openpnp - 确定自动换刀坐标的辅助工装

openpnp - 确定自动换刀坐标的辅助工装

概述

吸嘴所在的N1/N2轴，由于精度问题(机械零件制造公差，机械零件的装配误差)，导致Z轴不是完全垂直于工作平面的。
如果从Z零点的顶部相机看到的吸嘴坞中的吸嘴上部中心作为第一点，等吸嘴内套落下套住吸嘴上部的圆柱时，坐标已经偏了。
轻则吸嘴在吸嘴坞的吸嘴槽中有倾斜，妨碍吸嘴的移动, 加剧吸嘴坞的磨损，阻碍换刀速度的提高(如果吸嘴在吸嘴坞中不能顺畅滑动，如果提高换刀速度，就有可能发生撞刀)。
重则直接发生撞刀。

笔记

同学在确定自动换刀点时，因为顶部相机照不到吸嘴顶部中心，需要他自己根据手感微调。
我这设备顶部相机是可以看到吸嘴坞中的吸嘴的上部中心的，为了方便的确定自动换刀的4个点的坐标，做了一套工装来辅助确定自动换刀点的坐标。

自动换刀的4个点坐标定义如下：
第1点 : X0, Y0, Z0 => 停在吸嘴坞中的吸嘴中心的上方的Z零点处
第2点 : X0, Y0, Z1 => 下降，直到自动换刀内套套住吸嘴上部的圆柱
第3点 : X0, Y1, Z1 => 平移，只向一个方向移动(根据自己设备的实际情况，只移动X或者Y坐标，向脱离吸嘴坞的方向运动)运动，直到吸嘴离开吸嘴坞(确保下一步回到Z零点时，不会撞刀)
第4点 : X0, Y1, Z0 => 上升，回到Z零点

Y1是吸嘴坞的宽度(吸嘴停靠槽的长度)决定的，用眼睛就能确定。
不好确定的点的坐标值为 ： X0, Y0, Z1
其中, X0/Y0理论上是顶部相机中看到的吸嘴中心，但是由于Z轴和理论的垂直线有偏差，这个值是需要测量和微调的。
Z1是吸嘴落到吸嘴停靠槽的理论距离，但是为了减小自动换刀套和吸嘴坞的吸嘴停靠槽的摩擦，需要在理论下降高度上减去0.1mm(少下降0.1mm).

测试Z1高度坐标的工装

将工装摆到吸嘴坞附近(防止工作平面不平，产生高差)，将N1/N2吸嘴落下来，直到工装可以正常插入吸嘴反光板下缘且稍有摩擦，将吸嘴上升0.1mm后，工装和吸嘴反光板没有摩擦，可以顺滑平移。这时的Z坐标，就是Z1坐标。

测试X0, Y0平面坐标的工装

工装的测量最高点和吸嘴在吸嘴坞中的顶部最高点是等高的。

将顶部相机照射工装最高点的中心的圆点(1mm直径，深1mm, 可以用记号笔涂抹成黑洞)，然后将N1/N2吸嘴自动移动到相机中心。落下吸嘴，直到接触到最高点平面，此时，如果Z轴不垂直(必然不垂直), 就可以看到吸嘴的平面坐标和理想中心的偏差(用JOG面板控制X，Y的移动，直到吸嘴和测试点重合)，记录下这个偏差值dx1, dy1, 如果粗略的自动换刀，就可以将dx1,dy1作为顶部相机看到吸嘴坞中心坐标(X,Y)的偏移，第1点的坐标可以初步设置为 X0 = X + dx1, Y0 = Y + dy1. 这个初步估算的自动换刀点，绝对不会发生撞刀。

因为相机从吸嘴顶部继续落下，等套住吸嘴上部圆柱时，还要下落7mm, 为了精确估算微调X0,Y0, 可以继续测量工装上和吸嘴顶部差7mm的地方的坐标偏差。

假设测量后，这个自动换刀内套落到位的偏差值为dx2,dy2.
那么第1点的精确坐标可以设置为 X0 = X + dx1 + dx2/2, Y0 = Y + dy1 + dy2/2.

备注

如果使用上述工装来确定精确的自动换刀用的4个点，比自己根据手感来确定自动换刀点要精确和方便很多。

END