[发明专利]一种自动锁螺丝方法及装置

权利要求书

1.一种自动锁螺丝方法，包括对工件进行螺丝孔位置检测，然后将螺丝锁到工件上检测出位置的螺丝孔中，其特征在于，所述的螺丝孔位置检测具体包括下述步骤：影像采集、影像处理、坐标提取；

所述影像采集步骤用于采集光源照射下的工件的图像；

所述影像处理步骤用于在所述图像所在的平面建立坐标系，对所述图像进行处理得到螺丝孔区域；

所述坐标提取步骤用于检测所述螺丝孔区域中螺丝孔的中心点坐标值。

2.根据权利要求1所述的一种自动锁螺丝方法，其特征在于，所述坐标提取步骤具体包括：

测量出所述图像中螺丝孔区域的中心点坐标值；

对所述图像进行Canny算子边缘提取测量出螺丝孔区域的全部边缘点及其坐标值；

分别测量出所述螺丝孔区域的全部边缘点与其重心的距离，根据所述距离的大小将所述螺丝孔区域的全部边缘点分成一个或多个集合；

查找在所述螺丝孔区域的边缘点集合所形成螺丝孔区域的边界线的一条弦，所述弦与其中点和相应螺丝孔区域重心的连线相垂直；

利用弦的端点的梯度过圆心，测量得到所述螺丝孔中心的坐标值。

3.根据权利要求1所述的一种自动锁螺丝方法，其特征在于，还包括优选锁螺丝工作路径的步骤，所述将螺丝锁到工件上检测出位置的螺丝孔的过程按优选出的工作路径进行。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种自动锁螺丝方法，其特征在于，所述影像处理步骤还包括对所述图像进行滤波、锐化和分割的过程。

5.一种自动锁螺丝装置，包括主机、控制部分、执行部分、工作头部、外部数据导入模块、显示部分，主机用于控制和管理各组成部分，控制部分用于控制执行部分的工作，工作头部在控制部分的控制下完成锁螺丝的工作，其特征在于，还包括影像采集系统、光源、影像处理单元、坐标提取单元，所述影像采集系统用于采集工件的图像并发送到所述影像处理单元，所述光源用于给工件曝光照射，所述影像处理单元用于在所述图像所在的平面建立坐标系，然后对所述图像进行检测得到螺丝孔区域并发送到坐标提取单元，所述坐标提取单元用于测量所述图像中螺丝孔的中心点精确坐标并发送给主机，所述光源的曝光时间及频率由控制部分进行控制；所述的外部数据导入模块，能够导入螺丝孔中心的坐标值、螺丝参数、工件的材料属性。

6.根据权利要求5所述的一种自动锁螺丝装置，其特征在于，所述坐标提取单元包括：

测量所述图像中螺丝孔区域的重心坐标的模块；

对所述图像进行Canny算子边缘提取测量出螺丝孔区域的全部边缘点及其坐标的模块；

分别测量出所述螺丝孔区域的全部边缘点与其重心的距离，根据所述距离的大小将所述螺丝孔区域的全部边缘点分成一个或多个集合的模块；

查找在所述螺丝孔区域的边缘点集合所形成螺丝孔区域的边界线的一条弦的模块，所述弦与其中点和相应螺丝孔区域重心的连线相垂直；

利用弦的端点的梯度过圆心，测量得到所述螺丝孔中心的坐标的模块。

7.根据权利要求5所述的一种自动锁螺丝装置，其特征在于，所述的执行部分包括控制工作头部在平面方向上移动的两个步进电机、控制工作头部上下移动的步进电机、控制工作头部旋转的步进电机、螺丝排列机和螺丝传送机构；所述的显示部分包括LCD液晶屏和报警灯，所述LCD液晶屏连接于所述主机，用于显示所述自动锁螺丝装置的工作状态、工作头部的坐标位置、工作头部的工作路径；所述报警灯用于对所述自动锁螺丝装置的异常工作状态情况进行报警提示；所述的主机上包括上层软件单元，用于优选工作头部的工作路径、管理操作人员指定的工作头部的工作路径、进行螺丝参数设置。

8.根据权利要求5所述的一种自动锁螺丝装置，其特征在于，还包括传感器部分和网络接口模块；所述传感器部分包括控制工作头部平面方向位置的一个或多个限位传感器、上下移动位置的一个或多个限位传感器、检测螺丝位置的位置传感器、控制螺丝输送的进出料传感器、检测螺丝旋紧状态的扭力传感器、检测工作头部下降状态的压力传感器；通过所述网络接口模块，所述自动锁螺丝装置能够连接到局域网或因特网。

9.根据权利要求5所述的一种自动锁螺丝装置，其特征在于，所述的光源为LED光源，所述的LED光源包括红、绿、蓝三种。

10.根据权利要求5-9之一所述的一种自动锁螺丝装置，其特征在于，所述的影像处理单元内包括将所述图像进行滤波、锐化和分割的模块。