一种夹具作业点位确定方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及自动化工站装配技术领域，特别涉及一种夹具作业点位确定方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.现代化的自动生产设备的最大特点是它的综合性和系统性，可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)具有高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比，且编程简单，因此，视觉拍照和可编程逻辑控制器交互系统广泛地应用在现代化的自动生产设备中。
3.在传统的视觉反馈逻辑中，选取一个视觉基础点位，当视觉拍照成功时，夹具工作点位＝基础位 拍照成功时伺服相对变化 视觉相机补偿值。以pc(personal computer，个人计算机)产品为例：在当前pc产品的批量生产中光驱自动锁附工位时，共有3颗螺丝需锁附，首先需标定一个初始伺服点位p0＝(x0，y0，z0)，通过示教得出视觉拍照点位p1＝(x1，y1，z1)、最终点位近似点p2＝(x2，y2，z2)。工序开始时，视觉相机移动到p1进行拍照，判定拍照成功后软件给出补偿值δp1＝(δx1，δy1，δz1)，则最终夹具作业点位p＝p2 δp1＝(x2 δx1，y2 δy1，z2 δz1)，其余点位以此类推。在此过程中p0始终存在并持续校验，若p0丢失则伺服报错流程中止，并且如果有一个点位拍照失败时直接停止该工序，3颗螺丝均不锁附，此时需要重新找回或重新标定p0，而重新标定会导致p1、p2
…
发生变化。整个过程中在机械硬盘锁附工站视觉点位有3处，需示教并在plc寄存器中存储的点位有：p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6；可见，每个点位都需要示教并保存示教点位，当点位变多时，存储数据量变大，影响plc、上位机运算速度。
4.综上，如何降低误差、减少因夹具不到位引起的螺丝锁附失败、节省可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间、提高运行效率是目前有待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种夹具作业点位确定方法、装置、设备及存储介质，能够降低误差、减少因夹具不到位引起的螺丝锁附失败、节省可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间、提高运行效率。其具体方案如下：
6.第一方面，本技术公开了一种夹具作业点位确定方法，应用于可编程逻辑控制器，包括：
7.根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；
8.确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；
9.将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；
10.将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确
定所述夹具作业点位。
11.可选的，所述根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数之前，还包括：
12.根据所述夹具的预设尺寸确定所述夹具中心点。
13.可选的，所述将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照之后，还包括：
14.获取上位机发送的通过所述视觉相机反馈的拍照结果；
15.基于所述拍照结果控制所述夹具或所述视觉相机执行移动路径。
16.可选的，所述基于所述拍照结果控制所述夹具或所述视觉相机执行移动路径，包括：
17.若所述拍照结果为所述视觉相机拍照成功，则控制所述夹具执行第一移动路径，以控制所述夹具移动至所述夹具作业点位；
18.若所述拍照结果为所述视觉相机拍照失败，则禁止当前工序并获取其他待作业点作为当前目标待作业点，并控制所述视觉相机执行第二移动路径，以控制所述视觉相机移动至与当前所述目标待作业点对应的视觉拍照点位。
19.可选的，所述夹具作业点位确定方法，还包括：
20.若所述拍照结果为所述视觉相机拍照成功，则在本地存储相应的所述视觉拍照点位参数；
21.若所述拍照结果为所述视觉相机拍照失败，则在本地存储相应的拍照异常信号。。
22.可选的，所述将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值，包括：
23.将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，并进行图像识别，当所述视觉相机拍照成功后，利用预设软件将所述视觉拍照点位坐标参数与预置图像识别参数进行对比得到补偿值。
24.可选的，所述确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，包括：
25.确定目标待作业点，并将所述视觉相机进行移动；
26.当监测到所述视觉相机内出现所述目标待作业点，记录当前所述视觉相机的位置信息，并与预先存储的理想位置信息进行比较，以基于所述理想位置信息对当前所述视觉相机的位置进行修正确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位。
27.第二方面，本技术公开了一种夹具作业点位确定装置，应用于可编程逻辑控制器，包括：
28.第一坐标确定模块，用于根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；
29.第二坐标确定模块，用于确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；
30.补偿值确定模块，用于将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；
31.作业点位确定模块，用于将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。
32.第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：
33.存储器，用于保存计算机程序；
34.处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的夹具作业点位确定方法。
35.第四方面，本技术公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的夹具作业点位确定方法。
36.本技术中，首先根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；然后确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。可见，视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置不变，利用相对位置坐标确定出的预设坐标参数，固定参数固化处理，减少系统运算，提高运行效率；对于不同的待作业点，每次利用视觉相机确定出目标待作业点并进行拍照，计算最终夹具作业点，没有误差累加更为精准；同时，不用设置初始伺服点位，这样每个待作业点可少存储一个伺服点位，节省了可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间，加快了运行速度；如此一来，将原有视觉拍照和可编程逻辑控制器的交互系统进行优化，实现对自动化的优化，提高运行效率。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
38.图1为本技术公开的一种夹具作业点位确定方法流程图；
39.图2为本技术公开的一种具体的夹具作业点位确定方法流程图；
40.图3为本技术公开的一种夹具作业点位确定装置结构示意图；
41.图4为本技术公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.当前，在现代化的自动生产中，传统的视觉反馈逻辑需标定一个初始伺服点位并持续校验，每次通过示教得出视觉拍照点位和最终点位近似点会造成误差累加，当出现一次夹具不到位的情况就会终止流程，影响可编程逻辑控制器的处理速度；且每个点位都需要示教并保存示教点位，当点位变多时，存储数据量变大，降低了可编程逻辑控制器的运行效率。
44.为此，本技术提供了一种夹具作业点位确定方案，能够降低误差、减少因夹具不到位引起的螺丝锁附失败、节省可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间、提高运行效率。
45.本发明实施例公开了一种夹具作业点位确定方法，参见图1所示，应用于可编程逻辑控制器，该方法包括：
46.步骤s11：根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数。
47.本技术实施例中，首先设定一个固定参数作为预设坐标参数，定义为视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标差。如此一来，在机械装配时就可以得到该预设坐标参数，不需要进行示教、测量。
48.可以理解的是，夹具中心点是根据所述夹具的预设尺寸确定的，当工序进行时，如果有更换夹具的需求，即夹具尺寸有变更时，那么预设坐标参数会相应的进行调整。
49.步骤s12：确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数。
50.本技术实施例中，夹具要作业的点位可能不止一个，所以需要先确定目标待作业点，然后找到目标待作业点位的最终夹具作业点。具体的，确定了目标待作业点后，为了使目标待作业点出现在视觉相机的视场范围内，此时将视觉相机进行移动并监测是否出现所述目标待作业点。当监测到所述视觉相机内出现所述目标待作业点，记录当前所述视觉相机的位置信息，并与预先存储的理想位置信息进行比较，以基于所述理想位置信息对当前所述视觉相机的位置进行修正确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位。如此一来，通过示教确定出了所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，并可以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数。
51.步骤s13：将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值。
52.本技术实施例中，当工序开始后，所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，并进行图像识别，当所述视觉相机拍照成功后，利用预设软件将所述视觉拍照点位坐标参数与预置图像识别参数进行对比得到补偿值。可以理解的是，预置图像识别参数为预先设置在视觉软件中与判定标准有关的参数，在将视觉相机移动到视觉拍照点位拍照进行图像识别后可以和预置图像识别参数进行对比得到在视觉拍照点位的补偿值。
53.步骤s14：将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。
54.本技术实施例中，当视觉相机移动到所述视觉拍照点位拍照后，得到视觉相机拍照成功后的补偿值，此时就可以计算出最终夹具作业点位，夹具作业点位的坐标参数为所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值的求和。
55.可以理解的是，本技术实施例应用于单站多点位的装配工站中效果更佳明显，如主板装配等。对于单站点多工序的自动化工站，存在单一位置多工序的，均可以参考本技术实施例进行改善，在此不做具体限定。
56.下面以pc产品为例对本技术实施例进行具体说明。在当前的pc产品的批量生产中，光驱自动锁附工位时共有3颗螺丝需锁附。工序开始前，首先设定参数δp0＝(δx0，δy0，δz0)，定义为视觉相机中心点与夹具中心点的相对坐标差，该值在机械装配时即可得出，无需示教、测量；示教出视觉点位p1＝(x1，y1，z1)。工序开始时视觉相机移动到p1进行拍照，拍照判定成功后软件给出补偿值δp1＝(δx1，δy1，δz1)，同时向上位机反馈拍照成功
的信号，上位机将拍照成功的信号、δp1、p1反馈至可编程逻辑控制器端，最终作业点位p＝p1 δp1 δp0＝(x1 δx1 δx0，y1 δy1 δy0，z1 δz1 δz0)。此过程中，夹具作业点位p无需示教出近似点。其余点位以此类推，整个过程中在机械硬盘锁附工站视觉点位有3处，需示教并在可编程逻辑控制器的寄存器中存储的点位有：p1、p2、p3。与原视觉拍照逻辑相比，节省了程序寄存位，提高可编程逻辑控制器的处理速度，优化内存，且夹具与视觉相机相对位置不变，计算逻辑简单，不会有误差累加，更为精准。
57.本技术中，首先根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；然后确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。可见，视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置不变，利用相对位置坐标确定出的预设坐标参数，固定参数固化处理，减少系统运算，提高运行效率；对于不同的待作业点，每次利用视觉相机确定出目标待作业点并进行拍照，计算最终夹具作业点，没有误差累加更为精准；同时，不用设置初始伺服点位，这样每个待作业点可少存储一个伺服点位，节省了可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间，加快了运行速度；如此一来，将原有视觉拍照和可编程逻辑控制器的交互系统进行优化，实现对自动化的优化，提高运行效率。
58.本技术实施例公开了一种具体的夹具作业点位确定方法，参见图2所示，该方法包括：
59.步骤s21：根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数.
60.步骤s22：确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数.
61.步骤s23：将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，获取上位机发送的通过所述视觉相机反馈的拍照结果。
62.本技术实施例中，当将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照后，会判断视觉相机拍照是否成功，判断完拍照结果后视觉相机会向上位机反馈拍照结果，然后上位机会将拍照结果反馈至可编程逻辑控制器。
63.步骤s24：基于所述拍照结果控制所述夹具或所述视觉相机执行移动路径。
64.本技术实施例中，如果拍照结果为视觉相机拍照成功，那么可编程逻辑控制器控制夹具执行第一移动路径，使夹具移动至夹具作业点位。此时，可编程逻辑控制器可以获取到所述拍照成功的信号、所述补偿值和所述视觉拍照点位坐标参数，最终目标待作业点对应的夹具作业点位坐标参数为所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值的和；如果拍照结果为视觉相机拍照失败，那么将禁止当前工序，获取其他待作业点作为当前目标待作业点，并控制所述视觉相机执行第二移动路径，以控制所述视觉相机移动至与当前所述目标待作业点对应的视觉拍照点位。如此一来，相较于原有的视觉反馈逻辑，对一个待作业点拍照失败后不影响其他待作业点的工序，可编程逻辑控制器的处理速度得以提升。
65.需要指出的是，若所述拍照结果为所述视觉相机拍照成功，则将相应的视觉拍照
点位参数存储至可编程逻辑控制器；若所述拍照结果为视觉相机拍照失败，则将相应的拍照异常信号记录存储至可编程逻辑控制器。如此一来，当视觉检测失败后时，产品进入维修工位后便于查找相应异常，针对处理，有效减少了人为的漏检、漏修。
66.其中，关于上述步骤s21、步骤s22更加具体的处理过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
67.本技术中，首先根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；然后确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，获取上位机发送的通过所述视觉相机反馈的拍照结果；基于所述拍照结果控制所述夹具或所述视觉相机执行移动路径。可见，视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置不变，利用相对位置坐标确定出的预设坐标参数，固定参数固化处理，减少系统运算，提高运行效率；对于不同的待作业点，每次利用视觉相机确定出目标待作业点并进行拍照，计算最终夹具作业点，没有误差累加更为精准；同时，不用设置初始伺服点位，这样每个待作业点可少存储一个伺服点位，节省了可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间，加快了运行速度；如此一来，将原有视觉拍照和可编程逻辑控制器的交互系统进行优化，实现对自动化的优化，提高运行效率。
68.相应的，本技术实施例还公开了一种夹具作业点位确定装置，参见图3所示，该装置包括：
69.第一坐标确定模块11，用于根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；
70.第二坐标确定模块12，用于确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；
71.补偿值确定模块13，用于将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；
72.作业点位确定模块14，用于将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。
73.其中，关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
74.由此可见，通过本实施例的上述方案，首先根据视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置坐标确定出预设坐标参数；然后确定目标待作业点，并通过示教确定出所述目标待作业点对应的视觉拍照点位，以得到所述视觉拍照点位的视觉拍照点位坐标参数；将所述视觉相机移动到所述视觉拍照点位进行拍照，以利用预设软件在所述视觉相机拍照成功后得到补偿值；将所述预设坐标参数、所述视觉拍照点位坐标参数和所述补偿值进行求和，以确定所述夹具作业点位。可见，视觉相机中心点与夹具中心点的相对位置不变，利用相对位置坐标确定出的预设坐标参数，固定参数固化处理，减少系统运算，提高运行效率；对于不同的待作业点，每次利用视觉相机确定出目标待作业点并进行拍照，计算最终夹具作业点，没有误差累加更为精准；同时，不用设置初始伺服点位，这样每个待作业点可少存储一个伺服点位，节省了可编程逻辑控制器中寄存器的存储空间，加快了运行速度；如此一来，将原有视觉拍照和可编程逻辑控制器的交互系统进行优化，实现对自动化的优化，提高运
行效率。
75.进一步的，本技术实施例还公开了一种电子设备，图4是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图，图中内容不能认为是对本技术的使用范围的任何限制。
76.图4为本技术实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20，具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的夹具作业点位确定方法中的相关步骤。
77.本实施例中，电源23用于为电子设备20上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备20创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本技术技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
78.另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源可以包括操作系统221、计算机程序222及数据223等，数据223可以包括各种各样的数据。存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
79.其中，操作系统221用于管理与控制电子设备20上的各硬件设备以及计算机程序222，其可以是windows server、netware、unix、linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备20执行的夹具作业点位确定方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。
80.进一步的，本技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，这里所说的计算机可读存储介质包括随机存取存储器(random access memory，ram)、内存、只读存储器(read-only memory，rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、磁碟或者光盘或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质。其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述夹具作业点位确定方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
81.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
82.结合本文中所公开的实施例描述的夹具作业点位确定方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
83.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
84.以上对本发明所提供的一种夹具作业点位确定方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。