具体实施方式

该网络变压器的精准整脚装置，包括机架1、定位器2、上料器3、下料板4、整形头5、移动机构6、摄像头7、运动控制器和工业电脑（参见说明书附图1和2）。

机架1上装有定位器2（参见说明书附图1和2）。定位器2包括定位座8、压紧汽缸9、推送汽缸12和照明灯珠13（参见说明书附图3）。

定位座8的中部设置有导向滑槽14（参见说明书附图3）；导向滑槽14一侧通过压紧汽缸9装有压紧头15（参见说明书附图1和3）。导向滑槽14的宽度与网络变压器的宽度一致，网络变压器进入到导向滑槽14的内部后，只能在其内部来回滑动，而不能发生其它动作。工作时当网络变压器进入到导向滑槽14的内部后，压紧汽缸9可通过压紧头15将网络变压器压紧固定在导向滑槽14的内部。

导向滑槽14两侧上方的定位座8上对称设置有一排照明灯珠13（参见说明书附图3）。定位器2的定位座8上方通过支架装有摄像头7（参见说明书附图2）；摄像头7与工业电脑连接；工作时，当压紧头15将网络变压器压紧固定在导向滑槽14的内部后，照明灯珠10即可提供照明，摄像头7即可对其进行拍摄成像。

定位器2一端呈倾斜状连接有上料器3（参见说明书附图1和2）；上料器3包括底板37、压块38和下料汽缸39（参见说明书附图4）；定位座8一端呈倾斜状连接有底板37；底板37上设置有储料滑槽18（参见说明书附图4和5）；储料滑槽18的宽度与网络变压器的宽度一致，网络变压器进入到储料滑槽18的内部后，只能在其内部来回滑动，而不能发生其它动作。

储料滑槽18的底端设置有限位块16；工作时，当网络变压器进入到储料滑槽18的底端时，限位块16即可对其进行限位，达到了防止网络变压器滑出储料滑槽18问题的发生。

限位块16一侧设置有导向溜槽17；导向溜槽17侧边与储料滑槽18连通（参见说明书附图4和5）；储料滑槽18下端另一侧装有下料汽缸39；下料汽缸39与导向溜槽17呈相向设置（参见说明书附图4和5）。导向溜槽17的下端与定位座8上的导向滑槽14呈相向设置。

下料汽缸39工作时，可将位于储料滑槽18底端的网络变压器推送至导向溜槽17的内部，进入到导向溜槽17的网络变压器将在自身重力的作用下沿着导向溜槽17的斜面进入到定位座8的导向滑槽14上。

储料滑槽18另一端上方的底板37上装有压块38（参见说明书附图4和5）；压块38与底板37之间设置有导管卡孔19；导管卡孔19与储料滑槽18连通（参见说明书附图4）；如此设置导管卡孔19的目的在于：以使工作时，可将装有待整脚工件的包装管插入到导管卡孔19内，而后包装管内的工件将在自身重力的作用下滑入到储料滑槽18中，如此即可自动完成上料动作。

定位器2另一端呈倾斜状连接有下料板4（参见说明书附图2）；下料板4上设置有接料滑槽20；接料滑槽20与定位座8的导向滑槽14一端连通。工作时，可将空的包装管放置到接料滑槽20的内部后，完成整脚的网络变压器将沿着接料滑槽20进入到包装管中完成下料动作。

导向滑槽14一端上料器3下方的机架1上装有推送汽缸12（参见说明书附图2）；设置推送汽缸12的目的在于：以使工作时，网络变压器进入到导向滑槽14的内部后，推送汽缸12动作可将网络变压器推送至摄像头7的下方，由于推送汽缸12每次动作的行程一致，因此其每次动作都能够将网络变压器推送至指定位置，从而避免了网络变压器偏离工作位置问题的发生。

定位器2内侧的机架1上通过移动机构6装有整形头5（参见说明书附图1）；移动机构6包括纵向丝杆21、横向丝杆22、纵移滑板23、横移滑块24、驱动电机A25、驱动电机B26、蜗杆27和蜗轮28（参见说明书附图1）。

机架1上通过滑轨滑动装有纵移滑板23；纵移滑板23下方的机架1上通过轴承座对称装有两组纵向丝杆21；纵向丝杆21与纵移滑板23相连接；纵向丝杆21一端的机架1上通过驱动电机A25装有蜗杆27；蜗杆27通过蜗轮28与纵向丝杆21一端相连接；驱动电机A25通过蜗杆27和蜗轮28带动纵向丝杆21转动过程中，纵向丝杆21即可驱动纵移滑板23在机架1纵向来回移动。

纵移滑板23上通过滑轨滑动装有横移滑块24；横移滑块24下方的纵移滑板23上通过驱动电机B26装有横向丝杆22；横向丝杆22与横移滑块24相连接（参见说明书附图1和6）；驱动电机B26工作时，可通过横向丝杆22驱动横移滑块24在纵移滑板23横向来回滑动。

横移滑块24上装有整形头5（参见说明书附图6）。横移滑块24动作时可带动整形头5同步移动。整形头5包括立板29、转轮33、传动带34、整形电机32、整形针管10、升降条31、连接块35、缓冲弹簧36和衔接套11（参见说明书附图7和8）。

横移滑块24上固装有立板29；立板29上通过对称设置的导轮30滑动装有升降条31；升降条31在导轮30的引导下可沿着其上下滑动。

升降条31上方的立板29上通过整形电机32装有转轮33（参见说明书附图1和7）；整形电机32工作时可带动转轮33同步转动。

转轮33的一侧通过传动带34与升降条31的上端连接（参见说明书附图7）；转轮33逆时针转动时，可将传动带34缠绕在转轮33的表面从而达到了拉动升降条31上移的目的；而当转轮33顺时针转动过程中，转轮33会将缠绕在其上的升降条31释放，使升降条31能够在重力的作用下自由下移。

将转轮33的一侧通过传动带34与升降条31的上端连接的目的在于：以使转轮33通过传动带34转动过程中，升降条31是在重力的作用下自由下移，避免了升降条31在外力作用下推动其下移时，导致工作时升降条31上的整形针管10强行下移，易发生压坏整形针管10的问题。

升降条31的前端端面固装有连接块35；连接块35的下端通过缓冲弹簧36连接有衔接套11；衔接套11的下端装有整形针管10（参见说明书附图7）。将连接块35通过缓冲弹簧36与衔接套11连接的目的在于：以使连接块35通过缓冲弹簧36与衔接套11保持一定的柔性连接，且缓冲弹簧36带有一定的弹力；从而确保了当整形针管10插入到网络变压器的不合格针脚上将其推动呈竖直状态的正常工作中，整形针管10能够随着连接块35、缓冲弹簧36和衔接套11一起按轨迹动作完成不合格针脚的整形动作。而当整形针管10发生错误动作，如触碰到网络变压器本体时，整形针管10能够克服缓冲弹簧36的弹力后，产生避让进而避免了整形针管10硬接触时发生弯曲变形损坏的问题。

工业电脑通过运动控制器与移动机构6和定位器2电连接。本申请使用到的运动控制器的型号为众为兴 ADT-8940 A1；工业电脑可通过运动控制器控制移动机构6和定位器2动作。

该网络变压器的精准整脚装置的工作步骤如下：

2）、使用校机样品，得到样品图像；

准备一只合格的校机样品，用游标卡尺量得两排针脚排距Y1，脚间距X1；将校机样品放置到摄像头7下方定位座8的导向滑槽14的内部，随后启动压紧汽缸9，使其通过压紧头15从侧面压紧的方式将校机样品压紧固定在导向滑槽14的内部；

启动照明灯珠13和摄像头7，启动工业电脑中的sherlock视觉软件，软件通过网口给相机发送拍照指令，摄像头7拍照完成后将拍摄到的样品图像传送至工业电脑上；

2）、样品图像预处理；

sherlock视觉软件自动获取当前样品图像，建立一个1455x590像素大小的面形感兴趣区域以获得需要处理的像素范围，相当于将图像进行裁剪只获取有用部分，得到实时特征图片；

用sherlock软件中Draw、Dilate、Smooth、Erode、Threshold预处理将实时特征图片做简单的排躁处理以排除部分干扰；以得到预处理之后的样品图像；

3）、求样品针脚点坐标点阵；

用sherlock软件中的Crawler算法获取预处理之后的样品图像中的所有像素点的坐标得到点阵1以及每个轮廓点的像素点个数赋值给样品数组1、每个轮廓的起始像素点在点阵1中的位置赋值给样品数组2；

获取样品数组1中的第一个数字及样品数组2中的第一个数字用GetRange 指令从点阵1中获取构成样品第一个轮廓点的所有像素点坐标的点阵，再求这个点阵中所有点的中心点坐标得到第一个样品轮廓点的中心点坐标，循环操作得到所有样品针脚中心点坐标点阵2；

获取样品针脚中心点坐标点阵2中的第一个点求与样品针脚中心点坐标点阵2中其他点的距离筛选其中最小的距离并判断是否小于15个像素距离，如果小于15个像素距离则获取与其距离最小的点并与第一个点合并点，同时更改样品数组2和样品数组1的内容，循环操作将所有点判断合并一次，其目的是为了避免有些产品因针脚横截面不平导致一个针脚出现两个轮廓点从而干扰测试，这样即可得到一个合并后的样品数组2和样品数组1；

获取合并后的样品数组2中的第一个数字和合并后样品数组1中的第一个数字用GetRange 指令从点阵1中获取构成样品第一个轮廓点的所有像素点坐标的点阵，用Extrema获取此点阵中的最左、最右、最上、最下的点坐标值，随后用最右坐标减去最左坐标得到横向长度，用最下坐标减去最上坐标得到纵向长度，用横向长度乘以纵向长度得到面积，判断横向长度是否小于40像素距离、是否大于10像素距离；纵向长度是否小40像素距离、是否大于10像素距离；面积是否小于1000像素；若全部满足要求则用此点阵中所有像素点拟圆得到圆心坐标和直径大小，若直径大于6个像素大小且小于30个像素大小将圆心坐标存入样品点阵3，以此循环得到所有样品轮廓中点坐标样品点阵3；因此产品为标准校机样品所以无噪点，故此点阵3中的每一个点都代表样品图像针脚点的中心点即得到样品针脚中心点坐标点阵3；

4）、求x尺寸像素比、y尺寸像素比

用样品针脚中心点坐标点阵3中所有点的坐标求得样品针脚点坐标点阵3的中心位置的中心点坐标，获取样品针脚中心点坐标点阵3中的第一个点，用第一个点的Y坐标减中心点Y坐标得到一个结果判断其正负，若正则将第一个点放入新建的样品针脚点坐标点阵4 ；为负则放入新建的样品针脚点坐标点阵5，以此循环将样品针脚中心点坐标点阵3中的所有点分别放入样品针脚中心点坐标点阵4和样品针脚中心点坐标点阵5；此目的是为了将所有样品针脚中心点坐标点阵3中的坐标点分成上下两排以还原产品实际模型便于后面分析；

用PtsToBestLine指令自动取样品针脚中心点坐标点阵4中80%的点拟合一条直线即上排拟合线，用PtsToBestLine指令自动取样品针脚中心点坐标点阵5中80%的点拟合一条直线即下排拟合线，取样品针脚中心点坐标点阵4中的中心位置点，过此中心位置点作上排拟合线的垂线，求上排拟合线和下拟合线之间的距离，得到图像上下两排针脚的像素距离Y同时将Y除以2得到的数字存入变量B；

分别将样品针脚中心点坐标点阵4、样品针脚中心点坐标点阵5中的所有点按x坐标的大小从小到大排序依次计算相邻两个点的距离并取所有距离的平均值得到像素脚间距X；

用游标卡尺量得的样品上下两排针脚之间的实际距离Y1除以上下两排针脚的像素距离Y得到y尺寸像素比；用游标卡尺量得的实际脚间距离X1除以像素脚间距X得到x尺寸像素比；这样即分别得到标准的实际尺寸与像素尺寸的比值即x尺寸像素比，y尺寸像素比；

5）、建立世界坐标系B；

按校机样品针脚顺时针方向建立一个标准的点阵模型，分别获取标准模型的左上、左下、右上、右下四个角点的像素坐标点；

在Input Box指令中用键盘输入校机样品的四个角点世界坐标值，将输入的四个角点理论世界坐标值通过串口发送给运动控制器以驱动整形头分别移动至校机样品的左上、左下、右上、右下四个角点针脚的上方，不断校正直到整形头移动到校机样品的四个角点针脚的正上方，此时的坐标值即为实际世界坐标值，同时记录下来；用calibrate usingpoints、四个角点的像素坐标点与四个角点的实际世界坐标点建立一个坐标系，即得到世界坐标系B;取出标准校机样品待上货正常整脚；

6）、待整脚工件的自动上料；

首先将装有待整脚工件的包装管插入到上料器3的导管卡孔19内，此时包装管内在自身重力的作用下，将沿着储料滑槽18下滑至与限位块16抵触，此时包装管内的待整脚工件将依次排列在储料滑槽18的内部，位于最末端的待整脚工件与限位块16抵触；

装有待整脚工件的包装管装配完毕后，将另外一个空的包装管放置在下料板4的接料滑槽20上；随后启动该精准整脚装置，此时照明灯珠13亮起；而后工业电脑通过运动控制器控制下料汽缸39，使其将储料滑槽18中末端的待整脚工件推送至导向溜槽17后复位；随后储料滑槽18中的待整脚工件将在重力作用下滑落至与限位块16抵触；进入到导向溜槽17的待整脚工件将沿着其斜面滑落至定位器2的导向滑槽14的内部；随后运动控制器控制推送汽缸12动作；推送汽缸12动作将待整脚工件推送至压紧头15一侧后复位；随后压紧汽缸9带动压紧头15动作通过从侧面压紧的方式将待整脚工件压紧固定在导向滑槽14的内部；

7）、摄像头7采集原始图片，工业电脑对原始图片进行预处理得出点阵模型；

7.1、sherlock视觉软件自动获取当前产品图像，建立一个1455x590大小的面形感兴趣区域以获得需要处理的像素范围，相当于将图像进行裁剪只获取有用部分，得到产品实时特征图片；

7.2、产品实时特征图片初步去噪

用sherlock软件中Draw、Dilate、Smooth、Erode、Threshold预处理将产品实时特征图片做简单的排躁处理以排除部分干扰；以得到初步预处理之后的产品图像；

7.3、用初步去噪之后产品图像获取轮廓点

用sherlock软件中的Crawler算法获取初步预处理之后的图像中的所有像素点的坐标得到产品点阵1以及每个轮廓点的像素点个数赋值给产品数组1、每个轮廓点的起始像素点在产品点阵1中的位置赋值产品数组2；

获取产品数组1中的第一个数字及产品数组2中的第一个数字用GetRange 指令从产品点阵1中获取构成第一个产品轮廓点的所有像素点坐标，再求这些像素点坐标的中心点坐标得到产品第一个轮廓点的中心点坐标，循环操作得到产品所有轮廓点中心点坐标点阵2；

获取产品中心点坐标点阵2中的第一个点求与其他点的距离筛选其中最小的距离并判断是否小于15像素距离，如果小于15像素距离则获取与其距离最小的点并与第一个点合并，同时更改产品数组2和产品数组1的内容，循环操作将所有点判断合并一次，其目的是为了避免有些产品因针脚横截面不平导致一个针脚出现两个轮廓点从而干扰测试，这样即可得到一个合并后的产品数组2和产品数组1；

获取产品数组2中的第一个数字和产品数组1中的第一个数字用GetRange 指令从产品点阵1中获取构成产品的第一个轮廓点的所有像素点的坐标，用Extrema获取此产品轮廓点中的最左、最右得点的横坐标值、最上、最下的点纵坐标值，用最右的点的横坐标值减去最左的点的横坐标值得到此产品轮廓点的横向长度，用最下的点纵坐标值减去最上的点的纵坐标值得纵向长度，用横向长度乘以纵向长度得到此产品轮廓点的面积，判断横向长度是个小于40像素大小且大于10像素大小、纵向长度是否小于40像素且大于10像素大小、面积是否小于1000像素且大于100像素大小；若全部满足要求则用此产品轮廓点中的所有像素点拟圆得到圆心和直径，判断直接是否小于40且大于10，若满足要求则将圆心存入点阵3，以此循环得到一个产品点阵3；

7.4、将获取的像素点阵分成上下两排建立产品点阵模型

用产品针像素点坐标点阵3中所有点的坐标求得产品针脚点坐标点阵3的中心位置的中心点坐标，获取点阵3中的第一个点，用第一个点的Y坐标减中心点的Y坐标得到一个结果判断其正负，若为正则将第一个点放入产品点阵4 为负则放入产品点阵5，以此循环将产品点阵3中的所有点分别放入产品点阵4和产品点阵5；此目的是为了将产品所有轮廓点分成上下两排以还原产品实际模型便于后面分析；

7.5、对获取产品点阵4和产品点阵5进行纵向去噪点

用PtsToBestLine指令自动取产品点阵4中80%的点拟合一条直线即上排拟合线，用PtsToBestLine指令自动取产品点阵4中80%的点拟合一条直线即下排拟合线，用上、下两排拟合线拟合一条中心平分线，求产品点阵4中所有的点到中间平分线的距离，获取最大的距离判断，用之前校机得到的变量B乘以1.4，随后和获取的最大距离比较大小，若小于最大距离则删除产品点阵4中最大距离所对应的那个坐标点；获取点阵4中所有点到中间平分线的距离中的最小距离，用之前校机得到的变量B乘以0.6，判断此数是否小于最小距离若不满足则删除产品点阵4中最小距离所对应的那个点；循环执行待产品点阵4中的点到平分线最大的距离小于1.4倍的变量B最小距离大于0.6倍的变量B都成立为止；

求产品点阵5中所有的点到中间平分线的距离，获取最大的距离判断，用之前校机得到的变量B乘以1.4，随后和获取的最大距离比较大小，若小于最大距离则删除产品点阵5中最大距离所对应的那个坐标点；获取点阵5中所有点到中间平分线的距离中的最小距离，用之前校机得到的变量B乘以0.6，判断此数是否小于最小距离若不满足则删除产品点阵5中最小距离所对应的那个点；循环执行待产品点阵5中的点到平分线最大的距离小于1.4倍的变量B最小距离大于0.6倍的变量B都成立为止；这样即可排除纵向噪点得到排去纵向噪点之后的产品点阵4和产品点阵5；

7.6、对纵向除燥之后的点阵模型横向去噪处理得到完全去噪点之后的产品针脚中心点阵；

将除去纵向噪点的产品点阵4按x坐标由小到大排序，将除去纵向噪点的产品点阵5按x坐标由小到大排序，获取排序后的点阵4的第一个点，获取排序后的点阵5的第一个点求两个点的x方向上的像素距离，用像素距离乘以x尺寸像素比得到产品点阵4中最左边的点到产品点阵5中的最左边的点在X轴方向上的实际距离，判断距离是否小于1mm若不满足要求再比较两个点的x坐标的大小，将x坐标小的点删除，这样排去最左边的噪点；

将排最左边的噪点之后的产品点阵4、产品点阵5按x坐标由大到小排序，获取排序后的产品点阵4的第一个点，获取排序后的产品点阵5的第一个点求两个点的x方向上的像素距离，用像素距离乘以x尺寸像素比得到产品点阵4中最右边的点到产品点阵5中最右边的点的实际距离，判断距离是否小于1mm若不满足要求再比较两个点哪个的x坐标的大小将x坐标大的点删除。这样排去最右边的噪点；

将排去最左和最右边噪点的产品点阵4、由小到大排列，获取第一个点坐标，获取第二个点坐标计算出两点距离，然后获取第三个点计算第二点和第三点的距离，将两个距离相加判断是否大于2.5mm若不满足则删除产品点阵4中的第二个点，循环执行将产品点阵4中的所有点都判断一遍即可得到排去相连两点之间的噪点得到去噪之后的产品点阵4；

将排去最左和最右边噪点的产品点阵5、由小到大排列，获取第一个点坐标，获取第二个点坐标计算出两点距离，然后获取第三个点计算第二点和第三点的距离，将两个距离相加判断是否大于2.5mm若不满足则删除产品点阵5中的第二个点，循环执行将点阵5中的所有点都判断一遍即可得到排去相连两点之间的噪点得到完全去噪之后的产品点阵5；

7.7、用完全去噪之后点阵建立产品坐标系A；

用完全去噪之后的产品点阵4拟合一条直线获取直线的斜率k1；用完全去噪之后的产品点阵5拟合一条直线获取斜率k2；求k1和k2的平均值k3；将产品点阵4和产品点阵5合并成一个新的点阵6，获取点阵6中所有点的中心点坐标，用中心点的坐标和k3以及x尺寸像素比和y尺寸像素比建立一个产品坐标系A；

8）、根据步骤7）得到的点阵6，工业电脑对进行计算后得出整形头5的移动路径；

将（步骤7））产品点阵6中的所有像素点通过产品坐标系A逐一转换成产品坐标系下的点并存入产品点阵7中，即得到产品针脚在产品坐标系下的一个产品点阵7；

用标准产品在产品坐标系下每个针脚的的坐标建立一个标准点阵9，获取标准点阵9中第一个标准点点a1，求第一个点到产品点阵7中所有点的距离，将最小距离乘以2之后在加上标准产品针脚的直径，将得到的数字和0.7mm进行比较，若大于0.7mm则此针脚需要进行修整，获取最小距离的点在产品点阵7中的位置，随后获取产品点阵6中这个位置的点a2，即点a2为不良点；将点a2存入新建产品点阵8；计算点a1与点a2之间的距离得到d1，用d1乘以杠杆比值10（杠杆比值为整形头的有效长度与产品针脚长度的比值）得到d2,用d1除以d2得到长度比值，获取标准点点a1的横坐标x1、获取不良点点a2的横坐标x2，用x2减x1得到的数字乘以长度比值再加上x1得到x3；获取标准点a1的纵坐标y1、获取不良点点a2的纵坐标y2，用y2减y1得到的数字乘以长度比值再加上y1得到y3；用x3，y3生成一个修正点a3存入产品点阵8中；将标准点a1也存入产品点阵8中；循环执行将所有需要修整的针脚按照不良点、修正点、标准点的顺序存入到了产品点阵8中；因产品点阵中的每一个点都是像素坐标系中的像素点，所以再用校机得到的世界坐标系将产品点阵8中的每一个点按顺序依次转换成世界坐标系中点并存入新建的修整点阵9中即得到整形头5的修整路径；

9）、工业电脑根据步骤8）得到的整形头5的移动路径，控制其动作完成垂直度不合格针脚的整形工作后复位；其具体过程如下：

首先获取产品修整点阵9中的第一个点即不良针脚的世界坐标，发送指令控制移动机构6的驱动电机A25和驱动电机B26相互配合动作将整形头5推送至不合格针脚的正上方；而后整形头5中的整形电机32带动转轮33转动一定角度，使升降条31在重力的作用下下移，当升降条31上的整形针管10插入到不合格针脚上后，整形电机32停止动作；随后获取修整点阵9中的第二个点即修正点的世界坐标发送指令驱动电机A25和驱动电机B26相互配合动作带动整形头5精准动作将该不合格针脚修正后，获取修整点阵9中的第三个点即标准点世界坐标发送指令驱动电机A25和驱动电机B26相互配合带动整形头5复位；由此完成单个不合格针脚的修正工作；依次将修整点阵7中的所有点取出驱动移动机构6和整形头5重复单个不合格针脚的修正工作，当其将所有不合格针脚完成修正后，移动机构6和整形头5复位并再次测试，使待整脚工件经过整脚修正后形成合格工件；

10）、合格工件下料；

随后压紧汽缸9带动压紧头15复位松开合格工件；而后该网络变压器的精准整脚装置反复重复步骤6）、7）、8）和9）完成下个待整脚工件的整脚修正工作，在这一过程中，先期完成整脚的合格工件，将会被后续的合格工件顶出导向滑槽14，使其最终沿着下料板4上的接料滑槽20进入到其内部的包装管中，完成包装工作。

该网络变压器的精准整脚装置，结构紧凑、设计巧妙，能够精准完成网络变压器针脚的整形工作，解决了网络变压器现有整脚方式存有的“废品率高”和“工作效率低下”的问题，满足了企业高效生产使用的需要。