[發(fā)明專利]自主定位智能點膠系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410107892.5
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103846192A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 仲思東;熊杰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B05C5/02
• 分類號: B05C5/02;B05C11/10;G05B19/19
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種自主定位智能點膠系統(tǒng)，其特征在于：包括相機（1）、支架（2）、X軸導軌（3）、Y軸導軌（4）、Z軸導軌（5）、導軌電機控制器（6）、光學平臺（7）、底座（8）、機頭備板（9）、膠筒（10）、點膠頭（11）和計算機（12），

在底座（8）的上方安裝光學平臺（7），在光學平臺（7）的長邊位置安裝X軸導軌（3），在短邊位置處位于X軸導軌（3）上方安裝Y軸導軌（4），在Y軸導軌（4）上安裝Z軸導軌（5），三個導軌的方向相互垂直，在Z軸導軌（5）上固定機頭備板（9），機頭備板（9）上固定膠筒（10）和點膠頭（11）；

在底座（8）邊上固定著支架（2），支架（2）頂部安裝相機（1），相機（1）位置處于光學平臺（7）的正上方，在底座（8）內(nèi)部放置導軌電機控制器（6），導軌電機控制器（6）、相機（1）分別連接計算機（12）。

2.根據(jù)權利要求1所述的自主定位智能點膠系統(tǒng)，其特征在于：相機（1）光軸與光學平臺（7）表面垂直，視場覆蓋光學平臺（7），相機（1）通過USB數(shù)據(jù)線穿過支架（2）內(nèi)部和底座（8）內(nèi)部連接計算機（12）。

3.根據(jù)權利要求1所述的自主定位智能點膠系統(tǒng)，其特征在于：計算機（12）執(zhí)行基于機器視覺和圖像測量的數(shù)據(jù)處理過程控制點膠操作，包括以下步驟，

步驟1，讀取設計圖形，提取內(nèi)輪廓上端點和外輪廓上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標；所述外輪廓確定待點膠的片狀物體的形狀，所述內(nèi)輪廓表示片狀物體上芯片的位置；

步驟2，確定圖像坐標系到相機坐標系的轉換關系，計算出相機坐標系到點膠機坐標系的轉換關系，從相機獲取待點膠的片狀物體的圖像，對其進行閾值分割，提取出芯片；

步驟3，提取出圖像中外輪廓上的端點位置，計算出圖像中片狀物體的位置相對于設計圖形位置關于某個外輪廓端點的旋轉量，內(nèi)輪廓端點為芯片端點，結合設計圖形中芯片上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標，提取出芯片端點的點膠位置；

步驟4，在每個芯片邊緣位置上，搜索導線的起始點，并以在8領域范圍搜索灰度值最低的相鄰像素作為導線像素，直到搜索到另一個芯片位置上結束，得到每條導線的圖像位置，并提取出每條導線上的點膠位置；

步驟5，將點膠位置數(shù)據(jù)傳給導軌電機控制器，控制導軌運行到指定位置完成點膠操作。

4.根據(jù)權利要求3所述的自主定位智能點膠系統(tǒng)，其特征在于：步驟1中，提取內(nèi)輪廓上端點和外輪廓上端點在設計圖形坐標系下的設計坐標，實現(xiàn)方式包括以下步驟，

步驟1.1，導入設計圖形的文件，讀取直線、圓弧、多段線和圓這4種圖元數(shù)據(jù)，及圖形邊界的數(shù)據(jù)；

步驟1.2，若有圓或者閉合的多段線處于圖形邊界上，則該圓或閉合的多段線為外輪廓，轉入步驟1.4；否則，外輪廓是由直線、圓弧和多段線組合而成，進入步驟1.3；

步驟1.3，從直線、圓弧、和多段線的圖元數(shù)據(jù)中尋找出一條圖元處于圖形邊界上，以該條圖元為外輪廓圖元，其兩個端點為外輪廓端點，在剩余圖元中搜索，若某條圖元的端點與外輪廓端點重合，則該條圖元的另一個端點和另一個外輪廓端點組成新的外輪廓端點，按此不斷搜索，直到得到一個閉合的外輪廓；

步驟1.4，在得到外輪廓后，從剩余的圖元中提取內(nèi)輪廓；若剩余的圖元存在不處于圖形邊界上的圓或閉合的多段線圖元，則這些圓或閉合的多段線，獨自構成內(nèi)輪廓；去除這些圓或閉合多段線圖元后，在剩余的圖元中，內(nèi)輪廓是由多個圖元組成，取其中一條圖元記為內(nèi)輪廓圖元，端點為內(nèi)輪廓端點，在剩余圖元中搜索，若某條圖元的端點與內(nèi)輪廓端點重合，該條圖元的另一個端點和另一個內(nèi)輪廓端點組成新的內(nèi)輪廓端點，以此類推，直到得到一個閉合的內(nèi)輪廓，按此提取出所有的內(nèi)輪廓位置。

5.根據(jù)權利要求3所述的自主定位智能點膠系統(tǒng)，其特征在于：步驟2中，計算出相機坐標系到點膠機坐標系的轉換關系實現(xiàn)方式為，拍攝已知點膠位置坐標的膠點的圖像，計算出膠點在相機坐標系下的坐標，然后用最小二乘法計算出這些膠點從相機坐標系到點膠機坐標系的平移和旋轉變換的矩陣參數(shù)。