CN117620672A - 一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，通过设置在机械臂底部安装架端面和底部的红外测距组件和摄像头组件配合，实时调整，实现自动化装配过程中对接精度的提高效果。首先通过安装架端面上的2个红外测距组件实时准确调整机械臂上安装架端面朝向，再通过摄像头组件配合在安装架端面圆心处设置的红外测距组件的光线，计算确定安装架中心与定位工装中心的偏移距离，控制处理系统驱动机械臂上下、左右进行位移，进一步提高对接精度，可避免因制造误差、装配变形误差导致的装配精度低、装配质量难以控制的问题，从而实现了高效率、高精度的设备组装自动化对接。
Description
技术领域
本发明涉及设备自动化装配技术领域，尤其涉及一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法。
背景技术
自动化装配是指以自动化机械代替人工劳动的一种装配技术，可实现零件的传输、定位及其连接。
自动化装配技术以机器人为装配机械，大大提高了工作效率，但是目前生产过程中，移动、装配零部件时，会因为设备的对接精度不高，出现零件损坏或后期不易连接等问题，因此，我们提出了一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，通过对称设置在机械臂底部圆柱状安装架两端的红外测距组件、摄像头组件，安装架中段底部的红外测距组件和控制处理系统控制所述机械臂实现与待组装零件对接精度的调整，设置在一个所述安装架端面上的红外测距组件有2个，分别设置在所述安装架端部所在圆面的圆心处和圆面任意处，包括以下步骤：
S1、通过控制处理系统设定程序移动机械臂至对接设备的预设距离范围内；
S2、所述安装架端部的红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离，2个所述红外测距组件的测定值之差为距离差X；
S3、控制处理系统分析判断所述距离差X，调整机械臂旋转角度；
S4、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D；
S5、控制处理系统控制分析判断所述偏移距离D，调整机械臂位移；
S6、控制处理系统控制机械臂完成与待组装零件定位工装的对接任务。
进一步的，所述步骤S3中所述距离差X的分析判断，具体包括，
如果满足距离差误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂旋转角度；
如果不满足距离差误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂旋转角度，并进行以下步骤，
S31、红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离差X’；
S32、控制处理系统分析判断所述距离差X’，调整机械臂旋转角度。
进一步的，所述距离差误差范围为0≤X≤0.5cm。
进一步的，所述步骤S5中所述偏移距离D的分析判断，具体包括，
如果满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂发生位移；
如果不满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂位移，并进行以下步骤，
S51、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D’；
S52、控制处理系统分析判断所述偏移距离D’，调整机械臂位移。
进一步的，所述偏移距离误差范围为0≤D≤0.3cm。
进一步的，所述机械臂可通过气缸实现上下、左右方向的位移调整，通过电机实现在一个平面内的自由转动。
本发明的有益效果是：
本发明通过设置的红外测距组件和摄像头组件配合，实时调整，实现自动化装配过程中对接精度的提高效果。首先通过安装架端面上的2个红外测距组件实时准确调整机械臂上安装架端面朝向，再通过摄像头组件配合在安装架端面圆心处设置的红外测距组件的光线，计算确定安装架中心与定位工装中心的偏移距离，控制处理系统驱动机械臂上下、左右进行位移，进一步提高对接精度，可避免因制造误差、装配变形误差导致的装配精度低、装配质量难以控制的问题，从而实现了高效率、高精度的设备组装自动化对接。
附图说明
图1为采用本发明提出的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法的机械臂结构示意图；
图2为本发明提出的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法中红外测距组件测定定位工装端部与安装架端部之间距离差X的简化示意图；
图3为本发明提出的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法中定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心偏移情况的示意图。
图中：1、机械臂；2、安装架；3、红外测距组件；4、摄像头组件；5、安装架端部；6、定位工装端部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，通过对称设置在机械臂1底部圆柱状安装架2两端的红外测距组件3、摄像头组件4，安装架2中段底部的红外测距组件1和控制处理系统控制所述机械臂1实现与待组装零件对接精度的调整，设置在一个所述安装架2端面上的红外测距组件3有2个，分别设置在所述安装架端部5所在圆面的圆心处和圆面任意处，所述机械臂1可通过气缸实现上下、左右方向的位移调整，通过电机实现在一个平面内的自由转动。红外测距组件4实时将测定的距离数据传输至控制处理系统中。
具体方法包括以下步骤：
S1、通过控制处理系统设定程序移动机械臂至对接设备的预设距离范围内；其中安装架两端圆心处的红外测距组件和中段底部的红外测距组件测定与基准地面和墙面之间的距离，保证机械臂的初步移动；
S2、所述安装架端部的红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离，2个所述红外测距组件的测定值之差为距离差X；
参照图2，安装架端部5圆心处的红外测距组件测定与定位工装端部6之间的距离为X1，圆面任意处的红外测距组件测定与定位工装端部之间的距离为X2，X1和X2之间的差值即为距离差X。
S3、控制处理系统分析判断所述距离差X，调整机械臂旋转角度；通过安装架端面上的2个红外测距组件实时准确调整机械臂上安装架端面朝向。
距离差X的分析判断，具体包括：
如果满足距离差误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂旋转角度，进行下一步操作；
如果不满足距离差误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂旋转角度，并进行以下步骤，
S31、红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离差X’；
S32、控制处理系统分析判断所述距离差X’，调整机械臂旋转角度，重复调整，直至测定的距离差X’符合距离差误差范围，控制处理系统不驱动机械臂旋转角度，进行下一步操作；
特别的，距离差误差范围为0≤X≤0.5cm。
S4、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D；
参照图3，摄像头组件拍摄处定位工装端部的图像信息，定位工装的端面为圆形，圆心为O，同时该图像上还带有设置在安装架端部圆心处红外测距组件射出的光斑，该光斑即为安装架端部的圆心O’，圆心O与O’之间的距离即为偏移距离D，其中控制处理系统可计算出水平位移距离y，垂直位移距离为z。
S5、控制处理系统控制分析判断所述偏移距离D，调整机械臂位移；具体位移距离通过气缸推动机械臂上下、左右移动，移动距离通过安装架端面圆心处以及中段底部的红外测距组件实时监测。
所述偏移距离D的分析判断，具体包括：
如果满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂发生位移；
如果不满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂位移，安装架端面圆心处的红外并进行以下步骤，
S51、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D’；
S52、控制处理系统分析判断所述偏移距离D’，调整机械臂位移，安装架中段底部的红外测距组件和。
特别的，所述偏移距离误差范围为0≤D≤0.3cm。
S6、控制处理系统控制机械臂完成与待组装零件定位工装的对接任务。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：通过对称设置在机械臂底部圆柱状安装架两端的红外测距组件、摄像头组件，安装架中段底部的红外测距组件和控制处理系统控制所述机械臂实现与待组装零件对接精度的调整，设置在一个所述安装架端面上的红外测距组件有2个，分别设置在所述安装架端部所在圆面的圆心处和圆面任意处，包括以下步骤：
S1、通过控制处理系统设定程序移动机械臂至对接设备的预设距离范围内；
S2、所述安装架端部的红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离，2个所述红外测距组件的测定值之差为距离差X；
S3、控制处理系统分析判断所述距离差X，调整机械臂旋转角度；
S4、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D；
S5、控制处理系统控制分析判断所述偏移距离D，调整机械臂位移；
S6、控制处理系统控制机械臂完成与待组装零件定位工装的对接任务。
2.根据权利要求1所述的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：所述步骤S3中所述距离差X的分析判断，具体包括，
如果满足距离差误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂旋转角度；
如果不满足距离差误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂旋转角度，并进行以下步骤，
S31、红外测距组件测定安装架端部与定位工装端部之间的距离差X’；
S32、控制处理系统分析判断所述距离差X’，调整机械臂旋转角度。
3.根据权利要求2所述的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：所述距离差误差范围为0≤X≤0.5cm。
4.根据权利要求1所述的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：所述步骤S5中所述偏移距离D的分析判断，具体包括，
如果满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统不驱动机械臂发生位移；
如果不满足偏移距离误差范围时，所述控制处理系统驱动机械臂位移，并进行以下步骤，
S51、摄像头组件获取定位工装端部图像信息，控制处理系统处理定位工装端部所在圆心与安装架端部所在圆心之间的偏移距离D’；
S52、控制处理系统分析判断所述偏移距离D’，调整机械臂位移。
5.根据权利要求4所述的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：所述偏移距离误差范围为0≤D≤0.3cm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法，其特征在于：所述机械臂可通过气缸实现上下、左右方向的位移调整，通过电机实现在一个平面内的自由转动。
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| CN202311434435.2A CN117620672A (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法 |
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| CN202311434435.2A Pending CN117620672A (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种通过动态调整补偿提高设备对接精度的方法 |
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| CN (1) | CN117620672A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117922835A (zh) * | 2024-03-22 | 2024-04-26 | 成都航空职业技术学院 | 一种装载设备及其控制方法 |
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2023
- 2023-11-01 CN CN202311434435.2A patent/CN117620672A/zh active Pending
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