一种基于XXY校正平台的视觉检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于XXY校正平台的视觉检测方法，包括以下步骤：硬件架设、校正平台控制初始化、设定行程参数、硬件调试、标定、设定旋转中心、设定基准位、放置产品、视觉程序执行拍照定位确定校正量（Δx、Δy、Δθ）、平台移动补偿校正量、平台反馈校正结果、相机再次拍照复检，视觉程序反馈给上位机结果。将视觉结合校正平台，通过视觉程序，得出需要补偿的Δx、Δy、Δθ偏移量参数，再通过控制系统执行平台运动，走补偿偏移量；采用集成系统控制，去掉了通讯响应时间，减少了两者交互数据的时间，提高了产品效率。了产品效率。了产品效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于XXY校正平台的视觉检测方法


[0001]本专利技术涉及校正平台
，尤其是一种基于XXY校正平台的视觉检测方法。

技术介绍

[0002]校正平台能比较精确的进行角度和XY方向的运动，一般精度可达um级，并且其体积小，重量也较轻，可以运用于较多领域。但通常校正平台只有平台自原点开始的各轴校正量计算公式，没有二次叠加运动的方法，也没有反馈平台的当前XY和角度运动量的方法，这对平台使用者来说有时是很不方便的。
[0003]现有设备中，视觉与运动控制两者交互数据，需要使用TCP/IP协议或者其他通讯协议进行通讯，通讯响应耗时占用0.2s甚至更长时间，大大影响了设备的生产效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基于XXY校正平台的视觉检测方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种基于XXY校正平台的视觉检测方法，包括以下步骤：1、搭建视觉结合XXY校正平台的系统1.1、硬件架设将校正平台安装在转盘底部或者其他机构件上，在校正平台上方安装视觉硬件，校正平台由运动控制硬件驱动，视觉硬件包括相机、镜头和光源，运动控制硬件包括运动控制卡和运动控制模块；1.2、校正平台控制初始化根据校正平台，输入固定参数；根据校正平台安装方式，将两个X方向轴同时同向找极限，到极限后再同时同向回零，防止运动不同步时造成拉扯；同时Y方向单轴回零；回零完成后将校正平台的姿态坐标设置到原点（0，0，0）；1.3、设定行程参数根据校正平台的行程或者外部机构活动空间限制，设置校正平台的校正极限范围、校正平台的反馈代码；1.4、硬件调试根据所选视觉硬件的工作距离参数，调试好相机拍照视野、镜头到校正平台上产品的焦距、光源到校正平台上产品的角度和位置，使得相机拍照视野、镜头、环形光源的中心点在同一直线上；1.5、标定根据移动范围，设定校正平台数个坐标点，校正平台依次移动数次，每走一个位置，相机进行一次拍照，完成拍照后，建立相机与校正平台的位置对应关系，完成多点标定，保存标定参数；
1.6、设定旋转中心将标定片放在校正平台上，在相机视野中确定标定片的一个固定标记点特征，相机拍照获取该点位置坐标，将校正平台按照一定角度进行数次顺时针旋转和数次逆时针旋转，每次旋转后依次拍照，记录当前该点的坐标，完成多次旋转后，根据固定标记点的坐标计算出校正平台旋转中心坐标；1.7、设定基准位标定完成后，将试样产品放入相机视野居中的位置，确定产品的正确拍照位，单次拍照分析图像，检测检查直线与角度是否在设定参数范围内，确认后设定基准位置，后保存基准位坐标（x0、y0、θ0）；2、放置产品产品通过人工或者机械手臂移动到校正平台上，到位后，上位机给视觉程序发送可以校正信号；3、进行校正视觉程序执行拍照定位确定校正量（Δx、Δy、Δθ）后，校正平台移动补偿校正量，然后校正平台反馈校正结果、相机再次拍照复检，视觉程序反馈给上位机结果。
[0006]其中确定校正量（Δx、Δy、Δθ），分为以下步骤：3.1、根据产品外形在产品上选择标志点，然后采用相机拍照；3.2、制作标志点区域轮廓模板，通过模板匹配定位标志点位置；3.3、根据产品外形选择相应的工具跟随模板找标志点，通过找到的标志点拟合成线，再求出相应线的交点，计算出标志点的坐标，然后再计算出产品的中心点坐标（x1、y1、θ1）；3.4、根据设定的基准位坐标（x0、y0、θ0），得到校正量：Δx=x1
‑
x0、Δy=y1
‑
y0、Δθ=θ1
‑
θ0。
[0007]步骤3.2中，利用视觉软件开发包，制作标志点区域轮廓模板。标志点的选择与产品外形相关，目前产品多为四边形和圆形。当产品具有角点时，步骤3.1中，选取角点作为标志点，步骤3.3中选择的工具为抓边工具，再求出对应相交线的交点，计算出标志点的坐标，然后再计算出产品的中心点坐标；当产品为弧形边不具备角点时，步骤3.1中，选取产品上的区域作为标志点，步骤3.3中选择的工具为抓取工具，当产品较小时，如手表，则通过标志点拟合成对应产品形状后再计算出产品中心点坐标，无需求出相应线的交点；其余产品通过找到的标志点拟合成线，再求出相应线的交点，计算出标志点的坐标，然后再计算出产品的中心点坐标。
[0008]校正平台包括M1轴、M2轴和M3轴，X方向运动由M1轴和M2轴同向运动完成，Y方向运动由M3轴运动完成，角度旋转由M1轴和M2反向运动并搭配M3轴运动来完成。
[0009]校正平台设有4个固定参数，R、θM1、θM2、θM3，其中R为各轴零点与校正平台连接点形成的圆的半径，θM1、θM2、θM3为相应轴与校正平台X方向形成的夹角。各轴的旋转
△
θ进给量的计算公式如下：
△
X1=RCos(
△
θ+θM1)
‑
RCos(θM1)；
△
X2=RCos(
△
θ+θM2)
‑
RCos(θM2)；
△
Y=RSin(
△
θ+θM3)
‑
RSin(θM3)。
[0010]设定运行参数与反馈代码用于显示校正平台运动状态。校正平台是有校正范围的，型号不同校正极限不同。同时，角度校正也是有极限的，超过一定范围后两个X方向的轴将会互相“拉扯”，导致校正运动失败。XY方向的超限会导致极限Sensor感应，校正平台初始化成功、失败等其他状态也以代码方式反馈给用户。
[0011]设定软件极限参数并自动计算运动是否超限。校正平台本身是有校正范围的，超过校正范围的运动将导致运动不到位。校正平台XY方向可以通过极限感应Sensor检测，但角度超限将无法检测。所以我们需要在视觉软件中设定x、y、θ的校正极限值参数，将所有校正运动限制在一定范围内，超过校正范围的运行都不执行。同时，部分场景下也需要限制校正平台的运动量，比如校正平台连接一个圆柱并伸入到孔中，校正范围就只能在这个孔内，此时就需要限制校正量，否则会造成撞机。
[0012]设定旋转中心以减少校正次数。因为校正平台的旋转中心与产品中心不同心，校正平台校正时旋转角度后，会引发产品中心点XY方向的位置变化，即改变产品中心点坐标的x1、y1值，当同时校正Δx、Δy、Δθ时，需要计算旋转中心；当先校正Δθ后，再校正Δx、Δy时则不需要计算旋转中心。为了提高效率，减少校正次数，通常会选择同时校正Δx、Δy、Δθ。
[0013]本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术的一种视觉结合XXY校正平台的控制系统，将视觉结合校正平台，通过视觉程序，得出需要补偿的Δx、Δy、Δθ偏移量参数，再通过控制系统执行校正平台运动，走补偿偏移量。将视觉结合XXY校正平台，采用集成系统控制，去掉了通讯响应时间，减少了两者交互数据的时间，提高了产品效率。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的硬件设备架设示意图；图2是本专利技术校正平台的结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于XXY校正平台的视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、搭建视觉结合XXY校正平台的系统S1.1、硬件架设将校正平台安装在转盘底部或者其他机构件上，在校正平台上方安装视觉硬件，所述的校正平台由运动控制硬件驱动，所述的视觉硬件包括相机、镜头和光源，运动控制硬件包括运动控制卡和运动控制模块；S1.2、校正平台控制初始化根据校正平台，输入固定参数；根据校正平台安装方式，将两个X方向轴同时同向找极限，到极限后再同时同向回零，防止运动不同步时造成拉扯；同时Y方向单轴回零；回零完成后将校正平台的姿态坐标设置到原点（0，0，0）；S1.3、设定行程参数根据校正平台的行程或者外部机构活动空间限制，设置校正平台的校正极限范围、校正平台的反馈代码；S1.4、硬件调试根据所选视觉硬件的工作距离参数，调试好相机拍照视野、镜头到校正平台上产品的焦距、光源到校正平台上产品的角度和位置，使得相机拍照视野、镜头、环形光源的中心点在同一直线上；S1.5、标定根据移动范围，设定校正平台数个坐标点，校正平台依次移动数次，每走一个位置，相机进行一次拍照，完成拍照后，建立相机与校正平台的位置对应关系，完成多点标定，保存标定参数；S1.6、设定旋转中心将标定片放在校正平台上，在相机视野中确定标定片的一个固定标记点特征，相机拍照获取该点位置坐标，将校正平台按照一定角度进行数次顺时针旋转和数次逆时针旋转，每次旋转后拍照依次，记录当前该点的坐标，完成多次旋转后，计算出校正平台旋转中心；S1.7、设定基准位标定完成后，将试样产品放入相机视野居中的位置，确定产品的正确拍照位，单次拍照分析图像，检测检查直线与角度是否在设定参数范围内，确认后设定基准位置，后保存基准位坐标（x0、y0、θ0）；S2、放置产品产品通过人工或者机械手臂移动到校正平台上，到位后，上位机给视觉程序发送校正信号；S3、进行校正视觉程序执行拍照定位确定校正量（Δx、Δy、Δθ）、校正平台移动补偿校正量、校正平台反馈校正结果、相机再次拍照复检，视觉程序反馈给上位...

【专利技术属性】
技术研发人员：和江镇，王岩松，方志斌，王郑，何正超，赵江，
申请(专利权)人：征图新视江苏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：