[发明专利]一种闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统及自找正装夹方法

权利要求书

1.一种闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，包括：

机器人本体(6)，其具有机器人夹爪装置(5)，所述机器人夹爪装置(5)用于抓取并移动待装夹的闸阀毛坯(2)；

3D视觉系统(7)，其用于对所述机器人夹爪装置(5)抓取的闸阀毛坯(2)进行三维扫描，得到三维点云模型数据；

控制系统(8)，其与所述3D视觉系统(7)和机器人本体(6)均通信连接，所述控制系统(8)用于根据所述3D视觉系统(7)扫描得到的三维点云数据生成三维点云立体模型，并对所述三维点云立体模型进行分析得到所述闸阀毛坯(2)不同侧面的轴线，并根据所述轴线求取所述闸阀毛坯(2)的当前装夹中心点坐标及当前欧拉角值；

所述控制系统(8)获取预存的标准品的标准装夹中心点坐标与标准欧拉角值，并将其与所述闸阀毛坯(2)的当前装夹中心点坐标及当前欧拉角值作比较，得到位姿偏移值，并将其发送至所述机器人本体(6)；所述机器人本体(6)根据所述位姿偏移值，对其抓取的闸阀毛坯(2)进行装夹位置找正，并将位置找正后的闸阀毛坯(2)移送至上料装置(9)；

上料装置(9)，其上设有液压夹紧装置(91)，所述液压夹紧装置(91)用于对放置在上料装置(9)上的闸阀毛坯(2)进行夹紧。

2.根据权利要求1所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，还包括用于存放闸阀毛坯(2)的取料装置(11)，所述取料装置(11)中设有至少一个挂架(1)和至少一个取料位(3)，在驱动机构的驱动下，所述挂架(1)带动不同的闸阀毛坯(2)依次到达所述取料位(3)。

3.根据权利要求2所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，所述取料装置(11)的取料位(3)处设有扶正装置(4)，所述扶正装置(4)用于对到达所述取料位(3)的闸阀毛坯(2)进行粗定位。

4.根据权利要求1所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，所述3D视觉系统(7)对被抓取的闸阀毛坯(2)进行5个视图面的扫描，得到5个视图面的三维点云数据，所述5个视图三维点云数据用于生成闸阀三维点云立体模型。

5.根据权利要求1所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，所述控制系统(8)采用数字测绘方式得到三维点云立体模型中所述闸阀毛坯(2)两个以上侧面的轴线。

6.根据权利要求5所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，所述机器人夹爪装置(5)抓取闸阀毛坯(2)后，以导向径为第一基准面对所述闸阀毛坯(2)进行粗定位，使得所述闸阀毛坯(2)和标准品都以相同的定位方式建立约束关系；再在所述闸阀毛坯(2)的三维点云立体模型中作为基准的特征点线面中找闸阀毛坯(2)的三根正交轴线，并以所述三根正交轴线的交点作为当前装夹中心点。

7.根据权利要求1所述的闸阀毛坯无接触式自找正装夹系统，其特征在于，还包括液压站(13)，所述液压夹紧装置(91)与所述液压站(13)连通。

8.一种闸阀毛坯无接触式自找正装夹方法，其特征在于，包括以下方法：

S1、机器人本体的机器人夹爪运动到取料装置的取料位，并沿着闸阀毛坯的导向径伸入一定距离后，将所述闸阀毛坯液压锁紧在机器人夹爪上；

S2、机器人夹爪带动闸阀毛坯移动到3D视觉系统处，由所述3D视觉系统对所述闸阀毛坯进行三维扫描，得到三维点云数据；

S3、控制系统根据所述三维点云数据生成三维点云立体模型，并对所述三维点云立体模型进行分析得到所述闸阀毛坯不同侧面的轴线，并根据所述轴线求取所述闸阀毛坯的当前装夹中心点坐标及当前欧拉角值；

S4、控制系统获取预存的标准品的标准装夹中心点坐标与标准欧拉角值，并将其与所述闸阀毛坯的当前装夹中心点坐标及当前欧拉角值作比较，得到位姿偏移值；

S5、机器人本体根据所述位姿偏移值，对所述闸阀毛坯进行装夹位置找正，并将装夹位置找正后的闸阀毛坯移送至上料装置；

S6、所述上料装置上的液压夹紧装置对放置在上料装置上的闸阀毛坯进行夹紧。