一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置的制造方法

文档序号:9046864阅读:590来源:国知局
一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于产品检测领域,具体设及一种车身控制器接插件pin针正位度检 测装置。
【背景技术】
[0002] 汽车电子技术实现了车辆的集中控制和系统管理,成为现代汽车发展的基础技术 之一,其中车身控制器提高行车的舒适性和方便性,重要性日益突出。车身控制器生产过程 中对于接插件上pin针正位度的精确检测是车身控制器质量检测中的重要一环,连接器端 子的平面度及正位度等差异较大,会造成短路和断路等严重后果。传统的pin针正位度检 测方法依靠人工利用测量器材检测,精度不高且效益低下,自动化程度和可靠性不高。
[0003] 需检测的车身控制器外观如图2所示,需检测车身控制器上6个接插件的pin针 正位度。 【实用新型内容】
[0004] 针对上述问题,本实用新型提供了一种基于机器视觉的车身控制器接插件pin针 正位度检测装置。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是:
[0006] 车身控制器接插件pin针正位度检测装置包括图像采集单元、运动控制单元、伺 服电机单元、上位机处理单元W及辅助设备。图像采集单元由3个黑白工业相机、1个百万 像素定焦镜头、2个远屯、镜头、1个红色同轴L邸光源、2个红色环形L邸光源及图像采集卡 构成,百万像素定焦镜头安装在黑白工业相机1上,2个远屯、镜头分别安装在黑白工业相机 2和3上,红色同轴L邸光源安装在黑白工业相机1镜头正下方,距离接插件检测面50mm,2 个红色环形L邸光源分别安装在黑白工业相机2和3镜头正下方,距离接插件检测面65mm; 运动控制单元由电机控制器、触摸屏、profibus总线模块W及西口子PLC构成,伺服电机单 元由伺服电机、编码器构成,上位机处理单元由工业控制机构成;黑白工业相机通过GIGE W太网通讯连接安装在工业控制机PCI插槽中的图像采集卡,工业控制机和PLC通过西口 子0PC通讯连接,化C、电机控制器和伺服电机通过profibus总线模块连接,编码器安装在 伺服电机上,PLC与触摸屏通过RS485通讯连接;辅助设备包括托盘、导轨、支架,导轨安装 在支架上,托盘放置在导轨上,伺服电机带动托盘运载被测产品依次通过6个检测位置对6 个接插件的pin针正位度进行检测。
[0007] 该车身控制器共有6个接插件(分别为PWR2、C0C、MR2、RBA1、PWR1和MR1)需要 进行正位度检测,接插件的分布见图2。考虑到检测精度和成本,根据产品接插件的分布特 点分A、B、CS个区由3个相机分区检测,相机1检测车身控制器A区域接插件PWR2,相机 2检测B区域接插件C0C、MR2,相机3检测C区域接插件RBAUPWR1和MR1。相机1检测的 PWR2接插件pin针较大,选用日本TAMR0N的M118FM25型的百万像素工业定焦镜头湘机2 与相机3需要检测的接插件拥有较小的pin针,考虑到崎变对检测精度的影响,选取意大利 OPTO的TC12080型远屯、镜头,该款镜头的直径达到116mm。根据接插件的分布W及远屯、镜 头的大小,同时考虑到现场安装的方便预留一定的安装空间,设计了如下的相机安装方式: 相机安装的俯视平面图中水平方向上相机1位于相机2和相机3中间,相机1距离左边相 机2为45mm,距离右边相机3为60mm;前后位置上相机1最前,距离相机2为100mm,距离相 机3为200mm;相机1与接插件的工作距离为320mm,相机2与接插件的工作距离为226mm, 相机3与接插件的工作距离为226mm。3个相机的安装方式如图3和4所示。
[000引本实用新型的有益技术效果是:
[0009] 检测装置结构简单,能帮助实现车身控制器接插件pin针正位度的快速、准确、自 动检测。
【附图说明】
[0010] 图1是车身控制器接插件pin针正位度检测装置结构图。
[0011] 附图1中编号1、2、3是黑白工业相机,编号4是焦距为25mm工业镜头,编号5、6 是远屯、镜头,编号7是红色同轴光源,编号8、9是红色环形光源,编号10是托盘,编号11是 产品(车身控制器)、编号12是导轨,编号13是伺服电机,编号14是电机控制器,编号15 是触摸屏,编号16是西口子S7-300化C,编号17是上位机。
[0012] 图2是车身控制器示意图。
[001引 附图2中待检测的6种接插件名称分别为PWR2、C0C、MR2、RBA1、PWR1和MR1分别 在A、B、CS个分区中。
[0014] 图3是3个黑白工业相机安装的俯视图及与车身控制器的位置关系。
[0015] 附图3中黑白工业相机1、2、3分别对准产品检测区域A区、B区、C区。
[0016] 图4是3个黑白工业相机安装的正视图。
[0017] 图5是RBA1型接插件的检测坐标系0'。
[0018] 图6是车身控制器接插件pin针正位度检测工作流程图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本实用新型装置的【具体实施方式】做进一步说明。
[0020] 首先在化C(16)中设定6个检测工位的坐标,在上位机(17)中设定当前批次车身 控制器的工艺参数,然后启动检测。
[0021] 开始检测时,待测产品(11)由人工放置在托盘(10)上,PLCQ6)通过电机控制器 (14)驱动伺服电机(13)运载被测产品(11)至车身控制器A区域第一个接插件(PWR2)检 测工位,到位后化C(16)通过0PC通讯发出到位信号,上位机(17)触发黑白工业相机(1) 拍照,获得图片后图像处理由W下5个步骤完成:
[002引(1)校准与标定采集到的图像,选用网格大小为的棋盘格标定板,采用非 线性校正模式,校正透视崎变、径向崎变及平面线性崎变;
[0023] (2)采用美国Co即ex公司的VisionPro视觉软件开发包中的CogPMAli即Tool函 数离线训练用于产品粗定位的图像特征,并通过特征匹配算法找到该图像特征得到匹配到 的图像特征的坐标和角度,根据该图像特征与拟合圆捜索区域的坐标对应关系计算出拟合 圆捜索区域的位置信息;
[0024] (3)在相应的拟合圆捜索区域采用最小二乘法拟合接插件两边定位插销圆孔得到 圆屯、a和b,Wa和b连线的中点为原点,a和b的连线为y轴,方向向右,X轴垂直于y轴, 方向向下,建立检测坐标系〇';其中RBA1型接插件的检测坐标系0'如图5所示,其余接 插件的检测坐标系〇'建立方法相同;
[0025] (4)对图像进行膨胀处理,选用3*3大小的方形结构元,结构元的原点设在结构元 中屯、,该步操作用于处理pin针因氧化导致的亮斑断裂现象;
[0026] (5)检测接插件中每个pin针的亮斑图像得到亮斑质屯、的图像坐标P(Vp,hp),并 通过公式
将图像坐标P(Vp,hp)转换到检测坐标系0'下的坐标 P(Vyp),式中a为检测坐标系相对于图像坐标系的旋转角度,V。和h。为检测坐标系原点相 对于图像坐标系原点的偏移大小。
[0027] 计算检测到的pin针坐标与标准模板坐标的欧氏距离判断产品是否合格,上位机 (17)实时显示检测结果,将检测数据生成报表记录在上位机(17)中并给出检测完成信号 至IJPLC(16),PLC(16)通过电机控制器(14)驱动伺服电机(1扣运载被测产品(11)至下一 个接插件检测工位,即B区域第一个接插件(COC)检测工位;接下来依次检测B区域第二个 接插件MR2、C区域第一个接插件RBA1W及C区域第二个接插件PWR1,直到C区域最后一 个接插件(MR1)检测完成,此时伺服电机(蝴驱动托盘(10)回到原点,准备下一个工件检 测。
[002引需说明的是车身控制器A区域由黑白工业相机(1)采集图像,B区域由黑白工业 相机似采集图像,C区域由黑白工业相机做采集图像,黑白工业相机的布局见附图3和 4,系统的工作流程如图6所示。
[0029] W上是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制, 凡是依据本实用新型的技术实质对W上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均 属于实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置,检测装置包括图像采集单元、运动 控制单元、伺服电机单元、上位机处理单元以及辅助设备;其特征在于,图像采集单元由3 个黑白工业相机、1个百万像素定焦镜头、2个远心镜头、1个红色同轴LED光源、2个红色环 形LED光源及图像采集卡构成,百万像素定焦镜头安装在黑白工业相机1上,2个远心镜头 分别安装在黑白工业相机2和3上,红色同轴LED光源安装在黑白工业相机1镜头正下方, 距离接插件检测面50mm,2个红色环形LED光源分别安装在黑白工业相机2和3镜头正下 方,距离接插件检测面65mm ;运动控制单元由电机控制器、触摸屏、prof ibus总线模块以及 西门子PLC构成,伺服电机单元由伺服电机、编码器构成,上位机处理单元由工业控制机构 成;黑白工业相机通过GIGE以太网通讯连接安装在工业控制机PCI插槽中的图像采集卡, 工业控制机和PLC通过西门子OPC通讯连接,PLC、电机控制器和伺服电机通过prof ibus总 线模块连接,编码器安装在伺服电机上,PLC与触摸屏通过RS485通讯连接;辅助设备包括 托盘、导轨、支架,导轨安装在支架上,托盘放置在导轨上,伺服电机带动托盘运载被测产品 依次通过6个检测位置对6个接插件的pin针正位度进行检测。2. 根据权利要求1所述的一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置,其特征在于, 根据产品接插件的分布分A、B、C三个区由3个相机分区检测;相机1检测车身控制器A区 域接插件PWR2,相机2检测B区域接插件C0C、MR2,相机3检测C区域接插件RBAUPWR1和 MRl ; 3个相机安装的俯视平面图中水平方向上相机1位于相机2和相机3中间,相机1距离 左边相机2为45mm,距离右边相机3为60mm ;前后位置上相机1最前,距离相机2为100mm, 距离相机3为200mm ;相机1与接插件的工作距离为320mm,相机2与接插件的工作距离为 226mm,相机3与接插件的工作距离为226mm。
【专利摘要】本实用新型属于产品检测领域,具体涉及一种车身控制器接插件pin针正位度检测装置。检测装置包括图像采集单元、运动控制单元、伺服电机单元、上位机处理单元以及辅助设备,由黑白工业相机、镜头、LED光源、图像采集卡、电机控制器、触摸屏、profibus总线模块、西门子PLC、伺服电机、编码器、工控机、托盘、导轨、支架构成;相机通过GIGE连接安装在工控机PCI插槽中的图像采集卡,工控机和PLC通过西门子OPC通讯连接,PLC、电机控制器和伺服电机通过profibus总线模块连接,PLC与触摸屏通过RS485通讯连接。本实用新型装置能帮助实现车身控制器接插件pin针正位度的快速、准确、自动检测。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN204705323
【申请号】CN201520463731
【发明人】潘丰, 凡良玉, 李松
【申请人】江南大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月1日
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