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自动螺丝锁付装备由于其可实现螺丝自动组装,具有生产效率高,成本低等优点广泛应用于玩具、电子产品、塑胶、汽车零部件、通讯设备、家电等制造行业,但目前常见螺丝锁付装备存在对夹具定位工件要求精度高,工件螺纹孔坐标信息录入操作繁琐及不能自行校正偏差、螺丝路径没有进行优化等问题,对于形状简单,螺纹孔数量少且分布规则的工件该类装备能高效的完成工作,但对于夹具无法做到精确定位,工件规格多,螺纹孔多且分布不规则的工件目前的螺丝锁付装备还不能实现稳定高效准确的螺丝锁付。所以针对上述问题,为了提高螺丝锁付装备锁付复杂工件时的效率和准确度,本文设计开发一套基于机器视觉的自动螺丝锁付装备,并对高精度的螺纹孔定位方法进行了研究分析,具体的工作内容如下:(1)对螺丝锁付的工艺及理论进行分析研究,得到螺丝锁付精度要求,同时在技术要求的基础上,制定了基于模块化思想的结构和控制系统的设计方案,并对螺丝锁付模块和自动上料模块结构进行了详细的设计、同时设计开发了自动螺丝锁付装备的硬件控制系统。(2)为保证视觉系统采集螺纹孔坐标信息准确性和稳定性,对Hexsight高精度机器视觉图像处理软件进行二次开发,在此基础上对装备实现高精度定位螺纹孔方法进行研究,分析了工件偏差产生原理及螺丝锁付路径优化算法,针对传统遗传算法的优势及缺陷,提出了基于改进型遗传算法对螺丝锁付路径进行优化,并得出最优的路径图,从而提出了基于视觉纠偏的路径择优定位法,实现自动螺丝锁付装备自行校正螺丝孔位偏差和锁付路径的优化。同时提出采用基于视觉的自动区域划分定位法,对工件螺丝孔坐标信息现场在线采集,实现了自动螺丝锁付装备对多种不同规格工件的高精度锁付。(3)基于面向对象的程序语言及多线程技术,利用模块化和层次化的设计思想开发了自动螺丝锁付装备的软件控制程序和人机交互界面,实现了对自动螺丝锁付装备高效简易的控制。(4)利用两种不同规格的工件进行螺丝锁付实验,验证了基于机器视觉的自动螺丝锁付装备的可靠性,同时通过采用不同螺纹孔定位方法的实验对比,验证了提出的两种定位方法的高效性和准确性,并探讨了所提出两种定位方法的选择使用准则。