[发明专利]一种零件精密装配系统及三维误差测量方法

说明书

本发明公开了一种零件精密装配系统及三维误差测量方法，装配系统的特征是：夹具安装在回转装配台上，夹具上设有标定点，移动摄像机安装在固定座上，固定座的下部固定有微调滑块机构，微调滑块机构的下部固定有用于夹持待装配件的夹持器，固定座固定在装配滑块机构的端部，水平摄像机、竖直摄像机、移动摄像机的信号输出端均与图像处理模块相连接，回转装配台、微调滑块机构、装配滑块机构均与运动执行机构相连接。误差测量方法包括：统一标定点、水平摄像机、竖直摄像机三者的空间坐标系；待装配件的取件；待装配件的放件；误差测量。本发明具有自动化程度高、准确率高的优点；同时具有误差测量功能。

技术领域

本发明属于自动化装配技术领域，具体涉及一种零件精密装配系统及三维误差测量方法。

背景技术

人类感知外部世界主要是通过视觉、触觉、听觉和嗅觉等感觉器官，而视觉是人类最重要的感觉功能。据统计，人所感知的外界信息有以上是由视觉得到的。简单来讲，机器视觉可以理解为给机器加装上视觉装置，使机器具备“视觉”的功能，在某些领域代替人眼来做测量和判断，使其能认识和看懂观察到的东西，能确定它所见范围内目标的位置。机器视觉不仅是人眼的延伸，也具有人脑的部分功能，目的是提高机器的自动化和智能化程度。

现有的零件装配技术主要是通过人工进行装配，装配的效率较低，在零件装配线上，会使用大量的操作工人，提供了企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种零件精密装配系统及三维误差测量方法。

一种零件精密装配系统，包括微调滑块机构、运动执行机构、水平摄像机、竖直摄像机、移动摄像机，其特征在于：所述水平摄像机安装于夹具的侧部，所述竖直摄像机安装于夹具的正上方，所述夹具安装在回转装配台上，所述夹具上设有标定点，所述移动摄像机安装在固定座上，所述固定座的下部固定有微调滑块机构，所述微调滑块机构的下部固定有用于夹持待装配件的夹持器，所述固定座固定在装配滑块机构的端部，所述水平摄像机、竖直摄像机、移动摄像机的信号输出端均与图像处理模块相连接，所述回转装配台、微调滑块机构、装配滑块机构均与运动执行机构相连接。

优选地，所述运动执行机构和图像处理模块与总控平台通信连接。

优选地，所述夹持器为机械式夹爪或气动吸盘。

一种零件精密装配三维误差测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基本件固定在夹具上，通过夹具上的标定点对水平摄像机、竖直摄像机进行标定，统一标定点、水平摄像机、竖直摄像机三者的空间坐标系；

S2、夹持器在装配滑块机构的驱动下移动至待装配件的上方，移动摄像机采集待装配件的图像，图像经图像处理模块处理后传输至总控平台，总控平台确定待装配件的位置和姿势；

S3、总控平台向运动执行机构发出驱动信号，运动执行机构通过控制微调滑块机构调整夹持器的位置，直至夹持器位于设定的夹持位置，夹持器将待装配件夹起；

S4、夹持器在装配滑块机构的驱动下移动至基本件的上方，移动摄像机采集基本件的图像，图像经图像处理模块处理后传输至总控平台，总控平台确定基本件的位置和姿势；

S5、总控平台根据移动摄像机与待装配件的相对位置，向运动执行机构发出驱动信号，运动执行机构通过控制微调滑块机构调整夹持器的位置，直至夹持器位于设定的放件位置，夹持器将待装配件放下，完成零件的装配；

S6、竖直摄像机采集基本件和待装配件装配后的平面图像，水平摄像机采集基本件和待装配件装配后的立面图像，平面图像和立面图像通过图像处理模块处理后送入总控平台，总控平台根据存储的装配零件尺寸，计算装配误差。

优选地，所述图像处理模块处理图像的过程是图像预处理、图像阈值分割、图像形态学处理、边缘提取、闭合轮廓提取。