专利名称：光连接器用套筒检查机及检查方法
技术领域：
本发明涉及光连接器用套筒检查机及检查方法，具体涉及用于对每个套筒的内径、外径、同心度以及2内径中心间距离进行检查的光连接器用套筒检查机及检查方法。
背景技术：
众所周知，在光通信系统中，从激光、激光器二极管、发光二极管等光源产生的光信号通过光纤而传播。已经开发出各种构造的用于使2束光纤进行连接和转换的光连接器，为了使光信号的损失最小，必须制造成使光纤精确地对齐。光连接器用套筒制成具有1μm以下误差的超精密部件。光连接器用套筒一般采用以下规格的圆柱形构造长度为7～14mm，外径为2.5mm，放置每个光纤的孔的内径的为125～127μm。
为保障该光连接器用套筒的精度和可靠性，就要检查内径、外径、偏心度等多个项目。例如，韩国专利第269263号公开的测量装置由以下装置构成为测量套筒的内径的平直度，在X轴、Y轴及Z轴方向进行3轴移动的移动台架；对套筒照射逆光的照明装置；对由于照明装置的照明而投影的套筒的内径图像进行拍摄的摄像机；以及，通过程序对来自摄像机的图像数据进行处理的计算机。按照该技术，由通过套筒的内径所限定的套筒的内部的照明装置的照明，对内径的图像进行投影，用摄像机拍摄投影的内径的图像，由计算机的程序对从摄像机输入的内径的图像数据进行处理，从而测量内径的平直度。
另一方面，韩国专利第198817号公开的测量装置由以下装置构成为了测量套筒的偏心度，被安装成在X轴、Y轴及Z轴方向能够进行3轴移动的摄像机；在与摄像机的光轴同轴方向，对套筒的内径所限定的套筒的内部照射顺光的照明装置；以及，由计算机程序对来自摄像机的图像数据进行处理的计算机。按照该技术，用摄像机对以正交坐标系表示的样品进行拍摄之后，在与摄像机的光轴同轴方向，用照明装置对套筒的内径进行照明，使内径的图像产生投影，再用摄像机对投影的内径的图像进行拍摄。接着，用计算机的程序对从摄像机输入的样品的正交坐标数据和内径的图像数据进行处理，从而测量对于正交坐标数据的内径的偏心度。
可是，上述现有技术存在的问题是，由于它们构成为只能对套筒的内径进行个别检查，因而不适合于套筒的全数检查。特别是，由于套筒的外径必须由另外的外径测量装置进行测量，因而套筒的检查工序相当复杂、繁杂，相当花费时间及人力，从而导致检查工序低效率的问题。还有，虽然要求全数检查，以完全保障对于套筒的全体数量的精度和可靠性，但是由于一次只能检查一个套筒，因而套筒的全数检查相当困难。
发明内容
本发明是为解决上述现有技术的种种问题而提出的，其目的是提供一种能够同时精确检查套筒的内径、外径、偏心度以及二个内径中心间距离的光连接器用套筒检查机及检查方法。
本发明另外的目的是提供一种对多个套筒的检查能够简便有效地进行的光连接器用套筒检查机及检查方法。
本发明又另外的目的是提供一种能够自动区分良品和不良品套筒，使全数检查简便易行的光连接器用套筒检查机及检查方法。
为达到此目的，本发明提供一种光连接器用套筒检查机，包括在X轴、Y轴及Z轴方向进行3轴移动的正交坐标型机器人；安装成借助于上述机器人能够在Y轴方向移动，可把多个套筒排列在正交坐标系中的固定装置；安装成借助于上述机器人能够在X轴及Y轴方向移动，可获得多个套筒中的每个套筒的内径及外径图像数据的光学系统；设在上述固定装置下部，用逆光对多个套筒中的每个套筒进行照明的第1照明装置；安装成能够与上述光学系统一体地移动，用顺光对多个套筒中每个套筒进行照明的第2照明装置；以及，通过程序对来自上述光学系统的内径及外径图像数据进行处理的计算机。
还有，本发明提供一种光连接器用套筒检查方法，包括把多个套筒排列在交坐标系中，做好准备的步骤；使光学系统与一个套筒进行对中的步骤；使上述光学系统对上述一个套筒进行聚焦，以便获得上述一个套筒的内径及外径图像数据的步骤；使每个剩余的套筒和上述光学系统移动到的相互对应的位置，并由上述光学系统获得每个上述剩余的套筒的内径及外径图像数据的步骤；由计算机的程序对每个上述套筒的内径及外径图像数据进行处理，并算出每个上述套筒的内径、外径以及偏心度的步骤；以及，把内径、外径及偏心度满足设定误差的每个上述套筒作为良品而显示的步骤。
图1是表示本发明的套筒检查机的构成的正视图。
图2是表示本发明的套筒检查机的构成的侧视图。
图3是表示本发明的固定装置及第1照明装置的构成的剖视图。
图4是图3的I-I线的剖视图。
图5是表示本发明的固定装置的构成的俯视图。
图6是表示本发明的固定装置及第1照明装置的变形例的剖视图。
图7是表示本发明的光学系统及第2照明装置的构成的概要图。
图8a及图8b是以单孔套筒为例，表示可由本发明的套筒检查机检查的套筒的图。
图9a及图9b是以双孔套筒为例，表示可由本发明的套筒检查机检查的套筒的图。
图10a及图10b是以“8”字套筒为例，表示可由本发明的套筒检查机检查的套筒的图。
图11a及图11b是以“跑道”套筒为例，表示可由本发明的套筒检查机检查的套筒的图。
图12a至图12c是用于说明采用本发明的套筒检查机的套筒检查方法的图。
图13是表示采用本发明的套筒检查机的套筒检查结果的图。
图14a及图14b是用于说明本发明的套筒检查方法的流程图。
具体实施例方式
以下，按照附图对本发明的光连接器用套筒检查机及检查方法的优选实施例进行详细说明。
首先，如图1及图2所示，本发明的套筒检查机具有在X轴、Y轴及Z轴方向进行3轴移动的正交坐标型机器人10。机器人10由提供套筒1的检查位置的工作台12、X轴直线移动作动器14、Y轴直线移动作动器16以及Z轴直线移动作动器18构成。并且，在工作台12的左右两侧立着一对支柱20a、20b。
X轴直线移动作动器14由以下装置构成在X轴方向安装于支柱20a、20b的上端的第1导轨14a；内装于第1导轨14a，通过第1皮带传动机构14c接受第1伺服马达14b的驱动力而旋转的第1滚珠丝杠14d；以及，由于第1滚珠丝杠14d的旋转而一边进行螺旋移动一边沿着第1导轨14a进行滑动的第1滑动装置14e。Y轴直线移动作动器16由以下装置构成安装在工作台12的Y轴方向的第2导轨16a；内装于第2导轨16a，通过第2皮带传动机构16c接受第2伺服马达16b的驱动力而旋转的第2滚珠丝杠16d；以及，由于第2滚珠丝杠16d的旋转而一边进行螺旋移动一边沿着第2导轨16a进行滑动的第2滑动装置16e。Z轴直线移动作动器18由以下装置构成安装在X轴直线移动作动器14的第1滑动装置14e的垂直下方的第3导轨18a；内装于第3导轨18a，通过第3皮带传动机构18c接受第3伺服马达18b的驱动力而旋转的第3滚珠丝杠18d；以及，由于第3滚珠丝杠18d的旋转而一边进行螺旋移动一边沿着第3导轨18a进行滑动的第3滑动装置18e。在Y轴直线移动作动器16的第2滑动装置16e上，设有装载多个套筒1的台架22。
在本实施例中，正交坐标型机器人10的各X轴、Y轴及Z轴直线移动作动器14、16、18也可以去掉第1、第2及第3皮带传动机构14c、16c、18c，将第1、第2及第3伺服马达14b、16b及18b与第1、第2及第3滚珠丝杠14d、16d及18d分别直接连结而构成。正交坐标型机器人10的各X轴、Y轴及Z轴直线移动作动器14、16、18也可以用由导轨、沿着该导轨而滑动的滑动装置以及内装于该滑动装置并使滑动装置沿着导轨而滑动的线性马达构成的线性马达引导件来替代。还有，各X轴、Y轴及Z轴直线移动作动器14、16、18也可以构成为由齿条和小齿轮或者皮带和带轮来实现第1、第2及第3滑动装置14e、16e、18e的直线移动。
如图1、图3至图5所示，本发明的套筒检查机具有使多个套筒1在正交坐标系中排列的固定装置30。该固定装置30由以下装置构成可拆装地装载在机器人10的台架22上，其上形成放置套筒1的多个孔32a，从而构成正交坐标系的托盘32；可拆装地安装于该托盘32的上面，对放置在托盘32的孔32a中的套筒1的上端加压而使之对齐的上侧加压装置34；以及，对放置在托盘32的孔32a中的套筒1的下端加压而使之对齐的下侧加压装置36。在图5中，固定装置30的孔32a为10行、10列，共100个，不过，这是例示性的，孔32a的数量和位置是可以适当改变的。
如图3及图4所示，上侧加压装置34由以下装置构成可拆装地安装在加压托盘32的上面的窗架34a；以及，安装在窗架34a上，对套筒1的上端加压的透光性玻璃面板34b。下侧加压装置36由以下装置构成分别放置在托盘32的孔32a中，对套筒1的下端加压的透光性玻璃片36a；对玻璃片36a向上方赋能的弹簧36b；以及，安装于托盘32的下面，以防止玻璃片36a及弹簧36b从孔32a脱离，形成与孔32a连通的孔36c的底板36d。上侧加压装置34的玻璃面板34b与下侧加压装置36的玻璃片36a可以由透明合成树脂制造。
如图1及图7所示，本发明的套筒检查机具有对套筒1的内径及外径的图像进行拍摄，同时获得外径图像数据和内径图像数据的光学系统40。光学系统40固定在Z轴直线移动作动器18的第3滑动装置18e上。因此，机器人10的X轴直线移动作动器14和Z轴直线移动作动器18能够使光学系统40在X轴和Z轴方向进行直线移动。光学系统40由以下装置构成对套筒1的内径图像进行拍摄，输出内径图像数据的小视野的第1摄像机50；以及，对套筒1的外径图像进行拍摄，输出外径图像数据的大视野的第2摄像机60。
还有，第1摄像机50由在光学系统40的第1光轴42上依次相互对齐的物镜52、分光器54、放大镜56以及第1图像传感器58构成。第1摄像机50的分光器54把从物镜52入射的入射光分为入射到放大镜56的第1出射光和对光学系统40的第1光轴42成直角的第2出射光。第2摄像机60由以下装置构成使从第1摄像机50的分光器54出射的第2出射光反射到光学系统40的第2光轴44的反射镜62；设在光学系统40的第2光轴44上，接受该反射镜62所反射的反射光的第2图像传感器64。在本实施例中，第1摄像机50的第1图像传感器58和第2摄像机60的第2图像传感器64分别由768×494象素的CCD图像传感器构成，第1摄像机50由于放大镜56对光角的放大，与第2摄像机60相比，具有5倍左右的高倍率。如图2所示，光学系统40的第1及第2摄像机50、60安装在滑座68的前面，由盖罩66保护，滑座68固定在Z轴直线移动作动器18的第3滑动装置18e上。
如图1、图3至图5所示，本发明的套筒检查机还包括为对套筒1的图像进行投影，配置在固定装置30的下部，安装于台架22的上面的第1照明装置70；以及，与第1摄像机50的物镜52同心安装的第2照明装置90。第1照明装置70由以下装置构成安装在正交坐标型机器人10的台架22上，形成上部开放的暗室72a，前面形成第1及第2入口72b、72c的外壳72；设在外壳72的暗室72a中，与托盘32的孔32a对齐的多个发光二极管74；对从各发光二极管74发出的光进行聚光的多个聚光透镜76；以及，对从聚光透镜76出射的出射光进行散射的散射器78。第1照明装置70的发光二极管74可以由红色或白色发光二极管构成。
如图3及图4所示，发光二极管74排列在安装成能通过外壳72的第1入口72b而取出的基座80的上面，基座80的前面安装有把手80a。基座80由第1滚珠82b支撑而固定，第1滚珠82b由螺旋贯通外壳72的第1调节螺钉82a来加压。在第1调节螺钉82a和第1滚珠82b之间设有第1弹簧82c。聚光透镜76装在安装成能通过外壳72的第2入口72c而取出的透镜支架76a的孔76b中，透镜支架76a的前面装有把手76c。透镜支架76a由第2滚珠84b支撑而固定，而第2滚珠84b由螺旋贯通外壳72的第2调节螺钉84a来加压。在第2调节螺钉84a和第2滚珠84b之间设有第2弹簧84c。散射器78由散射器支架78a安装成能通过安装在外壳72的上面的盖罩86的入口86a而取出，在散射器78的散射器支架78a上装有把手78b。
图6表示本发明的固定装置30和第1照明装置70的变形例。如图6所示，固定装置30的底板36d安装在第1照明装置70的外壳72上。在外壳72的暗室72a中，与托盘32的孔32a对齐，设有多个发光二极管74，在发光二极管74的上部，借助于散射器支架78a，安装有对从发光二极管74发出的光进行散射的散射器78。散射器支架78a由多个柱子78c支撑在基座80上。在散射器78的上部装有聚光透镜76，对从散射器78出射的出射光进行聚光并将其出射。聚光透镜76安装在透镜支架76a的孔76b中，与托盘32的孔32a及发光二极管74对齐。
如图7所示，第2照明装置90由在第1摄像机50的物镜52的周围排列成同心的环状的多个发光二极管92构成。第2照明装置90的发光二极管92与第1照明装置70的发光二极管74相同，可以由红色或白色的发光二极管构成。
如图4所详细表示的，固定装置30由定位装置38可拆装地安装在第1照明装置70的盖罩86上。定位装置38由从第1照明装置70的盖罩86的上面凸出的多个滚珠38a和与该滚珠38a配合的、在固定装置30的底板36d的底部形成的凹部38b构成。通过该滚珠38a和凹部38b的配合，就能够把固定装置30精确地安装在第1照明装置70的上部。
如图3至图5所示，固定装置30的托盘32和上侧加压装置34的窗架34a由贴紧装置39可拆装地贴紧。贴紧装置39由以下装置构成在托盘32的上面埋入的多个第1磁铁39a；以及，与托盘32的第1磁铁39a对应，安装在窗架34a上的第2磁铁39b。图4表示二个第1及第2磁铁39a、39b，不过，这是例示性的，第1及第2磁铁39a、39b的数量和位置可以适当改变。借助于第1、第2磁铁39a、39b的磁力把上侧加压装置34的窗架34a安装在托盘32的上面，使玻璃面板34b能够对套筒1的上端精确加压。
如图1所示，从光学系统40的第1及第2摄像机50、60输出的套筒1的图像数据被实时输入计算机100。计算机100具有微处理器、监视器102、打印机等输出装置、键盘等输入装置。计算机100通过程序对从学系统40的第1及从第2摄像机50、60输入的套筒1的图像数据进行处理，将其显示在监视器102上，把套筒1区分为良品和不良品。计算机100连接于用于对机器人10和第1及第2照明装置70、90的动作进行控制，从而对套筒检查机进行控制的控制器110。检查者通过控制器110的操作就能够控制第1及第2照明装置70、90的光量。
图8a至图11b表示本发明的套筒检查机能检查的多种结构的套筒。图8a及图8b表示的套筒1是在其中心(C)形成一个孔2的单孔套筒。对于单孔套筒，检查外径(D)、内径(D1)以及内径(D1)的中心(C1)对外径(D)的中心(C)的偏心度。图9a及图9b表示的套筒1是对其中心(C)等距离地形成二个孔2-1、2-2的双孔套筒。对于双孔套筒，检查外径(D)、孔2-1、2-2的各内径(D1，D2)以及二个内径(D1，D2)的中心(C1，C2)间的中心间距离(D3)。还有，如图12b及图12c所示，对于双孔套筒，还要检查把孔2-1、2-2的中心(C1，C2)连接起来的线段(S)的中点(C3)相对于外径(D)的中心(C)和偏心度。
图10a及图10b的套筒1是二个孔2-1、2-2连接起来的“8”字(dog-bone)套筒，图11a及图11b的套筒1是在其中心(C)形成具有二个中心(C1，C2)的椭圆形孔2-3的“跑道”套筒(track ferrule)。对“8”字套筒和“跑道”套筒，与双孔套筒相同，检查外径(D)、内径(D1，D2)、偏心度以及二个内径(D1，D2)的中心间距离(D3)。
以下，按照图14a及图14b对具有这种构成的本发明的光连接器用套筒检查机的套筒检查方法进行说明，主要以双孔套筒的检查方法为例进行说明。
如图3及图4所示，检查者把套筒1放置在托盘32的孔32a中，贯通托盘32的孔32a的套筒1的下端与下侧加压装置36的玻璃片36a接触并与其对齐，弹簧36b使玻璃片36a向上方赋能，使套筒1的下端和玻璃片36a的接触保持稳定。由第1及第2磁铁39a、39b的磁力把上侧加压装置34的窗架34a安装在托盘32的上面之后，上侧加压装置34的玻璃面板34b对插入到托盘32的孔32a的套筒1的上端精确加压而使之对齐。因此，放置在托盘32的孔32a中的套筒1的上端就能够在水平面上精确对齐，就能够使套筒1的高度误差最小化。这样，检查者通过固定装置30使套筒1在正交坐标系中对齐之后，使在固定装置30的底板36d上形成的凹部38b与从第1照明装置70的盖罩86凸出的定位装置38的滚珠38a配合，这样就能够在第1照明装置70的上部精确安装固定装置30，在机器人10的检查位置准备好构成正交坐标的多个套筒1(S200)。
如图1及图2所示，通过控制器110的控制，使机器人10的X轴及Y轴直线移动作动器14、16进行动作，从而使一个套筒1和光学系统40对准检查开始位置(S202)。在本实施例中，套筒1的检查开始位置设为托盘32的孔32a中的第1行、第1列的孔，检查完成位置设为托盘32的孔32a中的第10行、第10列的孔。图5用箭头“A”在托盘32的前部左侧表示检查开始位置，不过，这是例示性的，检查开始位置也可以设在托盘32的前部右侧或后部左右侧。还有，对排列在托盘32上的第1行的套筒1的检查完成之后，光学系统40套筒1的中心就对准孔32a中的第2行、第1列的孔。
另一方面，如果X轴直线移动作动器14的第1伺服马达14b进行驱动，使第1滚珠丝杠14d旋转的话，由于第1滚珠丝杠14d而进行螺旋移动的第1滑动装置14e就一边沿着第1导轨14a滑动一边使Z轴直线移动作动器18在X轴方向移动。如果Y轴直线移动作动器16的第2伺服马达16b进行驱动，使第2滚珠丝杠16d旋转的话，由于第2滚珠丝杠16d的旋转而进行螺旋移动的第2滑动装置16e就一边沿着第2导轨16a滑动一边使台架22在Y轴方向移动。由于X轴及Y轴直线移动作动器14、16在正交坐标系中的移动，插入到托盘32的孔32a中的套筒1和光学系统40的第1光轴42就能够精确地对齐。
如图3及图7所示，把一个套筒1和光学系40在检查开始位置上对齐之后，借助于第1及第2照明装置70、90的照明，使套筒1的内径及外径的图像产生投影，用光学系统40的第1及第2摄像机50、60对投影的套筒1的内径及外径的图像进行拍摄，分别获得套筒1的内径及外径的图像数据(S204)。如果通过控制器110的控制，使第1照明装置70的相关发光二极管74接通的话，从第1照明装置70的发光二极管74发出的光就通过聚光透镜76而被聚敛，从聚光透镜76出射的出射光被散射器78散射之后，经过底板36d的相关孔36c、相关玻璃片36a、由内径限定的套筒1的内部而使套筒1的内径图像清楚地产生投影。
如图6所示，从第1照明装置70的相关发光二极管74发出的光被散射器78所散射，从散射器78出射的出射光被聚光透镜76所聚敛，经过底板36d的相关孔36c、相关玻璃片36a、由内径限定的套筒1的内部而使套筒1的内径图像清楚地产生投影。这样，通过散射器78使发光二极管74的光均匀散射之后，再通过聚光透镜76使其聚敛，就能够提高第1照明装置70的照明效率。
另一方面，如果通过控制器110的控制使第2照明装置90的相关发光二极管92接通的话，从第2照明装置90的发光二极管92发出的光就被套筒1的表面散射，并使套筒1的外径图像清楚地产生投影。因此，就能够使由光学系统40的第1及第2摄像机50、60获得的内径及外径图像数据的清晰度大幅度提高。套筒1的内径及外径图像经过第1摄像机50的物镜52、分光器54、放大镜56，投影到第1图像传感器58而被拍摄，同时，经过第1摄像机50的物镜52和分光器54、第2摄像机60的反射镜62，投影到第2图像传感器64而被拍摄。此时，小视野的第1摄像机50输出以高倍率拍摄的套筒1的内径图像数据，大视野的第2摄像机60输出以低倍率拍摄的套筒1的外径图像数据。
如图1所示，从光学系统40的第1及从第2摄像机50输出的套筒1的内径及外径图像数据被实时输入到计算机100，计算机100通过程序对从光学系统40的第2摄像机60输入的套筒1的外径图像数据进行处理，并进行对中，以使套筒1的中心与光学系统40的第1光轴42一致(S206)。此时，计算机100通过程序，根据域值把从第2摄像机60输入的套筒1的外径的灰度等级图像二进制化，从套筒1的二进制图像检出外径轮廓线，之后，使机器人10的X轴及Y轴直线移动作动器14、16进行动作，使套筒1和光学系统40在正交坐标系中移动，从而使该外径轮廓线中心与光学系统40的第1光轴42一致。这样，套筒1与光学系统40的对中就能够精确而迅速地进行。
还有，在光学系统40的第1光轴42与一个套筒1的中心对齐之后，就让机器人10的Z轴直线移动作动器18动作，来调整光学系统40对套筒1的聚焦(S208)。调整光学系统40对套筒1的聚焦时，使光学系统40的焦点距离位于离套筒1较远的距离，之后，通过Z轴直线移动作动器18的动作，一边使光学系统40的焦点距离接近套筒1，一边对从第1及从2摄像机50、60输入的套筒1的内径及外径图像数据之一，例如内径图像数据反复进行拉普拉斯算子评价(LaplacianEvaluation)，以最清楚地检出的套筒1的内径图像为聚焦基准。由于光学系统40对套筒1如此精确聚焦，因而能够最优选地获得套筒1的内径及外径图像数据。
在光学系统40对这一个套筒1的聚焦完成之后，通过计算机100的控制，使机器人10的X轴及Y轴直线移动作动器14、16动作，从而使每个剩余套筒1和光学系统40在正交坐标中移动到其相应的位置，同时，由光学系统40的第1摄像机50对每个套筒1的内径图像进行拍摄，由第2摄像机60对每个套筒1的外径图像进行拍摄，依次获得内径及外径图像数据(S210)。
如图12a至图12c所示，计算机100通过程序对从光学系统40的第1及从第2摄像机50、60输入的每个套筒1的内径及外径图像数据进行处理，检出内径边线2′、2″和外径边线1′，把该内径边线2′、2″和外径边线1′分别置于内径图像阵列坐标系120和外径图像阵列坐标系122中，并将其显示在监视器102上(S212)。此时，计算机100根据域值把每个套筒1的内径及外径的灰度等级图像二进制化，从每个套筒1的二进制图像检出内径及外径轮廓线，由高斯—拉普拉斯虑光器(Laplacian of Gaussian filter)检出精确的内径及外径轮廓线之后，由最小方差法除去噪音，分别检出内径边线2′、2″及外径边线1′。
还有，计算机100把内径边线2′、2″和外径边线1′分别置于内径及外径图像阵列坐标系120、122中之后，分别算出每个套筒1的内径(D1，D2)、外径(D)、偏心度以及中心间距离(D3)(S214)。由于每个套筒1的内径(D1，D2)和中心间距离(D3)采用输入的、小视野的第1摄像机50以高倍率拍摄的内径图像数据来算出，因而能够提高算出的内径(D1，D2)和中心间距离(D3)的可靠性。每个套筒1的外径(D)采用输入的、大视野的第2摄像机60以低倍率拍摄的外径图像数据来算出，也能够满足检查的可靠性。图12c表示放大了的图12b的“B”区域。如图12c所示，套筒1的偏心度由外径(D)的中心(C)与连接内径(D1，D2)的中心(C1，C2)的线段(S)的中点(C3)间的距离(D4)算出。对于图8a及图8b所示的单孔套筒，由内径(D1)、外径(D)以及内径(D1)的中心(C1)与外径(D)的中心(C)间的距离算出偏心度。图10a及图10b所示的“8”字套筒和图11a及图11b所示的“跑道”套筒的内径(D1，D2)、外径(D)、偏心度以及中心间距离(D3)与前述的双孔套筒相同，因此，“8”字套筒和“跑道”套筒的检查方法参照双孔套筒，省略其详细说明。另一方面，从小视野的第1摄像机50输入的套筒1的内径图像数据和从大视野的第2摄像机60输入的套筒1的外径图像数据由计算机的程序进行处理，使其与单个图像阵列坐标系匹配，也能够检出套筒1的内径(D1，D2)、外径(D)、偏心度以及中心间距离(D3)。
计算机100对已被检查的套筒1的总数与预定检查的套筒数是否一致进行确认，从而对各个套筒1的检查是否完成进行判断(S216)，如果判断为套筒1的检查未完成的话，与上述步骤(S206)相同，计算机100就根据程序，对从光学系统40的第2摄像机60输入的套筒1的外径图像数据进行处理，接着，进行对中，使套筒1的中心与光学系统40的第1光轴42一致(S218)，之后，进入上述步骤(S210)。如果判断为套筒1的检查完成的话，计算机100就对每个套筒1的内径、外径、偏心度以及二个内径中心间距离是否满足设定误差进行判断(S220)，之后，把满足误差的套筒1作为良品(S222)，把不满足误差的套筒1作为不良品(S224)。最后，如图13所示，为使检查者能够区别良品和不良品，计算机100把检查完毕的每个套筒1排列在正交坐标系中，并将其显示在监视器102上(S226)。例如，对于良品套筒1，用绿色显示；对于不良品套筒1，用红色显示。图13用斜线表示不良品套筒。这样，检查者就能够方便地识别良品和不良品套筒。
以上说明的实施例不过是说明了本发明优选的实施例，本发明的权利范围并不限于上述实施例，在本发明的技术思想和专利请求范围内本领域人员可以进行多种变更、变形或置换，这样的东西应该理解为属于本发明的范围。
工业实用性如上所述，根据本发明的光连接器用套筒检查机及检查方法，借助于具有小视野和大视野双重窗和双重倍率的光学系统，从套筒的内径和外径获得套筒的内径及外径图像数据，由计算机的程序进行处理，就能够对每个套筒的内径、外径、偏心度以及二个内径中心间距离同时精确地进行检查，可以方便有效地对多个套筒进行检查。还有，由于能够自动区分良品和不良品套筒，因而具有全数检查能够简便进行的效果。
权利要求
1.一种光连接器用套筒检查机，包括在X轴、Y轴及Z轴方向进行3轴移动的正交坐标型机器人；安装成借助于所述机器人能够在Y轴方向移动，可把多个套筒排列在正交坐标系中的固定装置；安装成借助于所述机器人能够在X轴及Y轴方向移动，可获得所述多个套筒中的每个套筒的内径及外径图像数据的光学系统；安装在所述固定装置下部，用逆光对所述多个套筒中的每个套筒进行照明的第1照明装置；安装成能够与所述光学系统一体地移动，用顺光对所述所述多个套筒中的每个套筒进行照明的第2照明装置；以及，通过程序对来自所述光学系统的所述内径及外径图像数据进行处理的计算机。
2.根据权利要求1所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述固定装置包括具有由放置所述套筒的多个孔构成的正交坐标系的托盘；安装在所述托盘的上面，对放置在所述托盘的孔中的所述套筒的上端加压而使之对齐的上侧加压装置；以及，安装在所述托盘的孔中，对放置在所述托盘的孔中的所述套筒的下端加压而使之对齐的下侧加压装置。
3.根据权利要求1所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述光学系统包括对所述每个套筒的内径图像进行拍摄，输出内径图像数据的小视野的第1摄像机；以及，对所述每个套筒的外径图像进行拍摄，输出外径图像数据的大视野的第2摄像机。
4.根据权利要求3所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述第1摄像机由在所述光学系统的第1光轴上依次对齐的物镜、分光器、放大镜以及第1图像传感器构成；第2摄像机由把从所述分光器出射的光反射到所述光学系统的第2光轴的反射镜和与所述光学系统的第2光轴对齐的第2图像传感器构成。
5.根据权利要求1所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述第1照明装置包括安装成对排列在所述固定装置上的每个套筒的内径进行照明的多个发光二极管；对从每个所述各发光二极管发出的光进行聚光的多个聚光透镜；以及，对从所述聚光透镜出射的光进行散射的散射器。
6.根据权利要求1所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述第1照明装置包括安装成对排列在所述固定装置上的每个套筒的内径进行照明的多个发光二极管；配置在所述发光二极管上部，对从所述发光二极管发出的光进行散射的散射器；以及，对从所述散射器出射的光进行聚光的多个聚光透镜。
7.根据权利要求1所述的光连接器用套筒检查机，其特征在于所述第2照明装置包括与所述光学系统的所述物镜同心排列的多个发光二极管。
8.一种光连接器用套筒检查方法，包括把多个套筒排列在交坐标系中，做好准备的步骤；使光学系统与所述套筒中的一个套筒进行对中的步骤；使所述光学系统对所述套筒中的所述一个套筒进行聚焦，以便获得所述一个套筒的内径及外径图像数据的步骤；使每个剩余的套筒和所述光学系统移动到的相互对应的位置，并由所述光学系统依次获得每个剩余的套筒的内径及外径图像数据的步骤；由计算机的程序对每个所述套筒的内径及外径图像数据进行处理，算出每个所述套筒的内径、外径以及偏心度的步骤；以及，把内径、外径及偏心度满足设定误差的每个上述套筒作为良品而显示的步骤。
9.根据权利要求8所述的光连接器用套筒检查方法，其特征在于在所述聚焦光学系统的步骤中，一边使被置于远离所述一个套筒的所述光学系统的焦点距离接近所述一个套筒，一边对从所述光学系统输入的内径及外径图像数据进行拉普拉斯算子评价。
10.根据权利要求8或9所述的光连接器用套筒检查方法，其特征在于每个所述套筒的内径图像数据由所述光学系统的小视野的第1摄像机进行拍摄而获得；每个所述套筒的外径图像数据由所述光学系统的大视野的第2摄像机进行拍摄而获得。
11.根据权利要求8所述的光连接器用套筒检查方法，其特征在于在算出每个所述套筒的偏心度的步骤中，如果有二个内径，就算出所述外径中心和连接所述二个内径中心的线段的中点间的距离，再算出所述二个内径的中心间的距离。
全文摘要
本发明提供一种光连接器用套筒检查机及检查方法。为了检查套筒，固定装置把套筒排列成正交坐标系。机器人把第一个套筒与光学系统对中，使光学系统对上述第一个套筒进行聚焦。光学系统包括用于对套筒的内径图像数据和外径图像数据进行拍摄的二个摄像机。机器人依次使光学系统及剩余套筒移动，在此期间光学系统依次获得套筒的内径及外径图像数据根据。每个套筒的内径和外径及偏心度由计算机程序根据获得的内径及外径图像数据而算出。
文档编号G01B11/08GK1620627SQ03802436
公开日2005年5月25日 申请日期2003年1月17日 优先权日2002年1月17日
发明者朴喜载, 李日焕, 李和均, 李东星 申请人:朴喜载