[发明专利]一种基于双目相机的变径旋转点胶装置的校准方法

权利要求书

1.一种基于双目相机的变径旋转点胶装置的校准方法，所述变径旋转点胶装置包括：控制器（1）、双目相机（8）、固定座（3）、旋转电机（2）、中空减速机（9）、云台（10）、偏摆电机（4）、圆盘曲柄（5）、连杆（6）、摇杆（7）、伸缩电缸（12）、夹持块（13）、点胶针筒（14）、针头（15）；所述中空减速机（9）安装在固定座（3）上，所述旋转电机（2）与中空减速机（9）连接，所述云台（10）沿垂直方向连接在中空减速机（9）下方，旋转电机（2）用于驱动云台（10）在水平面上旋转；所述偏摆电机（4）固连在云台（10）下方，云台（10）下方的一侧设置有铰耳，所述摇杆（7）呈长条形板状结构，摇杆（7）的上端与云台（10）下方的铰耳铰接，所述偏摆电机（4）的输出轴上安装有圆盘曲柄（5），所述连杆（6）的上下两端分别与圆盘曲柄（5）和摇杆（7）铰接，偏摆电机（4）用于驱动摇杆（7）绕着云台（10）下方的铰耳在垂直立面上摆动偏移；所述摇杆（7）的一侧上方设置有铰轴（11），摇杆（7）的下方设置有滑轨（17），所述滑轨（17）上设置有滑块（16），所述滑块（16）上固连有夹持块（13）；所述伸缩电缸（12）上端的缸座与所述铰轴（11）铰接，伸缩电缸（12）的下端伸缩杆与所述点胶针筒（14）连接，点胶针筒（14）固连在夹持块（13）中，点胶针筒（14）的下端连接针头（15）；伸缩电缸（12）用于通过夹持块（13）带动点胶针筒（14）沿着滑轨（17）上下伸缩；所述双目相机（8）用于拍摄针头（15）上的针尖三维空间坐标；在旋转电机（2）、偏摆电机（4）和伸缩电缸（12）三者之间的行程范围内设置有零点开关，所述零点开关用于设定工作时的初始位置；其特征在于：

所述校准方法包括：装置校准和针头校准，所述装置校准用于构建变径旋转点胶装置的运动模型，并通过双目相机（8）测量多种角度的夹角和多种旋转半径的针头上的针尖的三维空间坐标，再用针尖的三维空间坐标修正变径旋转点胶装置因加工、装配因素导致针头（15）的旋转中心、偏摆角度、伸缩长度偏差；所述装置校准设置在变径旋转点胶装置调试完成后、或者是变径旋转点胶装置的结构变化后进行，所述针头校准设置在更换点胶针筒（14）和/或更换针头（15）后进行；

设定：针头（15）最下端针尖的三维空间坐标为（x,y,z），针尖的旋转半径为r，针头与x轴正方向的夹角为θ；由此得到针尖的工艺参数为（x,y,z,r,θ）；所述针尖的三维空间坐标通过双目相机测量获取，装置校准和针头校准的参考面设定为与双目相机的安装轴向垂直。

2.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述装置校准按如下流程分步进行：

第一步，标定双目相机系统，具体包括单个相机标定和双目相机标定，构建双目相机的空间位置关系；

第二步，获取偏摆/伸缩机构模型算法，建立变径旋转点胶装置模型；

第三步，双目相机获取多种角度的夹角、多种旋转半径时针尖三维空间坐标，得到多组针尖三维空间坐标；

第四步，修正偏摆/伸缩机构模型数据并保存；

第五步，保存当前针尖数据作为基准，装置校准完成，之后再通过控制器驱动旋转电机、偏摆电机和伸缩电缸三者联动，调准针头位置后实现立体空间的变径旋转点胶。

3.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述针头校准按如下流程分步进行：

s1、双目相机获取特定位置时针尖三维空间坐标；

s2，计算针头角度偏差并修正；

s3，计算针尖旋转半径偏差并修正；

s4，计算针尖的三维空间坐标偏差；

s5，将三维空间坐标偏差更新至加工轨迹。

4.如权利要求1或3所述的校准方法，其特征在于：执行针头校准前，先判断需要补偿的偏转角和伸缩范围是否在所述变径旋转点胶装置行程范围内，对于在特定角度，若针尖的偏差无法通过伸缩杆来补偿，则报警提示手动更新针头姿态，直至可正常执行针头校准。

5.如权利要求1或3所述的校准方法，其特征在于：针对于多种旋转半径和夹角点胶，在更换针头前分别记录不同状态下针尖的三维空间坐标，针头更换后再分别计算修正公式，实现针头校准。