自主定位智能点胶系统

摘要

本发明提供一种自主定位智能点胶系统，包括相机（1）、支架（2）、X轴导轨（3）、Y轴导轨（4）、Z轴导轨（5）、导轨电机控制器（6）、光学平台（7）、底座（8）、机头备板（9）、胶筒（10）、点胶头（11）和计算机（12）。计算机（12）基于机器视觉和图像测量的数据处理过程控制点胶操作，处理相机拍摄的图像并结合设计图形数据，自动识别点胶位置，向导轨电机控制器（6）发出指令，控制导轨运行到指定的位置进行点胶操作。本发明提高了点胶工作的智能化程度，提高了工作效率，点胶工作幅面大，点胶形状更加规范，系统结构组成比较简单，自动化程度较高，便于推广应用。

主权项

一种自主定位智能点胶系统，所述自主定位智能点胶系统包括相机(1)、支架(2)、X轴导轨(3)、Y轴导轨(4)、Z轴导轨(5)、导轨电机控制器(6)、光学平台(7)、底座(8)、机头备板(9)、胶筒(10)、点胶头(11)和计算机(12)，在底座(8)的上方安装光学平台(7)，在光学平台(7)的长边位置安装X轴导轨(3)，在短边位置处位于X轴导轨(3)上方安装Y轴导轨(4)，在Y轴导轨(4)上安装Z轴导轨(5)，三个导轨的方向相互垂直，在Z轴导轨(5)上固定机头备板(9)，机头备板(9)上固定胶筒(10)和点胶头(11)；在底座(8)边上固定着支架(2)，支架(2)顶部安装相机(1)，相机(1)位置处于光学平台(7)的正上方，在底座(8)内部放置导轨电机控制器(6)，导轨电机控制器(6)、相机(1)分别连接计算机(12)；相机(1)光轴与光学平台(7)表面垂直，视场覆盖光学平台(7)，相机(1)通过USB数据线穿过支架(2)内部和底座(8)内部连接计算机(12)；计算机(12)执行基于机器视觉和图像测量的数据处理过程控制点胶操作，包括以下步骤，步骤1，读取设计图形，提取内轮廓上端点和外轮廓上端点在设计图形坐标系下的设计坐标；所述外轮廓确定待点胶的片状物体的形状，所述内轮廓表示片状物体上芯片的位置；步骤2，确定图像坐标系到相机坐标系的转换关系，计算出相机坐标系到点胶机坐标系的转换关系，从相机获取待点胶的片状物体的图像，对其进行阈值分割，提取出芯片；步骤3，提取出图像中外轮廓上的端点位置，计算出图像中片状物体的位置相对于设计图形位置关于某个外轮廓端点的旋转量，内轮廓端点为芯片端点，结合设计图形中芯片上端点在设计图形坐标系下的设计坐标，提取出芯片端点的点胶位置；步骤4，在每个芯片边缘位置上，搜索导线的起始点，并以在8领域范围搜索灰度值最低的相邻像素作为导线像素，直到搜索到另一个芯片位置上结束，得到每条导线的图像位置，并提取出每条导线上的点胶位置；步骤5，将点胶位置数据传给导轨电机控制器，控制导轨运行到指定位置完成点胶操作；其特征在于：步骤1中，提取内轮廓上端点和外轮廓上端点在设计图形坐标系下的设计坐标，实现方式包括以下步骤，步骤1.1，导入设计图形的文件，读取直线、圆弧、多段线和圆这4种图元数据，及图形边界的数据；步骤1.2，若有圆或者闭合的多段线处于图形边界上，则该圆或闭合的多段线为外轮廓，转入步骤1.4；否则，外轮廓是由直线、圆弧和多段线组合而成，进入步骤1.3；步骤1.3，从直线、圆弧、和多段线的图元数据中寻找出一条图元处于图形边界上，以该条图元为外轮廓图元，其两个端点为外轮廓端点，在剩余图元中搜索，若某条图元的端点与外轮廓端点重合，则该条图元的另一个端点和另一个外轮廓端点组成新的外轮廓端点，按此不断搜索，直到得到一个闭合的外轮廓；步骤1.4，在得到外轮廓后，从剩余的图元中提取内轮廓；若剩余的图元存在不处于图形边界上的圆或闭合的多段线图元，则这些圆或闭合的多段线，独自构成内轮廓；去除这些圆或闭合多段线图元后，在剩余的图元中，内轮廓是由多个图元组成，取其中一条图元记为内轮廓图元，端点为内轮廓端点，在剩余图元中搜索，若某条图元的端点与内轮廓端点重合，该条图元的另一个端点和另一个内轮廓端点组成新的内轮廓端点，以此类推，直到得到一个闭合的内轮廓，按此提取出所有的内轮廓位置。