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基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法技术

技术编号:44617009 阅读:7 留言:0更新日期:2025-03-17 18:17
本发明专利技术涉及点胶领域,具体公开基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法3D包括:相机的旋转角度设置:选择3D标定路径和角度:3D标定图像预处理:2D相机VS 3D相机标定:2D Mark设置:3D相机扫描路径设定:3D点胶图像预处理:导出点胶模板路径:点胶参数设定:点胶后检测预处理:新增多角度3D视觉图像的处理,结合2D相机对产品Mark的精准定位,实现多角度3D相机对各种复杂结构产品的点胶路径动态补偿,解决客户产品装配工艺一致性不良、3D相机扫描路径单一和点胶平面不水平的问题,使实际点胶路径完全精确可控,大幅降低产品工艺装配公差的依赖性,节省多点探高的CT,兼容更多复杂的产品并可自由选择2D或3D点胶坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于点胶领域,尤其涉及到专利名称。


技术介绍

1、目前在点胶领域中,产品越来越精密,工艺越来越复杂,为了满足客户的需求,开发全新点胶编程方法,应对更多复杂的产品是越来越多厂家必须优化的方向。现有点胶编程方法是在2d相机下抓取的图片上的mark,以此作为定位点,接着在样品上用2d相机在需要点胶的位置上编辑指令,有高度变化的地方插入探高指令,这种编程方法存在以下缺点:在面对需要在多个区域、多个位置点胶的产品时,编程效率低;对产品的mark与点胶位置之间的工艺布局精密性要求高;对点胶平面会出现频繁高低变化、无固定规律的产品,没有办法做到精准补偿点胶高度;三轴点胶设备上安装固定角度的3d相机,由于三角呈像原理,容易有死角;由于产品差异和点胶高度的问题,使用2d相机做点胶后检测效果差。因此,要同时满足上述场景的工艺,现有技术存在缺陷,需要改进。


技术实现思路

1、本专利技术在弥补2d、3d视觉处理的缺点,结合2d、3d的优点解决现有技术生产中存在的技术问题。

2、为此,本专利技术提出了一种基于二维视觉的多角度旋转3d引导及检测方法,突出2d定位mark的准确性,结合3d相机定位精度高、具备空间引导能力、引导检测一体化增强检测精确性,带旋转弥补3d相机三角呈像的局限性。该方案具有编程效率高、捕捉坐标精准、轨迹自动拟合、偏差保护、2d,3d编程自由结合的优点。

3、为解决上述问题,本专利技术提供的技术方案如下:基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶检测的方法,其特征在于;步骤如下:

4、3d相机的旋转角度设置:校准机械装配带来的角度偏差

5、选择3d标定路径和角度:选择不同的角度和扫描方向,进行2d相机和3d相机的标定;

6、3d标定图像预处理:根据设定的角度和方向,得到的3d图像转换成灰度图像进行预处理;

7、2d相机vs 3d相机标定:将3d图像预处理的坐标与2d相机坐标进行标定;

8、2d mark设置:记录标记点用以整体偏移和角度补偿3d扫描路径;

9、3d相机扫描路径设定:设置2d mark基准坐标,确定模板的3d扫描路径和角度;

10、3d点胶图像预处理:通过3d相机得到的灰度图,进行预处理;

11、导出点胶模板路径:挑选需要点胶的路径,作为模板程序基准点;

12、点胶参数设定:设置参数类型的点胶速度、出胶量、偏移量和点胶高度相应的工艺参数;

13、点胶后检测预处理:通过对比点胶前后的3d灰度图,检测点胶效果。

14、优选的;在实施3d相机的旋转角度设置之前,还需要启用3d图像取反和设置3d相机引导偏差保护,通过启用3d图像取反方便客户查看3d图片;设置3d相机引导偏差保护:根据设置模板的基准mark点和基准机械点胶坐标,通过不同产品的mark坐标及角度,反推出理论机械坐标;基于不同产品mark的3d相机抓取实际作业的胶路与理论机械坐标的差值进行保护,超过保护值会拟合或停机报警,预防3d相机的抓取错误。

15、优选的;3d相机的旋转角度设置包括预设姿态角度和微调姿态角度;预设姿态角度包括0°、45°和90°,根据需求对3d相机的旋转角度进行选择;微调姿态角度,对预设姿态角度进行微调。

16、优选的;选择3d标定路径和角度:择3d相机的旋转角度和扫描动作方向。通过选择3d相机的扫描起点和终点,使3d相机的扫描范围包含整个标定块。

17、优选的;3d标定图像预处理:利用3d相机设备获取标定块的三维轮廓信息,将标定块高度数据图转换成灰度图像,并对灰度图像进行预处理;在灰度图上做预处理,抓取标定块上的9点圆孔侧壁的下降沿,拟合出9点圆孔的圆心坐标;预处理完成后,重新扫描标定块,获取9点圆孔的相对于扫描路径的绝对坐标。

18、优选的;2d相机vs 3d相机标定:使用2d相机教导每个圆孔中心的2d坐标,使用圆匹配的方式找到9个圆孔中心位置,按顺序与3d相机的坐标一一对应;采用9点标定算法,根据上述2d和3d坐标建立线性方程组,求解出2d相机vs 3d相机的标定关系。

19、优选的;2d mark设置:使用2d相机做mark定位并建立坐标系。

20、优选的;3d相机扫描路径设定:在子模板内选择线激光引导,进入线激光引导编辑界面;线激光引导设置内的所有参数设置跟随子模板保存,子模板可以放置在主模板中,进行偏移、矩阵放置,可选择逐个主模板程序引导点胶检测或全部主模板执行引导→点胶→检测;在线激光引导编辑界面,设置扫描路径的长度、速度、扫描角度和扫描方向;选择引导序号和检测序号,分别代表3d相机扫描的三维高度数据转换成灰度图像的预处理储存位置。路径生成后以模板mark作为基准,实际生产时会以产品的实际mark对扫描路径进行偏差补偿。

21、优选的;3d点胶图像预处理:对灰度图经过灰度处理,显示产品轮廓;在产品上框选检测区域;通过像素点排列、像素拟合和格式转换相似的处理方式,鼠标选择框选区域在右侧会出现基于框选检测区域形状的横截面高度放大图;

22、通过3d相机检测空间高度,可以选择抓取界面内的最大值、最小值、第一个波峰、第一个波谷相关信息作为基准点,可以输出基准点或者基于基准点的偏差值、平面下降沿等参数。

23、优选的;导出点胶模板路径:3d相机通过灰度图的预处理后,转换成2d坐标系下的坐标,根据点胶的坐标,选择指令的指令类型添加程序中,将程序中添加的坐标和相应的指令类型设置为基准,作为偏差保护计算的点胶坐标基准。

24、相对于现有技术的有益效果是,采用上述方案,本专利技术新增多角度3d视觉图像的处理,结合2d相机对产品mark的精准定位,实现多角度3d相机对各种复杂结构产品的点胶路径动态补偿,解决客户产品装配工艺一致性不良、3d相机扫描路径单一和点胶平面不水平的问题,使实际点胶路径完全精确可控,大幅降低产品工艺装配公差的依赖性,节省多点探高的ct,兼容更多复杂的产品并可自由选择2d或3d点胶坐标。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶检测的方法,其特征在于;

2.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;在实施3D相机的旋转角度设置之前,还需要启用3D图像取反和设置3D相机引导偏差保护,通过启用3D图像取反方便客户查看3D图片;设置3D相机引导偏差保护:根据设置模板的基准Mark点和基准机械点胶坐标,通过不同产品的Mark坐标及角度,反推出理论机械坐标;基于不同产品Mark的3D相机抓取实际作业的胶路与理论机械坐标的差值进行保护,超过保护值会拟合或停机报警,预防3D相机的抓取错误。

3.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;3D相机的旋转角度设置包括预设姿态角度和微调姿态角度;预设姿态角度包括0°、45°和90°,根据需求对3D相机的旋转角度进行选择;微调姿态角度,对预设姿态角度进行微调。

4.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;选择3D标定路径和角度:择3D相机的旋转角度和扫描动作方向;通过选择3D相机的扫描起点和终点,使3D相机的扫描范围包含整个标定块。

5.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;3D标定图像预处理:利用3D相机设备获取标定块的三维轮廓信息,将标定块高度数据图转换成灰度图像,并对灰度图像进行预处理;在灰度图上做预处理,抓取标定块上的9点圆孔侧壁的下降沿,拟合出9点圆孔的圆心坐标;预处理完成后,重新扫描标定块,获取9点圆孔的相对于扫描路径的绝对坐标。

6.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;2D相机VS 3D相机标定:使用2D相机教导每个圆孔中心的2D坐标,使用圆匹配的方式找到9个圆孔中心位置,按顺序与3D相机的坐标一一对应;采用9点标定算法,根据上述2D和3D坐标建立线性方程组,求解出2D相机VS 3D相机的标定关系。

7.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;2D Mark设置:使用2D相机做Mark定位并建立坐标系。

8.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;3D相机扫描路径设定:在子模板内选择线激光引导,进入线激光引导编辑界面;线激光引导设置内的所有参数设置跟随子模板保存,子模板可以放置在主模板中,进行偏移、矩阵放置,可选择逐个主模板程序引导点胶检测或全部主模板执行引导→点胶→检测;在线激光引导编辑界面,设置扫描路径的长度、速度、扫描角度和扫描方向;选择引导序号和检测序号,分别代表3D相机扫描的三维高度数据转换成灰度图像的预处理储存位置。路径生成后以模板Mark作为基准,实际生产时会以产品的实际Mark对扫描路径进行偏差补偿。

9.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;3D点胶图像预处理:对灰度图经过灰度处理,显示产品轮廓;在产品上框选检测区域;通过像素点排列、像素拟合和格式转换相似的处理方式,鼠标选择框选区域在右侧会出现基于框选检测区域形状的横截面高度放大图;

10.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3D引导点胶及检测方法,其特征在于;导出点胶模板路径:3D相机通过灰度图的预处理后,转换成2D坐标系下的坐标,根据点胶的坐标,选择指令的指令类型添加程序中,将程序中添加的坐标和相应的指令类型设置为基准,作为偏差保护计算的点胶坐标基准。

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【技术特征摘要】

1.基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶检测的方法,其特征在于;

2.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶及检测方法,其特征在于;在实施3d相机的旋转角度设置之前,还需要启用3d图像取反和设置3d相机引导偏差保护,通过启用3d图像取反方便客户查看3d图片;设置3d相机引导偏差保护:根据设置模板的基准mark点和基准机械点胶坐标,通过不同产品的mark坐标及角度,反推出理论机械坐标;基于不同产品mark的3d相机抓取实际作业的胶路与理论机械坐标的差值进行保护,超过保护值会拟合或停机报警,预防3d相机的抓取错误。

3.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶及检测方法,其特征在于;3d相机的旋转角度设置包括预设姿态角度和微调姿态角度;预设姿态角度包括0°、45°和90°,根据需求对3d相机的旋转角度进行选择;微调姿态角度,对预设姿态角度进行微调。

4.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶及检测方法,其特征在于;选择3d标定路径和角度:择3d相机的旋转角度和扫描动作方向;通过选择3d相机的扫描起点和终点,使3d相机的扫描范围包含整个标定块。

5.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶及检测方法,其特征在于;3d标定图像预处理:利用3d相机设备获取标定块的三维轮廓信息,将标定块高度数据图转换成灰度图像,并对灰度图像进行预处理;在灰度图上做预处理,抓取标定块上的9点圆孔侧壁的下降沿,拟合出9点圆孔的圆心坐标;预处理完成后,重新扫描标定块,获取9点圆孔的相对于扫描路径的绝对坐标。

6.根据权利要求1所述基于二维视觉的多角度旋转3d引导点胶及检测方法,其特征在于;2d相机vs 3d相机标定:...

【专利技术属性】
技术研发人员:王奕鑫申东翼周泰峰唐森林王光李高勇
申请(专利权)人:深圳市轴心自控技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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