CN117066843B - 产品组件的组装方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种产品组件的组装方法和设备。组装设备具有相机组、发光装置、运载机构和夹具。在相机组的拍摄高度下,建立待组装件在不同高度的坐标转换矩阵,并获取目标组装件在夹具上的固定位置。通过运载机构携带待组装件靠近目标组装件,并获取待组装件的当前位置。根据坐标转换矩阵和当前位置,获取待组装件的待组装位置。计算待组装位置和固定位置之间的偏移量,并判断是否落入误差范围内,以决定将待组装件结合于目标组装件上,或移动至待组装位置,并重复上述步骤。在本申请实施例中,通过一组相机组完成拍照和定位,并基于当前位置和待组装位置的转换,可以在目标组装件被待组装件遮挡的情况下,实现两者间的高精度组装。
Description
技术领域
本申请涉及产品组件的组装技术领域,尤其涉及一种产品组件的组装方法和设备。
背景技术
手机外观一致性对用户体验的优劣具有高度相关性。在手机外观一致性的要求中,手机屏幕的组装精度和多形态适应性具有相当大的挑战,传统组装方法的局限性需要突破。作为一种突破方法,是在组装过程中,采用上下相机分别拍摄手机中框和屏幕,取得相对关系,然后通过一次对位完成组装。惟,其组装精度低,无法满足日益提高的组装精度要求,并且不适用于手机中框和屏幕之间具有连接组件的组装场景。
发明内容
本申请的多个方面提供一种产品组件的组装方法和设备,用以提高两组装件之间的组装精度。
本申请实施例提供一种产品组件的组装方法,包括:在相机组的拍摄高度下,建立待组装件在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系的坐标转换矩阵;获取目标组装件在所述第二平面坐标系的固定位置;驱动所述待组装件朝所述目标组装件移动;获取所述待组装件在当前平面坐标系的当前位置;根据所述坐标转换矩阵和所述当前位置,获取所述待组装件在所述第二平面坐标系的待组装位置;计算所述待组装位置和所述固定位置之间的偏移量;以及判断所述偏移量是否在误差范围内,若是,将所述待组装件结合于所述目标组装件上,若否,移动所述待组装件至所述待组装位置,并重复获取所述当前位置和所述待组装位置、计算所述偏移量,以及移动所述待组装件至所述待组装位置的步骤,直至所述偏移量落入所述误差范围内。
在一些实施例中,所述组装方法包括:标定所述第一平面坐标系和相机视野坐标系的相对位置,建立第一标定转换矩阵;标定所述第二平面坐标系和所述相机视野坐标系的相对位置,建立第二标定转换矩阵;以及根据所述第一标定转换矩阵和所述第二标定转换矩阵,建立所述坐标转换矩阵。
在一些实施例中,所述坐标转换矩阵可由方程式:=/>表示,所述待组装位置可由方程式:{/>}=/>表示,其中/>为所述坐标转换矩阵,上标B为第二平面坐标系,下标M为第一平面坐标系;/>为所述第二标定转换矩阵,上标C为相机视野坐标系,下标B为第二平面坐标系;/>为所述第一标定转换矩阵,上标C为相机视野坐标系,下标M为第一平面坐标系;/>为所述待组装位置,上标B为第二平面坐标系,下标TP为待组装件的边缘特征;/>为所述当前位置,上标M为当前平面坐标系,下标TP为待组装件的边缘特征。
在一些实施例中,所述组装方法包括:通过带有特征标记的运载机构携带标定片至所述拍摄高度下;在第一高度,标定所述特征标记在所述第一平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第一标定转换矩阵;在第二高度,标定所述特征标记在所述第二平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第二标定转换矩阵;通过所述运载机构携带所述待组装件至所述拍摄高度下;拍摄所述待组装件的边缘特征和所述特征标记,标定所述边缘特征和所述特征标记的相对位置,建立第三标定转换矩阵;获取所述特征标记在所述当前平面坐标系内的基准位置;以及根据所述第三标定转换矩阵和所述基准位置,获取所述边缘特征的对应位置,作为所述当前位置。
在一些实施例中,所述当前位置可由方程式:{}=/>表示,其中/>为所述当前位置,上标M为当前平面坐标系,下标TP为待组装件的边缘特征;为所述第三标定转换矩阵,上标TP为待组装件的边缘特征,下标m为特征标记;为所述基准位置,上标M为当前平面坐标系,下标m为特征标记。
在一些实施例中,获取所述固定位置的步骤包括:将所述目标组装件固定于组装设备的夹具上,提供光源,并通过所述相机组拍摄所述目标组装件;获取所述边缘特征的步骤包括:提供所述光源,通过所述夹具上的反光片反射所述光源至所述待组装件,并通过所述相机组拍摄所述边缘特征:以及获取所述基准位置的步骤包括:使所述反光片复位,驱动所述待组装件至所述当前平面坐标系,以及提供所述光源,并通过所述相机拍摄所述特征标记。
在一些实施例中,所述组装方法包括:通过运载机构携带所述待组装件至所述拍摄高度下;在第一高度,标定所述待组装件上的对位标记在所述第一平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第一标定转换矩阵;在第二高度,标定所述对位标记在所述第二平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第二标定转换矩阵;以及在所述待组装件朝所述目标组装件移动后,获取所述对位标记在所述当前平面坐标系的标定位置,作为所述当前位置。
在一些实施例中,所述待组装件和所述目标组装件之间连接有柔性连接件。在所述不同高度下,所述待组装件和所述目标组装件之间的距离在所述柔性连接件的长度范围内。
本申请实施例还提供一种产品组件的组装设备,包括:夹具、相机组、发光装置以及运载机构。其中,所述夹具用以固定目标组装件,所述相机组悬置于所述夹具上方,所述发光装置环绕设置于所述夹具与所述相机组之间,用以提供光源。所述运载机构的顶部设置有特征标记,底部用以携带待组装件。所述运载机构被配置为在水平轴向上携带所述待组装件移动至所述相机组的拍摄高度下方,以及在垂直轴向上驱动所述待组装件朝所述目标组装件移动和/或结合于所述目标组装件上。
在一些实施例中,所述组装设备还包括标定片,可替换的设置于所述底部,且所述标定片的尺寸与所述待组装件的尺寸一致。所述运载机构还用以携带所述标定片在所述拍摄高度下,在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系之间位移,以建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换矩阵。
在一些实施例中,所述组装设备还包括反光片。所述反光片活动设置于所述夹具上,用以在所述拍摄高度下反射所述光源至所述待组装件。
本申请实施例提供一种产品组件的组装方法和设备。组装设备包括相机组、发光装置、夹具和运载机构。其中,相机组悬置于夹具上方,发光装置环绕设置于相机组和夹具之间,夹具用以固定目标组装件,而运载机构用以携带待组装件在水平轴向和垂直轴向上移动。在组装方法上,通过发光装置提供光源,让相机组在拍摄高度下对待组装件和目标组装件拍照和定位,以建立待组装件在不同高度下的坐标转换矩阵,确定待组装件和目标组装件的相对位置关系,使待组装件可以精确的结合于目标组装件上。在此过程中,由于在建立待组装件在不同高度的平面坐标系的坐标转换矩阵时,默认待组装件移动后的位置与目标组装件位于同一平面坐标系上,也就是位于同一平面上,因此可以降低标定误差,减少或消除两者间的高度差,提升待组装位置的计算准确度。并且,通过此一特性,在目标组装件被待组装件遮挡和/或待组装件的轮廓特征无法获取的情况下,仍然可以根据待组装件和目标组装件的相对位置关系,实现待组装件和目标组装件的高精度组装。同时,在控制待组装件运动后,会再进行拍照复判,对误差进行运动补偿。在多次对位中,由于运动距离越来越小,机构的运动误差也会越来越小,最终稳定在精度要求内。
因此,本申请实施例所提供的产品组件的组装方法和设备可应用在手机屏幕和手机中框的组装上,减小两者间的贴合误差,提升手机外观的一致性。
此外,在本申请实施例中只有一个拍照工位,减少了系统设计成本和装配难度,并且可适配待组装件和目标组装件之间存在柔性连接的情况,如手机屏幕和中框组件需要先扣合柔性电路板的组装情况,而具有广泛的应用性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例所提供的产品组件的组装设备的分解图;
图2为本申请实施例所提供的产品组件的组装方法流程图;
图3为本申请一些实施例所提供的产品组件的组装方法流程图;
图4为本申请另一些实施例所提供的产品组件的组装方法流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请实施例提供一种产品组件的组装方法,适于将待组装件结合于目标组装件上,例如应用于手机或平板等电子产品的生产制造时,进行屏幕和中框的组装程序。因此,在以下实施例中,以待组装件为手机屏幕,目标组装件为手机中框作为举例说明,但并不以此为限。
如图1至图3所示,在本申请实施例所提供的组装方法中,待组装件A和目标组装件B的组装程序主要在组装设备10中进行。此组装设备10包括相机组110、发光装置120、夹具130和运载机构140,其中,至少相机组110、发光装置120和运载机构140还电性连接于控制模块,使相机组110、发光装置120和运载机构140在控制模块的驱动下执行相对应的工作。例如相机组110对拍摄对象的拍照、发光装置120的光源启闭以及运载机构140携带组装件在相机组110和夹具130之间的移动等操作。可以理解的是,在本申请的一些实施例中,控制模块可以是属于组装设备10的一部分。在另一些实施例中,控制模块可以是独立于组装设备10外的其他设备。
在配置上,组装设备10的相机组110和发光装置120分别固定于夹具130上方,使相机组110和夹具130之间具有拍摄高度。其中,相机组110和发光装置120可以通过支架或框架固定于测试台架上,并且和夹具130保持固定距离。为了方便理解与说明本申请实施例的特点,在图中省略了测试台架、支架或框架等结构,合先叙明。发光装置120可以是但并不局限于以灯条的形式,环绕设置在相机组110和夹具130之间,使发光装置120在夹具130的投影方向上围绕在夹具130的四周围。其中,发光装置120与夹具130之间相隔预定距离,使两者间形成用以供运载机构140运动的组装空间。发光装置120的光源即照射于此组装空间内,以便在相机组110对待组装件A和目标组装件B进行拍摄时提供照明。运载机构140可以是但并不局限于带有真空吸盘的机械手臂,并且至少可以在水平轴向和垂直轴向上移动。例如,在水平轴向上移动至组装空间外抓取待组装件A,以及携带待组装件A移动至活动空间内。或是在相机组110的拍摄高度下,携带可供识别移动位置的标记,沿垂直轴向在不同高度的平面坐标系之间移动,并配合相机组110的拍摄和定位,建立待组装件A在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系的坐标转换矩阵(S101)。
例如,当运载机构140携带标记移动至第一高度时,标定第一平面坐标系和相机视野坐标系的相对位置,建立第一标定转换矩阵,以及当运载机构140携带标记移动至第一高度时,标定第二平面坐标系和相机视野坐标系的相对位置,建立第二标定转换矩阵,并且根据第一标定转换矩阵和所述第二标定转换矩阵,建立坐标转换矩阵。其中,运载机构140所携带的标记可以是设置在运载机构140上的特征标记,或者是位于待组装件A上的对位标记,例如屏幕上对应于听筒、前置麦克风或前置镜头等位置的结构特征。
此外,在本申请实施例中,第二平面坐标系为目标组装件B固定于夹具130时,在夹具130上所在位置的平面的坐标系,也就是待组装件A和目标组装件B相结合时的平面坐标系。因此,当相机组110对目标组装件B进行拍摄和定位后,可获取目标组装件B在第二平面坐标系的固定位置(S102)。相类似的,在运载机构140的带动下,驱动待组装件A朝目标组装件B移动(S103),获取待组装件A在当前平面坐标系的当前位置(S104)。在此步骤中,待组装件A从靠近相机视野坐标系一侧的第一平面坐标系朝向远离相机视野坐标系一侧的第二平面坐标系移动,并且在到达靠近于目标组装件B的当前平面坐标系时,通过相机组110的拍摄和定位,确定待组装件A的当前位置。此时,根据坐标转换矩阵和当前位置,获取待组装件A在第二平面坐标系的待组装位置(S105)。由于在待组装件A移动至相当靠近于目标组装件B的位置时,其所在的当前平面坐标系已相当接近于第二平面坐标系,因此,可以根据先前已建立好的坐标转换矩阵,将待组装件A的当前位置转换为待组装件A在第二平面坐标系内的待组装位置。
然后在控制模块的运算下,计算待组装位置和固定位置之间的偏移量(S106)。并且,根据已设定好的误差标准,判断偏移量是否在误差范围内(S107)。若是,将待组装件A结合于目标组装件B上(S108)。若否,移动待组装件A至待组装位置(S109),并重复获取当前位置和待组装位置、计算偏移量、以及移动待组装件A至待组装位置的步骤,直至偏移量落入误差范围内。
在上述组装过程中,通过单相机组对待组装件的起始位置和组装位置的平面进行标定,可以确保待组装件和目标组装件在结合时的标定面位于同一平面上,可以减小标定误差。同时,由于待组装件和目标组装件位同一相机组的拍摄高度下,因此对于待组装件和目标组装件之间连接有柔性连接件的产品组件来说,也可在此组装设备和组装方法下进行两组装件的结合,而不会造成柔性连接件在组装过程中被拉扯损坏或是对组装程序造成干涉。此外,本申请实施例的组装方法还针对待组装位置和固定位置之间偏移量的误差进行运动补偿,形成多次对位的闭路循环,使误差逐渐缩小,最终稳定在精度要求内,使待组装件和目标组装件相结合后,可以维持外观的一致性。
在上述实施例中,说明了可以通过运载机构140所携带的标记建立第一标定转换矩阵和第二标定转换矩阵,以建立不同平面坐标系之间的坐标转换矩阵。并且,此标记可以是设置在运载机构140上的特征标记,或者是位于待组装件A上的对位标记等。以下实施例分别就组装方法中涉及不同标记的场景举例说明。
请参阅图1至图3,在本申请的一些实施例中,运载机构140本身设置有特征标记M,例如通过激光加工程序,在运载机构140的真空吸盘141的顶部形成2维或3维的镭雕图案,作为特征标记M,使特征标记M在组装空间内面向相机组110,而真空吸盘141的底部可以通过真空吸附的方式携带待组装件A。因此,在本申请的某些实施例中,除了可以从特征标记M获得待组装件A的高精度位置外,还可以识别待组装件A的水平状态,减少待组装件A与目标组装件B结合时的干扰因素。此外,组装设备10还包括标定片150,其尺寸大小和待组装件A的尺寸大小一致,使真空吸盘141可选择性的携带标定片150或待组装件A。并且,当运载机构140携带标定片150移动至相机组110的拍摄高度下,可以模拟待组装件A在组装空间内的状态,例如,待组装件A在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系的位置,以及待组装件A与目标组装件B之间的相对位置等。
因此在这种实施例的组装方法上,首先,通过带有特征标记M的运载机构140携带标定片150至拍摄高度下(S201),让特征标记M落入相机组110的视野范围内,并且可以在拍摄角度下上下移动。接着,以运载机构140将特征标记M平移至组装空间内的高度作为第一高度,且其所在位置的平面坐标系作为第一平面坐标系,以通过相机组110的拍摄以及控制模块的运算处理,标定特征标记M在第一高度时,第一平面坐标系到相机视野坐标系的相对位置,并建立第一标定转换矩阵(S202)。同时,运载机构140携带标定片150沿垂直轴向往下移动至第二高度,以通过相机组110的拍摄以及控制模块的运算处理,标定特征标记M在第二高度时,第二平面坐标系到相机视野坐标系的相对位置,并建立第二标定转换矩阵(S203),从而控制模块可以根据第一标定转换矩阵和第二标定转换矩阵,建立坐标转换矩阵(S204),其可由下列方程式(1)表示。
=/>方程式(1)。
其中,为坐标转换矩阵,上标B为第二平面坐标系,下标M为第一平面坐标系;为第二标定转换矩阵,上标C为相机视野坐标系,下标B为第二平面坐标系;/>为第一标定转换矩阵,上标C为相机视野坐标系,下标M为第一平面坐标系。
之后,运载机构140将标定片150移出至组装空间外,并将标定片150卸除,以便于在后续步骤中携带待组装件A。
接着,获取目标组装件B在第二平面坐标系的固定位置(S205)。在此步骤中,将目标组装件B固定于组装设备10的夹具130上,通过发光装置120提供光源,并且通过相机组110拍摄目标组装件B,获取目标组装件B的固定位置。此位置也就是待组装件A最终要结合在目标组装件B的位置,其可以是但并不局限于目标组装件B面向相机组110的的整个平面区域或者是从此平面区域中划分出的特定组装区域。
然后,运载机构140携带待组装件A至拍摄高度下(S206),其中通过运载机构140的真空吸盘吸取待组装件A,并将待组装件A移动到相机组110的视野范围内。接着,拍摄待组装件A的边缘特征和特征标记M,并标定边缘特征和特征标记M的相对位置,以建立第三标定转换矩阵(S207)。其中,边缘特征可以是待组装件的侧边或顶角等位置。同时,由于待组装件A和特征标记M分别位于真空吸盘的底面和顶面,使边缘特征和特征标记M间具有高度差,因此,通过第三标定转换矩阵的建立,有助于更精确的获取待组装件A在此高度下的相对应位置,以缩小或消除此高度差所造成的组装误差。
此外,在本申请的某些实施例中,待组装件A的边缘特征的拍摄程序,可以通过夹具130上的反光片131反射光源至待组装件A,例如,光源通过夹具130四周角落的反光片131,对应的照射于待组装件A上相对应的位置,使相机组110可以清楚辨识待组装件A的边缘特征,并对边缘特征进行拍摄。如此一来,可以获得清晰图像,提升定位精度。其中,反光片131采用可复位的形式,活动设置在夹具130上。在相机组110完成拍摄程序后,在夹具130上通过与其相连接的复位机构驱动,而回复至避让位置,以避免在待组装件A朝目标组装件B移动的路径中造成干涉。
因此,当反光片在夹具130上复位后,驱动待组装件A朝目标组装件B移动,并获取待组装件A在当前平面坐标系的当前位置(S208)。此步骤的目的在于,调整待组装件A到尽量靠近目标组装件B的位置,以缩小两者间的结合距离。尤其是对于那些设置有柔性连接件的产品组件而言,还可以使待组装件A进行对位调整时不会拉扯连接于待组装件A和目标组装件B之间的柔性连接件。
在待组装件A靠拢于目标组装件B后,通过光源的提供以及相机组110的拍摄,获取特征标记M在当前平面坐标系内的基准位置。由于在先前步骤中,已经从待组装件A的边缘特征和特征标记M的相对关系,建立了第三标定转换矩阵,因此,在控制模块的运算下,可根据第三标定转换矩阵和特征标记M的基准位置,获取待组装件A的边缘特征在当前平面坐标系内的对应位置,并以此作为待组装件A在当前平面坐标系内实际的当前位置。此当前位置可以下列方程式(2)表示。
{}=/>方程式(2)。
其中,为待组装件A的当前位置,上标M为当前平面坐标系,下标TP为待组装件的边缘特征;/>为第三标定转换矩阵,上标TP为待组装件的边缘特征,下标m为特征标记;/>为特征标记的基准位置,上标M为当前平面坐标系,下标m为特征标记。
在获取待组装件A在当前坐标系内的当前位置后,由于此时待组装件A在垂直轴向上已靠近于目标组装件,此时,在控制模块的运算下,根据坐标转换矩阵和当前位置,获取待组装件A在第二平面坐标系的待组装位置(S209),其可由下列方程式(3)表示。
{}=/>方程式(3)。
其中,为待组装件A的待组装位置,上标B为第二平面坐标系,下标TP为待组装件的边缘特征。
之后,如先前实施例所述,计算待组装位置和固定位置之间的偏移量(S210),以作为待组装件A的调整距离,其可由下列方程式(4)表示。
方程式(4)。
其中,为偏移量,/>为目标组装件B的固定位置,上标B为第二平面坐标系,下标HSG为目标组装件。
接着,如前述实施所述,根据预先设定的误差标准,判断此偏移量是否在误差范围内,即判断偏移量是否满足方程式:/>。若是,将待组装件A结合于目标组装件B上,若否,移动待组装件A至待组装位置,其中由于运载机构的运动,使待组装件A的边缘特征的位置发生变化,使待组装件A的当前位置(/>)发生变化,导致其待组装位置()亦发生变化,因此重复获取当前位置和待组装位置、计算偏移量,以及移动待组装件A至待组装位置等步骤,直至偏移量落入误差范围内,以完成将待组装件A结合于目标组装件B的组装程序。
如图1和图4所示,本申请另一实施例所提供的组装方法与上述组装设备设置有特征标记的实施例大致相同,两者间的差异在于,本实施例的组装方法适用于组装设备上未设置特征标记的应用场景。因此,在建立第一标定转换矩阵和第二标定转换矩阵的步骤中,本实施例的组装方法是以待组装件A本身的结构特征作为对位标记,例如手机屏幕上对应于听筒或前置麦克风的开口、前置镜头的设置位置或手机屏幕的边缘特征等。
通过运载机构140携带待组装件A至拍摄高度下(S301),此时待组装件A的对位标记未受运载机构阻挡,而露出于面向相机组的一侧,使对位标记落入相机组110的视野范围内。接着,以待组装件A的当前高度作为第一高度,或是通过运载机构140将待组装件A移至组装空间内的第一高度。通过相机组110的拍摄以及控制模块的运算处理,标定对位标记在第一高度时,第一平面坐标系到相机视野坐标系的相对位置,建立第一标定转换矩阵(S302)。接着,运载机构140携带待组装件A沿垂直轴向往下移动至第二高度。通过相机组110的拍摄以及控制模块的运算处理,标定对位标记在第二高度时,第二平面坐标系到相机视野坐标系的相对位置,建立第二标定转换矩阵(S303),而可以根据第一标定转换矩阵和第二标定转换矩阵,建立坐标转换矩阵。
此外,在待组装件A的当前位置的获取上,当待组装件A朝目标组装件B移动后,获取对位标记在当前平面坐标系的标定位置,并以此作为当前位置(S304)。由于对位标记属于待组装件A本身的一部分,在两者间并没有上述实施例中特征标记和待组装件A之间的高度差,因此在本实施例的组装方法中,省略了第三标定转换矩阵的获取以及将特征标记的基准位置转换为当前位置等步骤。
可以理解的是,在本实施例相对应的说明内容与图式中,将当前位置的获取方式接续在建立坐标转换矩阵之后描述,其仅是为了方便说明,并不表示此步骤是接续在先前步骤完成。
以上所述仅为本申请作为示例性的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种产品组件的组装方法,其特征在于,包括:
在相机组的拍摄高度下,建立待组装件在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系的坐标转换矩阵;
获取目标组装件在所述第二平面坐标系的固定位置;
驱动所述待组装件朝所述目标组装件移动;
获取所述待组装件在当前平面坐标系的当前位置;
根据所述坐标转换矩阵和所述当前位置,获取所述待组装件在所述第二平面坐标系的待组装位置;
计算所述待组装位置和所述固定位置之间的偏移量;以及
判断所述偏移量是否在误差范围内,若是,将所述待组装件结合于所述目标组装件上,若否,移动所述待组装件至所述待组装位置,并重复获取所述当前位置和所述待组装位置、计算所述偏移量,以及移动所述待组装件至所述待组装位置的步骤,直至所述偏移量落入所述误差范围内。
2.如权利要求1所述的组装方法,其特征在于,包括:
标定所述第一平面坐标系和相机视野坐标系的相对位置,建立第一标定转换矩阵;
标定所述第二平面坐标系和所述相机视野坐标系的相对位置,建立第二标定转换矩阵;以及
根据所述第一标定转换矩阵和所述第二标定转换矩阵,建立所述坐标转换矩阵。
3.如权利要求2所述的组装方法,其特征在于,所述坐标转换矩阵可由方程式:表示,所述待组装位置可由方程式:/>表示,其中为所述坐标转换矩阵,/>为所述第二标定转换矩阵,/>为所述第一标定转换矩阵,/>为所述待组装位置,/>为所述当前位置。
4.如权利要求2所述的组装方法,其特征在于,包括:
通过带有特征标记的运载机构携带标定片至所述拍摄高度下;
在第一高度,标定所述特征标记在所述第一平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第一标定转换矩阵;
在第二高度,标定所述特征标记在所述第二平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第二标定转换矩阵;
通过所述运载机构携带所述待组装件至所述拍摄高度下;
拍摄所述待组装件的边缘特征和所述特征标记,标定所述边缘特征和所述特征标记的相对位置,建立第三标定转换矩阵;
获取所述特征标记在所述当前平面坐标系内的基准位置;以及
根据所述第三标定转换矩阵和所述基准位置,获取所述边缘特征的对应位置,作为所述当前位置。
5.如权利要求4所述的组装方法,其特征在于,所述当前位置可由方程式:表示,其中/>为所述当前位置,/>为所述第三标定转换矩阵,/>为所述基准位置。
6.如权利要求4所述的组装方法,其特征在于,其中
获取所述固定位置的步骤包括:将所述目标组装件固定于组装设备的夹具上,提供光源,并通过所述相机组拍摄所述目标组装件;
获取所述边缘特征的步骤包括:提供所述光源,通过所述夹具上的反光片反射所述光源至所述待组装件,并通过所述相机组拍摄所述边缘特征:以及
获取所述基准位置的步骤包括:使所述反光片复位,驱动所述待组装件至所述当前平面坐标系,以及提供所述光源,并通过所述相机拍摄所述特征标记。
7.如权利要求2所述的组装方法,其特征在于,包括:
通过运载机构携带所述待组装件至所述拍摄高度下;
在第一高度,标定所述待组装件上的对位标记在所述第一平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第一标定转换矩阵;
在第二高度,标定所述对位标记在所述第二平面坐标系到所述相机视野坐标系的相对位置,建立所述第二标定转换矩阵;以及
在所述待组装件朝所述目标组装件移动后,获取所述对位标记在所述当前平面坐标系的标定位置,作为所述当前位置。
8.如权利要求1所述的组装方法,其特征在于,所述待组装件和所述目标组装件之间连接有柔性连接件,在所述不同高度下,所述待组装件和所述目标组装件之间的距离在所述柔性连接件的长度范围内。
9.一种产品组件的组装设备,其特征在于,包括:
夹具,用以固定目标组装件;
相机组,悬置于所述夹具上方;
发光装置,环绕设置于所述夹具与所述相机组之间,用以提供光源;以及
运载机构,顶部设置有特征标记,底部用以携带待组装件,所述运载机构被配置为在水平轴向上携带所述待组装件移动至所述相机组的拍摄高度下方,以及在垂直轴向上驱动所述待组装件朝所述目标组装件移动和/或结合于所述目标组装件上;
其中,所述相机组用于在相机组的拍摄高度下,建立待组装件在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系的坐标转换矩阵;
所述相机组获取目标组装件在所述第二平面坐标系的固定位置;
所述运载机构驱动所述待组装件朝所述目标组装件移动;
所述相机组获取所述待组装件在当前平面坐标系的当前位置;
根据所述坐标转换矩阵和所述当前位置,获取所述待组装件在所述第二平面坐标系的待组装位置;
计算所述待组装位置和所述固定位置之间的偏移量;以及
判断所述偏移量是否在误差范围内,若是,将所述待组装件结合于所述目标组装件上,若否,移动所述待组装件至所述待组装位置,并重复获取所述当前位置和所述待组装位置、计算所述偏移量,以及移动所述待组装件至所述待组装位置的步骤,直至所述偏移量落入所述误差范围内。
10.如权利要求9所述的组装设备,其特征在于,还包括标定片,可替换的设置于所述底部,且所述标定片的尺寸与所述待组装件的尺寸一致,所述运载机构还用以携带所述标定片在所述拍摄高度下,在不同高度的第一平面坐标系和第二平面坐标系之间位移,以建立所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系之间的坐标转换矩阵。
11.如权利要求9所述的组装设备,其特征在于,还包括反光片,活动设置于所述夹具上,用以在所述拍摄高度下反射所述光源至所述待组装件。
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