[发明专利]一种基于机器视觉监测的装配对中方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉监测的装配对中方法，步骤a：在待装配孔内部、且朝向其前端安装第一阶梯靶标，得第一阶梯靶标1的轴线O1O2，步骤b：调整工业相机的光轴与轴线O1O2重合；步骤c：在待装配轴后端安装第二阶梯靶标，得轴线O3O4，使轴线O3O4与工业相机的光轴相重合，装配待装配孔和待装配轴。实现了装配对中情况的实时监控。

技术领域

本发明属于智能装配技术领域，具体涉及一种基于机器视觉监测的装配对中方法。

背景技术

精密装配在航空、航天以及汽车制造过程中应用非常普遍，在精密装配的工作模式中，孔轴类精密装配作业占据整个装配作业的重要位置。装配之前，孔轴处于分离状态，装配时要求孔轴对中，装配对中误差过大就会加剧磨损，显著降低产品使用寿命，对产品的使用造成很大的危害。

目前许多对中装配操作任务由手工完成，手工装配不仅耗费大量的人力和时间，而且最终装配的工艺精度和可靠性都难以得到保证，这些将直接影响到产品最终的性能和质量。为保证产品的装配质量，提高产品的可靠性，延长产品使用寿命，孔轴类零件的自动化、高可靠、精密装配技术具有重要的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于机器视觉监测的装配对中方法，实现对装配对中情况的实时监控。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种基于机器视觉监测的装配对中方法，该方法包括如下步骤：

使用第一阶梯靶标和第二阶梯靶标，所述第一阶梯靶标和第二阶梯靶标均包括同轴设置、且位于前部的第一圆柱体和位于后部的第二圆柱体，且第一圆柱体的直径小于第二圆柱体的直径，所述第一圆柱体和第二圆柱体的前端面上、且绕其边缘一周均设置有4A个圆形图案，且对应端面上的圆形图案的圆心分别位于对应的圆的圆周上，所形成的对应的两个圆为同心圆，其中：A为大于1的自然数，且两个圆柱体前端面上A的取值可不相同；第一阶梯靶标中的第一圆柱体和第二圆柱体的前端面的中心分别为O1和O2，对应的第一阶梯靶标的轴线为O1O2；所述第二阶梯靶标中的第一圆柱体和第二圆柱体的前端面的中心分别为O3和O4，对应的第二阶梯靶标的轴线为O3O4；

步骤a：在待装配孔内部、且朝向其前端安装第一阶梯靶标，且第一阶梯靶标的轴线O1O2与待装配孔处于共轴状态，用工业相机朝向阶梯靶标的图案面拍摄，得第一阶梯靶标图像，确定出第一阶梯靶标中两个圆柱体前端面的中心O1和O2，即得第一阶梯靶标的轴线O1O2；

步骤b：调整工业相机的位姿，使所述工业相机的光轴与第一阶梯靶标的轴线O1O2相重合，并拆卸第一阶梯靶标；

步骤c：将所述第二阶梯靶安装于待装配轴后端部，且使第二阶梯靶标的轴线与待装配轴的轴线共轴；用工业相机朝向第二阶梯靶标的图案面拍摄，得第二阶梯靶标图像，确定出第二阶梯靶标中两个圆柱体前端面的中心O3和O4，即得第二阶梯靶标的轴线O3O4；

调整安装有第二阶梯靶标的待装配轴，使轴线O3O4与工业相机的光轴相重合，此时，轴线O3O4与轴线O1O2相重合。

进一步地，该步骤b中调整工业相机的光轴与第一阶梯靶标的轴线O1O2相重合的具体过程如下：

使用四轴转台，所述工业相机放置于四轴转台上，通过自适应标定方法分别计算出第一阶梯靶标中两个圆柱体前端面图像的像素大小P1和P2，分别得到O1和O2距离光轴的实际偏移距离(ΔX1，ΔY1)和(ΔX2，ΔY2)；

P₁＝D1/D1'；

P₂＝D2/D2'；

ΔX_i＝ΔX_i'*P_i；