一种基于机器视觉的表带自动涂胶机的制作方法

本发明涉及一种涂胶机，尤其涉及一种基于机器视觉的表带自动涂胶机。

背景技术：

现今，手表表带有各种各样的款式，一款表带上不同的块有不一样的颜色。为了生产出不同区域块有不一样颜色的表带，在手表表带的生产过程中需要在表带的表面指定区域涂抹一层胶水，这胶水用于在电镀上色时保护覆盖的表面。目前表带的涂胶工作由人工实现，工人眼睛判断表带需要涂抹的胶水的区域，然后手拿着点胶枪将胶水涂抹在表带的表面。由于表带上的需要涂胶区域和不需要涂胶的区域的边缘是连接在一起的，加之工人长时间用眼和动手会出现疲劳导致人工涂胶会出现胶水漏涂，胶水溢出涂抹区域等现象，需要人工修补问题，从而增加生产成本，降低生产效率，表带质量参差不齐。而且胶水一般都伴有一股刺激性气味，长期处于这样的工作环境中对人的身体产生危害。并且人工涂胶的速度较慢，生产成本高，涂胶质量受工人的熟练度、细心度等人为因素影响，无法保证涂胶质量一致。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能提供生产效率，且保证涂胶质量的基于机器视觉的表带自动涂胶机。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于机器视觉的表带自动涂胶机，包括涂胶执行装置和图像处理控制主机，所述涂胶执行装置包括涂胶机机架、x轴移动模组、升降连接板、z轴移动模组、图像采集装置连接板、涂胶阀安装板、涂胶阀、图像采集装置、y轴移动模组和带背光源平台，所述x轴移动模组安装在涂胶机机架顶端，所述升降连接板安装在x轴移动模组的滑台上，所述z轴移动模组和图像采集装置连接板均安装在升降连接板上，所述图像采集装置安装在图像采集装置连接板上，所述涂胶阀安装板安装在z轴移动模组的滑台上，所述涂胶阀安装在涂胶阀安装板上，所述y轴移动模组安装在涂胶机机架的底板上，所述带背光源平台安装在y轴移动模组的滑台上，所述x轴移动模组、z轴移动模组、图像采集装置和y轴移动模组均与图像处理控制主机相连接。

作为本发明的进一步改进，所述y轴移动模组包括y1轴移动模组和y2轴移动模组，所述带背光源平台包括第一带背光源平台和第二带背光源平台，所述y1轴移动模组和y2轴移动模组平行安装在涂胶机机架的底板上，所述第一带背光源平台安装在y1轴移动模组的滑台上，所述第二带背光源平台安装在y2移动模组的滑台上。

作为本发明的进一步改进，所述涂胶机机架由底板、两根立柱和横梁组成，所述x轴移动模组安装在横梁上。

作为本发明的进一步改进，所述涂胶阀安装板上还安装有激光测距传感器，所述激光测距传感器与图像处理控制主机相连接。

作为本发明的进一步改进，所述图像采集装置包括工业相机和镜头，所述工业相机与图像处理控制主机相连接。

本发明的有益效果是：

本发明一种基于机器视觉的表带自动涂胶机通过图像采集装置拍摄表带图像，然后通过图像处理控制主机对表带的位置进行快速精确定位，减少人工的干预，免去因人工涂胶出现的溢胶、漏胶现象，节省胶水用量，减少人工成本，降低工人的劳动强度。进一步，本发明采用两个放置表带的带背光源平台，在向一个平台放置表带时另一平台可以同时涂胶，提高工作的效率。

附图说明

图1是本发明一种基于机器视觉的表带自动涂胶机的结构示意图；

图2是本发明一种基于机器视觉的表带自动涂胶机另一方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

参考图1和图2，本发明一种基于机器视觉的表带自动涂胶机，包括涂胶执行装置和图像处理控制主机，所述涂胶执行装置包括涂胶机机架1、x轴移动模组2、升降连接板3、z轴移动模组4、图像采集装置连接板5、涂胶阀安装板6、涂胶阀7、图像采集装置9、y轴移动模组和带背光源平台，所述x轴移动模组2安装在涂胶机机架1顶端，所述升降连接板3安装在x轴移动模组2的滑台上，所述z轴移动模组4和图像采集装置连接板5均安装在升降连接板3上，所述图像采集装置9安装在图像采集装置连接板5上，所述涂胶阀安装板6安装在z轴移动模组4的滑台上，所述涂胶阀7安装在涂胶阀安装板6上，所述y轴移动模组安装在涂胶机机架1的底板上，所述带背光源平台安装在y轴移动模组的滑台上，所述x轴移动模组2、z轴移动模组4、图像采集装置9和y轴移动模组均与图像处理控制主机相连接。

进一步作为优选的实施方式，所述y轴移动模组包括y1轴移动模组10和y2轴移动模组11，所述带背光源平台包括第一带背光源平台12和第二带背光源平台13，所述y1轴移动模组10和y2轴移动模组11平行安装在涂胶机机架1的底板上，所述第一带背光源平台12安装在y1轴移动模组10的滑台上，所述第二带背光源平台13安装在y2移动模组的滑台上。

进一步作为优选的实施方式，所述涂胶机机架1由底板、两根立柱和横梁组成，所述x轴移动模组2安装在横梁上。

进一步作为优选的实施方式，所述涂胶阀安装板6上还安装有激光测距传感器8，所述激光测距传感器8与图像处理控制主机相连接。

进一步作为优选的实施方式，所述图像采集装置9包括工业相机和镜头，所述工业相机与图像处理控制主机相连接，接收图像处理控制主机的信号，采集表带图像，并将图像传输回图像处理控制主机进行图像处理得到各块表带的坐标。

本发明实施例中，所有硬件采用螺钉与螺孔的安装方式进行安装。所述x轴移动模组2、z轴移动模组4、y1轴移动模组10与y2轴移动模组11都受控于图像处理控制主机，根据图像处理控制主机发出指令执行工作。

所述x轴移动模组2加上y1轴移动模组10或y2轴移动模组11组成二轴联动，当图像处理控制主机发出采集图像的信号时，上述二轴联动会将图像采集装置9移动到y1轴移动模组10上方或y2轴移动模组11上方，同时将第一带背光源平台12或第二带背光源平台13移动到图像采集装置9的下方。

所述x轴移动模组2加上y1轴移动模组10或y2轴移动模组11组成二轴联动，当图像处理控制主机发出采集表带高度的信号时，上述二轴联动会将带动激光测距传感器8、第一带背光源平台12或第二带背光源平台13移动到要采集的表带块上的坐标位置，激光测距传感器8完成表带的高度测量。

所述激光测距传感器8可以发出点激光测量物体的高度，接收到由图像处理控制主机发出的采集高度指令，测量当前的高度值，并将高度值传输回图像处理控制主机进行计算执行涂胶时涂胶阀7的下降距离。

所述x轴移动模组2、z轴移动模组4加上y1轴移动模组10或y2轴移动模组11组成三轴联动，当图像处理控制主机发出执行涂胶指令时，三轴联动根据图像处理控制主机提供的轨迹坐标带动涂胶阀7、第一带背光源平台12或第二带背光源平台13完成表带的表面涂胶工作。

所述涂胶阀7接收到了图像处理控制主机发出的执行涂胶指令后，涂胶阀7会将胶水均匀挤出，当接收到图像处理控制主机发出停止涂胶的指令后，涂胶阀7会停止供胶。

所述第一带背光源平台12与第二带背光源平台13将会人工放置待涂抹的表带，在背光源的作用下，表带的边缘轮廓特征更明显，图像采集装置9会采集到清晰的图像。

本发明实施例中，图像处理控制主机的工作流程如下：

信号触发：工人将表带放置在带光源平台上，然后点击图像处理控制主机操作界面按钮，图像处理控制主机接收到触发信号。

图像采集：图像处理控制主机接收到触发信号后，发出图像采集信号，x轴移动模组2、y1移动模组或y2移动模组将图像采集装置9和放置了表带的带背光源平台移动到图像采集点，图像采集装置9进行拍照采集图像，将采集的图像传输回图像处理控制主机。

图像预处理：图像处理控制主机采集到的表带图像进行图像阈值、图像分割等处理，初步定位表带的位置。

子模板图像：子模板图像是表带的每一个子块的轮廓图像，将表带的子模板图像录入到图像处理控制主机中，用于与采集回来的表带图像作匹配精确定位表带的具体位置。

模板匹配定位：将已录入的子模板图像与采集回来的表带图像通过图像处理算法进行模板匹配定位，精确找到表带的各个子块的轮廓平面坐标。

采集高度：图像处理控制主机发出采集高度指令，x轴移动模组2、y1移动模组或y2移动模组作出移动，把激光测距传感器8发出的激光点打在表带各个子块的中心坐标，测量出各个子块的高度值，并将高度值传输回图像处理控制主机。

轨迹规划：将模板匹配定位得到的各个子块的轮廓平面坐标加上采集高度得到的高度值得到涂胶的三维轨迹。

执行涂胶：图像处理控制主机发出，执行涂胶命令，各轴移动到轨迹的第一个点时图像处理控制主机发出开胶指令，涂胶阀7开胶向表带表面涂抹胶水，各轴按轨迹运行，当各轴移动到轨迹的最后一个点时，图像处理控制主机发出关胶指令，涂胶阀7关胶，涂胶完成，各轴回到原点。

从上述内容可知，本发明一种基于机器视觉的表带自动涂胶机通过图像采集装置9拍摄表带图像，然后通过图像处理控制主机对表带的位置进行快速精确定位，减少人工的干预，免去因人工涂胶出现的溢胶、漏胶现象，节省胶水用量，减少人工成本，降低工人的劳动强度。进一步，本发明采用两个放置表带的带背光源平台，在向一个平台放置表带时另一平台可以同时涂胶，提高工作的效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。