[发明专利]一种用于笔记本电池自动装盒的视觉检测和控制系统

权利要求书

1.一种用于笔记本电池自动装盒的视觉检测和控制系统，其特征在于： 

该系统包括：CCD摄像头C₂（1）、CCD摄像头C₁（2）、PLC可编程控制器（3）、机械手J₁（4）、机械手J₂（5），扭转台（6）和电源（7）；PLC可编程控制器（3）的CPU（32）通过总线（31）与CCD摄像头C₂（1）及CCD摄像头C₁（2）相连，并通过I/O口（33）与机械手J₁（4），机械手J₂（5）和扭转台（6）相连，电源（7）通过电源线分别为CCD摄像头C₂（1）、CCD摄像头C₁（2）、PLC可编程控制器（3）、机械手J₁（4）、机械手J₂（5）、扭转台（6）供电，生产线和扭转台平行设置，CCD摄像头C₁（2）安装在生产线工位A上方，CCD摄像头C₂（1）安装在扭转台B正上方，在扭转台（6）上设有六个电池卡槽K₁，K₂，K₃，K₄，K₅，K₆，并在每个电池卡槽中心底部开设矩形孔洞，在每一卡槽下方分别放置朝上照射的白色可见光源，在电池卡槽K₃左下角垂直水平方向设置一旋转轴Z₁，在K₄右上角垂直水平方向设置一旋转轴Z₂，使得K₁，K₂可绕Z₁逆时针旋转180度，K₅，K₆可绕Z₂逆时针旋转180度，机械手J₁（4）和机械手J₂（5）末端都带有磁性吸盘。 

2.根据权利要求1所述视觉检测和控制系统，其特征在于： 

所述机械手J₁（4）负责将电池从生产线上抓取后并放到扭转台上的卡槽内； 

所述机械手J₂（5）负责将扭转后的电池抓取后放置到电池盒内； 

所述CCD摄像头C₁（2）负责生产线上笔记本电池图像的采集； 

所述CCD摄像头C₂（1）负责扭转台B上6个卡槽及其中心白色可见光图像的采集。 

3.根据权利要求1所述视觉检测和控制系统，其特征在于： 

所述PLC可编程控制器的内存（34）中的软件模块主要包括： 

用于检测笔记本电池图像边缘的检测模块（341）； 

用于计算笔记本电池柱体轴线角的第一计算模块（342）； 

用于计算笔记本电池中心坐标的第二计算模块（343）； 

用于确认笔记本电池正负极的确认模块（344）； 

用于计算在初始坐标系中笔记本电池中心坐标的第三计算模块（345）； 

用于对图像进行去噪处理和连通性处理的处理模块（346）； 

用于确定电池安放位置的辨识模块（347）； 

用于通过扭转机构将电池正负极依次对接的扭转模块（348）。 

4.根据权利要求1所述视觉检测和控制系统，其特征在于： 

检测模块（341）通过一种改进的Roberts边缘算法检测笔记本电池图像的边缘； 

柱体轴线角计算模块（342）通过Hough变换计算笔记本电池柱体轴线的极角θ； 

中心坐标值计算模块（343）分别用于：坐标转换和计算笔记本电池中心点坐标； 

电池正负极辨识模块（344）通过比较所求横坐标值确定笔记本电池正极和负极的位置； 

初始坐标系中中心坐标值计算模块（345）通过给定公式计算在新坐标系下的横、纵坐标值； 

图像去噪和连通性处理模块处理模块（346）通过二值化处理法、遍历算法、水平投影法对图像进行噪声去除和连通性处理； 

电池正负极辨识模块（347）通过模板匹配法确定笔记本电池应当安放的位置； 

扭转模块（348）通过扭转机构，将笔记本电池正负极依次对接排列。