一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统技术方案

本发明专利技术属于螺丝机作业管理领域，具体公开提供了一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，包括工件基本信息识别模块、螺丝型号匹配分析模块、螺丝机初始设置信息获取模块、批头操作信息分析模块、工件操作过程监测与分析模块、工件操作质量监测与分析模块、材料信息库和预警终端；通过采集工件的基本信息，对螺丝机的螺丝型号、螺丝机批头的操作信息、工件的操作过程以及工件的操作质量进行分析，有效的解决了目前螺丝机仅针对单一型号的螺丝进行分析的问题，实现了多类型孔位的操作分析，大幅度提升了螺丝机作业参数分析的精准性和可靠性，保障了螺丝机的作业质量和作业效率。业效率。业效率。

A screw machine operation parameter acquisition and analysis system based on machine vision

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统


[0001]本专利技术属于螺丝机作业管理领域，涉及到一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统。

技术介绍

[0002]人们日常生活中，许多经常运用的产品都是经过设备加工而成的，小到电子行业，大到重工业，都少不了要应用到螺丝，在此背景下，螺丝机逐渐取代传统的锁螺丝方式，为了保障螺丝的锁入效果，需要对螺丝机的操作作业参数进行分析。
[0003]目前对螺丝机的操作作业参数分析只停留在螺丝机的锁入过程，如根据螺丝机的设定操作参数对螺丝机的转动角度、批头的下降距离以及螺丝机工作时长等进行修订，很显然，目前对螺丝机的操作参数分析还存在以下几点不足：1、目前螺丝机的操作参数分析针对的是单一型号的孔位，即对单一型号的螺丝进行分析，当工件孔位存在多种时，当前模式明显不适用，存在一定的局限性，无法保障螺丝机作业参数分析的精准性和可靠性，同时还无法保障螺丝机的作业效率和作业质量。
[0004]2、目前对螺丝机的操作参数分析针对的是螺丝锁入过程，没有螺丝锁入完成后进行二次复检，进而无法保障工件中螺丝的锁入质量和锁入效果，同时通过单一的过程检测，存在一定的误差，也无法提高工件螺丝错锁、漏锁的检测效率和处理效率。
[0005]3、目前对螺丝机的操作参数分析没有对螺丝机的作业路径进行分析，当工件中存在多个孔位时，螺丝机作业路径的选取是提高螺丝机作业效率的重要保障，当前没有对此进行分析，无法提高螺丝机的作业效率，也无法确保螺丝机的作业规范性，同时还无法提高螺丝机的作业执行效果。

技术实现思路

[0006]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，该系统包括：工件基本信息识别模块，用于当工件传送装置中的工件传送至工件初步检测区域时，暂停工件传送装置运行，并启动工件初步检测区域内的三维高清摄像头对该工件进行图像采集，识别得到该工件对应的基本信息。
[0008]螺丝型号匹配分析模块，用于基于该工件对应的基本信息，分析得到该工件各孔位对应的需求螺丝型号。
[0009]螺丝机初始设置信息获取模块，用于获取螺丝机对应的初始设置信息，其具体包括批头类型、各类型批头对应的匹配螺丝型号和各类型批头对应的初始设置位置。
[0010]批头操作信息分析模块，用于基于该工件对应的基本信息、该工件各孔位对应的需求螺丝型号和螺丝机初始设置信息，分析得到该螺丝机对应的批头操作信息。
[0011]工件操作过程监测与分析模块，用于当该螺丝机批头操作信息完成确认后，通过
螺丝机作业区域内的高清摄像头对螺丝机作业过程进行视频采集，从中识别出螺丝机对应的作业过程参数，进而分析得到螺丝机操作过程符合指数，并将螺丝机操作过程符合指数与设定的标准操作过程符合指数进行对比，若螺丝机操作过程符合指数小于设定的标准操作过程符合指数，则判断螺丝机操作状态为异常状态，反之则判断螺丝机操作状态为正常状态。
[0012]工件操作质量监测与分析模块，用于当该工件完成螺丝锁入并传送至质量检测区域时，暂停工件传送装置运行，启动质量检测区域中的三维高清摄像头对该工件进行图像采集，从中识别得到该工件对应的螺丝锁入信息，并分析得到工件螺丝锁入质量评估指数，同时确认该工件对应的质量状态。
[0013]材料信息库，用于存储各规格孔位对应的孔深和孔径，还用于存储各规格孔位对应的匹配螺丝型号。
[0014]预警终端，用于当螺丝机操作状态为异常状态或者该工件对应的质量状态为预警状态时，启动预警设备进行预警。
[0015]于本专利技术一优选实施例，所述该工件对应的基本信息包括端点数目、孔位数目、各孔位对应的位置、各孔位对应的孔径和各孔位对应的孔深。
[0016]于本专利技术一优选实施例，所述分析得到该工件各孔位对应的需求螺丝型号，具体分析过程如下：从该工件对应的基本信息中提取各孔位对应的孔深和孔径。
[0017]从材料信息库中提取各规格孔位对应的孔深和孔径。
[0018]将该工件各孔位对应的孔深和孔径与各规格孔位对应的孔深和孔径进行对应对比，筛选得到该工件各孔位对应的规格。
[0019]基于该工件各孔位对应的规格，从材料信息库中定位出该工件各孔位对应的匹配螺丝型号，由此将其作为该工件各孔位对应的需求螺丝型号。
[0020]于本专利技术一优选实施例，所述分析得到该螺丝机对应的批头操作信息，具体分析过程如下：从该工件对应的基本信息中提取端点数目和各孔位对应的位置，并以工件中的任意一个端点作为坐标原点构建工件孔位坐标系，进而获取各孔位对应的位置坐标。
[0021]基于该工件各孔位对应的需求螺丝型号和各类型批头对应的匹配螺丝型号，对比得出该工件各孔位对应的匹配批头类型，进而将各孔位对应的匹配批头类型进行相互对比，统计得到该工件对应的各类型匹配批头，并提取该工件各类型匹配批头对应的匹配孔位信息，其中，匹配孔位信息包括匹配孔位数目和各匹配孔位对应的位置。
[0022]将该工件对应的各类型匹配批头记为各执行操作批头，将各执行操作批头按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...i，...n。
[0023]根据各执行操作批头中各匹配孔位对应的位置，提取各匹配孔位对应的位置坐标，进而依据分析公式分析得到各执行操作批头对应的操作优先指数，表示为第i个执行操作
批头中第t个匹配孔位对应的位置坐标，表示为第i个执行操作批头中第t+1个匹配孔位对应的位置坐标，表示为第i个执行操作批头对应的匹配孔位数目，为设定的孔位参考间距，t表示各匹配孔位的编号，t=1，2，......p，分别表示为设定的孔位数目、孔位间距差对应的影响权重。
[0024]将各执行操作批头对应的操作优先指数按照从大至小的顺序进行排序，得到各执行操作批头对应的操作顺序。
[0025]根据各执行操作批头各匹配孔位对应的位置，构建各执行操作批头对应的各操作路径，进而得到各执行操作批头各操作路径对应的长度。
[0026]基于各操作路径对应的长度，确认各执行操作批头对应的目标操作路径，并将各执行操作批头对应的操作顺序和目标操作路径作为该螺丝机对应的批头操作信息。
[0027]于本专利技术一优选实施例，所述确认各执行操作批头对应的目标操作路径，具体确认过程如下：基于各执行操作批头对应的操作顺序，从中提取首次执行操作批头，并获取首次执行操作批头对应的初始设置位置。
[0028]基于首次执行操作批头对应的各操作路径，从中提取首位操作匹配孔位位置，进而获取首次执行操作批头初始设置位置与其各目标操作路径中首位操作匹配孔位位置之间的距离，并记为首次执行孔位距离，依据计算公式计算得到首次执行操作批头中各操作路径对应的优选评估指数，e表示自然数，表示为首次执行操作批头中第d个操作路径对应的长度，表示为首次执行操作批头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，其特征在于：该系统包括：工件基本信息识别模块，用于当工件传送装置中的工件传送至工件初步检测区域时，暂停工件传送装置运行，并启动工件初步检测区域内的三维高清摄像头对该工件进行图像采集，识别得到该工件对应的基本信息；螺丝型号匹配分析模块，用于基于该工件对应的基本信息，分析得到该工件各孔位对应的需求螺丝型号；螺丝机初始设置信息获取模块，用于获取螺丝机对应的初始设置信息，其具体包括批头类型、各类型批头对应的匹配螺丝型号和各类型批头对应的初始设置位置；批头操作信息分析模块，用于基于该工件对应的基本信息、该工件各孔位对应的需求螺丝型号和螺丝机初始设置信息，分析得到该螺丝机对应的批头操作信息；工件操作过程监测与分析模块，用于当该螺丝机批头操作信息完成确认后，通过螺丝机作业区域内的高清摄像头对螺丝机作业过程进行视频采集，从中识别出螺丝机对应的作业过程参数，进而分析得到螺丝机操作过程符合指数，并将螺丝机操作过程符合指数与设定的标准操作过程符合指数进行对比，若螺丝机操作过程符合指数小于设定的标准操作过程符合指数，则判断螺丝机操作状态为异常状态，反之则判断螺丝机操作状态为正常状态；工件操作质量监测与分析模块，用于当该工件完成螺丝锁入并传送至质量检测区域时，暂停工件传送装置运行，启动质量检测区域中的三维高清摄像头对该工件进行图像采集，从中识别得到该工件对应的螺丝锁入信息，并分析得到工件螺丝锁入质量评估指数，同时确认该工件对应的质量状态；材料信息库，用于存储各规格孔位对应的孔深和孔径，还用于存储各规格孔位对应的匹配螺丝型号；预警终端，用于当螺丝机操作状态为异常状态或者该工件对应的质量状态为预警状态时，启动预警设备进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，其特征在于：所述该工件对应的基本信息包括端点数目、孔位数目、各孔位对应的位置、各孔位对应的孔径和各孔位对应的孔深。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，其特征在于：所述分析得到该工件各孔位对应的需求螺丝型号，具体分析过程如下：从该工件对应的基本信息中提取各孔位对应的孔深和孔径；从材料信息库中提取各规格孔位对应的孔深和孔径；将该工件各孔位对应的孔深和孔径与各规格孔位对应的孔深和孔径进行对应对比，筛选得到该工件各孔位对应的规格；基于该工件各孔位对应的规格，从材料信息库中定位出该工件各孔位对应的匹配螺丝型号，由此将其作为该工件各孔位对应的需求螺丝型号。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的螺丝机作业操作参数采集分析系统，其特征在于：所述分析得到该螺丝机对应的批头操作信息，具体分析过程如下：从该工件对应的基本信息中提取端点数目和各孔位对应的位置，并以工件中的任意一个端点作为坐标原点构建工件孔位坐标系，进而获取各孔位对应的位置坐标；基于该工件各孔位对应的需求螺丝型号和各类型批头对应的匹配螺丝型号，对比得出
该工件各孔位对应的匹配批头类型，进而将各孔位对应的匹配批头类型进行相互对比，统计得到该工件对应的各类型匹配批头，并提取该工件各类型匹配批头对应的匹配孔位信息，其中，匹配孔位信息包括匹配孔位数目和各匹配孔位对应的位置；将该工件对应的各类型匹配批头记为各执行操作批头，将各执行操作批头按照预设顺序进行编号，依次标记为1,2，...i,...n；根据各执行操作批头中各匹配孔位对应的位置，提取各匹配孔位对应的位置坐标，进而依据分析公式分析得到各执行操作批头对应的操作优先指数，表示为第i个执行操作批头中第t个匹配孔位对应的位置坐标，表示为第i个执行操作批头中第t+1个匹配孔位对应的位置坐标，表示为第i个执行操作批头对应的匹配孔位数目，为设定的孔位参考间距，t表示各匹配孔位的编号，t=1,2,......p，分别表示为设定的孔位数目、孔位间距差对应的影响权重；将各执行操作批头对应的操作优先指数按照从大至小的顺序进行排序，得到各执行操作批头对应的操作顺序；根据各执行操作批头各匹配孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹立树，
申请(专利权)人：深圳市中弘凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：