[发明专利]基于视觉引导的太阳花模组装配系统

说明书

基于视觉引导的模组装配系统包括螺丝钉供给机，数据处理器和机械手；机械手的末端安装有执行机构，末端执行机构安装有工业相机，工业相机的下方为传送带，传送带上方有模组工装位，模组工装位上放置有太阳花模组；视觉引导装配技术工作方法包括：模组工件通过传送带运动至工装位进行拍照，工业相机将采集到图像传输给数据处理器，数据处理器对获取的图像进行图像预处理和螺钉孔位置检测，机械手携带螺钉到达螺钉孔位置处进行锁螺钉操作，机械手完成锁螺钉操作装配完成。本发明优点在于，基于视觉引导的模组装配技术替代人工组装，装配的产品质量稳定性好，而且提高了生产效率，降低企业成本。

技术领域

本发明涉及装配技术领域，特别涉及一种基于视觉引导的太阳花模组装配系 统。

背景技术

机器视觉装配是以现代光学为基础，融合电子学、数据处理器图像学、信息 处理、数据处理器，装配控制技术等科学技术为一体的现代检测装配技术，具有 不必接触便可进行稳定检测的特点，在诸多的自动化检测装配，包括质量检测、 产品分拣、产品装配、尺寸检测、字符识别中具有广泛的应用前景，机器视觉技 术在无人机、智能驾驶、安防等领域也在不断发展,能够提高生产线的自动化程 度，提升产品的质量,机器视觉可以在一些单一的机械手无法解决或不适合人工 作业的装配场景下进行工作，提高机械手的柔性化和生产的自动化，而且机器视 觉便于统计生产信息，提高装配效率。

目前机器视觉识别主要研究工作是光学字符识别和一些工件表面图片的分 析，并应用到其他领域，如应用机器视觉对人体进行三维重建，对车辆进行车牌 自动识别，地球观测卫星应用视觉技术获取地球表面图像；传真通信和复印机舍 弃了传统的机械扫描转而使用图像采集技术，但是，对于机器视觉引导装配技术 的应用仅在部分高校和研究所存在一些图像处理和模式识别的研究。

现有的LED太阳花模组生产过程采用人工装配，其中LED太阳花模组是一种 用于路灯照明设备的散热装置。LED路灯的发光功率高，所产生的热量大，过高 的热量会改变灯光的颜色并缩短LED设备的寿命，但由于空间和工艺发展水平的 限制，在现有条件下模组散热面积已接近临界值，主要原因是零件尺寸精度不够 高且形状复杂，仅凭传统的机械手无法完成装配流程，而且人工装配成本高，合 格率低等问题也制约了LED行业的发展。视觉检测与机械手的结合，可大大提高 机器人生产的柔性化，解决了在生产线中目标位置不同时无法装配的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将视觉引导应用于模组工件的大规模生产 装配，并且实现模组装配检测自动化的模组装配系统。

基于视觉引导的模组装配系统，包括螺丝钉供给机，数据处理器和机械手， 机械手的末端安装有执行机构，末端执行机构安装有工业相机，工业相机的下方 为传送带，传送带上方有模组工装位，模组工装位上放置有太阳花模组；视觉引 导装配技术工作流程包括以下步骤：

步骤1，模组工件通过传送带运动至工装位，数据处理器控制机械手移动至 模组工件上方进行拍照；

步骤2，工业相机将采集到图像传输给数据处理器，数据处理器对获取的图 像进行图像预处理和螺钉孔位置检测，从而提取螺钉孔位置信息；

步骤3，机械手从螺钉供给机位置完成螺钉的吸取，并携带螺钉到达螺钉孔 位置处，进行锁螺钉操作；

步骤4，机械手完成锁螺钉操作，装配完成，机械手返回初始位置。

进一步，工业相机采集图片时需要对相机进行标定，其特征在于，辅助坐标 系标定包括以下步骤：

步骤2.1，首先在物体表面放置棋盘格标定板，机械手控制柜控制机械手在 棋盘格上走一个‘田’字，并记录9个点位置，‘田’字的中心位置为O点；