復制機器手臂作業點位的方法技術

本發明專利技術公開一種復制機器手臂作業點位的方法，包含：教導第一機器手臂作業點位，在末端設置辨識圖案，將作業點位復制至第二機器手臂，利用第二機器手臂的臂上相機自動追蹤拍攝辨識圖案，進行坐標轉換，并在工作空間設置定位圖樣，利用臂上相機拍攝定位圖樣，決定工件作業點位的參考點，完成教導第二機器手臂，以簡化教導方法。

Method of Reproducing Operating Point of Robot Arm

【技術實現步驟摘要】
復制機器手臂作業點位的方法
本專利技術涉及一種機器手臂，尤其是涉及工業機器手臂在教導作業點位時，復制已教導機器手臂的作業點位的方法。
技術介紹
隨著生產技術的快速發展，工廠自動化利用機器手臂自動抓取物件進行加工組裝制造等作業，以提高工廠生產速度及效率。而簡單且自動化的完成教導機器手臂作業，讓機器手臂快速進入生產行列，可提高生產效率。在大量生產的產線，現有技術對多臺執行相同作業的同類型機器手臂，進行教導機器手臂加工相同工件的作業時，首先完成教導其中一臺機器手臂加工工件的作業點位，并將作業點位記錄在該機器手臂中，接著將記錄的作業點位復制至其余的機器手臂，簡單的完成教導機器手臂作業，使各個機器手臂都能對相同相對位置的工件，在相同的教導作業點位執行作業，加快進入生產行列，以進行大量生產。如圖6所示的傳統機器手臂，由于機器手臂本身的結構差異與組裝制造的誤差，即使機器手臂設置在相同的坐標基準點O，機器手臂A對相同作業點位的各軸節轉動角度α與β指令，移動末端至作業點位E，但是相同作業點位的各軸節轉動角度α與β指令，對不同的機器手臂A’，將產生不同軸節轉動角度α’與β’，導致機器手臂A’移動末端至作業點位E’，形成移動作業點位的誤差，通常都會產生數毫米(mm)的絕對誤差，以致影響機器手臂的作業精確性，甚至需被迫停止產線進行調整。因此，現有技術復制作業點位的機器手臂，在進入生產行列前，必須再仰賴人工，因應各機器手臂不同的差異誤差，對相同相對位置的工件的各作業點位一一進行微調，才能進行大量生產。然而，現有技術機器手臂復制作業點位的方法，雖可簡化作業點位的教導，但仍需仰賴人工利用儀器進行調校，不僅耗費人力及調校時間，且使整個教導過程無法自動化，延遲機器手臂導入產線的速度。此外，人力調校也存在人為誤差，影響機器手臂作業的精確性，而調校的機器手臂，需在工件維持固定的相對位置進行，更使機器手臂及工件間喪失安裝的彈性。因此，機器手臂在復制機器手臂作業點位的方法上，仍有問題亟待解決。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種復制機器手臂作業點位的方法，通過教導第一機器手臂作業點位，并在末端設置辨識圖案，將作業點位復制至第二機器手臂，利用第二機器手臂設置的臂上相機拍攝辨識圖案，進行坐標轉換，自動調校機器手臂的差異誤差，以簡化教導方法。本專利技術的目的在于提供一種復制機器手臂作業點位的方法，在固定工件的工作空間設置定位圖樣，利用第二機器手臂的臂上相機拍攝定位圖樣，決定工件作業點位的參考點，確認機器手臂與作業點位的相對位置，以增加安裝彈性。為了達到前述專利技術的目的，本專利技術復制機器手臂作業點位的方法，首先教導第一機器手臂的作業點位，在第一機器手臂的端末設置辨識圖案，將第二機器手臂移設至第一機器手臂的作業環境中，并連結至第一機器手臂，移動第二機器手臂端末的臂上相機，自動追蹤拍攝辨識圖案，進行第二機器手臂對第一機器手臂的坐標轉換，再由第一機器手臂將教導的作業點位，復制至第二機器手臂，并在固定工件的作業空間設置定位圖樣，利用第二機器手臂的臂上相機，拍攝定位圖樣，以轉換坐標計算及記錄定位圖樣與作業點位的相對位置關系，然后安裝第二機器手臂至作業位置。本專利技術復制機器手臂作業點位的方法，在安裝第二機器手臂后，以轉換坐標利用臂上相機找到作業空間的定位圖樣，由定位圖樣利用記錄作業點位的相對位置關系，控制第二機器手臂至作業點位進行作業。其中辨識圖案與第一機器手臂的端末維持已知的固定位置關系，辨識圖案具有辨識方位的圖案及預設的辨識基準點。本專利技術的定位圖樣固定在作業空間的預定位置，使定位圖樣與作業空間具有相對固定位置關系，定位圖樣具有方位圖案及預設的定位基準點，而作業空間為夾治具或物件承盤。附圖說明圖1為本專利技術教導第一機器手臂的示意圖；圖2為本專利技術機器手臂復制作業點位的示意圖；圖3為本專利技術第二機器手臂定位工件的示意圖；圖4為本專利技術第二機器手臂移設至產線的示意圖；圖5為本專利技術機器手臂復制作業點位的流程圖；圖6為傳統機器手臂移動誤差的示意圖。符號說明10第一機器手臂11固定端12端末13致動馬達14控制裝置15熒幕16辨識圖案17夾取裝置18方位的圖案19辨識基準點20第二機器手臂21固定端22端末23致動馬達24控制裝置25臂上相機30工件31作業空間32定位圖樣33方位圖案34定位基準點M第一坐標系統N第二坐標系統P1、P2及P3作業點位具體實施方式有關本專利技術為達成上述目的，所采用的技術手段及其功效，現舉優選實施例，并配合附圖加以說明如下。請參圖1所示，為本專利技術教導第一機器手臂的示意圖。本專利技術在機器手臂的產線上，對多臺執行相同作業的機器手臂，進行教導機器手臂加工相同工件的作業，首先教導其中第一機器手臂10加工工件30的作業點位，本專利技術的第一機器手臂10為多軸節形式，一端為固定端11，另一端為活動的端末12，各軸節設致動馬達13。第一機器手臂10連接至控制裝置14，由控制裝置14控制各軸節致動馬達13的轉動角度，移動第一機器手臂10的端末12。第一機器手臂10利用固定端11作為基準點，第一機器手臂10通過已知各肘節長度，以及控制裝置14控制各肘節致動馬達13轉動的角度，計算出端末12的移動位置，定位端末12相對應基準點的位置，形成第一機器手臂10的第一坐標系統M。控制裝置14另連接熒幕15，根據第一坐標系統M，利用熒幕15設定坐標移動程序輸入控制裝置14，由控制裝置14根據移動程序，控制各軸節致動馬達13的轉動角度，教導第一機器手臂10的端末12，依序移動至固定在作業空間31的工件30的各作業點位P1、P2及P3，對工件30進行預設的加工作業，以完成第一機器手臂10的教導。本實施例雖以熒幕15輸入移動程序的教導方式作為舉例說明，但包含且不限于前述方式，例如手動牽引或姿勢導引等教導方式均可適用本專利技術。如圖2所示，為本專利技術機器手臂復制作業點位的示意圖。本專利技術在完成第一機器手臂10的教導后，在第一機器手臂10的端末12設置辨識圖案16，設置的方式可為人工粘貼，或利用機器手臂12端末12的夾取裝置17，夾取辨識圖案16預設的位置，讓辨識圖案16與端末12維持已知的固定位置關系，以獲得辨識圖案16第一坐標系統M的坐標。辨識圖案16具有辨識方位的圖案18及預設的辨識基準點19。接著將需要復制作業點位的第二機器手臂20，移設至第一機器手臂10的作業環境中，并加以連結至第一機器手臂10。第二機器手臂20為多軸節形式，一端為固定端21，形成第二坐標系統N，另一端為活動的端末22，各軸節設致動馬達23，且連接至控制裝置24，由控制裝置24控制各軸節致動馬達23的轉動，移動第二機器手臂20的端末22。端末22另設已知的固定位置關系的臂上相機(EyeInHandCamera,簡稱EIHCamera)25。臂上相機25固定在端末22，相對端末22的位置亦為固定，因此，由端末22的第二坐標系統N的坐標，加上臂上相機25相對端末22的距離，控制裝置24亦可獲得臂上相機25相對應第二坐標系統N的坐標。第一機器手臂10的控制裝置14根據預設一組坐標轉換的位置，控制第一機器手臂10變換移動辨識圖案16，第二機器手臂20的控制裝置24利用臂上相機25，自動追蹤拍攝辨識圖案16，并利用拍攝的辨識圖案16，由本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種復制機器手臂作業點位的方法，包含：教導第一機器手臂的作業點位；在第一機器手臂的端末設置辨識圖案；移動第二機器手臂端末的臂上相機，自動追蹤拍攝辨識圖案，進行第二機器手臂對第一機器手臂的坐標轉換；由第一機器手臂將教導的作業點位，復制至第二機器手臂；在固定工件的作業空間設置定位圖樣；利用第二機器手臂的臂上相機，拍攝定位圖樣，以轉換坐標計算及記錄定位圖樣與作業點位的相對位置關系；安裝第二機器手臂至作業位置。

【技術特征摘要】
2018.01.29 TW 1071033511.一種復制機器手臂作業點位的方法，包含：教導第一機器手臂的作業點位；在第一機器手臂的端末設置辨識圖案；移動第二機器手臂端末的臂上相機，自動追蹤拍攝辨識圖案，進行第二機器手臂對第一機器手臂的坐標轉換；由第一機器手臂將教導的作業點位，復制至第二機器手臂；在固定工件的作業空間設置定位圖樣；利用第二機器手臂的臂上相機，拍攝定位圖樣，以轉換坐標計算及記錄定位圖樣與作業點位的相對位置關系；安裝第二機器手臂至作業位置。2.如權利要求1所述的復制機器手臂作業點位的方法，其中該第二機器手臂移設至第一機器手臂的作業環境中，并連結至第一機器手臂。3.如權利要求1所述的復制機器手臂作業點位的方法，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃識忠，黃鐘賢，
申請(專利權)人：廣明光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71