本发明专利技术公开了一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，包括抓取机构和图像采集机构，抓取机构设置在图像采集机构的一侧；所述图像采集机构由工业摄像机、工业镜头和光源组成，工业摄像机通过USB接口通讯连接计算机，计算机内置有图像处理系统。本发明专利技术目的在于将视觉检测系统应用于石英钟刻度盘的装配过程，实现智能化、自动化装配，改进石英钟的装配工艺和降低石英钟的生产成本，同时提高石英钟的制造精度和计时精度，视觉采用机器替代人眼，为图像的采集和处理实现智能识别与定位工作，在石英钟的装配工艺中不仅仅填充石英钟制造业关于智能化方面的空白，也可以为类似的装配工艺作为先导，促进视觉检测系统在工业应用的发展。
【技术实现步骤摘要】
一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置
本专利技术涉及刻度盘图像识别
，具体为一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置。
技术介绍
随着工业迎来4.0的智能化时代，发展智能工厂和智能制造产业已经成为世界各个工业大国的共识。智能制造过程十分复杂，都是在传统的制造业或半自动化制造业基础上进行改进，通常由多个环节构成，每一个环节都采用一到多种智能制造装备完成。智能制造装备的环境感知和智能控制技术是高适应性、高精度、智能化作业的根本保障，也是研制智能制造装备必须首先解决的技术难题。传统的感知控制方法无法满足智能制造装备实时、高精度、模块化、无损感知等需求，而机器视觉检测控制技术则为该技术难题的解决提供了一种最优方案，因此机器视觉检测控制技术成为国内外研究的热点。视觉检测系统就是用工业相机代替人眼睛去完成识别.测量.定位等功能。一般视觉检测系统由相机、镜头、光源组合合成，可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用视觉检测系统能有效的提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判，提高制造精度。为了迎接和适应智能化工业时代，机器视觉检测控制技术也开始了飞速的发展，应用面越来越广。目前全世界的视觉检测系统从构成模式上主要分为两大类：基于X86获X64架构的PC系统和基于ARM架构的嵌入式系统。PC系统是比较传统的方式，也是视觉检测系统最早的形式。但随着视觉检测系统的不断深入开发和为了适应更加复杂的工业制造环境，开发出了基于ARM架构的嵌入式系统。常规视觉检测系统一般由前端图像采集、图像处理模块和IO通讯模块三部分组成。因此，在国内外将视觉检测系统应用于不同的工业上，都是研究的热点与难点，随着视觉检测系统的发展，也为石英钟刻度盘的智能化、自动化装配提供了理论依据和基础可能。在石英钟刻度盘上，其刻度相比于刻度盘相对体积较小，而且工业环境条件恶劣，与一般的图像处理系统相比，对图像质量提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，将视觉检测系统应用于石英钟刻度盘的装配过程，实现智能化、自动化装配，改进石英钟的装配工艺和降低石英钟的生产成本，同时提高石英钟的制造精度和计时精度，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，包括抓取机构和图像采集机构，抓取机构设置在图像采集机构的一侧；所述图像采集机构由工业摄像机、工业镜头和光源组成；所述工业摄像机安装在相机固定板的上端面，在相机固定板的下端面安装有与工业摄像机位置相对应的工业镜头；所述相机固定板的一端固定在立柱上，立柱的侧壁上焊接有光源固定板，光源固定板上放置光源，光源设置在工业镜头的下方；所述工业摄像机通过USB接口通讯连接计算机，工业摄像机内置有图像采集模块，工业摄像机通过采集窗口由图像采集模块对摄像头拍摄的图片进行图像采集；所述计算机采用Halcon进行编程，由一千多个各自独立的函数，以及底层的数据管理核心构成，并且支持Windows，Linux和MacOSX操作环境，整个函数库通过C，C++，C#，Visualbasic和Delphi多种普通编程语言访问，在计算机内还设置有有图像处理系统，图像处理系统包括图像预处理模块、图像分析模块和图像识别模块；所述图像预处理模块采用char_threshold函数进行阈值分割获取图像；所述图像分析模块采用区域内目标转换提取图像轮廓；所述图像识别模块采用图形轮廓匹配法计算出其差异角度并显示出来，再提取此数据输出处理。进一步地，所述抓取机构和图像采集机构均安装在工作台上，工作台上还安装有用于与抓取机构和图像采集机构配套使用的进料机构、出料机构、粘接机构和旋转机构。进一步地，所述抓取机构由真空吸盘、气动滑台和伺服电机以及配套的行星齿轮减速器组成，气动滑台的一侧固定有气缸固定板，气缸固定板的上端与减速器连板通过螺钉固定，气动滑台的另一侧固定连接气缸连接板，气缸连接板的下端通过螺钉连接减速器安装板，减速器安装板的上方安装行星齿轮减速器，行星齿轮减速器上连接伺服电机，在减速器安装板的下端安装减速器连轴，减速器连轴的一端连接在行星齿轮减速器内，另一端连接在固定盘压盘和固定盘托盘内，固定盘压盘、固定盘托盘与减速器连轴之间通过螺钉固定，在固定盘压盘和固定盘托盘之间压合有吸盘固定盘，真空吸盘设置有多组安装在吸盘固定盘上。进一步地，所述光源的亮度可调。进一步地，所述工业摄像机在拍摄前预先设置相应的拍摄参数。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，目的在于将视觉检测系统应用于石英钟刻度盘的装配过程，实现智能化、自动化装配，改进石英钟的装配工艺和降低石英钟的生产成本，同时提高石英钟的制造精度和计时精度，视觉采用机器替代人眼，是人工智能的一个分支，主要作用为图像的采集和处理，实现智能识别与定位工作，将视觉检测系统引入石英钟的装配工艺，不仅仅填充石英钟制造业关于智能化方面的空白，也可以为类似的装配工艺作为先导，促进石英钟产品在国际地位竞争力的同时，也促进视觉检测系统在工业应用的发展。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的抓取机构结构示意图；图3为本专利技术的图像采集机构结构图；图4为本专利技术的char_threshold函数阈值分割图；图5为本专利技术的轮廓提取效果图；图6为本专利技术的图像处理系统模块图。图中：1抓取机构、10固定盘托盘、101吸盘固定盘、11真空吸盘、12气动滑台、13伺服电机、14行星齿轮减速器、15气缸固定板、16气缸连接板、17减速器安装板、18减速器连轴、19固定盘压盘、2图像采集机构、21工业摄像机、22工业镜头、23光源、24相机固定板、25立柱、26光源固定板、27图像采集模块、3计算机、31图像预处理模块、32图像分析模块、33图像识别模块、4工作台、进料机构5、6出料机构、7粘接机构、8旋转机构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术实施例中：一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，包括抓取机构1和图像采集机构2，抓取机构1和图像采集机构2均安装在工作台4上，工作台4上还安装有用于与抓取机构1和图像采集机构2配套使用的进料机构5、出料机构6、粘接机构7和旋转机构8；抓取机构1由真空吸盘11、气动滑台12和伺服电机13以及配套的行星齿轮减速器14组成，气动滑台12的一侧固定有气缸固定板15，气缸固定板15的上端与减速器连板25通过螺钉固定，气动滑台12的另一侧固定连接气缸连接板16，气缸连接板16的下端通过螺钉连接减速器安装板17，减速器安装板17的上方安装行星齿轮减速器14，行星齿轮减速器14上连接伺服电机13，在减速器安装板17的下端安装减速器连轴18，减速器连轴18的一端连接在行星齿轮减速器14内，另一端连接在固定盘压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，其特征在于，包括抓取机构(1)和图像采集机构(2)，抓取机构(1)设置在图像采集机构(2)的一侧；所述图像采集机构(2)由工业摄像机(21)、工业镜头(22)和光源(23)组成；所述工业摄像机(21)安装在相机固定板(24)的上端面，在相机固定板(24)的下端面安装有与工业摄像机(21)位置相对应的工业镜头(22)；所述相机固定板(24)的一端固定在立柱(25)上，立柱(25)的侧壁上焊接有光源固定板(26)，光源固定板(26)上放置光源(23)，光源(23)设置在工业镜头(22)的下方；所述工业摄像机(21)通过USB接口通讯连接计算机(3)，工业摄像机(21)内置有图像采集模块(27)，工业摄像机(21)通过采集窗口由图像采集模块(27)对摄像头拍摄的图片进行图像采集；所述计算机(3)采用Halcon进行编程，由一千多个各自独立的函数，以及底层的数据管理核心构成，并且支持Windows，Linux和Mac OS X操作环境，整个函数库通过C，C++，C#，Visual basic和Delphi多种普通编程语言访问，在计算机(3)内还设置有有图像处理系统，图像处理系统包括图像预处理模块(31)、图像分析模块(32)和图像识别模块(33)；所述图像预处理模块(31)采用char_threshold函数进行阈值分割获取图像；所述图像分析模块(32)采用区域内目标转换提取图像轮廓；所述图像识别模块(33)采用图形轮廓匹配法计算出其差异角度并显示出来，再提取此数据输出处理。...
【技术特征摘要】
1.一种石英钟刻度盘智能识别与自动抓取装置，其特征在于，包括抓取机构(1)和图像采集机构(2)，抓取机构(1)设置在图像采集机构(2)的一侧；所述图像采集机构(2)由工业摄像机(21)、工业镜头(22)和光源(23)组成；所述工业摄像机(21)安装在相机固定板(24)的上端面，在相机固定板(24)的下端面安装有与工业摄像机(21)位置相对应的工业镜头(22)；所述相机固定板(24)的一端固定在立柱(25)上，立柱(25)的侧壁上焊接有光源固定板(26)，光源固定板(26)上放置光源(23)，光源(23)设置在工业镜头(22)的下方；所述工业摄像机(21)通过USB接口通讯连接计算机(3)，工业摄像机(21)内置有图像采集模块(27)，工业摄像机(21)通过采集窗口由图像采集模块(27)对摄像头拍摄的图片进行图像采集；所述计算机(3)采用Halcon进行编程，由一千多个各自独立的函数，以及底层的数据管理核心构成，并且支持Windows，Linux和MacOSX操作环境，整个函数库通过C，C++，C#，Visualbasic和Delphi多种普通编程语言访问，在计算机(3)内还设置有有图像处理系统，图像处理系统包括图像预处理模块(31)、图像分析模块(32)和图像识别模块(33)；所述图像预处理模块(31)采用char_threshold函数进行阈值分割获取图像；所述图像分析模块(32)采用区域内目标转换提取图像轮廓；所述图像识别模块(33)采用图形轮廓匹配法计算出其差异角度并显示出来，再提取此数据输出处理。2.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈丙三，赖晓彬，黄迪程，魏浚宏，黄卫东，李春雨，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35
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