装置及方法 | |
| KR20190080201A (ko) | 품질검사용 로봇 그리퍼 및 이를 이용한 품질검사 방법 | |
| CN216349074U (zh) | 一种移动式电子天平自动检定装置 | |
| CN204142213U (zh) | 一种用于汽车天窗总成玻璃检测的电子检具 | |
| CN100501667C (zh) | 三次元量测程序转换系统及方法 | |
| CN107817784B (zh) | 一种基于并发偏最小二乘的过程故障检测方法 | |
| CN217193789U (zh) | 一种转盘式工件检测装置 | |
| CN114034367A (zh) | 一种移动式电子天平自动检定装置及方法 | |
| CN116295196A (zh) | 一种扭曲变形叶片的自动测量方法 | |
| CN213181095U (zh) | 一种橡胶制品的硬度检测装置 | |
| CN214347958U (zh) | 珠宝印字质量检测设备及系统 | |
| CN114814697A (zh) | 一种分布式万用表自动化校准系统、控制方法及控制终端 | |
| CN205175292U (zh) | 汽车制动鼓高度检测量具 | |
| CN210500281U (zh) | 一种物体抓取特征点训练学习机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |