CN109201413B - 一种视觉定位点胶系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视觉定位点胶系统，包括摄像机构、点胶机构、三轴机构、计算机和控制器。本发明还公开了一种视觉定位点胶方法，包括如下步骤：对片状体零件拍摄照片，读取拍摄图片建立图像坐标系，确定各个坐标系之间的转换关系，对片状体零件待点胶区域图形进行阈值分割，提取待点胶区域的点胶位置；将点胶位置数据传给控制器，控制三轴系统运行到指定位置完成点胶。本发明通过基于机器视觉与图像处理的自主定位自动点胶，通过机器视觉与三轴机构配合的方式实现点胶位置偏差补偿，能够避免点胶溢出到其他位置，提高产品良率，具有结构简单、自动化程度高、操作方便的优点，且减少了人工劳动量，降低了生产成本，提高了点胶工作的效率。

Description

一种视觉定位点胶系统及其方法

技术领域

本发明属于自动点胶技术领域，用于片状体零件表面自动点胶，尤其涉及一种视觉定位点胶系统及其方法。

背景技术

在片状体零件表面点胶是现代电子制造领域及精密加工领域的重要工艺。传统方法是由人工手动在产品上点胶，对于工序复杂的产品，不仅劳动强度大，工作效率低，而且点胶的质量也不能保证，尤其是在大尺寸、大范围工作场合，完成这一工作更为不便。随着点胶设备的不断发展，出现自动点胶机，可以通过教导盒向点胶机发出指令，使其按照一定路径，自动完成各类型的点胶，但是针对不同规格的产品，因无法完成基片的自动定位与定姿，整个过程不能实现自动化和智能化，并且编写点胶指令需要花费大量时间，极大影响了点胶工作的效率。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种视觉定位点胶系统及其方法，解决现有点胶系统及方法自动化程度低、效率低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种视觉定位点胶系统，用于片状体零件表面自动点胶，包括摄像机构、点胶机构、三轴机构、计算机和控制器。

其中，摄像机构包括远心镜头、设置在远心镜头上端的相机、以及设置在远心镜头下端的光源。

点胶机构与摄像机构相固定，其具有胶筒，在胶筒的一端设有与控制器信号相连的适配器，另一端设有针头。

三轴机构包括架体，以及设置在架体上且两两垂直的x轴模组、y轴模组和z轴模组。x轴模组和y轴模组设置在同一水平面，z轴模组上设置有与所述胶筒相固定的点胶固定板，该点胶固定板可沿z轴模组在竖直方向上运动。z轴模组和x轴模组之间设置有第一连接板，第一连接板可沿x轴模组带动z轴模组与点胶固定板在横向上运动。y轴模组上还设有用于带动z轴模组和x轴模组在纵向上运动的第二连接板。

计算机与摄像机构的相机相连接，其具有用于对图像数据进行处理得到零件的坐标定位数据的视觉处理软件。

控制器与计算机相连接，一方面控制三轴机构的运动轨迹，另一方面控制点胶机构的动作状态。

进一步的，所述三轴机构还包括伺服电机总成，其包括控制点胶机构在x轴模组动作的第一伺服电机，控制点胶机构在y轴模组动作的第二伺服电机，以及控制点胶机构在z轴模组动作的第三伺服电机。

进一步的，所述点胶机构还包括用于固定针头的针头适配件。

进一步的，所述点胶机构还包括用于固定胶筒的旋钮和胶筒抵接件。

更进一步的，所述三轴机构的架体上还设有与y轴模组相平行的导轨。

作为本发明保护的另一主题，一种视觉定位点胶方法，用于片状体零件表面自动点胶，其包括如下步骤：

S1、片状体零件到位后，三轴系统运动至片状体零件上方指定位置后，摄像机构拍摄照片；

S2、计算机读取拍摄图片，提取片状体零件特征并在设计图形下建立图像坐标系；

S3、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，从相机获取片状体零件待点胶区域图形，对其进行阈值分割；

S4、根据灰度值差异提取待点胶区域特征轮廓，提取待点胶区域的点胶位置；

S5、将点胶位置数据传给控制器，控制三轴系统运行到指定位置完成点胶。

本发明的有益效果：本发明通过基于机器视觉与图像处理的自主定位自动点胶，通过机器视觉与三轴机构配合的方式实现点胶位置偏差补偿，能够避免点胶溢出到其他位置，提高产品良率。因而具有结构简单、自动化程度高、操作方便的优点，且减少了人工劳动量，降低了生产成本，提高了点胶工作的效率。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的侧视图。

图4为本发明的局部放大图。

具体实施方式

实施例

如图1至4所示，一种视觉定位点胶系统，用于片状体零件表面自动点胶，包括摄像机构、点胶机构、三轴机构、计算机和控制器。

其中，摄像机构包括远心镜头4、设置在远心镜头4上端的相机3、以及设置在远心镜头下端的光源5。

点胶机构与摄像机构相固定，其具有胶筒6，在胶筒6的一端设有与控制器信号相连的适配器，另一端设有针头8。该胶筒6通过旋钮11和胶筒抵接件12固定，针头8固定在针头适配件7上。

三轴机构包括架体18，设置在架体18上且两两垂直的x轴模组13、y轴模组17和z轴模组2，以及伺服电机总成。

x轴模组13和y轴模组17设置在同一水平面，z轴模组2上设置有与所述胶筒6相固定的点胶固定板10，该点胶固定板10可沿z轴模组2在竖直方向上运动。z轴模组2和x轴模组13之间设置有第一连接板14，第一连接板14可沿x轴模组13带动z轴模组2与点胶固定板在横向上运动。架体18上还设有与y轴模组17相平行的导轨16。y轴模组17上还设有用于带动z轴模组2和x轴模组13在纵向上运动的第二连接板15。

上述伺服电机总成包括控制点胶机构在x轴模组动作的第一伺服电机19，控制点胶机构在y轴模组动作的第二伺服电机20，以及控制点胶机构在z轴模组动作的第三伺服电机1。

计算机与摄像机构的相机3相连接，其具有用于对图像数据进行处理得到零件的坐标定位数据的视觉处理软件。

控制器与计算机相连接，一方面控制三轴机构的运动轨迹，另一方面控制点胶机构的动作状态。

一种视觉定位点胶方法，用于片状体零件表面自动点胶，其包括如下步骤：

S1、片状体零件到位后，三轴系统运动至片状体零件上方指定位置后，摄像机构拍摄照片；

S2、计算机读取拍摄图片，提取片状体零件特征并在设计图形下建立图像坐标系；

S3、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，从相机获取片状体零件待点胶区域图形，对其进行阈值分割；

S4、根据灰度值差异提取待点胶区域特征轮廓，提取待点胶区域的点胶位置；

S5、将点胶位置数据传给控制器，控制三轴系统运行到指定位置完成点胶。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种视觉定位点胶系统，用于片状体零件表面自动点胶，其特征在于：包括摄像机构、点胶机构、三轴机构、计算机和控制器；

所述摄像机构包括远心镜头、设置在远心镜头上端的相机、以及设置在远心镜头下端的光源；

所述点胶机构与摄像机构相固定，其具有胶筒，在胶筒的一端设有与控制器信号相连的适配器，另一端设有针头；所述点胶机构还包括用于固定针头的针头适配件，以及用于固定胶筒的旋钮和胶筒抵接件；

所述三轴机构包括架体，以及设置在架体上且两两垂直的x轴模组、y轴模组和z轴模组；其中，x轴模组和y轴模组设置在同一水平面，z轴模组上设置有与所述胶筒相固定的点胶固定板，该点胶固定板可沿z轴模组在竖直方向上运动；所述z轴模组和x轴模组之间设置有第一连接板，第一连接板可沿x轴模组带动z轴模组与点胶固定板在横向上运动；所述y轴模组上还设有用于带动z轴模组和x轴模组在纵向上运动的第二连接板；三轴机构还包括伺服电机总成，其包括控制点胶机构在x轴模组动作的第一伺服电机，控制点胶机构在y轴模组动作的第二伺服电机，以及控制点胶机构在z轴模组动作的第三伺服电机；所述三轴机构的架体上还设有与y轴模组相平行的导轨；

所述计算机与摄像机构的相机相连接，其具有用于对图像数据进行处理得到零件的坐标定位数据的视觉处理软件；

所述控制器与计算机相连接，一方面控制三轴机构的运动轨迹，另一方面控制点胶机构的动作状态。

2.一种视觉定位点胶方法，采用如权利要求1所述视觉定位点胶系统，用于片状体零件表面自动点胶，其特征在于，包括如下步骤：

S1、片状体零件到位后，三轴系统运动至片状体零件上方指定位置后，摄像机构拍摄照片；

S2、计算机读取拍摄照片，提取片状体零件特征并在设计图形下建立图像坐标系；

S3、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，从相机获取片状体零件待点胶区域图形，对其进行阈值分割；

S4、根据灰度值差异提取待点胶区域特征轮廓，提取待点胶区域的点胶位置；

S5、将点胶位置数据传给控制器，控制三轴系统运行到指定位置完成点胶。