CN117842370A - 基于激光投影辅助的机械装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械装配技术领域,尤其涉及一种基于激光投影辅助的机械装配方法,包括以下步骤:准备激光投影装置,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式;利用激光投影装置中的激光投影工控机对初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码;基于最终投影代码控制激光投影仪在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。本技术方案兼具点标签对齐标定模块和试教功能模块两种模式,可灵活切换使用,满足不同工况下的使用需求,并能确保投影精度,为机械装配提供质量保障。
Description
技术领域
本发明属于机械装配技术领域,尤其涉及一种基于激光投影辅助的机械装配方法。
背景技术
飞机装配是飞机制造的重要环节,装配准确性至关重要,直接影响飞机性能以及生产互换性。在飞机装配中存在大量手工装配紧固件的安装,需要精确的孔位信息和紧固件大小信息,以及其它辅助装配信息,装配人员根据装配工艺要求进行安装,需要翻阅大量的生产作业指导书,使得装配效率很低、容易出现错误,极有能出现错装或漏装现象,进而需要装配人员进行重装或者返修,影响飞机生产周期。
现代飞机装配过程中,国内一些发明以投影式增强现实交互技术为基础,通过视觉测量结合DLP投影仪的形式,在目标装配体表面进行工艺信息投影,直观的展示装配引导信息来辅助装配,工人在装配时不需要反复查询装配参数,极大的提高了装配效率,降低装配出错风险。但视觉测量标定方法极大增加装配工人学习成本,使投影辅助装配技术难以在装配人员中推广应用。同时,视觉测量标定法需要至少一台工业相机,为了得到较好的标定成果,一般会选用两台工业相机,极大的增加了投影设备成本。对无法获得数模的目标装配体,传统投影辅助装配方法不能进行装配引导信息提取,进而无法在无数模信息的目标装配体上使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于激光投影辅助的机械装配方法,以解决上述背景技术中提出的视觉测量标定法存在的投影设备成本问题,以及传统投影辅助装配方法不能在无数模信息的目标装配体上使用的问题。
实现上述目的所采用的技术方案如下:
基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,准备激光投影装置;激光投影装置包括支架以及分别安装于支架上的DLP投影仪和激光投影工控机,激光投影工控机与DLP投影仪通信连接;
S2,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式,具体的:若有装配体工艺特征数模,则通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码;若没有装配体工艺特征数模,则通过试教功能模块生成初始投影代码;
S3,利用激光投影工控机对所述初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码;
S4,基于所述最终投影代码控制DLP投影仪在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。
优选的,所述步骤S1中,激光投影工控机中设置了激光投影软件控制***;激光投影软件控制***包括:
标定点对齐标定模块:用于在所述步骤S2中,有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;
试教功能模块:用于在所述步骤S2中,没有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;
投影调试单元:用于所述在步骤S3中修改/调试初始投影代码;
投影控制单元:用于控制DLP投影仪可视化显示装配引导信息;
***设置单元:用于设置DLP投影仪的内部参数。
优选的,所述步骤S2中,通过点标签对齐标定模块生成初始投影代码包括以下步骤:
将装配体工艺特征数模导入激光投影工控机;
在装配体工艺特征数模的基础上,使用DLP投影仪在目标装配体表面投影空白内容作为基底;
在基底上生成适用于目标装配体表面关键特征点的标定点;
移动标定点与目标装配体表面关键特征点重合,使得投影特征与实际特征的位置精准匹配,以确定目标装配体的当前位置;
获取目标装配体与DLP投影仪坐标系之间的坐标变换关系;
根据坐标变换关系结合DLP投影仪畸变系数,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。
优选的,所述目标装配体表面关键特征点的标定点不少于4个,以确保投影点线特征与目标装配体对应点线位置偏差小于2mm;且目标装配体表面所有关键特征点依次直线连接所形成的封闭图形,需能圈围目标装配体上至少80%的装配工艺孔。
优选的,所述标定点的图案为十字光标形状。
优选的,所述步骤S1中,通过试教功能模块生成初始投影代码包括以下步骤:
根据目标装配体装配工艺步骤规划投影内容,确定每次投影工艺信息内容与顺序;
使用DLP投影仪在目标装配体表面投影空白内容作为基底;
在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点,以确定目标装配体需要投影的工艺特征和当前姿态;
获得目标装配体的投影信息以及坐标系变换关系;
根据投影信息与坐标变换关系,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。
优选的,选取工艺特征点后,在工艺特征点处投影出绿色高亮实心圆。
优选的,所述步骤S3中,还包括根据目标装配体表面曲率变换情况和投影精度确定生成初始投影代码的方式,即在采用标定点对齐标定模块生成初始投影代码的过程中,若目标装配体表面曲率变换大的区域无法获得满意的投影精度,则跳转至试教功能模块,对目标装配体表面曲率变换大的区域进行装配引导信息提取,以获得高精度投影。
优选的,所述初始投影代码和最终投影代码中包含投影点和投影线的大小、形状、数量、颜色和位置信息,以及装配工艺要求和文字说明。
本发明的有益效果:
1.本发明提出的一种基于激光投影辅助的机械装配方法,操作简单灵活,在有装配体工艺特征数模的情况下,直接导入数据,并采用最少4个点对齐标定即可确定DLP投影仪坐标系与目标装配体坐标系之间的映射关系,并生成投影图像,无需额外的相机作标定,极大程度上的节约了投影设备成本,标定方式简单易操作,降低操作人员标定工作量。
2.本发明提出的一种基于激光投影辅助的机械装配方法,通过DLP投影仪在目标装配体表面投影空白基底,即可进行装配引导信息提取,获得投影图像,生成投影代码,操作方便快捷,在没有装配体工艺特征数模的场景下也可以进行装配工艺信息投影引导,应用范围广。
3.本技术方案兼具点标签对齐标定模块和试教功能模块两种模式,可灵活切换使用,满足不同工况下的使用需求,并能确保投影精度,为机械装配提供质量保障。
附图说明
图1为本技术方案的基本实施流程图;
图2为本技术方案所使用激光投影装置的结构示意图;
图3为本技术方案的装配体示例图。
附图中:
1、DLP投影仪;2、支架;3、激光投影工控机;4、一号标识点;5、二号标识点;6、三号标识点;7、四号标识点;8、标定点。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对在附图中提供的本发明的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付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。
实施例1
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种基本的实施方案,如图1所示,包括以下步骤:
S1,准备激光投影装置;如图2所示,激光投影装置包括支架2以及分别安装于支架2上的DLP投影仪1和激光投影工控机3,激光投影工控机3与DLP投影仪1通信连接。
S2,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式,具体的:若有装配体工艺特征数模,则通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码;若没有装配体工艺特征数模,则通过试教功能模块生成初始投影代码。
S3,利用激光投影工控机3对所述初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码。装配要求:指针对某个具体装配工艺过程的工艺要求,例如位置、数量、规格、标件、装配工具型号等信息。装配体工艺特征数模上包含的装配信息可能并不详尽或有遗漏,此处作用是方便用户根据需求,在代码上添加更详细的装配要求。文字说明:装配要求以外的任何文字描述,包括图号、名称等与装配工艺相关的描述,此处作用是方便用户根据需求,添加必要的描述。投影条目:程序会根据装配体工艺特征数模包含的工艺信息,自动将代码分成不同代码块,每一段代码块中包含同一个工序下的所有装配信息,投影条目在此指的是需要投影的代码块,其主要是方便用户选择投影的工序。投影点和投影线的大小以及颜色:主要是方便用户根据喜好对投影效果进行更改。
S4,基于所述最终投影代码控制DLP投影仪1在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。装配引导信息:包括装配工艺要求(文字形式展示)、孔位(实心点或空心圆圈)、直线(用于定位、区分等)等,装配引导信息可以一次展示全部装配工序,也可以根据不同工序单步展示。在投影控制单元可以选择投影模式,即根据工序单步投影,或者一次展示全部装配工序。
实施例2
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种优选的实施方案,包括以下步骤:
S1,准备激光投影装置;激光投影装置包括支架2以及分别安装于支架2上的DLP投影仪1和激光投影工控机3,激光投影工控机3与DLP投影仪1通信连接。其中,激光投影工控机3中设置了激光投影软件控制***,激光投影软件控制***包括:标定点8对齐标定模块,用于在所述步骤S2中,有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;试教功能模块,用于在所述步骤S2中,没有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;投影调试单元,用于所述在步骤S3中修改/调试初始投影代码;投影控制单元,用于控制DLP投影仪1可视化显示(具体指投影显示)装配引导信息;***设置单元,用于设置DLP投影仪1的内部参数。内部参数:指的投影仪焦距和畸变系数,针对某一特定投影仪该参数为机体内部参数(该参数无法通过程序自动获取,一般由厂家提供),为了让程序能适用不同投影仪,该参数设置为手动输入。
S2,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式,具体的:若有装配体工艺特征数模,则通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码;若没有装配体工艺特征数模,则通过试教功能模块生成初始投影代码。
S3,利用激光投影工控机3对所述初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码。
S4,基于所述最终投影代码控制DLP投影仪1在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。
实施例3
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种优选的实施方案,即实施例1或2中,步骤S2中的通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码包括以下步骤:
将装配体工艺特征数模导入激光投影工控机3。
在装配体工艺特征数模的基础上,使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底。
在基底上生成适用于目标装配体表面关键特征点的标定点8;其中,关键特征点:在装配体工艺特征数模中已经确定目标装配体的关键特征点;生成标定点8的原理:使用DLP投影仪1随机投影一个十字图标,该图标可以使用鼠标拖动位置,标定的过程即拖动该十字图标与装配体上选定的点位置重合。
移动标定点8与目标装配体表面关键特征点重合,使得投影特征与实际特征的位置精准匹配,以确定目标装配体的当前位置;关键特征点:在装配体工艺特征数模中已经确定,程序会自动解析,此处利用DLP投影仪1随机生成标定点8,将标定点8拖动与关键特征点重合,此过程即是DLP投影仪1坐标系与目标装配体坐标系的对应过程,后序可以解析出坐标转换关系。
获取目标装配体与DLP投影仪1坐标系之间的坐标变换关系;DLP投影仪1坐标系:为DLP投影仪1成像坐标系,该坐标系可以理解为以DLP投影仪1设备为原点的坐标系。通过上述的点对齐标定过程,可以获得目标装配***置(投影需要成像的位置),装配体工艺特征数模包含有目标装配体自己的位置信息,通过PnP算法,可以求解两者的转换关系。
根据坐标变换关系结合DLP投影仪1畸变系数,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。其中,投影图像:指投影的工艺信息(点、线、文字等内容);投影代码:一种自定义的包含投影信息的文本描述的伪代码格式,方便修改与调试,此时可以对全部包含的投影信息进行修改。
实施例4
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种优选的实施方案,即实施例1、2或3中,试教模式的主要功能是:用户通过DLP投影仪1在目标装配体上提取投影内容。提取投影信息的方式是:在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点,这里的工艺特征点是指装配体上需要打孔的点、或需要安装螺栓/铆钉/定位销等的孔(此处只是举例不是特指,此类有装配/制造需求的点位都可以)。
基于此,步骤S2中,通过试教功能模块生成初始投影代码包括以下步骤:
根据目标装配体装配工艺步骤规划投影内容,确定每次投影工艺信息内容与顺序;其中,投影内容:包括提取的工艺特征点、以及通过工艺特征点连成的线(这个不是必须,提取线的方式其实就是提取多个点,程序自动将点连成线),提取完工艺特征点后,程序会自动生成伪代码,可以对伪代码进行编辑,增加需要的投影内容;顺序:因装配体一般包含多种工艺,比如安装5mm销钉和安装5mm螺栓,就属于两个不同工序。确定投影顺序的意思是,可以选择投影“安装5mm销钉的位置”与“安装5mm螺栓的位置”的先后顺序。当然,也可同时投影这两个工序的位置。
使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底。
在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点,以确定目标装配体需要投影的工艺特征和当前姿态。其中,提取投影信息的方式是:在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点,这里的工艺特征点是指装配体上需要打孔的点、或需要安装螺栓/铆钉/定位销等的孔(此处只是举例不是特指,此类有装配/制造需求的点位都可以);提取工艺特征点的时候,实际上等同于前面所述的点标签对齐过程。通过该过程就能够实现投影坐标系与装配体坐标系的转换关系,从而让投影工艺信息能正好与装配体表面重合,从而指导转配工作。
获得目标装配体的投影信息以及坐标系变换关系;DLP投影仪1坐标系:为DLP投影仪1成像坐标系,该坐标系可以理解为以DLP投影仪1设备为原点的坐标系。通过上述的点对齐标定过程,可以获得目标装配***置(投影需要成像的位置),装配体工艺特征数模包含有目标装配体自己的位置信息,通过PnP算法,可以求解两者的转换关系。
根据投影信息与坐标变换关系,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。其中,投影图像:指投影的工艺信息(点、线、文字等内容);投影代码:一种自定义的包含投影信息的文本描述的伪代码格式,方便修改与调试,此时可以对全部包含的投影信息进行修改。
实施例5
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种优选的实施方案,包括以下步骤:
S1,准备激光投影装置;激光投影装置包括支架以及分别安装于支架上的DLP投影仪1和激光投影工控机3,激光投影工控机3与DLP投影仪1通信连接。其中,激光投影工控机3中设置了激光投影软件控制***;激光投影软件控制***包括:标定点8对齐标定模块,用于在所述步骤S2中,有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;试教功能模块,用于在所述步骤S2中,没有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;投影调试单元,用于所述在步骤S3中修改/调试初始投影代码;投影控制单元,用于控制DLP投影仪1可视化显示装配引导信息;***设置单元,用于设置DLP投影仪1的内部参数。
S2,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式,具体的:若有装配体工艺特征数模,则通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码;若没有装配体工艺特征数模,则通过试教功能模块生成初始投影代码。
通过点标签对齐标定模块生成初始投影代码包括以下步骤:将装配体工艺特征数模导入激光投影工控机3;在装配体工艺特征数模的基础上,使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底;在基底上生成适用于目标装配体表面关键特征点的标定点8;移动标定点8与目标装配体表面关键特征点重合,使得投影特征与实际特征的位置精准匹配,以确定目标装配体的当前位置;获取目标装配体与DLP投影仪1坐标系之间的坐标变换关系;根据坐标变换关系结合DLP投影仪1畸变系数,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。其中,目标装配体表面关键特征点的标定点8不少于4个,以确保投影点线特征与目标装配体对应点线位置偏差小于2mm;且目标装配体表面所有关键特征点依次直线连接所形成的封闭图形,需能圈围目标装配体上至少80%的装配工艺孔。标定点8越多,误差越小,标定时,移动标定点8与关键特征点重合,因此这两类点实际是一样的。进一步的,标定点8的图案为十字光标形状。
通过点标签对齐标定模块生成初始投影代码的过长中,在目标装配体表面曲率<2.0时,投影点线特征与目标装配体对应点线位置偏差为±1mm。基于此,还包括根据目标装配体表面曲率变换情况和投影精度确定生成初始投影代码的方式,即在采用标定点8对齐标定模块生成初始投影代码的过程中,若目标装配体表面曲率变换大的区域无法获得满意的投影精度,则跳转至试教功能模块,对目标装配体表面曲率变换大的区域进行装配引导信息提取,以获得高精度投影。此方式没有直接采用试教功能模块的试教模式,跳转至试教功能模块后也不需要再做对,该段内容只是说明在表面曲率很大情况下,通过点标签对齐无法获得满意精度的时候,可以放弃装配体工艺特征数模自动解析的投影结果,通过试教功能模块下去提取装配引导信息,是试教功能模块和点标签对齐标定模块两种模式的灵活应用,因为通过试教模式提取装配引导信息的过程是精确提取,可以认为每次提取都没有误差。
通过试教功能模块生成初始投影代码包括以下步骤:根据目标装配体装配工艺步骤规划投影内容,确定每次投影工艺信息内容与顺序;使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底;在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点(被选中的目标装配体工艺特征点上,将投影出红色高亮实心圆或绿色高亮实心圆),以确定目标装配体需要投影的工艺特征和当前姿态;获得目标装配体的投影信息以及坐标系变换关系;根据投影信息与坐标变换关系,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。
进一步的,选取工艺特征点后,在工艺特征点处投影出绿色高亮实心圆,便于观察选取的特征点。
S3,利用激光投影工控机3对所述初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码。
S4,基于所述最终投影代码控制DLP投影仪1在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。
进一步的,初始投影代码和最终投影代码中包含投影点和投影线的大小、形状、数量、颜色和位置信息,以及装配工艺要求和文字说明。其中,投影出的点图案为实心圆形或椭圆形;投影出的线图案为实线段;不同装配工序投影出的图案颜色不同。这些投影效果通过投影代码控制实现,其主要为了直观的向工人区分展示相同/不同的工艺信息。
实施例6
本实施例公开一种基于激光投影辅助的机械装配方法,作为本实施例一种优选的实施方案,应用于某零件曲面孔位装配过程步骤如下:
A、已获得目标装配体工艺特征数模
A1:根据目标装配体工艺特征数模明确表面特征关键点位置,如图3所示的曲面孔位装配体,表面特征关键点共4个为:一号标识点4、二号标识点5、三号标识点6、四号标识点7。在该步骤中,目标装配体上表面特征关键点数不少于4个,特征关键点所形成的封闭图形,应能包含目标装配体尽可能多的装配工艺孔;
A2:使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底,在基底上生成4个标定点8,标定点8投影图案为图3所示十字光标形状,分别对应图3所示的一号标识点4、二号标识点5、三号标识点6、四号标识点7,移动标定点8分别与目标装配体表面4个标识点重合,实现投影特征与实际特征的位置精准匹配,从而确定目标装配体的当前位置,获取目标装配体与DLP投影仪1坐标系之间的变换关系;
A3:根据步骤A2中的坐标系变换关系,对投影图形进行畸变修正;
A4:根据步骤A3中的投影结果,按照投影需求对投影代码进行编辑、修改,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终的投影代码;
A5:使用步骤A4中的最终投影代码,控制DLP投影仪1在目标装配体表面投影装配引导信息。根据装配工序,同一工序下同种类孔位投影图案为大小统一的同色高亮实心圆,同工序下不同种类孔位以及不同工序下同种类孔位投影图案,可在步骤A4中设置成不同大小、不同颜色实心圆。
B、未获得目标装配体工艺特征数模
B1:根据目标装配体装配工艺步骤规划投影内容,确定每次投影工艺信息内容与顺序;
B2:根据步骤B1目标装配体单次工序中投影的工艺信息内容,使用DLP投影仪1在目标装配体表面投影空白内容作为基底,在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取当次装配工序工艺特征点,被选取的特征点会投影出红色高亮实心圆,确定选取后投影图案变成绿色实心圆;
B3:重复B2步骤,实现不同装配工序所有工艺特征点的选取,确定目标装配体需要投影的工艺特征和当前姿态,获得目标装配体的投影信息以及坐标系变换关系,并生成投影代码;
B4:重复A3—A5步骤,实现DLP投影仪1在目标装配体表面投影装配引导信息。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,准备激光投影装置;激光投影装置包括支架(2)以及分别安装于支架(2)上的DLP投影仪(1)和激光投影工控机(3),激光投影工控机(3)与DLP投影仪(1)通信连接;
S2,根据有无装配体工艺特征数模的情况,确定生成初始投影代码的方式,具体的:若有装配体工艺特征数模,则通过点标签对齐标定模块定生成初始投影代码;若没有装配体工艺特征数模,则通过试教功能模块生成初始投影代码;
S3,利用激光投影工控机(3)对所述初始投影代码进行编辑,以修改/调试初始投影代码,添加装配要求和文字说明,选择投影条目,修改投影点和投影线的大小以及颜色,从而得到最终投影代码;
S4,基于所述最终投影代码控制激光投影仪在目标装配体表面投影装配引导信息,根据装配引导信息对目标装配体进行装配。
2.如权利要求1所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,所述步骤S1中,激光投影工控机(3)中设置了激光投影软件控制***;激光投影软件控制***包括:
标定点(8)对齐标定模块:用于在所述步骤S2中,有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;
试教功能模块:用于在所述步骤S2中,没有装配体工艺特征数模的情况下生成初始投影代码;
投影调试单元:用于在所述步骤S3中修改/调试初始投影代码;
投影控制单元:用于控制DLP投影仪(1)可视化显示装配引导信息;
***设置单元:用于设置DLP投影仪(1)的内部参数。
3.如权利要求2所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,所述步骤S2中,通过点标签对齐标定模块生成初始投影代码包括以下步骤:
将装配体工艺特征数模导入激光投影工控机(3);
在装配体工艺特征数模的基础上,使用DLP投影仪(1)在目标装配体表面投影空白内容作为基底;
在基底上生成适用于目标装配体表面关键特征点的标定点(8);
移动标定点(8)与目标装配体表面关键特征点重合,使得投影特征与实际特征的位置精准匹配,以确定目标装配体的当前位置;
获取目标装配体与DLP投影仪(1)坐标系之间的坐标变换关系;
根据坐标变换关系结合DLP投影仪(1)畸变系数,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。
4.如权利要求3所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于:所述目标装配体表面关键特征点的标定点(8)不少于4个,以确保投影点线特征与目标装配体对应点线位置偏差小于2mm;且目标装配体表面所有关键特征点依次直线连接所形成的封闭图形,需能圈围目标装配体上至少80%的装配工艺孔。
5.如权利要求3所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于:所述标定点(8)的图案为十字光标形状。
6.如权利要求3所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,所述步骤S1中,通过试教功能模块生成初始投影代码包括以下步骤:
根据目标装配体装配工艺步骤规划投影内容,确定每次投影工艺信息内容与顺序;
使用DLP投影仪(1)在目标装配体表面投影空白内容作为基底;
在基底上移动鼠标指针依次在目标装配体上选取工艺特征点,以确定目标装配体需要投影的工艺特征和当前姿态;
获得目标装配体的投影信息以及坐标系变换关系;
根据投影信息与坐标变换关系,对投影图像进行畸变修正,并生成投影代码。
7.如权利要求6所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,选取工艺特征点后,在工艺特征点处投影出绿色高亮实心圆。
8.如权利要求6所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,所述步骤S3中,还包括根据目标装配体表面曲率变换情况和投影精度确定生成初始投影代码的方式,即在采用标定点(8)对齐标定模块生成初始投影代码的过程中,若目标装配体表面曲率变换大的区域无法获得满意的投影精度,则跳转至试教功能模块,对目标装配体表面曲率变换大的区域进行装配引导信息提取,以获得高精度投影。
9.如权利要求1所述基于激光投影辅助的机械装配方法,其特征在于,所述初始投影代码和最终投影代码中包含投影点和投影线的大小、形状、数量、颜色和位置信息,以及装配工艺要求和文字说明。
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