CN218825590U - 一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业相机工具坐标系标定的的辅助装置。适用于汽车生产加工工具技术领域。本实用新型所采用的技术方案是：一种工业相机工具坐标系标定的的辅助装置，用于构建工业相机的相机坐标系，其特征在于：具有安装在工业相机端部的端盖，端盖上远离工业相机一端的端面中心位置处沿垂直于端盖断面方向安装有尖针。如此，在对安装有工业相机的机械臂进行工具坐标标定时，通过将端盖安装在工业相机上后，使工业相机和端盖及尖针组成安装在机械臂端部的工具，通过四点建立方法确定以尖针顶点为原点的工具坐标系后，通过补偿，即可获得工业相机镜头透镜中心为原点的工具坐标系，如此获得的工具坐标系为工业相机的相机坐标系。

Description

一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置。适用于汽车生产加工工具技术领域。

背景技术

在汽车漆面缺陷视觉检测项目中，需要机器人携带工业相机及配套光源，以固定拍摄距离，对汽车全车漆面进行拍照分析，识别缺陷并报警。为达到全车拍摄的目的，需要使用机器人搭载工业相机对全车拍摄照片点位进行位置示教，制作标准轨迹。当车身工件到达位置时，调用轨迹程序进行拍照。为保证拍摄照片的一致性，相机距离拍摄点位置需为定值，保证所拍摄照片大小一致，像素精度一致。该项目中，工业相机与光源通过专用支架，与机器人六轴法兰盘中心连接在一起。而六轴法兰盘中心点为机器人系统中工具坐标的默认原点。因此，选用机器人工具坐标进行轨迹制作较为方便。但是由于工业相机拍摄的工作距离为相机镜头透镜到拍摄工件表面的距离。如果用初始工具坐标原点作为依据移动机器人时，对于相机拍摄的工作距离较难把握，且存在机器人运动时，由于工具坐标原点上仍然存在附加轴导致无法把握安全距离，发生碰撞事件。因此，需要将工具坐标标定在相机镜头透镜中心点上。现有对工具坐标标定的方法一般采用四点建立方法，在空间内布置一个参考点，即通过调整4种不同的机械臂姿势，使机械臂末端中心固定点与参考点刚好碰触，机器人系统通过4次碰触的点位，即可自动计算出工具坐标的位置，然而工业相机的中心点位于工业相机镜头透镜中心，透镜为易损光学材质，故在坐标标定过程中，镜片容易发生损坏，同时因较难确定镜头透镜中心与参考点触碰，故在工具坐标标定过程中的精度较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述对安装有工业相机进行工具坐标标定过程中精度不高且容易损坏镜头透镜的问题，本实用新型提供一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置，用于构建工业相机的相机坐标系，其特征在于：具有安装在工业相机端部的端盖，端盖上远离工业相机一端的端面中心位置处沿垂直于端盖断面方向安装有尖针。如此，在对安装有工业相机的机械臂进行工具坐标标定时，通过将端盖安装在工业相机上后，使工业相机和端盖及尖针组成安装在机械臂端部的工具，通过在四个位置下使尖针端部与空间内布置的参考点进行触碰，即可自动计算出该工具的工具坐标位置，并且因尖针垂直于端盖端面且位于端盖中心位置处，尖针与工业相机镜头透镜光轴中心重合，在拆除端盖和尖针后，通过对工业相机、端盖及尖针组成工具以尖针端点为原点的工具坐标系进行补偿，即可获得工业相机镜头透镜中心为原点的工具坐标系，如此获得的工具坐标系为工业相机的相机坐标系。

所述端盖上与工业相机接触的端面上制有工业相机端部配合的卡孔，端盖上的卡孔套装装在工业相机上，套装在工业相机上的端盖通过固连结构固定在工业相机上。如此，在将端盖套装在工业相机上后，通过固连结构便于将端盖固定在工业相机的特定位置上。

所述端盖为硬质材质，所述固连结构具有沿端盖径向方向安装在端盖上的拧紧螺钉，所述工业相机端部上在与拧紧螺钉对应位置处制有螺纹孔。如此，将硬质材质的端盖套装在工业相机过程中，在端盖上拧紧螺钉移动至工业相机上螺纹孔对应位置处时，通过将端盖上的拧紧螺钉拧入工业相机上的螺纹孔内，实现将端盖固定在工业相机的特定位置上。

所述端盖为弹性材质，端盖卡孔内壁上沿卡孔周向方向制有卡环，工业相机端部位置处制有与端盖内卡环配合的卡槽。如此，将弹性材质的端盖套装在工业相机过程中，在端盖上的卡环随端盖移动至与工业相机上卡槽对应位置处时，通过端盖上卡环与工业相机上卡槽的配合将端盖固定在工业相机的特定位置上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在工业相机镜头端部上安装端盖，并以安装在端盖上的尖针为原点通过四点建立方法确定由工业相机、端盖及尖针组成工具的工具坐标系，并且因为安装在工业相机镜头端部的尖针与工业相机镜头透镜光轴中心重合，通过将由工业相机、端盖及尖针组成工具的工具坐标系通过简单补偿后，即可获得以工业相机镜头透镜中心为原点的工具坐标系。在该工具坐标系标定过程中，端盖对工业相机镜头起到了良好的保护作用，尖针可视为工业相机镜头透镜中心的具象表现，提高了工具坐标系标定过程的精度。

附图说明

图1：本实用新型中实施例一的结构示意图。

图2：本实用新型中实施例一安装在工业相机上的示意图。

图3：本实用新型中实施例二的结构示意图。

图4：本实用新型中实施例二的剖视图。

图中：1、工业相机；2、端盖；3、尖针；4、拧紧螺钉；5、卡环。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例一为一种工业相机1工具坐标系标定的辅助装置，安装在机械臂端部工业相机1镜头的端部，用于在对工业相机1进行工具坐标系标定时对工业相机1镜头起到良好保护作用及提高工具坐标系标定精度。

本实施例中，工业相机1工具坐标系标定时在工业相机1镜头端部处安装硬质材质的端盖2，端盖2套装在工业相机1上。在端盖2上沿端盖2的径向方向安装有拧紧螺钉4，在工业相机1端部上制有与拧紧螺钉4配合的螺纹孔。将硬质材质的端盖2套装在工业相机1过程中，在端盖2上拧紧螺钉4移动至工业相机1上螺纹孔对应位置处时，通过将端盖2上的拧紧螺钉4拧入工业相机1上的螺纹孔内，实现将端盖2固定在工业相机1的特定位置上。如此，便于确定端盖2上尖针3顶点与工业相机1镜头透镜中心之间的距离，方便后续对工具坐标系进行补偿。

本实施例中，端盖2上在远离工业相机1的端面中心位置处沿垂直于该端面方向固定安装有尖针3。该尖针3在随端盖2安装在工业相机1上时与工业相机1镜头透镜光轴中心重合。

本实施例中，对工业相机1进行工具坐标系标定的方法为四点建立方法。在机械臂所在的空间内布置有固定在地面上的标定辅助体，标定辅助体的顶部尖锐的点为参考点。在对工业相机1进行工具坐标系标定时，将端盖2安装在工业相机1镜头端部位置处，调整四种不同的机械臂姿势，使端盖2上尖针3顶点与参考点刚好碰触，机器人系统通过四次碰触的点位，即可自动计算出工业相机1、端盖2及尖针3组成工具的工具坐标系，同时因安装在端盖2上的尖针3与工业相机1镜头透镜光轴中心重合，使通过计算得到的工具坐标系在工业相机1镜头透镜光轴方向上进行补偿即可得到以工业相机1镜头透镜中心为原点的工具坐标系。

本实施例中，在完成工具坐标系标定后，通过将端盖2从工业相机1上拆除即可进行接下来由工业相机1对汽车全车漆面拍照分析、识别缺陷并报警。

实施例二为一种工业相机1工具坐标系标定的辅助装置，其与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中端盖2为弹性材质。

本实施例中，弹性材质的端盖2在与工业相机1端部配合的端面上制有与工业相机1端部配合的卡孔，该卡孔孔径较小于工业相机1，如此在将端盖2套装在工业相机1端部上时，弹性材质的端盖2能卡装在工业相机1上，能有效避免端盖2从工业相机1上脱落。

本实施例中，在端盖2的卡孔内壁上制有与工业相机1端部配合的卡环5，工业相机1端部位置处制有与端盖2内卡环5配合的卡槽。如此，在将端盖2卡装在工业相机1端部上过程中，当端盖2移动至卡孔内卡环5与工业相机1端部接触时停止，此时工业相机1镜头透镜中心与尖针3顶点之间距离保持一致，方便后续对获取的工具坐标系进行补偿并得到以工业相机1镜头透镜中心为原点的工具坐标系。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置，安装在机械臂端部工业相机(1)，其特征在于：具有安装在工业相机(1)端部的端盖(2)，端盖(2)上远离工业相机(1)一端的端面中心位置处沿垂直于端盖(2)断面方向安装有尖针(3)。

2.根据权利要求1所述的一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置，其特征在于：所述端盖(2)上与工业相机(1)接触的端面上制有工业相机(1)端部配合的卡孔，端盖(2)上的卡孔套装装在工业相机(1)上，套装在工业相机(1)上的端盖(2)通过固连结构固定在工业相机(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置，其特征在于：所述端盖(2)为硬质材质，所述固连结构具有沿端盖(2)径向方向安装在端盖(2)上的拧紧螺钉(4)，所述工业相机(1)端部上在与拧紧螺钉(4)对应位置处制有螺纹孔。

4.根据权利要求2所述的一种工业相机工具坐标系标定的辅助装置，其特征在于：所述端盖(2)为弹性材质，端盖(2)卡孔内壁上沿卡孔周向方向制有卡环(5)，工业相机(1)端部位置处制有与端盖(2)内卡环(5)配合的卡槽。

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