基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法
【专利摘要】本发明涉及基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其包采集剥皮后的电线所露出的铜芯束的端面的第一图像，识别出所述第一图像中的铜芯的数量；采集电线与连接端子冲压后形成的连接单元的第二图像，将第二图像与预设的模板图像进行比对，以使第二图像中的连接单元与预设的模板图像的连接单元位置匹配；根据在模板图像预设的第一检测区域、第二检测区域以及第三检测区域对第二图像进行检测，若同时满足条件一、条件二和条件三，则进行组装步骤。本发明采用机器视觉技术，对电子连接器的整个制造过程进行监测，有效避免某个生产环节出现问题而生产线仍然运作，从而有效降低生产成本、提高生产效率和成品率。
【专利说明】基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子连接器生产工艺，具体涉及电子连接器制造过程监测方法。
【背景技术】
[0002]电子连接器是一种具有电气连接特性的机构元件，其主要功能是在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起着电气连接和信号传递的作用，是构成整机电路系统电气连接必不可少的基础元件之一。它已广泛应用于航空/航天、军事装备、通讯、计算机、汽车、工业、家用电器等领域，现己发展成为当今电子信息基础产品的支柱产业之一。
[0003]电子连接器种类繁多，主要是因为电线以及连接端子的种类繁多，但制造过程基本是一致的，一般可分为三个阶段:剥皮，冲压，组装。剥皮:将电线两端的胶皮剥掉，露出铜芯束。冲压:将连接端子冲压到电线两端。组装:将冲压好的电线插到塑料盒座上。整个制造过程可由机械控制系统自动完成。
[0004]然而，在剥皮的过程中可能会将铜芯切断影响到电子连接器的导电性；在冲压的过程中连接端子很容易冲压不到位或冲压坏，影响到电子连接器的品质；在组装的过程中若有顺序要求(每个插孔对应特定颜色的电线)，则之前必须对电线的颜色做出正确判定。上述问题，目前的机械控制系统都无法解决。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其能解决目前的机械控制系统无法对电子连接器的制作过程进行有效监测的问题。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其包括以下步骤:
[0008]步骤1、采集剥皮后的电线所露出的铜芯束的端面的第一图像，识别出所述第一图像中的铜芯的数量，将所述铜芯的数量与预设的铜芯数量值进行比对，若所述铜芯的数量与预设的铜芯数量值相等，则进行步骤2，否则指令机械控制系统丢弃所述电线；
[0009]步骤2、采集电线与连接端子冲压后形成的连接单元的第二图像，将第二图像与预设的模板图像进行比对，以使第二图像中的连接单元与预设的模板图像的连接单元位置匹配；
[0010]步骤3、根据在模板图像预设的第一检测区域、第二检测区域以及第三检测区域对第二图像进行检测，若同时满足条件一、条件二和条件三，则进行组装步骤，否则指令机械控制系统丢弃所述连接单元；
[0011]条件一:铜芯位于第一检测区域内；
[0012]条件二:第二检测区域内均具有铜芯和所述电线的胶皮；
[0013]条件三:第三检测区域内具有金属，且金属的面积大于或等于预设的面积阈值；
[0014]其中，第一检测区域为连接端子的压着位与插接位之间的区域；第二检测区域为连接端子的压着位与包胶位之间的区域；第三检测区域为连接端子的包胶位区域。[0015]优选的，步骤I中，识别出所述第一图像中的铜芯的数量的过程包括如下子步骤:
[0016]步骤101、根据第一图像中的铜芯束的端面的轮廓得到铜芯束的图像区域；
[0017]步骤102、在所述图像区域中，采用固定阈值算法将铜芯束图像分割出来，对分割出来的铜芯束图像进行拉伸处理；
[0018]步骤103、对拉伸处理后的铜芯束图像采用分水岭分割算法对铜芯束图像进行分害I]，对进行分割后的铜芯束图像的面积进行计算，并根据预设的铜芯单元面积，得到铜芯束图像中铜芯的数量。进一步优选的，在进行步骤101之前，还有以下步骤:对第一图像进行去噪处理和平滑处理。
[0019]优选的，步骤2中，第二图像与预设的模板图像进行比对以使第二图像中的连接单元与预设的模板图像的连接单元位置匹配的过程包括如下子步骤；
[0020]步骤201、将第二图像转换为灰度图；
[0021]步骤202、采用归一化积相关图像匹配算法使第二图像与模板图像进行匹配得到相应的偏转角和位移量；
[0022]步骤203、根据公式一得到模板图像与第二图像之间的归一化互相关系数；
[0023]
【权利要求】
1.基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、采集剥皮后的电线所露出的铜芯束的端面的第一图像，识别出所述第一图像中的铜芯的数量，将所述铜芯的数量与预设的铜芯数量值进行比对，若所述铜芯的数量与预设的铜芯数量值相等，则进行步骤2，否则指令机械控制系统丢弃所述电线；步骤2、采集电线与连接端子冲压后形成的连接单元的第二图像，将第二图像与预设的模板图像进行比对，以使第二图像中的连接单元与预设的模板图像的连接单元位置匹配；步骤3、根据在模板图像预设的第一检测区域、第二检测区域以及第三检测区域对第二图像进行检测，若同时满足条件一、条件二和条件三，则进行组装步骤，否则指令机械控制系统丢弃所述连接单元； 条件一:铜芯位于第一检测区域内； 条件二:第二检测区域内均具有铜芯和所述电线的胶皮； 条件三:第三检测区域内具有金属，且金属的面积大于或等于预设的面积阈值； 其中，第一检测区域为连接端子的压着位与插接位之间的区域；第二检测区域为连接端子的压着位与包胶位之间的区域；第三检测区域为连接端子的包胶位区域。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤I中，识别出所述第一图像中的铜芯的数量的过程包括如下子步骤: 步骤101、根据第一图像中的铜芯束的端面的轮廓得到铜芯束的图像区域； 步骤102、在所述图像区域中，采用固定阈值算法将铜芯束图像分割出来，对分割出来的铜芯束图像进行拉伸处理`； 步骤103、对拉伸处理后的铜芯束图像采用分水岭分割算法对铜芯束图像进行分割，对进行分割后的铜芯束图像的面积进行计算，并根据预设的铜芯单元面积，得到铜芯束图像中铜芯的数量。
3.如权利要求2所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，在进行步骤101之前，还有以下步骤:对第一图像进行去噪处理和平滑处理。
4.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤2中，第二图像与预设的模板图像进行比对以使第二图像中的连接单元与预设的模板图像的连接单元位置匹配的过程包括如下子步骤； 步骤201、将第二图像转换为灰度图； 步骤202、采用归一化积相关图像匹配算法使第二图像与模板图像进行匹配得到相应的偏转角和位移量； 步骤203、根据公式一得到模板图像与第二图像之间的归一化互相关系数；
5.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤3中，采用边缘提取算法识别出第一检测区域内的铜芯。
6.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤3中，条件二的判断过程为:采用纹理变换算法对第二检测区域内的图像进行处理，对经过纹理变换算法处理过的第二检测区域内的图像再进行自动阈值分割算法处理，得到胶皮图像，若胶皮图像占据整个第二检测区域或者第二检测区域内没有胶皮图像，则判断不满足条件二，否则满足条件二。
7.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤3中，条件二的判断过程为:采用边缘提取算法识别出第二检测区域内的铜芯，得到铜芯图像，若铜芯图像占据整个第二检测区域或者第二检测区域内没有铜芯图像，则判断不满足条件二，否则满足条件二。
8.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，步骤3中，条件三的判断过程为:将第二图像转换为灰度图，采用固定阈值分割算法得到第三检测区域内的金属图像，计 算所述金属图像的面积，若所述金属图像的面积大于或等于预设的面积阈值，则满足条件三，否则不满足条件三。
9.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，所述组装步骤包括如下子步骤: 将多个连接单元依次插装到端子座。
10.如权利要求1所述的基于机器视觉的电子连接器制造过程监测方法，其特征在于，所述组装步骤包括如下子步骤: 采集待插装的连接单元的第三图像； 对第三图像中的连接单元的电线的胶皮的颜色进行识别； 若所述胶皮的颜色与预设的插装颜色顺序中的对应顺序的颜色匹配，则指令机械控制系统对所述连接单元进行插装，以使所述连接单元插装到端子座，否则，指令机械控制系统丢弃所述连接单元。
【文档编号】H01R43/00GK103673991SQ201310514401
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】张俊峰 申请人:广州超音速自动化科技有限公司