CN118009889A - 工件点胶槽位置的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种工件点胶槽位置的测量方法包括：对测量装置进行位置和视觉标定；获取标准工件上的点胶槽位置的基准数据；将待测量的工件的表面F划分成至少一个区域，将工件上的区域依次移动至测量相机的拍摄区域内进行拍摄，以获得待测工件的上的所有点胶槽位置的测量数据；将点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比；若对比结果符合要求，则将点胶槽位置的测量数据进行转换后分区域下发给对应的点胶设备；若对比结果不符合要求，则计算测量数据与基准数据之间的偏差值，将测量数据和偏差值一起分区域下发给对应的点胶设备。本方法采用直接数据对点胶槽进行定位和补偿，与现有技术采用相对位置数据的方式相比准确性更高，利于提高点胶精度。

Description

工件点胶槽位置的测量方法

技术领域

本发明涉及工件点胶加工技术领域，具体涉及一种工件点胶槽位置的测量方法。

背景技术

在点胶工艺中，有些工况是对工件上的点胶槽进行点胶以将工件与另一配件进行粘接固定。在点胶之前，需要先对点胶槽的位置进行测量确定。目前，常用的测量方式是，先测量得到点胶槽位置与工件基准边界之间的相对位置，然后，在点胶时，先定位工件的基准边界，依靠相对位置再定位点胶胶槽。然而，对于一些注塑成型的产品，加工精度相对较低，工件的基准边界会出现偏差，从而导致工件上的点胶槽位置的定位精度降低。现有方式存在点胶偏移的风险，无法满足行业的点胶精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种工件点胶槽位置的测量方法，能够提高点胶槽测量的精度，从而提高后续的点胶精度。

根据本发明实施例的工件点胶槽位置的测量方法，包括：S1、对测量装置进行位置和视觉标定；所述测量装置包括：测量相机、镜头、环形光源、平行背光源以及机械手，所述测量相机、镜头、环形光源依次同轴设置，所述平行背光源与所述环形光源相对设置；S2、对标准工件上的点胶槽位置进行测量，获取所有点胶槽位置的基准数据；S3、将待测量的工件的表面F划分成区域F₁～F_n，n≥1，通过机械手夹取工件并将工件的区域F₁～F_n依次移动至测量相机的拍摄区域内，分别得到对应的图像M₁～M_n；S4、基于图像M₁～M_n获得待测工件的表面F上的所有点胶槽位置的测量数据；S5、将工件的表面F上的点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，获得对比结果；S6、若所述对比结果符合要求，则将点胶槽位置的测量数据进行转换后分区域下发给对应的点胶设备；若对比结果不符合要求，则计算测量数据与基准数据之间的偏差值，将测量数据和偏差值一起分区域下发给对应的点胶设备。

本发明的有益效果是，通过获取工件上的每个点胶槽的坐标位置，然后与基准数据进行对比，若测量数据符合要求，则可以下发给点胶设备，点胶时按照测量出的坐标数据进行点胶即可，若测量数据不符合要求，即测量数据与基准数据存在偏差，计算出偏差值，并将偏差值与测量数据一起发送给点胶设备，以便在点胶时可以进行实时补偿。本方法采用直接数据对点胶槽进行定位和补偿，与现有技术采用相对位置数据的方式相比准确性更高，有利于提高点胶精度。

根据本发明一个实施例，对标准工件上的点胶槽位置进行测量，包括：

S21、将标准工件的表面f划分成区域f₁～f_n；

S22、通过所述机械手将标准工件的区域f₁～f_n依次移动至拍摄区域内，通过所述测量相机对区域f₁～f_n依次进行拍摄后获得图像m₁～m_n；

S23、基于所述图像m₁～m_n获得标准工件的表面f上的所有点胶槽位置的坐标数据；

S24、所有点胶槽位置的坐标数据形成所述基准数据。

根据本发明一个实施例，所述基准数据包括：点胶槽的特征点坐标数据；所述特征点坐标数据至少包括：点胶槽的轮廓特征点的坐标、点胶槽的中心点的坐标。

根据本发明一个实施例，所述测量数据包含的点胶槽的特征点坐标数据与基准数据中的特征点数据类型相同。

根据本发明一个实施例，将点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，包括：S61、将图像M₁的特征点坐标与图像m₁的特征点坐标进行对比，得到第一比对结果；将图像M₂的特征点坐标与图像m₂的特征点坐标进行对比，得到第二比对结果；以此类推，将图像M_n的特征点坐标与图像m_n的特征点坐标进行对比，得到第n比对结果；由此得到表面F的点胶槽位置的比对结果。

根据本发明一个实施例，当待测量工件有多个表面需要测量点胶槽位置时，重复步骤S2至S6。

根据本发明一个实施例，对测量装置的标定，包括：

将测量相机、镜头、环形光源、平行背光源按照要求设置在指定位置；

将标定板固定在测量相机的拍摄区域内；

通过所述测量相机采集所述标定板对应的图像X；

基于图像X执行标定算法对测量装置进行标定。

根据本发明一个实施例，所述测量方法还包括：根据所述测量相机采集到的待测量工件的图像，识别出检测区域内是否存在待测量工件，以及待测量工件的二维码信息。

根据本发明一个实施例，若采集到的待测量工件的图像中未识别到工件，则停止测量；若采集到的待测量工件的图像中，二维码信息错误，则停止测量。

根据本发明一个实施例，当点胶设备接收到测量数据和偏差值时，点胶设备在对工件进行点胶时，将所述偏差值补偿给测量数据以得到准确的点胶槽位置。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的测量方法的流程图。

图2是本发明的测量装置的结构示意图。

图3是本发明的工件表面的示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明的工件点胶槽位置的测量方法，包括：S1、对测量装置进行位置和视觉标定；测量装置包括：测量相机、镜头、环形光源、平行背光源以及机械手，测量相机、镜头、环形光源依次同轴设置，平行背光源与环形光源相对设置。S2、对标准工件上的点胶槽位置进行测量，获取所有点胶槽位置的基准数据。S3、将待测量的工件的表面F划分成区域F₁～F_n，n≥1，通过机械手夹取工件并将工件的区域F₁～F_n依次移动至测量相机的拍摄区域内，分别得到对应的图像M₁～M_n。S4、基于图像M₁～M_n获得待测工件的表面F上的所有点胶槽位置的测量数据。S5、将工件的表面F上的点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，获得对比结果。S6、若对比结果符合要求，则将点胶槽位置的测量数据进行转换后分区域下发给对应的点胶设备；若对比结果不符合要求，则计算测量数据与基准数据之间的偏差值，将测量数据和偏差值一起分区域下发给对应的点胶设备。

换言之，本发明的测量方式是，得到工件上的每个点胶槽的坐标位置，然后与基准数据进行对比，若测量数据符合要求，则可以下发给点胶设备，点胶时按照测量出的坐标数据进行点胶即可，若测量数据不符合要求，即测量数据与基准数据存在偏差，计算出偏差值，并将偏差值与测量数据一起发送给点胶设备，以便在点胶时可以进行实时补偿。本方法采用直接数据对点胶槽进行定位和补偿，与现有技术采用相对位置数据的方式相比准确性更高，有利于提高点胶精度。

需要说明的是，在进行测量之前，需要对测量装置进行位置和视觉标定。环形光源和平行背光源之间为测量拍摄区域，机械手可以抓取工件，将工件移动至测量拍摄区域内，还可以将工件进行旋转。例如，测量相机为1200万像素的黑白相机，镜头为0.2倍双远心镜头。例如，对测量装置的位置和视觉标定包括：将测量相机、镜头、环形光源、平行背光源按照要求设置在指定位置，以保证成像质量；将标定板固定在测量相机的拍摄区域内；通过测量相机采集标定板对应的图像X；基于图像X执行标定算法对测量装置进行标定。通过图像X的图像质量（比如成像是否完整、成像清晰度），可以反映出测量相机、镜头、环形光源、平行背光源之间的相对位置是否达到要求。标定板例如是黑白棋盘格，视觉标定的目的是：一、对镜头本身存在的畸变进行校正，保证图像的保真性；二、可以确定物理尺寸和像素间的换算关系，确定空间物体表面点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，便于后续的数据处理。例如，视觉标定算法可以采用张正友视觉标定算法。

在本方法中，对工件表面的区域划分可以根据实际的点胶工艺流程进行划分。不同区域内的点胶槽由不同的点胶设备完成点胶作业。例如点胶设备有三台，则可以将工件表面划分成三个区域。工件例如可以是激光雷达的镜筒等。

例如，对标准工件上的点胶槽位置进行测量，包括：S21、将标准工件的表面f划分成区域f₁～f_n；S22、通过机械手将标准工件的区域f₁～f_n依次移动至拍摄区域内，通过测量相机对区域f₁～f_n依次进行拍摄后获得图像m₁～m_n；S23、基于图像m₁～m_n获得标准工件的表面f上的所有点胶槽位置的坐标数据；S24、所有点胶槽位置的坐标数据形成基准数据。

例如，基准数据包括：点胶槽的特征点坐标数据；特征点坐标数据至少包括：点胶槽的轮廓特征点的坐标、点胶槽的中心点的坐标。测量数据包含的点胶槽的特征点坐标数据与基准数据中的特征点数据类型相同。

当待测量工件有多个表面需要测量点胶槽位置时，重复步骤S2至S6。

如图3所示，下面以待测量工件有两个表面（表面F和表面E）需要点胶为例来说明测量的过程。假设表面F划分成三个区域F₁、F₂、F₃，表面E划分成两个区域E₁、E₂。假设标准工件的基准数据（表面f和表面e，表面f与表面F对应，表面e与表面E对应）已经获得，待测量工件与标准工件是同一类型的工件。

首先，通过机械手夹取一个待测量工件，先将区域F₁移动至拍摄区域内，通过测量相机对区域F₁进行拍摄，获得图像M₁。测量相机将图像M₁发送给控制端的处理器。机械手继续移动待测量工件，将区域F₂移动至拍摄区域内，通过测量相机对区域F₂进行拍摄，获得图像M₂。测量相机将图像M₂发送给处理器。机械手继续移动待测量工件，将区域F₃移动至拍摄区域内，通过测量相机对区域F₃进行拍摄，获得图像M₃。测量相机将图像M₃发送给处理器。

然后，机械手旋转待测量工件，将区域E₁对准测量相机，通过测量相机对区域E₁进行拍摄，获得图像M₄。测量相机将图像M₄发送给处理器。机械手继续移动待测量工件，将区域E₂移动至拍摄区域内，通过测量相机对区域E₂进行拍摄，获得图像M₅。测量相机将图像M₅发送给处理器。由此，处理器接收到了待测量工件所有点胶表面的区域图像M₁、M₂、M₃、M₄、M₅。然后，处理器对区域图像M₁、M₂、M₃、M₄、M₅分别进行识别，分别提取出区域图像M₁、M₂、M₃、M₄、M₅中点胶槽的特征点坐标数据。

例如，将点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，包括：S61、将图像M₁的特征点坐标与图像m₁的特征点坐标进行对比，得到第一比对结果；将图像M₂的特征点坐标与图像m₂的特征点坐标进行对比，得到第二比对结果；以此类推，将图像M_n的特征点坐标与图像m_n的特征点坐标进行对比，得到第n比对结果；由此得到表面F的点胶槽位置的比对结果。对表面E上的点胶槽位置的测量数据重复步骤S61的过程，得到表面E的点胶槽位置的比对结果。

以点胶槽为腰形槽为例，点胶槽的轮廓包含两条直线和两段弧线，轮廓特征点可以选择弧线与直线的交点，当然，轮廓特征点的数量可以选择更多。点胶槽中心点坐标可以通过计算得到。例如，设表面F上共有四个点胶槽A1、A2、A3、A4，设标准工件的点胶槽A1的四个轮廓点坐标分别为、/>、/>、/>，中心点坐标为/>；待测量工件的点胶槽A1的四个轮廓点坐标分别为/>、/>、/>、/>，中心点坐标为/>。

具体的，对比时，将待测量工件与标准工件的数据一一进行比较。例如，将待测量工件的点胶槽A1的数据与标准工件的点胶槽A1的数据进行一一比较，即，与比较，/>与/>比较，/>与/>比较，/>与/>比较，/>与/>比较，以获得点胶槽A1的比对结果。同样地，可以获得其他点胶槽的比对结果。点胶槽A1、A2、A3、A4的比对结果共同组成表面F的比对结果。表面E的比对过程是类似的。如果表面F和E的比对结果均在可接受的误差范围内，则表明待测量工件的点胶槽符合工艺要求。

例如，与/>比较时，/>，/>，即/>和/>均为偏差值。当比对结果不符合误差要求，则将数据下发给点胶设备时，同步下发偏差值，点胶设备在点胶定位时，将相应的偏差值补偿给对应的点胶槽，以提高点胶的精度。

本方法还包括：根据测量相机采集到的待测量工件的图像，识别出检测区域内是否存在待测量工件，以及待测量工件的二维码信息。换言之，本方法在对点胶槽位置进行测量时，也可以测量机械手是否成功抓取工件以及工件上的二维码信息。例如，可以通过图像进行判断，若采集到的待测量工件图像中未识别到工件，则停止测量；若采集到的待测量工件图像中，二维码信息错误，则停止测量。这样，可以避免浪费测量时间。

综上所述，本方法将每个点胶槽的坐标位置与基准数据进行对比，若测量数据符合要求，则可以下发给点胶设备，点胶时按照测量出的坐标数据进行点胶即可，若测量数据不符合要求，即测量数据与基准数据存在偏差，计算出偏差值，并将偏差值与测量数据一起发送给点胶设备，以便在点胶时可以进行实时补偿。本方法采用直接数据对点胶槽进行定位和补偿，与现有技术采用相对位置数据的方式相比准确性更高，有利于提高点胶精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，包括：

S1、对测量装置进行位置和视觉标定；

所述测量装置包括：测量相机、镜头、环形光源、平行背光源以及机械手，所述测量相机、镜头、环形光源依次同轴设置，所述平行背光源与所述环形光源相对设置；

S2、对标准工件上的点胶槽位置进行测量，获取所有点胶槽位置的基准数据；

S3、将待测量的工件的表面F划分成区域F₁～F_n，n≥1，通过机械手夹取工件并将工件的区域F₁～F_n依次移动至测量相机的拍摄区域内，分别得到对应的图像M₁～M_n；

S4、基于图像M₁～M_n获得待测工件的表面F上的所有点胶槽位置的测量数据；

S5、将工件的表面F上的点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，获得对比结果；

S6、若所述对比结果符合要求，则将点胶槽位置的测量数据进行转换后分区域下发给对应的点胶设备；若对比结果不符合要求，则计算测量数据与基准数据之间的偏差值，将测量数据和偏差值一起分区域下发给对应的点胶设备。

2.如权利要求1所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，对标准工件上的点胶槽位置进行测量，包括：

S21、将标准工件的表面f划分成区域f₁～f_n；

S22、通过所述机械手将标准工件的区域f₁～f_n依次移动至拍摄区域内，通过所述测量相机对区域f₁～f_n依次进行拍摄后获得图像m₁～m_n；

S23、基于所述图像m₁～m_n获得标准工件的表面f上的所有点胶槽位置的坐标数据；

S24、所有点胶槽位置的坐标数据形成所述基准数据。

3.如权利要求2所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，所述基准数据包括：点胶槽的特征点坐标数据；所述特征点坐标数据至少包括：点胶槽的轮廓特征点的坐标、点胶槽的中心点的坐标。

4.如权利要求3所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，所述测量数据包含的点胶槽的特征点坐标数据与基准数据中的特征点数据类型相同。

5.如权利要求4所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，将点胶槽位置的测量数据与基准数据进行对比，包括：

S61、将图像M₁的特征点坐标与图像m₁的特征点坐标进行对比，得到第一比对结果；将图像M₂的特征点坐标与图像m₂的特征点坐标进行对比，得到第二比对结果；以此类推，将图像M_n的特征点坐标与图像m_n的特征点坐标进行对比，得到第n比对结果；由此得到表面F的点胶槽位置的比对结果。

6.如权利要求1所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，当待测量工件有多个表面需要测量点胶槽位置时，重复步骤S2至S6。

7.如权利要求1所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，对测量装置的的位置和视觉标定，包括：

将测量相机、镜头、环形光源、平行背光源按照要求设置在指定位置；

将标定板固定在测量相机的拍摄区域内；

通过所述测量相机采集所述标定板对应的图像X；

基于图像X执行标定算法对测量装置进行标定。

8.如权利要求1所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：根据所述测量相机采集到的待测量工件的图像，识别出检测区域内是否存在待测量工件，以及待测量工件的二维码信息。

9.如权利要求7所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，若采集到的待测量工件的图像中未识别到工件，则停止测量；若采集到的待测量工件的图像中，二维码信息错误，则停止测量。

10.如权利要求1所述的工件点胶槽位置的测量方法，其特征在于，当点胶设备接收到测量数据和偏差值时，点胶设备在对工件进行点胶时，将所述偏差值补偿给测量数据以得到准确的点胶槽位置。