[发明专利]基于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置及系统

说明书

本发明属于机器人可视化装配技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置及系统，液压缸与直角接头装配时旋拧角度和垫片厚度无法预测导致装配效率低，易损伤零件并影响装配后密封效果的问题。本发明提供一种基于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置通过双目视觉传感器自动对焦、视觉识别与测量、以及三自由度工作台精确运动控制配合实现对螺纹配合的两个工件在螺纹连接时拧紧角度的精确预测。应用本发明能够使得工件拧紧角度更加精确，减少工件反复装配拆卸的损耗，装配效率大幅提升，本发明基座可兼容产品型号和种类更加丰富。

技术领域

本发明属于机器人可视化装配技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置及系统。

背景技术

目前，在两栖装甲装备油气悬挂系统装配领域，直角接头与液压缸通过内外螺纹进行旋合拧紧装配，装配要求直角接头拧紧后与液压缸轴线方向必须平行。实际装配中，由于直角接头的外螺纹起始角、终止角以及液压缸外螺纹的起始角均具有随机性，因此很难保证直角接头拧紧后与液压缸轴线方向平行。因此，在实际装配中，需要通过加装垫片的方式，调整直角接头拧紧角度，直到与液压缸轴线方向平行。由于接头拧紧角度具有随机性，导致目前装配需要反复试装，才能最终确定所需加装垫片厚度来保证达到装配要求，装配效率非常低，且反复试装容易对接头外螺纹以及液压缸内螺纹造成损伤，从而影响装配后的密封效果。

因此，本领域亟需一种于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置以解决或至少减轻上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中液压缸与直角接头装配时旋拧角度和垫片厚度无法预测导致装配效率低，易损伤零件并影响装配后密封效果的问题。本申请一方面提供一种基于双目视觉的接头拧紧角度自动预测装置，包括基座和双目视觉检测设备；

所述基座沿长度方向依次设置有第一固定机构和第二固定机构，所述第一固定机构用于固定具有内螺纹的第一工件，所述第二固定机构用于固定具有外螺纹的第二工件；

所述双目视觉检测设备活动装设于所述基座上方，用于依次获取所述第一工件的内螺纹图像和所述第二工件的外螺纹图像，并基于预设的计算规则通过所述内螺纹图像获取内螺纹起始角参数、通过所述外螺纹图像获取外螺纹起始角参数和外螺纹终止角参数，进而获取第二工件与第一工件在装配时的拧紧角度。

在一些优选技术方案中，所述基座位于水平面，所述双目视觉检测设备具有沿水平方向的移动自由度、沿竖直方向的移动自由度和旋转自由度。

在一些优选技术方案中，所述双目视觉检测设备包括三自由度运动模块、视觉自动对焦模块、双目视觉检测模块；

所述三自由度运动模块包括移动架、升降旋转机构和夹持机构，所述移动架为门型框架，所述门型框架的两端分别与基座上的两个沿长度方式设置的轨道匹配，所述门型框架能够沿所述轨道延伸方向运动；所述升降旋转机构竖直装设于所述门型框架的上横梁，所述升降旋转机构的下端与所述夹持机构连接，所述升降旋转机构能够带动所述夹持机构沿竖直方向移动和/或转动；所述视觉自动对焦模块和所述双目视觉检测模块均装设于所述夹持机构。

在一些优选技术方案中，所述双目视觉检测模块包括两台相机和两个环向光源，两个所述环形光源分别套设于两台所述相机的外部；

所述夹持机构具有沿竖直方向对称设置的两个夹持端，两个夹持端向内收缩并呈预设角度设置，两个夹持端分别用于夹持两台相机。

在一些优选技术方案中，所述视觉自动对焦模块包括直线位移平台和旋转角位移台，所述夹持机构的夹持端依次通过所述直线位移平台、所述旋转角位移台与所述相机连接，所述直线位移平台能够带动所述旋转角位移台和所述相机沿所述相机的轴线运动，所述旋转角位移台能够带动所述相机于竖直面转动。