[发明专利]一种基于实时图像处理的自动螺旋装配到位检测系统

说明书

技术领域

本发明属于自动化机械装配领域，具体涉及一种基于实时图像处理的自动螺旋装配到位检测系统，还涉及一种自动螺旋装配设备。

背景技术

螺旋装配是机械领域中最常见的一种装配方式，对于标准件经常使用扳手工具人工装配即可，但对于非标准件来说，经常伴随着一些特殊技术要求，使得人工装配难度很大，而且装配很不容易达到所要求的精度，在工作中，有一种机械机构中使用螺旋装配方式连接，来使设备达到密封效果，采用人工装配，很难达到要求的精度。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种基于实时图像处理的自动螺旋装配到位检测系统，还提供一种自动螺旋装配设备，该设备可以对不同型号的机械结构进行装配。

本发明是通过以下技术方案实现：

基于实时图像处理的自动螺旋装配到位检测系统，其特征在于：该系统包括工控机、摄像机、固高运动控制卡、电气柜、扭矩传感器、信号处理模块、步进电机、汽缸、底桌、快速卡紧装置，直线导轨、卡爪、联轴器、减速器；其中固高运动控制卡通过PCI总线与工控机连接，并一起安装在电气柜上，摄像机通过网线与工控机连接，扭矩传感器、信号处理模块、步进电机、汽缸等与固高运动控制卡相互连接，摄像机、扭矩传感器、滑动座、步进电机、汽缸、快速卡紧装置，直线导轨、卡爪、滑动座、联轴器、减速器等设备通过辅助装置固定在底桌上。

作为本发明的进一步优化方案，所述快速卡紧装置分为固定部分和移动部分，移动部分根据需要卡紧物体型号的不同，可沿导轨移动，以调节卡紧装置的长度适应型号之间的差异。

作为本发明的进一步优化方案，所述卡爪根据安装物体型号不同也有不同型号，但是不同型号卡爪均可以与扭矩传感器一端的轴以键连接的形式连接，连接采用间隙配合，可以方便随时拆卸以更换型号。

作为本发明的进一步优化方案，所述扭矩传感器、减速器、步进电机等均固定在滑动座上，汽缸可推动滑动座沿导轨移动。

作为本发明的进一步优化方案，所述摄像机固定在底桌上的卡爪附近，可实时观察和判断装配情况。

作为本发明的进一步优化方案，所述信号处理模块与扭矩传感器连接，可将扭矩传感器的电流信号转变为电压信号。

本发明另外一个目的是提供一种在动态图像中具有很高的识别率的图像处理方法。

将摄像机采集的视频信息通过VC++软件封装为动态链接库的形式，然后通过LabVIEW软件中的“调用库函数”的函数来调取封装好的动态链接库，从而将视频信息嵌入到LabVIEW软件程序中，视频信息是一张张连续的图片，为了保证视频信息不丢失，程序中使用“元素入队列、获取队列状态、获取队列引用、元素出队列、释放队列引用”等函数的将这些图片采用队列的形式一张张输出，然后使用“IMAQCreat、IMAQArrayToImage”等函数将输出的RGB形式的图像转换成灰度图像，处理灰度图像时采用“IMAQEdgeTool、IMAQOverlayPoints、IMAQFindEdge、IVAStoreStraightEdge.vi”等边缘检测函数对图像进行边缘检测，识别图像的边界，在识别过程中，识别区域最初始是通过鼠标选定，由于装配过程中图像在随时间不断变化，为了保证图像在变化的过程中图像识别准确，编写程序使图像的识别区域随图像的变换移动，另外，为了避免由于摄像机抖动而引发图像抖动，造成识别错误，编写剔除错误识别程序，这样就确保程序在整个装配过程中始终识别的是正确的边界。

本发明自动装配的原理是：上位工控机运行LabVIEW2012环境下开发的自动装配系统，程序中基于摄像机采集的实时图像进行间隙识别和扭矩传感器的信号变化，通过固高运动控制卡，向步进电机发送所需脉冲和控制汽缸前进或者后退，实现自动装配功能。

本发明的有益效果是：通过具有高精度的动态图像识别能力和高灵敏的扭矩传感器，保证了装配的精度，避免人为通过肉眼判断的不准确性。

附图说明

图1是本发明自动螺旋装配设备的示意图；

图2是本发明电气功能图；

图3是本发明自动封头装配系统程序界面；

图4是本发明图像识别处理技术程序；