一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置制造方法
【专利摘要】一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，包括工业计算机、工业相机、电动螺丝刀、三轴定位装置、可编程控制器和设备机架，三轴定位装置设置在设备机架中，电动螺丝刀连接在三轴定位装置中，三轴定位装置的控制端和电动螺丝刀的控制端分别与可编程控制器连接，可编程控制器通过通讯接口与工业计算机连接，工业相机与工业计算机连接。本发明在采用机器视觉定位螺丝孔，不受位置偏移的影响，每加工一个产品，就计算一次螺丝孔的位置坐标，可保证定位精确；控制线路简单明了，便于检查故障，可直观显示包括位置坐标值，位置号，扭力值等螺钉装配的实时数据，还能在锁紧完成后在线检测螺丝是否全部锁好，维护方便，工作效率高。
【专利说明】一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置
[0001]【技术领域】:
本发明涉及电气领域，尤其涉及装配生产线上的控制装置，特别是一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置。
[0002]【背景技术】:
产品装配生产线中经常有产品需要装配大量螺丝，靠人工装配效率很低，而且漏装螺丝的情况很难控制，所以现有技术中需要采用自动装配螺钉技术。现有技术中，先将产品的每个螺丝的位置数据预先通过人工示教的方法获得，进而将该数据存入可编程控制器的指定数据寄存器中，通过相应的触发信号使螺钉安装机器按预先设置的轨迹自动锁螺丝，由于这种控制方式对产品的制造精度，夹具的定位精度都要求很高，因为孔位稍有偏差，机器就可能将螺丝锁偏，但是对于一些钣金折弯件产品，因为折弯工艺本身就难免使产品有所变形，所以单纯使用绝对位置的轨迹方式进行自动装配，失效率会很高，一致性很差，而且维护复杂，一旦出现失效需要专业的技术人员现场修改软件中的位置数据。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，所述的这种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置要解决现有技术中螺丝自动装配过程中由于产品制造精度的偏差而造成锁紧失效的技术问题。
[0004]本发明的这种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，包括工业计算机、工业相机、电动螺丝刀、三轴定位装置、可编程控制器和设备机架，其中，所述的三轴定位装置设置在所述的设备机架中，所述的电动螺丝刀连接在三轴定位装置中，三轴定位装置的控制端和电动螺丝刀的控制端分别与可编程控制器连接，可编程控制器通过通讯接口与所述的工业计算机连接，所述的工业相机与工业计算机连接。
[0005]进一步的，工业相机通过以太网络与工业计算机连接。
[0006]进一步的，设备机架中设置有定位夹具，工业相机位于所述的定位夹具的上方。
[0007]进一步的，可编程控制器包括一个第一输出端和一个第二输出端电动螺丝刀的控制端与所述的第一输出端连接，三轴定位装置的控制端与所述的第二输出端连接。
[0008]进一步的，可编程控制器包括一个第三输出端，所述的第三输出端上连接有一个报警灯。
[0009]进一步的，可编程控制器包括一个第一输入端，所述的第一输入端上连接有一个触发按钮。
[0010]进一步的，可编程控制器通过串行通讯接口与工业计算机连接。
[0011]本发明的工作原理是:将待装配产品放入定位夹具中，按下触发按钮，给可编程控制器一个输入信号，可编程控制器接收到该信号，进而执行其内部预置程序，可编程控制器发送一个拍照信号给工业计算机，工业计算机将拍照信号传递给工业相机，工业相机接收到该信号后针对待装配产品拍一副图像，然后将图像传送到工业计算机，工业计算机调用其内置的视觉处理程序，计算出各螺丝孔的位置坐标，通过串行通讯连接将各位置坐标值写入到可编程控制器的指定数据寄存器中，写入完成后再发送一个完成信号到可编程控制器，可编程控制器接收到该完成信号后驱动三轴定位装置按照视觉计算的坐标轨迹逐一锁螺钉。
[0012]本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明在自动锁螺丝装置中采用机器视觉进行定位，不受位置偏移的影响，定位精确，每加工一个产品，就计算一次螺丝孔的位置坐标，可保证定位精确；该装置控制线路简单明了，便于检查故障，而且可以直观显示包括位置坐标值，位置号，扭力值等螺钉装配的实时数据，还能够在锁紧完成后在线检测螺丝是否全部锁好；配合紧密，控制线路独立，维护方便，工作效率高。
[0013]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置的示意图。
[0014]【具体实施方式】:
实施例1:
如图1所示，本发明的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，包括工业计算机1、工业相机2、电动螺丝刀5、三轴定位装置6、可编程控制器8和设备机架(图中未示)，其中，所述的三轴定位装置6设置在所述的设备机架中，所述的电动螺丝刀5连接在三轴定位装置6中，三轴定位装置6的控制端和电动螺丝刀5的控制端分别与可编程控制器8连接，可编程控制器8通过通讯接口与所述的工业计算机1连接，所述的工业相机2与工业计算机1连接。
[0015]进一步的，工业相机2通过以太网络与工业计算机1连接。
[0016]进一步的，设备机架中设置有定位夹具(图中未示)，工业相机2位于所述的定位夹具的上方。
[0017]进一步的，可编程控制器8包括一个第一输出端和一个第二输出端电动螺丝刀5的控制端与所述的第一输出端连接，三轴定位装置6的控制端与所述的第二输出端连接。
[0018]进一步的，可编程控制器8包括一个第三输出端，所述的第三输出端上连接有一个报警灯7。
[0019]进一步的，可编程控制器8包括一个第一输入端,所述的第一输入端上连接有一个触发按钮9。
[0020]进一步的，可编程控制器8通过串行通讯接口与工业计算机1连接。
[0021]本实施例的工作原理是:将待装配产品3放入定位夹具中，按下触发按钮，给可编程控制器8 —个输入信号，可编程控制器8接收到该信号，进而执行其内部预置程序，可编程控制器8发送一个拍照信号给工业计算机1，工业计算机1将拍照信号传递给工业相机2，工业相机2接收到该信号后针对待装配产品3拍一副图像，然后将图像传送到工业计算机1，工业计算机1调用其内置的视觉处理程序，计算出各螺丝孔4的位置坐标，通过串行通讯连接将各位置坐标值写入到可编程控制器8的指定数据寄存器中，写入完成后再发送一个完成信号到可编程控制器8，可编程控制器8接收到该完成信号后驱动三轴定位装置6按照视觉计算的坐标轨迹逐一锁螺钉。
【权利要求】
1.一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，包括工业计算机、工业相机、电动螺丝刀、三轴定位装置、可编程控制器和设备机架，其特征在于:所述的三轴定位装置设置在所述的设备机架中，所述的电动螺丝刀连接在三轴定位装置中，三轴定位装置的控制端和电动螺丝刀的控制端分别与可编程控制器连接，可编程控制器通过通讯接口与所述的工业计算机连接，所述的工业相机与工业计算机连接。
2.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:工业相机通过以太网络与工业计算机连接。
3.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:设备机架中设置有定位夹具，工业相机位于所述的定位夹具的上方。
4.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:可编程控制器包括一个第一输出端和一个第二输出端电动螺丝刀的控制端与所述的第一输出端连接，三轴定位装置的控制端与所述的第二输出端连接。
5.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:可编程控制器包括一个第三输出端，所述的第三输出端上连接有一个报警灯。
6.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:可编程控制器包括一个第一输入端，所述的第一输入端上连接有一个触发按钮。
7.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的自动锁螺钉装置，其特征在于:可编程控制器通过串行通讯接口与工业计算机连接。
【文档编号】B23P19/06GK103659257SQ201310688901
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】刘文平, 李启斌, 邵司亮, 孙少武, 郭翠, 俞文璟, 季照明, 阮连锋, 俞强 申请人:延锋伟世通汽车电子有限公司