CN115266723A - 自校正式检查系统和使用其对物品进行检查的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了自校正式检查系统和相应的物品检查方法。自校正式检查系统包括：检查装置，配置成对放置在载具上的物品进行视觉检查或测量；运动执行机构，检查装置安装在运动执行机构上，运动执行机构配置成相对于载具沿预定运动轨迹移动检查装置；校正构件，相对于所述载具固定地定位；距离传感器，相对于检查装置固定地定位，并配置成在运动执行机构移动检查装置期间感测距离传感器与校正构件之间的第一间距；和控制器，与运动执行机构和距离传感器通信，并配置成基于第一间距确定运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹与预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差控制运动执行机构沿与预定运动轨迹基本上一致的路径移动检查装置。

Description

自校正式检查系统和使用其对物品进行检查的方法
技术领域
本公开的实施例一般地涉及物品检查，并且更具体地，涉及物品检查系统和使用其对物品进行检查或测量的方法，其适于对检查装置相对于物品的运动轨迹进行自动校正，以提高检查准确度。
背景技术
在常规技术中，通常采用视觉检查装置来检查或测量产品或其部件，例如，检查产品或其部件是否存在质量缺陷(例如，是否存在凹坑、缺口等)或产品或其部件的尺寸是否合格。
通常通过相对于物品移动检查装置来进行这种检查或测量，而在实际操作中，检查装置相对于物品的运动轨迹通常偏离预期的轨迹，不能准确地获得预期的检查或测量结果，导致检查或测量准确度降低。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。
根据本公开的一个方面，提供了自校正式检查系统，包括：检查装置，该检查装置被配置成对放置在载具上的物品进行视觉检查或测量；运动执行机构，检查装置安装在运动执行机构上，该运动执行机构被配置成相对于载具及放置在其上的物品沿预定运动轨迹移动检查装置；校正构件，该校正构件相对于所述载具固定地定位；距离传感器，该距离传感器相对于检查装置固定地定位，并配置成在运动执行机构移动检查装置期间感测该距离传感器与校正构件之间的第一间距；和控制器，该控制器与运动执行机构和距离传感器通信，并被配置成基于所述第一间距确定运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹与所述预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差控制运动执行机构沿与所述预定运动轨迹基本上一致的路径移动所述检查装置。
在一些实施例中，控制器进一步被配置成基于所述偏差生成运动补偿值，并基于该运转补偿值调整运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹以与所述预定运动轨迹基本上相符。
在一些实施例中，距离传感器固定地安装至检查装置。
在一些实施例中，在校正构件与所述预定运动轨迹之间存在预定间距，并且控制器被配置成至少基于所述第一间距和所述预定间距确定所述偏差。
在一些实施例中，所述预定运动轨迹包括直线轨迹或曲线轨迹。
在一些实施例中，所述运动执行机构包括机器人或可移动机械臂。
在一些实施例中，所述运动执行机构、所述校正构件和所述载具安装在同一工作台上，或者所述载具包括工作台。
在一些实施例中，自校正式检查系统还包括自动引导式车辆，所述工作台定位在该自动引导式车辆上。
在一些实施例中，所述检查装置包括成像装置或扫描装置。
在一些实施例中，校正构件包括沿与所述预定运动轨迹基本上平行的方向延伸的板形构件。
根据本公开的另一方面，还提供了使用在本公开的任一实施例中描述的自校正式检查系统对物品进行检查的方法，包括：将物品放置在所述载具上；由运动执行机构移动安装在其上的检查装置，以由检查装置对所述物品进行视觉检查或测量；在运动执行机构移动检查装置期间由距离传感器感测该距离传感器与校正构件之间的第一间距；以及基于所述第一间距确定运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹与所述预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差控制运动执行机构沿与所述预定运动轨迹基本上一致的路径移动所述检查装置。
附图说明
根据结合附图的以下详细描述，本公开的多个实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的自校正式检查系统的配置的透视图；
图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的自校正式检查系统的侧视图；
图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的自校正式检查系统的的一部分配置的顶视图，其中示出了校正构件和安装至检查装置的距离传感器；
图4是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的检查装置的运动轨迹的曲线图，示出了对检查装置的实际运动轨迹的校正；以及
图5是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的、使用自校正式检查系统对物品进行视觉检查或测量的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本公开的实施例进行详细的描述。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本公开的各实施方式的说明旨在阐述本公开的总体构思，而不应当理解为对本公开的一种限制。
此外，在下面的详细描述中，为便于说明，阐述了许多具体的细节以提供对本公开的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其它情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本公开的示例性实施例提供了自校正式检查系统，其适于进行运动轨迹的自动校正，从而以较高的准确度对物品进行检查，例如对产品或其部件进行视觉检查或测量。
如图1-3所示，自校正式检查系统100包括检查装置110，其用于对放置在载具11或固定装置上的物品10进行视觉检查或测量。作为示例，检查装置110可以包括成像装置或扫描装置，如3D相机或3D扫描器，可以用于获取物品的图像，以基于图像对物品进行视觉检查、尺寸测量等。
如图1-3所示，自校正式检查系统100还包括运动执行机构120，检查装置110安装在运动执行机构120上，运动执行机构120可以相对于载具11或放置在其上的物品10沿预定运动轨迹移动检查装置110，以便检查装置110对物品进行检查或测量。作为示例，运动执行机构120可以包括机器人或可移动机械臂。
根据本公开的示例性实施例，自校正式检查系统100还包括距离传感器130和校正构件150。校正构件150相对于载具11固定地定位，即，至少在运动执行机构120移动检查装置110期间，校正构件150与载具11或放置在其上的物品10之间保持固定的位置或间距关系。例如，可以基于校正构件150的定位和检查装置110的预定运动轨迹确定校正构件150与该预定运动轨迹之间的预定的或预期的位置或间距关系。在一些示例中，在检查或测量之前，校正构件150相对于载具11的位置或间距可以调整，以适应对不同物品的检查。示例性地，如图1-2所示，校正构件150可以包括板形构件，其沿与所述预定运动轨迹基本上平行的方向延伸。
距离传感器130相对于检查装置110固定地定位，使得距离传感器130可以与检查装置110一起或同步移动。换句话说，距离传感器130相对于检查装置110保持固定的位置或间距关系，从而检查装置110在一轨迹移动时，距离传感器130沿对应的另一轨迹移动，这两个轨迹之间保持固定的位置或间距关系。作为示例，距离传感器130可以固定地安装至检查装置110，例如固定地安装在检查装置110的面向校正构件150的侧面上。
距离传感器130用于在运动执行机构120(如沿方向R)移动检查装置110期间感测该距离传感器130与校正构件150之间的第一间距d，如图3所示。作为示例，距离传感器可以包括诸如红外传感器、激光测距仪之类的光传感器、超声波传感器等。由于距离传感器130相对于检查装置110固定地定位或二者保持固定的位置或间距关系，因此基于距离传感器130与校正构件150之间的第一间距d可以确定检查装置110在移动期间与校正构件150之间的第二间距，第二间距与检查装置110的实际运动轨迹对应。
自校正式检查系统100还包括控制器170，如处理器，其与运动执行机构120和距离传感器130通信，以基于第一间距d确定运动执行机构120移动检查装置110的实际运动轨迹与预定运动轨迹之间的偏差，进而基于该偏差控制运动执行机构120沿与预定运动轨迹基本上一致的路径移动检查装置110，确保检查装置的运动准确度。距离传感器130对上述间距的测量可以是实时进行的，控制器170可以基于所确定的偏差实时地控制运动执行机构120对检查装置110的移动。示例性地，距离传感器可以连续地或间歇性地测量上述间距，这例如取决于实际检查需求、检查或运动精度要求等。
作为示例，可以由距离传感器130或检查装置110在移动期间与校正构件150之间的实际间距的变化来表征这种偏差，或者可以通过将基于距离传感器130的测量而获得的距离传感器130或检查装置110在移动期间与校正构件150之间的实际间距与在校正构件150和所述预定运动轨迹之间的预定的或预期的间距进行比较来获得这种偏差。
控制器170可以基于上述偏差生成运动补偿值，并基于该运转补偿值调整运动执行机构120移动检查装置110的实际运动轨迹以与所述预定运动轨迹基本上吻合或一致。作为示例，运动补偿值可以包括用于调整检查装置的运动轨迹的反向运动位移。例如，在通过距离传感器的测量确定检查装置沿一方向偏离预定运动轨迹一距离时，控制器可以生成对应的、与该距离的大小大致相同的反向位移补偿值，以控制运动执行机构在与该方向相反的方向将检查装置移动基本上等于反向位移补偿值的距离，从而使检查装置的运动返回到预定运动轨迹上。
在图4的(a)中的曲线示出了运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹的示例，其偏离预期或预定运动轨迹而出现上述偏差，如虚线所示；在图4的(b)中的曲线示出了控制器所产生的运动补偿值，该运动补偿值与这种偏离或偏差在量值上大致相同、但方向相反；由此，基于这种运动补偿值控制调整运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹，以与预定运动轨迹基本上吻合或一致，如图4中的(c)所示。在图示的实施例中，以检查装置的预定运动轨迹为直线轨迹的情况为例进行了说明，但检查装置的预定运动轨迹不限于此，也可以根据检查需要设置，也可以包括曲线轨迹。
在如图1和2所示的实施例中，运动执行机构120、校正构件150和载具11安装在同一工作台140上。在其他示例中，载具本身可以包括工作台或限定有检查区域；或者，可以不需要载具，而是可以将待检查的物品直接放置在工作台140的检查区域内，在这种情况中校正构件在检查装置移动期间相对于检查区域固定地定位。
在图示的实施例中，自校正式检查系统100还包括自动引导式车辆(AGV)160或其他合适的移动载体，工作台140可以定位在自动引导式车辆或载体上。控制器170可以设置在自动引导式车辆160上，在一些示例中控制器170也可以用于控制自动引导式车辆160的运动，从而根据检查需求控制自动引导式车辆160或自校正式检查系统100移动至合适的位置。
本公开的示例性实施例还公开了使用这种自校正式检查系统对物品进行检查的方法，如图5所示，该方法主要包括下述步骤：
S101：将待检查的物品10放置在载具11上；
S102：由运动执行机构120移动安装在其上的检查装置110，以由检查装置110对物品10进行视觉检查或测量，如获取物品的图像或检测物品的缺陷、尺寸等；
S103：在运动执行机构120移动检查装置110期间，由距离传感130(例如，实时地)感测该距离传感器130与校正构件150之间的第一间距d；以及
S104：例如经由控制器170，基于第一间距d确定运动执行机构120移动检查装置110的实际运动轨迹与预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差(例如，实时地)控制运动执行机构120沿与所述预定运动轨迹基本上一致的路径移动检查装置110。
尽管已经示出和描述了本公开的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本公开的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。此外应注意，除非另外指明，本文中使用的措词“包括”、“包含”、“具有”不排除其它元件或步骤。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本公开的保护范围。

Claims (11)

1.一种自校正式检查系统(100)，包括：
检查装置(110)，该检查装置被配置成对放置在载具(11)上的物品(10)进行视觉检查或测量；
运动执行机构(120)，检查装置安装在运动执行机构上，该运动执行机构被配置成相对于载具及放置在其上的物品沿预定运动轨迹移动检查装置；
校正构件(150)，该校正构件相对于所述载具固定地定位；
距离传感器(130)，该距离传感器相对于检查装置固定地定位，并配置成在运动执行机构移动检查装置期间感测该距离传感器与校正构件之间的第一间距(d)；和
控制器(170)，该控制器与运动执行机构和距离传感器通信，并被配置成基于所述第一间距确定运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹与所述预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差控制运动执行机构沿与所述预定运动轨迹基本上一致的路径移动所述检查装置。
2.根据权利要求1所述的自校正式检查系统，其中
控制器进一步被配置成基于所述偏差生成运动补偿值，并基于该运转补偿值调整运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹以与所述预定运动轨迹基本上相符。
3.根据权利要求1所述的自校正式检查系统，其中，距离传感器固定地安装至检查装置。
4.根据权利要求1所述的自校正式检查系统，其中，在校正构件与所述预定运动轨迹之间存在预定间距，并且控制器被配置成至少基于所述第一间距和所述预定间距确定所述偏差。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的自校正式检查系统，其中所述预定运动轨迹包括直线轨迹或曲线轨迹。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的自校正式检查系统，其中所述运动执行机构包括机器人或可移动机械臂。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的自校正式检查系统，其中，
所述运动执行机构、所述校正构件和所述载具安装在同一工作台(140)上，或者所述载具包括工作台。
8.根据权利要求7中任一项所述的自校正式检查系统，还包括自动引导式车辆(AGV)，所述工作台定位在该自动引导式车辆上。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的自校正式检查系统，其中，所述检查装置包括成像装置或扫描装置。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的自校正式检查系统，其中，校正构件包括沿与所述预定运动轨迹基本上平行的方向延伸的板形构件。
11.一种使用权利要求1-10中任一项所述的自校正式检查系统对物品进行检查的方法，包括：
将物品放置在所述载具上；
由运动执行机构移动安装在其上的检查装置，以由检查装置对所述物品进行视觉检查或测量；
在运动执行机构移动检查装置期间由距离传感器感测该距离传感器与校正构件之间的第一间距；以及
基于所述第一间距确定运动执行机构移动检查装置的实际运动轨迹与所述预定运动轨迹之间的偏差，且基于该偏差控制运动执行机构沿与所述预定运动轨迹基本上一致的路径移动所述检查装置。
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