本发明专利技术公开了一种工件基准面定位检测装置和方法。装置中的待检测目标工件放置在工件运输传送模块上，工件固定夹设置在靠近运输传送模块末端的一侧，图像采集检测模块设置在靠近运输传送模块末端的另一侧，工件固定夹分别与工件运输传送模块和图像采集检测模块电连接。当接近传感器检测到目标工件时，工件运输传送模块停止，同时工件固定夹将待检测目标工件固定；图像采集检测模块的工业相机、激光位移传感器对目标工件基准面的关键点进行采集，进而获得基准面的相关信息，实现工件的基准面定位检测。本发明专利技术采用非接触的方式对工件基准面进行定位检测，实现基准面自动检测，提高了检测精度和效率。检测精度和效率。检测精度和效率。
【技术实现步骤摘要】
一种工件基准面定位检测装置和方法
[0001]本专利技术属于机器视觉领域的一种工件定位检测装置，具体涉及了一种工件基准面定位检测装置和方法。
技术介绍
[0002]基准面定位检测是工件尺寸检测过程中的重要部分，基准面能够保证加工精度、提高检测精度、降低检测难度。基准面的准确定位给测量提供一个尺度和位置参考，提高和保证其他各个面尺寸、位置的检测精度，提高检测速度和效率。
[0003]随着信息技术和机器人技术飞速的发展，机器人控制技术所涵盖的内容越来越丰富。工业机器人作为一种新兴的数字控制设备，一经问世就得到了广泛的关注，经过国内外的专家学者和科研人员的不断探索，功能得到逐渐完善。其中机器人技术和视觉技术相结合被广泛运用在物体识别、虚拟现实、工业检测等领域，视觉技术可以在多种条件下灵活的获得物体的立体信息、位置信息、尺寸信息等。
[0004]随着工业的不断发展，工件基准面定位检测向着自动化、快速化、高精度的方向发展，传统的人工定位检测方法操作麻烦，工序复杂，效率低下，检测准确度与操作人员的操作方式有关，存在较强的不确定性，不符合现在和未来工业发展趋势。
技术实现思路
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种工件基准面定位检测装置和方法，本专利技术采用机器人机械臂与相机、激光位移传感器相结合，使用机器视觉技术进行非接触式的检测方法，能够实现对工件基准面的快速定位、高效测量、高精度检测，可以实现对大型待检测工件基准面快速、高精度定位检测，解放人力，提高检测效率，提高基准面检测的自动化。
[0006]为实现专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一、一种工件基准面定位检测装置
[0008]装置包括工件运输传送模块、工件固定夹、图像采集检测模块；
[0009]待检测目标工件放置在工件运输传送模块上，工件固定夹设置在靠近运输传送模块末端的一侧，图像采集检测模块设置在靠近运输传送模块末端的另一侧，工件固定夹分别与工件运输传送模块和图像采集检测模块电连接；待检测目标工件从工件运输传送模块的起始端传送至末端，当前待检测目标工件传送至靠近末端时，工件运输传送模块停止传送并且工件固定夹对当前待检测目标工件进行固定，图像采集检测模块定位和检测当前待检测目标工件的基准面，之后工件运输传送模块继续传送，开始下一个待检测目标工件的基准面的定位和检测。
[0010]所述工件运输传送模块包括带式传送机、传送带控制器和接近传感器；
[0011]带式传送机主要由传送带和机架组成，传送带安装在机架上，所述待检测目标工件放置在传送带上进行传送，靠近传送带起始端的机架一侧上固定安装有传送带控制器，
靠近传送带末端的机架一侧固定安装有接近传感器和工件固定夹，接近传感器设置在工件固定夹的两个夹持端之间，接近传感器用于检测待检测目标工件，工件固定夹用于固定待检测目标工件；传送带控制器分别与接近传感器和工件固定夹电连接，接近传感器也与工件固定夹电连接，靠近传送带末端的机架另一侧设置有图像采集检测模块，工件固定夹与图像采集检测模块电连接。
[0012]所述图像采集检测模块包括基座、工业相机、激光位移传感器、置物架、六轴机械臂和机械臂控制器；
[0013]六轴机械臂的底部固定安装在基座中，机械臂控制器固定安装在基座的一侧并控制六轴机械臂的运动，机械臂控制器与工件固定夹电连接，工业相机和激光位移传感器通过置物架固定安装在六轴机械臂的执行端，工业相机和激光位移传感器的光轴平行，工业相机用于拍摄待检测目标工件，激光位移传感器用于检测待检测目标工件基准面上的关键点的高度。
[0014]所述接近传感器、工件固定夹、图像采集检测模块与传送带末端之间均设置有间隔
[0015]二、一种工件基准面定位检测方法
[0016]方法包括以下步骤：
[0017]1)根据待检测目标工件的形状及大小确定待检测目标工件的基准面，寻找并确定基准面的各个关键点，根据基准面的各个关键点建立待检测目标工件的基本坐标系，从而确定基准面的各个关键点在基本坐标系中的坐标；
[0018]2)对工业相机进行标定后获得工业相机坐标系，基于工业相机坐标系对六轴机械臂进行手眼标定后，获得工业相机和六轴机械臂之间的位置转换矩阵；
[0019]3)根据工业相机和六轴机械臂之间的位置转换矩阵，利用六轴机械臂、工业相机和激光位移传感器检测基准面的各个关键点，获得各个关键点的高度；
[0020]4)根据基准面的各个关键点在基本坐标系中的坐标以及各个关键点的高度，利用多项式拟合的方法对基准面进行平面拟合，获得基准面的平面边界参数和各个关键点的法向量，实现基准面的定位和检测。
[0021]所述关键点的个数至少为三个。
[0022]所述步骤3)具体为：
[0023]3.1)控制六轴机械臂运动，使得工业相机位于待检测目标工件的基准面的正上方，从而检测到基准面的各个关键点，获得各个关键点在工业相机坐标系中的坐标；
[0024]3.2)根据工业相机和六轴机械臂之间的位置转换矩阵对各个关键点在工业相机坐标系中的坐标进行坐标转换，获得各个关键点在六轴机械臂坐标系中的坐标；
[0025]3.3)根据各个关键点在六轴机械臂坐标系中的坐标，再控制六轴机械臂运动，使得激光位移传感器运动到各个关键点的正上方，激光位移传感器依次对各个关键点的高度进行检测，获得各个关键点的高度。
[0026]所述高度的零参考面为基准面所在平面。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术将六轴机械臂和机器视觉相结合，通过工业相机无接触式的自动检测定位工件基准面上关键点的高度信息，进一步获得基准面信息，在提高检测精度和速度的同时，
节省了人力，降低了产品的不合格率，提高了生产的自动化程度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术装置的总体结构图。
[0030]图2为本专利技术装置的局部放大图。
[0031]图3为本专利技术方法的流程图。
[0032]图4为基准面的各个关键点分布图。
[0033]图中：1.带式传送机、2.传送带控制器、3.待检测目标工件、4.工业相机、5.激光位移传感器、6.六轴机械臂、7.工件固定夹、8.接近传感器、9.机械臂控制器、10.置物架。
具体实施方式
[0034]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0035]如图1所示，装置包括工件运输传送模块、工件固定夹7、图像采集检测模块；
[0036]待检测目标工件3放置在工件运输传送模块上，工件固定夹7设置在靠近运输传送模块末端的一侧，图像采集检测模块设置在靠近运输传送模块末端的另一侧，工件固定夹7分别与工件运输传送模块和图像采集检测模块电连接；待检测目标工件3从工件运输传送模块的起始端传送至末端，当前待检测目标工件3传送至靠近末端时，工件运输传送模块停止传送并且工件固定夹7对当前待检测目标工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工件基准面定位检测装置，其特征在于：包括工件运输传送模块、工件固定夹(7)、图像采集检测模块；待检测目标工件(3)放置在工件运输传送模块上，工件固定夹(7)设置在靠近运输传送模块末端的一侧，图像采集检测模块设置在靠近运输传送模块末端的另一侧，工件固定夹(7)分别与工件运输传送模块和图像采集检测模块电连接；待检测目标工件(3)从工件运输传送模块的起始端传送至末端，当前待检测目标工件(3)传送至靠近末端时，工件运输传送模块停止传送并且工件固定夹(7)对当前待检测目标工件(3)进行固定，图像采集检测模块定位和检测当前待检测目标工件(3)的基准面，之后工件运输传送模块继续传送，开始下一个待检测目标工件(3)的基准面的定位和检测。2.根据权利要求1所述的一种工件基准面定位检测装置，其特征在于：所述工件运输传送模块包括带式传送机(1)、传送带控制器(2)和接近传感器(8)；带式传送机(1)主要由传送带和机架组成，传送带安装在机架上，所述待检测目标工件(3)放置在传送带上进行传送，靠近传送带起始端的机架一侧上固定安装有传送带控制器(2)，靠近传送带末端的机架一侧固定安装有接近传感器(8)和工件固定夹(7)，接近传感器(8)设置在工件固定夹(7)的两个夹持端之间，接近传感器(8)用于检测待检测目标工件(3)，工件固定夹(7)用于固定待检测目标工件(3)；传送带控制器(2)分别与接近传感器(8)和工件固定夹(7)电连接，接近传感器(8)也与工件固定夹(7)电连接，靠近传送带末端的机架另一侧设置有图像采集检测模块，工件固定夹(7)与图像采集检测模块电连接。3.根据权利要求1所述的一种工件基准面定位检测装置，其特征在于：所述图像采集检测模块包括基座、工业相机(4)、激光位移传感器(5)、置物架(10)、六轴机械臂(6)和机械臂控制器(9)；六轴机械臂(6)的底部固定安装在基座中，机械臂控制器(9)固定安装在基座的一侧并控制六轴机械臂(6)的运动，机械臂控制器(9)与工件固定夹(7)电连接，工业相机(4)和激光位移传感器(5)通过置物架(10)固定安装在六轴机械臂(6)的执行端，工业相机(4)和激光位移传感器(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴春晓，孙坚，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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