一种基于机器视觉的连接器端子检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，涉及机器视觉检测系统检测领域，包括依次连接的检测头机构，定位机构，机器视觉检测系统；所述机器视觉检测系统包括设于检测头机构上方的移载机构，设于移载机构上的CCD相机，设于CCD相机上且朝向检测头机构的镜头，设于检测头机构上的光源，与CCD相机电连接的图像处理装置；所述移载机构包括立板，固定设于立板上的伺服电机，一端与伺服电机输出端连接且转动支承在立板上的滚珠丝杠，套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母，滑动设于立板上且与丝杠螺母可拆卸连接的CCD安装座；CCD安装座与CCD相机可拆卸连接；实现在一个工位里检测多根端子高度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的连接器端子检测装置
本技术涉及机器视觉检测系统检测领域，具体的说，是一种基于机器视觉的连接器端子检测装置。
技术介绍
连接器是电子工程技术人员经常接触的一种部件。它的作用非常单纯：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。连接器形式和结构是千变万化的，其主要是由四大基本结构组件组成，分别是：端子，外壳(视品种而定)，绝缘体，附件。连接器端子高度是一个重要尺寸，高度太高，会损坏与之相配的PCB板，高度太低，会引起连接不良。因此，现在各个连接器厂商都要求在线百分之百检测连接器端子高度。现有技术均采用机器视觉检测系统进行端子高度检测，检测方法是：用一个气缸带动检测头机构中的检测轴向端子移动，将端子的高低状态转换到镜头的视野范围内，然后启动机器视觉检测系统进行端子高度检测。现有技术中存在如下不足，对于像汽车ECU连接器这类的连接器，端子数量多达上百根，端子在外壳内多排多列分布，一个CCD相机的视野不可能覆盖所有的端子，因而不能在一个工位里检测所有的端子高度，如果设置多个相机，则一是会增加成本，二是多个相机之间会存在盲区，如果设置多个工位检测，由于基准变化，测量精度满足不了要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，用于解决现有技术中CCD相机因视野范围小，无法在一个工位里检测多根端子高度的问题。本技术通过设置伺服电机和滚珠丝杠系统驱动CCD相机移动，实现了在一个工位里检测多根端子高度的效果。本技术通过下述技术方案实现：一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，包括依次连接的检测头机构，定位机构，机器视觉检测系统；所述机器视觉检测系统包括设于检测头机构上方的移载机构，设于移载机构上的CCD相机，设于CCD相机上且朝向检测头机构的镜头，设于检测头机构上的光源，与CCD相机电连接的图像处理装置；所述移载机构包括立板，固定设于立板上的伺服电机，一端与伺服电机输出端连接且转动支承在立板上的滚珠丝杠，套设在滚珠丝杠上的丝杠螺母，滑动设于立板上且与丝杠螺母可拆卸连接的CCD安装座；CCD安装座与CCD相机可拆卸连接。本技术所称的图像处理装置包括图像处理单元、图像分析处理软件、监视器、通讯/输入输出单元。图像处理单元主要完成对模拟视频信号的数字化过程。视频信号首先经低通滤波器滤波，转换为在时间上连续的模拟信号；按照应用系统对图像分辨率的要求，得用采样/保持电路对边疆的视频信号在时间上进行间隔采样，把视频信号转换为离散的模拟信号；然后再由A/D转换器转变为数字信号输出。而图像处理单元在具有模数转换功能的同时，还具有对视频图像分析、处理功能，并同时可对相机进行有效的控制。图像分析处理软件进行各种运算来抽取目标的特征，如位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度等，实现自动测量功能。监视器用于技术人员对图像分析处理软件进行操作，并将测量结果显示出来。通讯/输入输出单元用于与其他设备通讯，从而根据测量结果控制其他设备的动作。一般情况下，连接器的端子设置在连接器外壳内，CCD相机无法直接拍摄端子，因此需要将端子的高低状态用检测头机构转换到外壳外，并且处于CCD相机的视野范围内。工作时，将检测的范围划分为多个小于CCD相机视野范围的小区域，CCD相机在伺服电机和滚珠丝杠的带动下，逐个拍摄这些小区域，然后通过图像处理装置软件将各个小区域的图像进行拼接，计算出端子的高度。设置伺服电机和滚珠丝杠的目的在于提高CCD相机的移动精度，从而提高图像拼接精度。在此值得说明的是，为了进行图像拼接，CCD相机拍摄的各个小区域之间有重叠部分。在本领域中，图像拼接为现有技术，并且已经集成到图像处理装置中，因此在此不必详述图像拼接技术。优选地，所述的检测头机构包括具有前端和后端的光源安装板，在光源安装板前端和后端之间伸缩的伸缩机构，设于伸缩机构前端的检测轴组件；所述检测轴组件包括与伸缩机构连接的检测底座，设于检测底座前端下方且与光源安装板可拆卸连接的光源，设于检测底座前端的检测轴座，设于检测底座后端的弹簧座，穿设于检测轴座内的检测轴；检测轴后端具有防脱落凸缘，防脱落凸缘与弹簧座之间设有弹簧。检测头机构的作用是，将端子的高低状态转件转换到连接器外壳外，转换原理如下：连接器产品在定位机构定位后，启动光源安装板上的伸缩机构，伸缩机构带动检测轴组件向前端即连接器产品方向移动，当检测轴组件的检测轴接触到端子后，在端子的反作用力下，检测轴向后压缩弹簧，直至伸缩机构运动至前端，端子的高低状态转换成检测轴后端防脱落凸缘的高低状态，并且防脱落凸缘处于CCD相机视野范围内。优选地，所述立板上设有直线导轨，直线导轨上设有滑块，滑块与CCD安装座可拆卸连接。直线导轨是一种滚动导引，是由钢珠在滑块跟导轨之间无限滚动循环，从而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动，并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五十分之一，能轻易地达到很高的定位精度。滑块跟导轨间末制单元设计，使直线导轨同时承受上下左右等各方向的负荷，回流系统让线性导轨有更平顺且低噪音的运动。采用直线导轨后，CCD安装座滑动的直线精度更高，减小了图像拼接误差。优选地，所述CCD安装座包括与丝杠螺母可拆卸连接的底板，设于底板上的固定板，设于镜头保护板上的CCD安装板；镜头保护板上固定设置有调整块且中部和两侧均开设有腰型孔，腰型孔的方向与CCD安装座滑动方向垂直；固定板上对应镜头保护板中部腰型孔设置有至少两个与腰型孔匹配的圆柱定位销，固定板上对应镜头保护板两侧腰型孔设置有螺纹孔，固定板上对应调整块设置有调整座，调整座内螺纹连接有旋钮且旋钮的一端与调整块连接。由于端子多排多列设置，为了让所有检测轴处于镜头的景深内且轮廓清晰，需要调整镜头和检测机构之间的距离，镜头保护板的滑动设置可以实现调整镜头和检测机构之间的距离的效果。在此需要说明的是，景深是指当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也是清晰的。通常情况下，镜头相对于检测机构的距离只需在调试阶段调整，本技术通过在固定板上设置至少两个圆柱定位销，镜头保护板上对应圆柱定位销设置腰型孔，实现镜头保护板的滑动，设置至少两个圆柱定位销的目的在于，镜头保护板在滑动中不会转动。镜头保护板位置调整好后，通过设置在镜头保护板两侧的腰型孔与固定板上对应的螺纹孔实现螺纹连接固定。设置旋钮的目的在于精确的调整镜头与检测机构的距离。优选地，所述镜头保护板上可拆卸连接有底座，底座螺钉连接有盖；底座和盖的结合处形成抱紧镜头的圆孔，圆孔内设有至少三个凸起。现有技术中，镜头直接螺纹连接在CCD相机上，并且螺纹牙细，锁紧距离短，容易造成镜头松动，甚至掉落损坏。底座和盖形成圆孔，套设在镜头外，然后锁紧底座和盖，在螺纹锁合力的作用下，抱紧镜头，防止镜头松动。圆孔内设置至少三个凸起的作用在于，几何学中，三点定一个圆，即通过三个凸起就可以抱紧镜头，不需要将圆孔加工的很精确，降低了加工难度。在此值得说明的是，所述凸起可以设置在盖上，也可以设置在底座上或者在底座和盖上都设置。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)通过设置伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，包括依次连接的检测头机构(1)，定位机构(2)，机器视觉检测系统(3)；其特征在于，所述机器视觉检测系统(3)包括设于检测头机构(1)上方的移载机构(4)，设于移载机构(4)上的CCD相机(52)，设于CCD相机(52)上且朝向检测头机构(1)的镜头(51)，设于检测头机构(1)上的光源，与CCD相机(52)电连接的图像处理装置；所述移载机构(4)包括立板(41)，固定设于立板(41)上的伺服电机(42)，一端与伺服电机(42)输出端连接且转动支承在立板(41)上的滚珠丝杠(44)，套设在滚珠丝杠(44)上的丝杠螺母(43)，滑动设于立板(41)上且与丝杠螺母(43)可拆卸连接的CCD安装座(5)；CCD安装座(5)与CCD相机(52)可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，包括依次连接的检测头机构(1)，定位机构(2)，机器视觉检测系统(3)；其特征在于，所述机器视觉检测系统(3)包括设于检测头机构(1)上方的移载机构(4)，设于移载机构(4)上的CCD相机(52)，设于CCD相机(52)上且朝向检测头机构(1)的镜头(51)，设于检测头机构(1)上的光源，与CCD相机(52)电连接的图像处理装置；所述移载机构(4)包括立板(41)，固定设于立板(41)上的伺服电机(42)，一端与伺服电机(42)输出端连接且转动支承在立板(41)上的滚珠丝杠(44)，套设在滚珠丝杠(44)上的丝杠螺母(43)，滑动设于立板(41)上且与丝杠螺母(43)可拆卸连接的CCD安装座(5)；CCD安装座(5)与CCD相机(52)可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的连接器端子检测装置，其特征在于，所述的检测头机构(1)包括具有前端和后端的光源安装板(13)，在光源安装板(13)前端和后端之间伸缩的伸缩机构(12)，设于伸缩机构(12)前端的检测轴组件(11)；所述检测轴组件(11)包括与伸缩机构(12)连接的检测底座(111)，设于检测底座前端下方且与光源安装板可拆卸连接的光源(115)，设于检测底座(111)前端的检测轴座(112)，设于检测底座(111)后端的弹簧座(113)，穿设于检测轴座(112)内的检测轴(114)；检测轴(114)后端具有防脱落凸缘(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中国，
申请(专利权)人：成都尊华荣域科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51