点胶系统是一种将胶液点或涂在产品指定位置的自动化设备,并且大量应用于工业生产中,例如:IC封装、镜片粘接、汽车制造。随着我国工业化进程的不断推进,传统的点胶系统难以适应现代化生产要求,对智能点胶系统的需求日益增长。视觉检测技术作为非接触测量方法,可以快速定位工件,并提取点胶所需信息,是智能点胶系统的关键技术之一。本文以陶瓷器皿点胶应用为背景,基于坐标式机械本体,开发视觉点胶系统,实现工件的自动定位、点胶轮廓提取和机械手自动点胶作业功能。本文的主要研究内容如下:(1)分析点胶系统总体需求,确定结构本体为坐标式机械手。进行视觉系统和控制系统设计,选择上下位机二级分布式控制结构,其中,工业计算机为上位机,负责管理系统以及处理图像等,运动控制卡和图像采集卡为下位机,负责控制运动系统和图像采集功能。根据软件各部分具体分工不同,对软件系统进行模块化设计。(2)使用滤波算法进行图像预处理,减少噪声影响,获得高品质工件图像。通过阈值分割的方法得到轮廓区域,根据工件器型的不同分别使用形态学方法和细化算法确定工件点胶轮廓的位置。利用轮廓跟踪方法得到有序排列的轮廓点坐标,并通过轮廓周长、面积等信息筛选得到点胶轮廓。提出一种改进的轮廓多边形近似算法,使用特征点分割原轮廓,分段提取轮廓近似点,使轮廓近似点分布更均匀。(3)分析相机模型,使用张氏标定法对相机进行标定,获取相机内部参数和畸变参数。建立图像坐标系与世界坐标系的转换关系,并通过滴胶坐标比对的方法进行针头偏移标定。(4)阐述点胶工艺流程,具体分析点胶起点、过程和终点阶段容易出现的问题以及解决办法。通过实验探讨点胶高度对点胶质量的影响,提出基于激光测距传感器的点胶高度控制方案,并论证方案的有效性。利用实验系统开展点胶综合实验,测量得到的点胶系统重复定位精度满足实际使用需求,通过影像仪测量胶滴直径,验证点胶系统的一致性和稳定性。对6种工件进行点胶,对结果进行分析之后表明点胶系统在点胶效果方面满足工件点胶需求。