CN114227187A - 一种插接部件安装方法、***及相关组件 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种插接部件安装方法、***及相关组件，应用于工业机器人，该方法包括：获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。本申请根据实际插槽的位置信息和内槽高度信息确定了合理的运动轨迹，从而控制工业机器人运动，使之将插接部件***插槽，该运动轨迹考虑了公差存在对装配过程的干扰，同时弧形的运动轨迹允许插接部件发生轻微形变，即使插接部件存在弯曲或轻微形变，在插接过程中插接部件也会根据插槽相应调整，最后在不损坏插接部件和插槽的情况下实现插槽与插接部件的紧密结合。

Description

一种插接部件安装方法、***及相关组件
技术领域
本发明涉及工业机器人领域，特别涉及一种插接部件安装方法、***及相关组件。
背景技术
随着工业机器人及自动化设备的普及和发展，3C产品装配等低端装配岗位，逐渐被工业机器人取代。其中，内存条插拔作为最常见的装配需求，也有厂商设计了工业机器人的实现方法，主要以固定直线轨迹将内存条按压进内存条插槽。
但是，由于内存条和内存条插槽在生产过程中存在公差浮动和部分弯曲的情况，现有工业机器人的装配方法较为粗暴直接，极容易出现按压受损或按压不紧的问题。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种克服公差差异、提高装配合格率的插接部件安装方法、***及相关组件。其具体方案如下：
一种插接部件安装方法，应用于工业机器人，包括：
获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；
根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
优选的，所述根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹的过程，包括：
根据所述高度信息，确定弧形的相对轨迹曲线；
利用所述位置信息对所述相对轨迹曲线进行定位，以得到运动轨迹。
优选的，所述根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽的过程，包括：
根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标；
利用所述轨迹点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
优选的，所述根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标的过程，包括：
根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标，以及每个所述轨迹点坐标对应的六轴点坐标；
所述利用所述轨迹点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽的过程，包括：
利用每个所述轨迹点坐标对应的所述六轴点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
优选的，所述运动轨迹具体为令所述插接部件与所述插槽的接触面逐渐增大的轨迹。
优选的，所述插接部件具体为内存条，所述插槽具体为内存条插槽。
优选的，所述根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹的过程，包括：
根据所述位置信息和所述高度信息，通过数学运算模型确定弧形的运动轨迹。
相应的，本申请还公开了一种插接部件安装***，应用于工业机器人，包括：
信息采集模块，用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
计算模块，用于根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；
动作模块，用于根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
相应的，本申请还公开了一种插接部件安装装置，包括传感器、处理器和工业机器人，其中：
所述传感器用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；所述处理器用于根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹，并根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述插接部件安装方法的步骤。
本申请公开了一种插接部件安装方法，应用于工业机器人，包括：获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。本申请根据实际插槽的位置信息和内槽高度信息确定了合理的运动轨迹，从而控制工业机器人运动，使之将插接部件***插槽，该运动轨迹考虑了公差存在对装配过程的干扰，同时弧形的运动轨迹允许插接部件发生轻微形变，即使插接部件存在弯曲或轻微形变，在插接过程中插接部件也会根据插槽相应调整，最后在不损坏插接部件和插槽的情况下实现插槽与插接部件的紧密结合。
附图说明
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。
图1为本发明实施例中一种插接部件安装方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例中一种运动轨迹的示意图；
图3为本发明实施例中一种插接部件安装***的结构分布图；
图4为本发明实施例中一种插接部件安装装置的结构分布图。
具体实施方式
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。
由于内存条和内存条插槽在生产过程中存在公差浮动和部分弯曲的情况，现有工业机器人的装配方法较为粗暴直接，极容易出现按压受损或按压不紧的问题。
本申请根据实际插槽的位置信息和内槽高度信息确定了合理的运动轨迹，从而控制工业机器人运动，使之将插接部件***插槽，该运动轨迹考虑了公差存在对装配过程的干扰，同时弧形的运动轨迹允许插接部件发生轻微形变，即使插接部件存在弯曲或轻微形变，在插接过程中插接部件也会根据插槽相应调整，最后在不损坏插接部件和插槽的情况下实现插槽与插接部件的紧密结合。
本发明实施例公开了一种插接部件安装方法，应用于工业机器人，参见图1所示，包括：
S1：获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
可以理解的是，该获取过程通过测距传感器实现，具体传感器可选红外传感器或视觉测距传感器。
S2：根据位置信息和高度信息，确定弧形的运动轨迹；
进一步的，该步骤包括：根据位置信息和高度信息，通过数学运算模型确定弧形的运动轨迹。可以理解的是，本实施例中数学运算模型可通过建模软件实现，该建模软件可选择MATLAB或其他的软件，此处不再赘述。
S3：根据运动轨迹，控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
可以理解的是，本实施例中之所以将运动轨迹设计为弧形，是考虑到运动点均位于圆弧轨迹上时能够避免工业机器人的运动卡顿，进而提高运动效率，实际上，实施的运动轨迹为近似圆弧，工业机器人的运动模式为点到点模式，以工业机器人的运动特性可知，如果所有点之间的运动轨迹更接近圆弧，则运动过程将更为平滑，因此，步骤S3根据运动轨迹，控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽的过程，包括：
根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标；
利用轨迹点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
进一步的，工业机器人通常可选择为六轴机器人，每个轨迹坐标点对应六轴机器人的六个轴各自的坐标，也即：根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标的过程，包括：
根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标，以及每个轨迹点坐标对应的六轴点坐标；
相应的，利用轨迹点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽的过程，包括：
利用每个轨迹点坐标对应的六轴点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
进一步的，运动轨迹具体为令插接部件与插槽的接触面逐渐增大的轨迹。可以理解的是，传统的直线轨迹下，插槽与插接部件的接触面体现为从无接触直接变为全部接触，该过程快速粗暴，容易损坏存在公差或曲度误差的插接部件或插槽，而本实施例中随着弧形的运动轨迹，插接部件与插槽的接触面逐渐增大，过程中接触面将作用插接部件或插槽使之缓慢形变，即使存在公差或曲度误差，插接部件也能够顺利完整地插接在插槽中，而不会产生损坏或插接不紧密的情况。
进一步的，本实施例中插接部件安装方法可应用于各类车间装配工序中，例如当插接部件具体为内存条，插槽具体为内存条插槽，除此外，其他配套的插接部件和插槽也可使用本实施例中的方法，此处不再赘述。
其中，步骤S2根据位置信息和高度信息，确定弧形的运动轨迹的过程，包括：
根据高度信息，确定弧形的相对轨迹曲线；
利用位置信息对相对轨迹曲线进行定位，以得到运动轨迹。
可以理解的是，根据高度信息确定的相对轨迹曲线为通用于任何该高度信息的插槽的普适曲线，但该普适曲线在应用时必须考虑实际的插槽定位，也即将位置信息叠加在相对轨迹曲线上，从而得到实际的运动轨迹。
可以理解的是，本实施例中插接部件安装方法全面提升了现有内存条自动安装插接的良品率，并有效提升了插接过程对插接部件和插槽的公差和弯曲度、弓曲度的兼容性。
本申请根据实际插槽的位置信息和内槽高度信息确定了合理的运动轨迹，从而控制工业机器人运动，使之将插接部件***插槽，该运动轨迹考虑了公差存在对装配过程的干扰，同时弧形的运动轨迹允许插接部件发生轻微形变，即使插接部件存在弯曲或轻微形变，在插接过程中插接部件也会根据插槽相应调整，最后在不损坏插接部件和插槽的情况下实现插槽与插接部件的紧密结合。
本发明实施例公开了一种具体的插接部件安装方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
本实施例中插接部件为内存条，插槽为内存条插槽DIM槽，整个插接部件安装方法具体包括：
根据DIM槽的高度的测量，确定工业机器人的插接动作所需高度，并测量其所需圆弧放入的半径，用以确认基本公式以及调试公式中各个变量；
通过距离传感器测量出DIM槽在Z轴的高度；
根据该高度纠正工业机器人视觉拍照的高度，从而保障机器人上视觉传感器的测量更准确；
根据视觉传感器的数据确定插槽在X、Y以及绕Z旋转方向相对于原始点上的偏移变量；
将距离传感器获得的Z轴信息和视觉传感器给出Y轴和绕Z轴旋转信息，传递给数据处理中心，也即步骤S1中的位置信息和内槽高度信息，导入MATLAB软件套用对应公式，获得配套机器人点位偏移量10个，后再将相关数据合成为机器人六轴点坐标，也即步骤S2中确定的运动轨迹，导入工业机器人运行，该运算的耗费时间为毫秒级，完全不影响整体装配时间，也即步骤S3。
更进一步的，MATLAB软件中的数学运算模型或公式中，参量及相关数值设置可如下：
圆弧半径：R＝6.9；
每个点位间隔数值：i＝2.5；
圆弧的高度差：H＝11；
X方向的圆弧变形量：Xz＝50；
圆弧放大比例：Z＝50；
转动线速度：Vm＝3.5；
实际运行半径：Rz＝Z*Xz/(500*pi)+H；
角速度：w1＝i*Vm/R；
时间0到1且取其中平分的10个时间点：t＝0:1/10:1；
实际倾斜角度cos数据：cos(a)；
实际倾斜角度sin数据：sin(a)；
横轴坐标值：x＝Rz*(1-sin(w1*t))*cos(a)-(Vm*t/4+Rz*cos(w1*t))*sin(a)；
纵轴坐标值：y＝(Vm*t/4+Rz*cos(w1*t))*sin(a)+Rz*(1-sin(w1*t))*cos(a)；
轨迹点坐标：plot(x,y)。
如图2所示，以上公式确定出的运动轨迹以及轨迹点坐标已在坐标系中表示出来。可以理解的是，数学运算模型中的参量和数值可根据工业机器人、插接部件和插槽的实际情况进行选择和设置，具体的参量和数值除了以上示例外，也可选择其他数值和参量，此处不作限制。
可以理解的是，本实施例中数值的具体设置，需要与实际环境配合确认，从而实现对产品的准确处理，防止装配歪斜和误运行的情况发生。
相应的，本申请还公开了一种插接部件安装***，应用于工业机器人，参见图3所示，该***包括：
信息采集模块1，用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
计算模块2，用于根据位置信息和高度信息，确定弧形的运动轨迹；
动作模块3，用于根据运动轨迹，控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
本申请根据实际插槽的位置信息和内槽高度信息确定了合理的运动轨迹，从而控制工业机器人运动，使之将插接部件***插槽，该运动轨迹考虑了公差存在对装配过程的干扰，同时弧形的运动轨迹允许插接部件发生轻微形变，即使插接部件存在弯曲或轻微形变，在插接过程中插接部件也会根据插槽相应调整，最后在不损坏插接部件和插槽的情况下实现插槽与插接部件的紧密结合。
在一些具体的实施例中，计算模块2具体用于：
根据高度信息，确定弧形的相对轨迹曲线；
利用位置信息对相对轨迹曲线进行定位，以得到运动轨迹。
在一些具体的实施例中，动作模块3具体用于：
根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标；
利用轨迹点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
在一些具体的实施例中，根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标的过程，包括：
根据运动轨迹，确定位于运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标，以及每个轨迹点坐标对应的六轴点坐标；
在一些具体的实施例中，利用轨迹点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽的过程，包括：
利用每个轨迹点坐标对应的六轴点坐标控制工业机器人运动，以将插接部件***插槽。
在一些具体的实施例中，运动轨迹具体为令插接部件与插槽的接触面逐渐增大的轨迹。
在一些具体的实施例中，插接部件具体为内存条，插槽具体为内存条插槽。
在一些具体的实施例中，计算模块2具体用于：
根据位置信息和高度信息，通过数学运算模型确定弧形的运动轨迹。
相应的，本申请实施例还公开了一种插接部件安装装置，参见图4所示，包括传感器11、处理器12和工业机器人13，其中：
传感器11用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；处理器12用于根据位置信息和高度信息，确定弧形的运动轨迹，并根据运动轨迹，控制工业机器人13运动，以将插接部件***插槽。
相应的，本申请实施例还公开了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项插接部件安装方法的步骤。
其中，有关插接部件安装方法的相关内容，可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
其中，本实施例中插接部件安装装置和可读存储介质，具有与上文实施例中插接部件安装方法相同的技术效果，此处不再赘述。
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。
以上对本发明所提供的一种插接部件安装方法、***及相关组件进行了详细介绍，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。

Claims (10)

1.一种插接部件安装方法，应用于工业机器人，其特征在于，包括：
获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；
根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
2.根据权利要求1所述插接部件安装方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹的过程，包括：
根据所述高度信息，确定弧形的相对轨迹曲线；
利用所述位置信息对所述相对轨迹曲线进行定位，以得到运动轨迹。
3.根据权利要求1所述插接部件安装方法，其特征在于，所述根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽的过程，包括：
根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标；
利用所述轨迹点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
4.根据权利要求3所述插接部件安装方法，其特征在于，所述根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标的过程，包括：
根据所述运动轨迹，确定位于所述运动轨迹上的预设个数的轨迹点坐标，以及每个所述轨迹点坐标对应的六轴点坐标；
所述利用所述轨迹点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽的过程，包括：
利用每个所述轨迹点坐标对应的所述六轴点坐标控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
5.根据权利要求1至4任一项所述插接部件安装方法，其特征在于，所述运动轨迹具体为令所述插接部件与所述插槽的接触面逐渐增大的轨迹。
6.根据权利要求5所述插接部件安装方法，其特征在于，所述插接部件具体为内存条，所述插槽具体为内存条插槽。
7.根据权利要求5所述插接部件安装方法，其特征在于，所述根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹的过程，包括：
根据所述位置信息和所述高度信息，通过数学运算模型确定弧形的运动轨迹。
8.一种插接部件安装***，应用于工业机器人，其特征在于，包括：
信息采集模块，用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；
计算模块，用于根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹；
动作模块，用于根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
9.一种插接部件安装装置，其特征在于，包括传感器、处理器和工业机器人，其中：
所述传感器用于获取与插接部件匹配的插槽的位置信息和内槽高度信息；所述处理器用于根据所述位置信息和所述高度信息，确定弧形的运动轨迹，并根据所述运动轨迹，控制所述工业机器人运动，以将所述插接部件***所述插槽。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述插接部件安装方法的步骤。
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