基于光学和机器视觉的FCT检测设备及检测方法与流程

本发明涉及fct检测设备，具体涉及基于光学和机器视觉的fct检测设备及检测方法。

背景技术：

汽车仪表盘作为汽车驾驶性能最直观的提现，其性能的可靠性及稳定性将直接关系到汽车驾驶人员的生命安全，因此受到越来越多汽车生产厂家的重视，因此保证汽车仪表盘各仪表指示的准确性及提示符合显示的正确性，是汽车产品质量与安全性的重要保证。然而传统的汽车仪表盘采用的印制板的测试主要依靠电气测试系统加人工目视检查，电气测试系统主要负责发送相应的测试命令，测试人员通过眼睛观察识别。但由于汽车仪表pcb板上安装的元件多，pcb板的输出功能多，参数多，特别是由于汽车仪表pcb板使用了很多led灯珠，led灯珠会根据不同的输入参数呈现不同的明亮要求，这种测试方式，效率低，容易出现错检和漏检等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于光学和机器视觉的fct检测设备及检测方法。

为了解决上述问题，根据本发明的第一个技术方案，一种基于光学和机器视觉的fct检测设备，包括光电开关、工控机、显示器、气缸、工装下安装板、工装上安装板、光纤阵列板、ccd相机、万用表、矩阵开关和can总线信号发生器；其特征在于：

在所述工装下安装板的上端面设置有定位销、pcb板感应器、离线导光柱和对接探针。

在工装上安装板的下端面设置有测试连接端子、感应器、离线测试探针和麦克风拾音模块。

光纤阵列板与ccd相机对应设置；光纤阵列板上设置有若干个安装孔；光纤的输出端放置在安装孔内。

待检制品放置在工装下安装板的上端面，定位销插入待检制品的定位孔内，对待检制品进行定位。

pcb板感应器感应待检制品，并将感应信号传递到光电开关；光电开关与工控机连接；离线导光柱与待检制品上安装的led灯珠对应设置，离线导光柱内安装光纤输入端；离线导光柱将led灯珠产生的光信号反射到光纤输入端，通过光纤传递到光纤阵列板；对接探针与待检制品上安装的接插件对应设置，并同时与工装上安装板上设置的测试连接端子对应设置。

ccd相机拍摄阵列板的图像；并将拍摄图像发送到工控机。

测试连接端子与can总线信号发生器连接，为待检制品提供can总线信号和电源信号，并通过对接探针将can总线信号输出到工控机。

离线测试探针与待检制品的测试点对应设置，并与矩阵开关连接，将待检制品的测试点的信号通过矩阵开关传输给万用表。

麦克风拾音模块与待检制品上的蜂鸣器对应设置，并与矩阵开关连接；麦克风拾音模块将待检制品发出的声音信号转化成电压信号，通过矩阵开关传输到万用表。

感应器感应待检制品，并将感应信号传递到工控机。

万用表由矩阵开关进行控制，测试各测试点的电压以及麦克风拾音模块输出的电压，并将测试电压传输到工控机。

光电开关与工控机连接，工控机控制气缸上、下移动，气缸带动工装上安装板上、下移动。

工控机对收到电压信号和图像信号进行处理，并通过显示器显示。

根据本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备的优选方案，工装上安装板的下端面还设置有卡爪，该卡爪包括臂、弹簧和挂钩，臂的上端固定在工装上安装板上，挂钩通过活动销设置在臂的下端，挂钩的尾端连接弹簧的下端，弹簧的上端固定在臂上。

根据本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备的优选方案，所述麦克风拾音模块包括供电电源电路、麦克风、放大电路、降噪电路和模拟输出电路；麦克风将声音信号转换成电压信号输出到放大电路进行放大，放大后的信号输出到降噪电路进行降噪处理后输出到模拟输出电路，模拟输出电路将收到的信号经矩阵开关传递至万用表，供电电源电路为麦克风拾音模块供电。

本发明的第二个技术方案是，基于光学和机器视觉的fct检测设备检测待检制品的方法，该fct检测设备包括光电开关、工控机、显示器、气缸、工装下安装板、工装上安装板、光纤阵列板、ccd相机、万用表、矩阵开关和can总线信号发生器；其特征在于：包括如下步骤：

a、在工装下安装板的上端面设置定位销、pcb板感应器、离线导光柱和对接探针；将待检制品放置在工装下安装板的上端面，定位销插入待检制品的定位孔内，对待检制品进行定位；

b、在工装上安装板的下端面设置有测试连接端子、感应器、离线测试探针和麦克风拾音模块；

c、pcb板感应器感应到待检制品后，将感应信号传递到光电开关，手动开启光电开关，工控机控制气缸向下移动，气缸带动工装上安装板向下移动，并压住待检制品；测试连接端子与待检制品上安装的接插件以及对接探针414接通；工装上安装板上的感应器感应到待检制品后，将感应信号传递到工控机，工控机控制气缸停止移动；

d、工控机控制can总线信号发生器发送can总线信号，使待检制品上安装的led灯珠发亮或熄灭；位于每个led灯珠下方的离线导光柱将led灯珠产生的光信号经光纤传递到光纤阵列板；工控机控制ccd相机拍摄阵列板的图像；并将拍摄图像发送到工控机；

e、麦克风拾音模块4检测待检制品上蜂鸣器发出的声音信号，并将声音信号转化成电压信号，通过矩阵开关传输到万用表；离线测试探针将待检制品的各测试点的信号通过矩阵开关传输给万用表；万用表将测试电压传输到工控机；

f、工控机对收到电压信号和图像信号进行处理，并结合can总线信号判断该待检制品是否合格，然后将结果通过显示器显示；

g、测试完成后，工控机控制气缸向上移动，气缸带动工装上安装板向上移动，工装上安装板上设置的卡爪带动待检制品随工装上安装板向上移动，手动取出待检制品，完成测试。

根据本发明所述的利用fct检测设备检测待检制品的方法的优选方案，所述卡爪包括臂、弹簧和挂钩，臂的上端固定在工装上安装板上，挂钩通过活动销设置在臂的下端，挂钩的尾端连接弹簧的下端，弹簧的上端固定在臂上。

根据本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备检测待检制品的方法的优选方案，所述麦克风拾音模块包括供电电源电路、麦克风、放大电路、降噪电路和模拟输出电路；麦克风将声音信号转换成电压信号输出到放大电路进行放大，放大后的信号输出到降噪电路进行降噪处理后输出到模拟输出电路，模拟输出电路将收到的信号经矩阵开关传递至万用表，供电电源电路为麦克风拾音模块供电。

本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备及检测方法的有益效果是：本发明利用工控机、光纤传输、ccd相机以及测试工装，实现了pcb板的自动检测，测试结果由工控机自动判断，通过显示器直观显示，提高了检测效率，测试结果真实可靠，防止了错检和漏检的发生；可广泛应用在汽车电子行业，特别是汽车仪表的生产。

附图说明

图1是本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备的结构示意图。

图2是本发明所述的工装下安装板41的上端面结构示意图。

图3是本发明所述的工装下安装板41的主视图。

图4是本发明所述的工装下安装板41与待检制品40的安装示意图。

图5是本发明所述的工装上安装板42的下端面结构示意图。

图6是本发明所述的工装上安装板42的主视图。

图7是本发明所述的卡爪425的结构示意图。

图8是本发明所述的光纤阵列板43的结构示意图。

图9是本发明所述的麦克风拾音模块423的电路原理框图。

图10本发明所述的基于光学和机器视觉的fct检测设备检测待检制品的方法流程示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1至图9，基于光学和机器视觉的fct检测设备，包括显示器5、测试柜4、信号柜3、工控机2和光电开关1；测试柜4内设置有工装上安装板42、工装下安装板41、光纤阵列板43和ccd相机44。

信号柜3内设置有万用表22、矩阵开关21和can总线信号发生器23；can总线信号发生器23用于提供can总线信号信号。

在所述工装下安装板41的上端面设置有定位销411、pcb板感应器412、离线导光柱413和对接探针414。

在工装上安装板42的下端面设置有测试连接端子424、感应器422、离线测试探针421、麦克风拾音模块423和卡爪425。

光纤阵列板43与ccd相机44对应设置；光纤阵列板43上设置有若干个安装孔431；光纤432的输出端放置在安装孔内。

待检制品40放置在工装下安装板41的上端面，定位销411插入待检制品40的定位孔内，对待检制品40进行定位。

pcb板感应器412感应待检制品40，并将感应信号传递到光电开关1；光电开关1与工控机2连接；离线导光柱413与待检制品40上安装的led灯珠对应设置，离线导光柱413内安装光纤432输入端；离线导光柱413将led灯珠产生的光信号反射到光纤输入端，通过光纤传递到光纤阵列板43；对接探针414与待检制品40上安装的接插件对应设置，并同时与工装上安装板42上设置的测试连接端子424对应设置；待检制品40上安装的接插件用于接收can总线信号和电源信号。

ccd相机44拍摄阵列板43的图像；并将拍摄图像发送到工控机2；

测试连接端子424与can总线信号发生器连接，为待检制品40提供can总线信号和电源信号，并通过对接探针将can总线信号输出到工控机2。

离线测试探针421与待检制品40的测试点对应设置，并与矩阵开关21连接，将待检制品40的测试点的信号通过矩阵开关21传输给万用表22。

麦克风拾音模块423与待检制品40上的蜂鸣器对应设置，并与矩阵开关21连接；麦克风拾音模块423将待检制品40蜂鸣器发出的声音信号转化成电压信号，通过矩阵开关21传输到万用表22。

感应器422感应待检制品，并将感应信号传递到工控机2。

所述卡爪425包括臂425a、弹簧425b和挂钩425c，臂425a的上端固定在工装上安装板42上，挂钩425c通过活动销425d设置在臂425a的下端，挂钩425c的尾端连接弹簧425b的下端，弹簧425b的上端固定在臂上；当工装上安装板42向下移动时，弹簧425b使挂钩425c尾端向上提，当工装上安装板42停止移动后，挂钩425c钩住待检制品40，当工装上安装板42向上移动时，带动待检制品40随工装上安装板42向上移动，便于操作员取出待检制品40。

万用表22由矩阵开关21进行控制，测试各测试点的电压以及麦克风拾音模块423输出的电压，并将测试电压传输到工控机2。

光电开关1与工控机连接，工控机2控制气缸6上、下移动，气缸6带动工装上安装板42上、下移动。

工控机2对收到电压信号和图像信号进行处理，并根据处理结果判断该待检制品是否合格，并通过显示器显示结果。

在具体实施例中，所述麦克风拾音模块423包括供电电源电路11、麦克风12、放大电路13、降噪电路14和模拟输出电路15；麦克风12将蜂鸣器发出的声音信号转换成电压信号输出到放大电路13进行放大，放大后的信号输出到降噪电路14进行降噪处理后输出到模拟输出电路15，模拟输出电路15将收到的信号经矩阵开关21传递至万用表22，供电电源电路11为麦克风拾音模块423供电。

在具体实施例中，在工装下安装板的下端面设置有若干浮针，用于将待检制品放置到位。

实施例2：参见图10，基于光学和机器视觉的fct检测设备检测待检制品的方法，该fct检测设备包括光电开关1、工控机2、显示器5、气缸6、工装下安装板41、工装上安装板42、光纤阵列板43、ccd相机44、万用表22、矩阵开关21和can总线信号发生器23；该方法包括如下步骤：

a、在工装下安装板41的上端面设置定位销411、pcb板感应器412、离线导光柱413和对接探针414；将待检制品40放置在工装下安装板41的上端面，定位销411插入待检制品40的定位孔内，对待检制品40进行定位；

b、在工装上安装板42的下端面设置有测试连接端子424、感应器422、离线测试探针421和麦克风拾音模块423；

c、pcb板感应器412感应到待检制品40后，将感应信号传递到光电开关1，手动开启光电开关1，工控机2控制气缸6向下移动，气缸6带动工装上安装板42向下移动，并压住待检制品40；测试连接端子424与待检制品40上安装的接插件以及对接探针414接通；工装上安装板42上的感应器422感应到待检制品40后，将感应信号传递到工控机2，工控机2控制气缸6停止移动；

d、工控机2控制can总线信号发生器23发送can总线信号，使待检制品上安装的led灯珠发亮或熄灭；位于每个led灯珠下方的离线导光柱413将led灯珠产生的光信号经光纤传递到光纤阵列板43；工控机2控制ccd相机44拍摄阵列板43的图像；并将拍摄图像发送到工控机2；

e、麦克风拾音模块423检测待检制品40上蜂鸣器发出的声音信号，并将声音信号转化成电压信号，通过矩阵开关21传输到万用表22；离线测试探针421将待检制品40的各测试点的信号通过矩阵开关21传输给万用表22；万用表22将测试电压传输到工控机2；

f、工控机2对收到电压信号和图像信号进行处理，并结合can总线信号判断该待检制品是否合格，然后将结果通过显示器显示；

g、测试完成后，工控机2控制气缸6向上移动，气缸6带动工装上安装板42向上移动，工装上安装板42上设置的卡爪425带动待检制品40随工装上安装板42向上移动，手动取出待检制品40，完成测试。

在具体实施例中，所述卡爪425包括臂425a、弹簧425b和挂钩425c，臂425a的上端固定在工装上安装板42上，挂钩425c通过活动销425d设置在臂425a的下端，挂钩425c的尾端连接弹簧425b的下端，弹簧425b的上端固定在臂上。当工装上安装板42向下移动时，弹簧425b使挂钩425c尾端向上提，当工装上安装板42停止移动后，挂钩425c钩住待检制品40，当工装上安装板42向上移动时，带动待检制品40随工装上安装板42向上移动，便于操作员取出待检制品40。

在具体实施例中，所述麦克风拾音模块423包括供电电源电路11、麦克风12、放大电路13、降噪电路14和模拟输出电路15；麦克风12将声音信号转换成电压信号输出到放大电路13进行放大，放大后的信号输出到降噪电路14进行降噪处理后输出到模拟输出电路15，模拟输出电路15将收到的信号经矩阵开关21传递至万用表22，供电电源电路11为麦克风拾音模块423供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。