一种电连接器壳体机器视觉在线检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电连接器壳体的自动检测系统，特别涉及一种电连接器壳体机器 视觉在线检测系统。
【背景技术】
[0002] 在各类电子系统中，电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电 气连接和信号传递，是构成一个完整系统所必须的基础元件。随着航天工程、电子通信工程 的发展，电连接器作为传递电信号和电能的基础元件，在系统中的运用越来越广。目前，我 国电连接器的生产能力很强，2010年我囯电连接器产值达82. 5亿美元，已跃居为世界第二 位。但由于我国电连接器行业在质量检验标准、可靠性筛选试验方法、关键零件原材料和关 键零件加工工艺等共性技术基础研宄方面十分薄弱，自动化质量检验手段和仪器更是远远 落后于美国等发达国家，导致相同型谱的国产电连接器与国外著名品牌相比，在质量和可 靠性方面仍存在一定差距。
[0003] 在众多影响我国高端电连接器壳体产品质量的因素中，其外观几何及形位尺寸的 检验占重要地位。外观尺寸检验是电连接器封装壳体质量一致性检验时必须对交货产品 100%逐个进行的首检项目，也是确保其它交收试验项目和周期试验项目合格的基础。目 前，由于其尺寸复杂性，我国对电连接器封装壳体外观尺寸的测量，仍大多使用传统的游标 卡尺、万能工具显微镜、三坐标测量机等离线测量的方法，效率低，无法适应近年来飞速发 展的行业需求。
[0004] 机器视觉是近年来发展起来的一种新的测量手段，近年来获得了飞速发展，并逐 渐被应用到各种工业生产中。采用机器视觉检测方法可大大提高生产效率和生产的自动化 程度，且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。近年来，随着机 器视觉技术的发展及其在工业生产中应用的日益扩展，尤其是随着小型化、高密度连接器 及其组件的出现和应用，一些用于IT行业微电子检测的机器视觉检验系统技术，现正在国 内部分连接器组件生产流水线的在线工艺筛选中被逐步使用。例如有的汽车线束生产厂己 采用自动光学图像识别系统，识别装配线束的端子型号、位置和线缆的颜色是否准确。
[0005] 然而，尽管近年来国内外研宄工作者已就机器视觉在电连接器产品检测中的应用 作了相关研宄，但主要集中于对电连接器组件外观形貌缺陷的识别，而对其形位尺寸的高 精度测量，则多为离线测量，尚未见用于生产线上的实时在线测量，而成熟的用于电连接器 壳体机器视觉检测系统产品也鲜有报道。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的是提供一种能够实现电连接器壳体实时在线检测的机器视觉 系统。
[0007] 本实用新型是通过以下技术方案实现上述技术目的的：
[0008] 一种电连接器壳体机器视觉在线检测系统，包括传送部分、调整定位部分和视觉 检测部分，所述传送部分为生产线和生产线固定工作台，所述生产线固定工作台位于生产 线下方；所述调整定位部分用于调整零件位置，包括多对凸轮副，所述多对凸轮副分别位于 所述生产线两侧上方，但不接触所述生产线；所述视觉检测部分包括工业相机、光电传感器 和计算机，所述工业相机用于零件图像采集，位于所述生产线上方，所述光电传感器用于确 定工业相机的拍摄时间，安装在所述生产线两侧，所述工业相机和所述光电传感器通过数 据线与所述计算机相连，所述计算机用于图像采集、图像预处理、边缘检测和零件几何特征 提取、标定、尺寸测量和缺陷检测以及零件合格与否的判断。所述传送部分带动被测零件 向前运动，进入调整定位部分；所述第一凸轮副做匀速旋转运动，渐进地调整被测零件的姿 位，经过姿位调整的被测零件在生产线带动下经过所述光电传感器时，由所述光电传感器 检测到其位置，并给系统一个反馈信号，通知视觉检测部分准备拍摄；所述被测零件进入工 业相机视场后，工业相机拍摄其图像，经图像处理后实现待测尺寸的测量。所述的电连接器 壳体机器视觉检测系统可安装在移动工作台上，进行快速在线测量。
[0009] 进一步的，所述调整定位部分还包括凸轮副支架，所述凸轮副支架安装在所述生 产线固定工作台上，所述多对凸轮副固定在所述凸轮副支架上。
[0010] 进一步的，所述视觉检测部分还包括所述相机支架，安装在所述生产线固定工作 台上，所述工业相机安装在所述相机支架上。
[0011] 进一步的，所述凸轮副支架上安装凸轮的地方均开有滑动槽。使所有凸轮的横向 位置可调。
[0012] 进一步的，所述凸轮副的轮廓采用余弦曲线。以适当减少其与被测零件的刚性冲 击及其柔性冲击。
[0013] 进一步的，所述多对凸轮副包括第一对凸轮副、第二对凸轮副、第三对凸轮副和第 四对凸轮副，按照零件移动的方向安装在所述凸轮副支架上，所述各对凸轮副之间的间距 依次递减，所述第一对凸轮副的间距最大，其间距小于所述生产线宽度，所述第四对凸轮副 的间距最小且等于被测零件的宽度。各对凸轮副之间的间距依次递减，第一队凸轮副的间 距最大，其间距与工作台宽度相当，以保证生产线上任何位置的被测零件能进入凸轮副进 行姿位调整；第四对凸轮副的间距最小且约等于被测零件的宽度。使被测零件经过凸轮副 后，位于生产线中间且与生产线运动方向平行。
[0014] 进一步的，所述工业相机有三台，分别为第一工业相机、第二工业相机、第三工业 相机。所述相机支架上开有一条安装槽，可以根据被测件的具体尺寸大小确定相机的安装 位置和数量。当被测零件的横向尺寸较小，在工业相机的视场范围内且能保证测量精度时， 只需使用一台工业相机，安装于安装槽中部；当被测零件的横向尺寸较大而超出相机视场 范围时，可分别将两相机安装于安装槽两端，实现被测零件左右尺寸的分别测量。
[0015] 进一步的，所述视觉检测部分还包括光源，所述光源位于所述生产线的上方。使被 测零件更好地被所述工业相机拍摄。
[0016] 一种电连接器壳体机器视觉在线检测方法，
[0017] 步骤1，通过所述工业相机进行图像采集；
[0018] 步骤2,对采集的图像进行去噪、边缘锐化和形态学处理；
[0019] 步骤3,对预处理过的图像进行边缘检测和零件几何特征，提取零件的轮廓边缘和 零件表面的形貌特征；
[0020] 步骤4,校正镜头畸变、确定物理尺寸和像素间的换算关系，以及确定空间物体表 面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系；
[0021] 步骤5,进行尺寸测量和缺陷检测；
[0022] 步骤6,根据尺寸精度要求和缺陷类型判断零件是否合格。
[0023] 本实用新型具有如下优势：
[0024] 1.采用机器视觉方法，可实现电连接器壳体的快速在线测量，弥补了现有人工测 量速度慢、效率低且受人为影响的不足。
[0025] 2.所设计的四对凸轮副可渐进地调整被测电连接器壳体的姿位，使拍摄到的壳体 图像保证居中且能保持姿位一致，减少了图像处理的难度，提高了视觉检测的精度。
[0026] 3.可满足不同大小电连接器壳体的实时检测。本实用新型所述的电连接器壳体机 器视觉检测系统，可操作性强、适用性好、工作效率高，特别适用于各类电连接器壳体快速 在线测量。
【附图说明】
[0027] 图1为本实用新型结构示意图。
[0028] 图2为本实用新型结构示意俯视图。
[0029] 图3为本实用新型系统软件运行流程图。
[0030] 其中：1-生产线，2-被测零件，3-工业相机，31-第一工业相机，32-第二工业相 机，33-第三工业相机，4-光源，5-地面，61-第一对凸轮副，71-第二对凸轮副，81-第三对 凸轮副，91-第四对凸轮副，10-光电传感器，11-生产线固定工作台，12-相机支架，13-凸轮 副支架。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细说明。
[0032] 一种电连接器壳体机器视觉在线检测系统，包括传送部分、调整定位部分和视觉 检测部分，所述传送部分为生产线1和生产线固定工作台11，所述生产线固定工作台11位 于生产线1下方；所述调整定位部分包括第一对凸轮副61、第二对凸轮副71、第三对凸轮副 81、第四对凸轮副91、凸轮副支架13,所述凸轮副支架13安装在所述生产线固定工作台11 上，所述第一对凸轮副61固定在所述凸轮副支架13上，所述第一对凸轮副61包括两个凸 轮副分别位于生产线1两侧，平躺靠近但不接触所述生产线1，所述第一对凸轮副61的凸 轮副的所述凸轮副支架13上安装凸轮的地方均开有滑动槽，所述第一对凸轮副61、第二对 凸轮副71、第三对凸轮副81、第四对凸轮副91