本发明专利技术提供了一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置，包括支承运动装置、夹持组件和自动控制系统。所述支承运动装置包括基座、横向传动机构和相机支架；所述夹持组件包括固定夹持组件和三套活动夹持组件；所述自动控制系统包括工业相机、上位机单元、电阻测量单元、信号检测单元和逻辑控制单元，用于完成从夹持位置调节到试样夹紧的自动控制以及铜排试样的截面积、截面周长、电阻和体积电阻率的一体化自动测算。本发明专利技术自动化程度高并提供了通过机器视觉测定铜排试样截面积的功能，能够适用于各种截面形状的铜排试样，提高检测效率和检测结果准确度，实现对铜排体积电阻率的一体化自动检测。
【技术实现步骤摘要】
一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置
本专利技术属于电阻率检测设备
，具体涉及一种对铜排体积电阻率进行自动化检测的装置。
技术介绍
体积电阻率通常由试样的标距长度、截面积以及标距长度两端间的电阻计算获得。在测量试样标距长度两端间的电阻时，普遍采用四点法，即利用两个电压极和两个电流极在合理位置夹紧试样形成四个接触点后再通过电流-压降法进行测量。一般的电阻率检测设备，存在自动化程度低的问题，通过手动实现各电极夹持位置的调节和试样的夹紧，操作过程费时低效。另外，一般的电阻率检测设备在检测体积电阻率时存在着无法一体化测算的缺陷，需采用计算法或称重法人工另行测定出试样的截面积，人工测算致使检测结果的准确度降低，然而，在测定铜排试样截面积时，由于一些铜排的截面形状较为复杂或不规则，操作者难以使用计算法直接计算得出，而需通过称重法分别测量出铜排试样的总长、密度和质量后再经计算获得，导致检测步骤愈加繁琐。公告号为CN107328333A的中国专利技术专利公开了“一种换向器拉排机的铜排在线检测装置”，仅涉及了铜排尺寸的自动化检测和监控，无电阻率测试。公告号为CN103424623A的中国专利技术专利公开了“电阻率量测装置”，实现了薄膜电阻的电阻率自动测量，但不适用于对铜排进行体积电阻率检测。公告号为CN204405738U的中国专利技术专利公开了“金属导线电阻率检测装置”，实现了多种直径金属导线的电阻率检测，但不适用于金属板材的体积电阻率检测。公告号为CN206132855U的中国专利技术专利公开了“一种金属材料电阻率检测装置”，实现了金属板材的电阻率检测，但由于未提供截面积测定功能，在检测复杂截面或异形截面金属板材的体积电阻率时存在着困难，另外，孔-销装配使得夹持组件位置无法连续平滑移动，并且改变夹持组件位置和夹持试样均由手动完成，操作不便。
技术实现思路
为了克服一般的电阻率检测设备在检测铜排体积电阻率过程中未提供铜排试样截面积测定功能而导致无法一体化测算以及人工操作和测量导致检测过程繁琐、检测效率低、检测结果准确度低等缺陷，本专利技术提供一种采用机器视觉技术测定铜排试样截面积并且设有自动控制系统的铜排体积电阻率检测装置，适用于不同长度、各种截面形状的铜排试样，自动地调节夹持位置、夹持试样、测量和计算，实现对铜排体积电阻率的一体化自动检测。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置，包括支承运动装置、夹持组件和自动控制系统；所述支承运动装置包括基座以及安装在基座上的横向传动机构和相机支架；所述夹持组件包括固定夹持组件和三套活动夹持组件，固定夹持组件不可移动，三套活动夹持组件将被横向传动机构分别带动着横向移动至各自的夹持位置，所述三套活动夹持组件为第一活动夹持组件、第二活动夹持组件和第三活动夹持组件；所述自动控制系统包括工业相机、上位机单元、电阻测量单元、信号检测单元和逻辑控制单元，所述上位机单元包括视觉测定算法模块、夹持位置计算模块、体积电阻率计算模块和人机交互模块。所述基座上设置有纵向的左、右挡板，左、右挡板上均安装有可滑动的预装夹块，左、右挡板之间安装有横向导轨，横向导轨上设有横向滑块，夹持组件固定在横向滑块上，右挡板右侧安装有纵向导轨，纵向导轨上设有纵向滑块，纵向滑块上安装有相机支架，工业相机固定在相机支架上，可随相机支架沿纵向导轨移动；所述预装夹块用于对铜排试样进行预装夹紧，其上设有锁紧旋钮，检测前将铜排试样置于左、右挡板上，滑动预装夹块顶紧铜排试样后，通过锁紧旋钮固定住预装夹块，然后移动相机支架使工业相机大致正对铜排试样的横截面，铜排试样的预装夹紧操作完成。所述横向传动机构为安装在基座上的三个电机同步带传动机构，其上均设置有带夹板，三个电机同步带传动机构通过各自的带夹板分别带动三套活动夹持组件横向移动至各自的夹持位置。所述夹持组件外部设有壳体，壳体内安装有进给传动机构，壳体上方一端固接有绝缘挡块，绝缘挡块在面向电极一侧设置有薄膜压力传感器；所述进给传动机构为电机丝杠传动机构，其上设置有绝缘电极座，电极以高出绝缘电极座上边沿的形式固定于绝缘电极座的凹槽内，电机丝杠传动机构通过绝缘电极座带动电极纵向进给以夹持铜排试样；所述电极包括两个电压极和两个电流极，电流极为顶部设有连接柱的长方体铜块，电压极为锐利的刀刃状铜片，两个电压极相互平行且均垂直于铜排试样轴线，第一电流极安装在固定夹持组件的绝缘电极座上，第二电流极安装在第三活动夹持组件的绝缘电极座上，第一电压极安装在第一活动夹持组件的绝缘电极座上，第二电压极安装在第二活动夹持组件的绝缘电极座上。所述电阻测量单元包括微电阻计和电流换向模块，微电阻计的两个电压测试端分别与第一电压极、第二电压极相连，微电阻计的两个电流测试端分别连接电流换向模块的两个换向输入端，电流换向模块的两个换向输出端分别与第一电流极、第二电流极相连。所述信号检测单元包括三个拉绳位移传感器和四个薄膜压力传感器，三个拉绳位移传感器采用级联方式按顺序安装在三套活动夹持组件的壳体底部，第一拉绳位移传感器检测出的第一活动夹持组件相对于固定夹持组件的位移作为第一活动夹持组件的当前位置，第二拉绳位移传感器检测出的第二活动夹持组件相对于第一活动夹持组件的位移作为第二活动夹持组件的当前位置，第三拉绳位移传感器检测出的第三活动夹持组件相对于第二活动夹持组件的位移作为第三活动夹持组件的当前位置，四个薄膜压力传感器用于检测电极夹持铜排试样的夹紧力。所述逻辑控制单元以微控制器为核心，控制活动夹持组件的横向移动、电极的纵向进给和测试电流的换向，读取电极的夹紧力和活动夹持组件的当前位置、准夹位置，并对活动夹持组件是否到位和铜排试样是否被夹紧进行判断。所述自动控制系统在铜排试样被预装夹紧之后通过工业相机采集铜排试样截面图像，视觉测定算法模块读取铜排试样截面图像进行分析获得铜排试样的截面积和截面周长；所述夹持位置计算模块用于计算出活动夹持组件的准夹位置；所述逻辑控制单元驱动活动夹持组件横向移动，当活动夹持组件的当前位置等于准夹位置时表明活动夹持组件已到位，此时控制活动夹持组件停止横移，然后逻辑控单元驱动电极纵进，当铜排试样被电极夹紧时，此时控制电极停止纵进，而后逻辑控制单元驱动微电阻计测出铜排试样标距长度两端间的正向电阻，再控制电流换向模块改变测试电流方向，然后驱动微电阻计测出铜排试样标距长度两端间的反向电阻；所述体积电阻率计算模块用于计算出铜排试样的体积电阻率。所述人机交互模块用于参数设置和显示结果，操作者可根据铜排试样总长在人机交互模块中设置标距长度和周长倍率，标距长度应不小于300mm，周长倍率应不小于1.5，人机交互模块可显示出铜排试样的截面积、截面周长以及体积电阻率。所述夹持位置计算模块读取铜排试样的截面周长、周长倍率和标距长度，将铜排试样的截面周长与周长倍率的乘积值作为第一活动夹持组件和第三活动夹持组件的准夹位置，并且将标距长度作为第二活动夹持组件的准夹位置。所述体积电阻率计算模块对读取到的铜排试样标距长度两端间的正向电阻和反向电阻取平均值，该平均值作为铜排试样标距长度两端间的电阻，再结合人机交互单元中设置的标距长度及视觉测定算法模块测出的铜排试样截面积，计算出铜排试样的体积电阻率。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置，包括支承运动装置(1)、夹持组件和自动控制系统，其特征在于，所述支承运动装置(1)包括基座(11)以及安装在基座上的横向传动机构(12)和相机支架(13)；所述夹持组件包括固定夹持组件(6)和三套活动夹持组件，固定夹持组件(6)不可移动，三套活动夹持组件将被横向传动机构(12)分别带动着横向移动至各自的夹持位置；所述自动控制系统包括工业相机(7)、上位机单元(9)、电阻测量单元、信号检测单元和逻辑控制单元，所述上位机单元(9)包括视觉测定算法模块、夹持位置计算模块、体积电阻率计算模块和人机交互模块。
【技术特征摘要】
1.一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置，包括支承运动装置(1)、夹持组件和自动控制系统，其特征在于，所述支承运动装置(1)包括基座(11)以及安装在基座上的横向传动机构(12)和相机支架(13)；所述夹持组件包括固定夹持组件(6)和三套活动夹持组件，固定夹持组件(6)不可移动，三套活动夹持组件将被横向传动机构(12)分别带动着横向移动至各自的夹持位置；所述自动控制系统包括工业相机(7)、上位机单元(9)、电阻测量单元、信号检测单元和逻辑控制单元，所述上位机单元(9)包括视觉测定算法模块、夹持位置计算模块、体积电阻率计算模块和人机交互模块。2.根据权利要求1所述的一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装置，其特征在于，所述基座(11)上沿纵向设置有左挡板(1101)和右挡板(1102)，左、右挡板上均安装有可滑动的预装夹块(1103)，预装夹块(1103)上设有锁紧旋钮(1104)，左、右挡板之间安装有横向导轨(1105)，横向导轨(1105)上设有横向滑块(1106)，夹持组件固定在横向滑块(1106)上，右挡板(1102)右侧安装有纵向导轨(1107)，纵向导轨(1107)上设有纵向滑块(1108)，纵向滑块(1108)上安装有相机支架(13)，工业相机(7)固定在相机支架(13)上，检测前将铜排试样(2)置于左、右挡板上，滑动预装夹块(1103)顶紧铜排试样(2)后，再通过锁紧旋钮(1104)固定住预装夹块(1103)，然后移动相机支架(13)使工业相机(7)大致正对铜排试样(2)的横截面，铜排试样(2)的预装夹紧操作完成。3.根据权利要求1所述的一种全自动机器视觉铜排体积电阻率检测装...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐静莹，
申请(专利权)人：德阳微影智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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