一种在轴孔装配中零件内孔方位误差的校正方法

摘要

本发明是一种在轴孔装配中零件内孔方位误差的校正方法，该方法将六轴机械臂第六轴末端的摄像头移动到零件内孔的上方；提取出摄像头的零件内孔图像中形成的环形区域外边缘和内边缘；通过空间变换算法将环形区域外边缘和内边缘变换成两条二维曲线；根据这两条二维曲线计算出环形区域外边缘和内边缘的位置关系，进而确定零件内孔的偏移误差，然后将机器人向着减小误差的方向进行重复调整，直至计算出的角度偏移误差在允许范围以内。本发明设计出的装配误差快速校正算法，能够大大降低了在零件轴和零件内孔装配过程中夹具对零件夹取精度的要求，提高自动化零件轴和零件内孔装配的成功率。

主权项

1.一种在轴孔装配中零件内孔方位误差的校正方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：将带内孔的零件放到夹具上夹紧，并使零件内孔的上边沿裸露；将固定在六轴机械臂第六轴末端的已标定好的摄像头移动到零件内孔的上方，所述摄像头的像平面与预知的零件内孔准确定位时其裸露的平面平行；调整摄像头在零件内孔上方的高度，使摄像头能清晰的获取零件内孔的图像，且保证零件内孔在图像中占有较大区域；所述较大区域为零件内孔在摄像头获取的图像中占有50％-80％的区域；摄像头是单目摄像头，摄像头的主轴与六轴机械臂的第六轴的中心轴线平行，摄像头固定在六轴机械臂的第六轴末端，随六轴机械臂的运动而运动；步骤S2：通过摄像头获取零件内孔图像，再利用图像处理算法，提取出零件内孔在摄像头图像中形成的环形区域、提取出零件内孔上沿和下沿在摄像头图像中形成的边缘，所述边缘是环形区域的内边缘和外边缘；步骤S3：以零件内孔在摄像头图像中形成的环形区域外边缘的重心为原点，建立极坐标系，利用极坐标系到直角坐标系的空间变换算法，通过环形区域的外边缘和内边缘构建外边缘半径曲线r(θ)和内边缘与外边缘距离半径曲线d(θ)，这两条曲线横坐标均为极坐标系中原点为起点的向量的角度θ，纵坐标分别为所述向量与环形区域外边缘交点线段的长度和向量与环形区域相交线段的长度；步骤S4：根据外边缘半径曲线r(θ)和内边缘和外边缘距离半径曲线d(θ)这两条曲线，利用基于射影定理的几何变换算法求得零件内孔的位置偏差方向和在方向上的偏差量ΔD与角度偏差方向和方向上的偏差量α；步骤S5：如果满足偏差量ΔD＜ε₁，α＜ε₂，结束步骤；如果不满足偏差量ΔD＜ε₁，α＜ε₂，则调整摄像头沿着位置偏差的反方向移动ΔD的距离，再调整摄像头沿着的反方向旋转α，然后转到步骤S2；其中，ε₁，ε₂是根据不同的装配精度要求制定的误差指标。