基于機器視覺的機動車燈led光源定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，將固定有LED光源的電路板輸送至打孔工位的工作臺處壓緊定位，供電模塊向電路板提供工作電壓點亮LED光源；工業(yè)相機采集點亮LED光源后的電路板圖像并載入到工控機內，工控機對獲得的LED光源位置進行配光分析，根據LED光源配光位置確定電路板各安裝孔的位置并輸出信號，啟動縱向驅動機構及橫向驅動機構移動至打孔位置，啟動垂直驅動機構帶動銑削機構沿垂直導軌向下運動，對電路板上的安裝孔進行銑削加工，同時通過吸塵過濾機構內的負壓氣體將銑削排出的削渣及時吸掉。本發(fā)明能根據焊接后的LED光源位置來確定電路板安裝孔的位置，通過提高裝配精度，來提高整車配光性能。
【專利說明】
基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，屬于汽車電子車燈技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著汽車電子的快速發(fā)展，各種各樣的車燈被應用到整車上，其中LED車燈不僅數量眾多，對于車燈配光有著越來越高的要求?，F有的車燈生產方式是將LED光源焊接在電路板上，將電路板安裝在殼體上，最后安裝燈罩，以達到設計的配光要求。在車燈的裝配過程中，需要帶有LED光源的電路板安裝在殼體進行固定，因此電路板和殼體需要加工出對應的安裝孔，最后通過緊固件或其它方式固定?，F在電路板在制作印制電路時，就已加工出各安裝孔，再在具有安裝孔的電路板上貼片焊接LED光源，受貼裝設備、焊接工藝及裝配工藝等方面的約束，都會使LED光源位置產生偏差現象，LED光源在殼體中的位置，對整個車燈的配光有著致命的影響。當LED光源在殼體內的位置不能準確達到設計的位置時，導致裝配后的整燈光形發(fā)生變化，不能使車燈配光達到最佳的效果，造成LED光源不能滿足配光要求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能根據焊接后的LED光源位置來確定電路板安裝孔的位置，通過提高裝配精度，來提高配光性能的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法。
[0004]本發(fā)明為達到上述目的的技術方案是:一種基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:按以下步驟進行，
[0005]⑴、將固定有LED光源的電路板輸送至打孔工位的工作臺處，由壓緊機構的壓塊壓緊定位在工作臺上；
[0006]⑵、與供電模塊連接的探針伸出后與電路板上的信號接口插接，供電模塊向電路板提供工作電壓，點亮LED光源；
[0007]⑶、設置在上部的工業(yè)相機采集點亮LED光源后的電路板圖像，將電路板圖像載入到工控機內，工控機對獲得電路板圖像中的LED光源位置進行配光分析，并根據采集的LED光源配光位置確定電路板各安裝孔的位置，且在工業(yè)相機采集完點亮LED光源后的電路板圖像后探針退出；
[0008]⑷、工控機輸出各安裝孔的位置信號，啟動縱向驅動機構帶動橫向導軌沿縱向導軌移動，同時啟動橫向驅動機構帶動垂直導軌沿橫向導軌移動至打孔位置，啟動垂直驅動機構帶動銑削機構沿垂直導軌向下運動，銑削機構上的電機輸出動力并帶動銑刀轉動，將電路板上的安裝孔進行銑削加工，同時通過吸塵過濾機構內的負壓氣體將銑削排出的削渣及時吸掉，按序依次加工出各安裝孔；
[0009](5)、各安裝孔鉆孔后，控制壓緊機構的壓塊松開電路板，將電路板送下一道工序。
[0010]其中:所述的工作臺上設有兩縱向導軌，兩縱向導軌上設有自各對應的縱向驅動機構，橫向導軌兩側跨接在兩縱向導軌上并與自各的縱向驅動機構連接，驅動橫向導軌沿縱向導軌移動，橫向導軌上還設有橫向驅動機構和工業(yè)相機，設置在橫向導軌上的垂直導軌與橫向驅動機構連接，驅動垂直導軌沿橫向導軌移動，該垂直導軌上安裝有垂直驅動機構，安裝在垂直導軌上的安裝座與垂直驅動機構連接并驅動安裝座做升降運動，安裝座上安裝有銑削機構和吸塵過濾機構。
[0011 ]所述的工業(yè)相機通過調節(jié)支架安裝在橫向導軌上。
[0012]所述的銑削機構包括電機、傳動帶、球軸和球軸座，電機和球軸座安裝在安裝座上，且球軸安裝在球軸座上并能轉動，球軸下部安裝有銑刀，電機的輸出側通過傳動帶與球軸連接。
[0013]所述吸塵過濾機構包括過濾器、連接管和吸管，過濾器的一端通過連接管內與風機相連，另一端與吸管連接，且吸管的下端口設置在銑刀一側。
[0014]所述的壓緊機構安裝在工作臺上，且壓緊機構的壓塊設置在四周，且各壓塊與框架連接，框架與氣缸連接。
[0015]本發(fā)明先通過貼片設備將LED光源焊接在電路板上，并將電路板送至打孔工位，先通過探針給電路板提供工作電源而點亮LED光源，再通過工業(yè)相機對點亮后LED光源后的電路板圖像進行采集，工控機對獲得電路板圖像中的LED光源位置進行配光分析，并根據LED光源的配光位置確定電路板各安裝孔的位置，并輸出信號，控制縱向驅動機構和橫向驅動機構以達到指定的打孔位置，通過垂直驅動機構帶動銑削機構向下移動，通過銑削機構上的電機輸出動力并帶動銑刀轉動，對電路板上的各安裝孔進行銑削加工。本發(fā)明能根據電路板上的LED光源的配光位置而決定電路板上的各安裝孔的位置，因此能對電路板的安裝位置進行精確定位，能提高裝配精度，來提高配光性。當電路板安裝在殼體內時，能確保LED光源在殼體內的位置，而保持整燈LED光源最佳的配光效果。本發(fā)明由于對先LED光源進行配光、后對電路板的安裝位置進行定位，每一個電路板都可以根據整燈的配光要求而實現自動定位，解決貼裝設備及焊接工藝時造成LED光源位置的偏差的問題，提高整燈光源效果。本發(fā)明在銑削各安裝孔時，能通過吸塵過濾機構對銑削排出的削渣及時吸掉，而不會影響電路板上的器件。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細描述。
[0017]圖1本發(fā)明用于機動車燈LED光源定位方法的裝置的結構示意圖。
[0018]圖2是圖1的俯視結構示意圖。
[0019]圖3是發(fā)明銑削機構及吸塵過濾機構安裝在安裝座上的結構示意圖。
[0020]其中:丨一縱向導軌，2—縱向驅動機構，3—橫向驅動機構，4一橫向導軌，5—壓緊機構，5-1一壓塊，5_2—框架，6—工業(yè)相機，7—探針，8—垂直導軌，9一安裝座，10一鐵削機構，10-1—電機，10-2—傳動帶，10-3—球軸座，10-4—球軸，10_5—銑刀，11一吸塵過濾機構，11-1一過濾器，11-2—吸管，12—電路板，13—工作臺，14一調節(jié)支架，15—墊板。
【具體實施方式】
[0021]見圖1?3所示，本發(fā)明基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，按以下步驟進行。
[0022]⑴、將固定有LED光源的電路板12輸送至打孔工位的工作臺13處，由壓塊5-1壓緊定位在工作臺13上，使電路板12在工作臺13上被加工時不能移動。本發(fā)明壓緊機構5安裝在工作臺13上，且壓緊機構的壓塊5-1設置在四周，且壓塊5-1與框架5-2連接，框架5-2與氣缸連接，通過氣缸帶動框架5-2使多個壓塊5-1同時動作，方便將電路板12壓接在工作臺13上或松開電路板12。見圖2所示，本發(fā)明可在工作臺13上設有墊板15，將電路板12放置在墊板15上，在壓緊電路板12時，不會影響電路板12上的各器件。
[0023]⑵、與供電模塊連接的探針7伸出后與電路板12上的信號接口插接，供電模塊向電路板12提供工作電壓，點亮LED光源，本發(fā)明的探針7可安裝在氣缸上，通過氣缸帶動探針7進行伸出或縮回，而供電模塊與工控機連接，通過工控機控制供電模塊點亮LED光源。
[0024]⑶、設置在上部的工業(yè)相機6采集點亮LED光源后的電路板圖像，工業(yè)相機6通過信號線與工控機連接，將電路板圖像載入中到工控機內，工控機對獲得電路板圖像中的LED光源位置進行配光分析，并根據采集的LED光源配光位置確定電路板12各安裝孔的位置，且在工業(yè)相機6采集完點亮LED光源后的電路板圖像后探針7退出。本發(fā)明使工控機能根據不同的燈具配光要求進行調節(jié)，故能適用不同的車燈的光形配光，使工控機每次根據采集的電路板圖像，根據LED光源配光位置，而能確定各安裝孔的位置，實現先配光后定位，能提高車燈裝配后車燈的配光精度。
[0025]⑷、工控機輸出各安裝孔的位置信號，啟動縱向驅動機構2帶動橫向導軌4沿縱向導軌I移動，同時啟動橫向驅動機構3帶動垂直導軌8沿橫向導軌4移動至所需打孔位置，啟動垂直驅動機構帶動銑削機構1沿垂直導軌8向下運動，本發(fā)明的縱向驅動機構2、橫向驅動機構3以及垂直驅動機構均由電機和與電機輸出側連接的絲桿構成，各絲桿與對應安裝在橫向導軌4、垂直導軌8及銑削機構10上的螺母配合，帶動橫向導軌4沿縱向導軌I前后移動，垂直導軌8沿橫向導軌4水平移動，銑削機構10則沿垂直導軌8上下移動，銑削機構10上的電機10-1輸出動力并帶動銑刀10-5轉動，對電路板12上的安裝孔進行銑削加工，同時通過吸塵過濾機構11內的負壓氣體將銑削排出的削渣及時吸掉，按序依次加工出各安裝孔。
[0026](5)、各安裝孔鉆孔后，控制壓緊機構5的壓塊5-1松開電路板12，將電路板12送下一道工序。
[0027]見圖1?3所示，本發(fā)明在工作臺13上設有兩縱向導軌I，各縱向導軌I上設有縱向驅動機構2，橫向導軌4兩側跨接在兩縱向導軌I上并與自各的縱向驅動機構2連接，驅動橫向導軌4沿縱向導軌I前后移動，縱向驅動機構2采用電機及電機輸出側的螺桿，螺桿與橫向導軌4上的螺母相配，使縱向驅動機構2帶動橫向導軌4沿縱向導軌I前后移動。本發(fā)明的橫向導軌4上還設有橫向驅動機構3和工業(yè)相機6，設置在橫向導軌4上的垂直導軌8與橫向驅動機構3連接，驅動垂直導軌8沿橫向導軌4移動。本發(fā)明的橫向驅動機構3也采用電機及電機輸出側的螺桿，螺桿與垂直導軌8上的螺母相配，使橫向驅動機構3帶動垂直導軌8沿橫向導軌4左右移動。見圖1、2所示，本發(fā)明在橫向導軌4上安裝有調節(jié)支架14，工業(yè)相機6安裝在調節(jié)支架14上并能調節(jié)，通過調節(jié)工業(yè)相機6在調節(jié)支架14上位置以及工業(yè)相機6的拍攝角度，能準確采集電路板的圖像。本發(fā)明該垂直導軌8上安裝有垂直驅動機構，安裝在垂直導軌8上的安裝座9與垂直驅動機構連接，驅動安裝座9做升降運動，本發(fā)明的垂直驅動機構也采用電機及電機輸出側的螺桿，螺桿與安裝座9上的螺母相配，使垂直驅動機構帶動安裝座9沿垂直導軌8上下移動。
[0028]見圖1?3所示，本發(fā)明安裝座9上安裝有銑削機構10和吸塵過濾機構11，銑削機構10包括電機10-1、傳動帶10-2、球軸10-4和球軸座10-3，電機10-1和球軸座10-3安裝在安裝座9上，本發(fā)明的電機10-1采用的高速電動機，球軸10-4安裝在球軸座10-3上并能轉動，球軸10-4下部安裝有銑刀10-5，電機10-1的輸出側通過傳動帶10-2與球軸10-4連接，通過電機10-1驅動傳動帶10-2并帶動球軸10-4轉動，使銑刀10-5對電路板12進行銑削，加工出電路板12上的各安裝孔。
[0029]見圖1、3所示，本發(fā)明的吸塵過濾機構11包括過濾器11-1、連接管和吸管11-2，過濾器11-1的一端通過連接管與風機相連，另一端與吸管11-2連接，且吸管11-2的下端口設置在銑刀10-5—側，通過負壓氣流將銑削排出的削渣吸入過濾器11-1內排掉，而不會影響電路板上各器件。
[0030]通過本發(fā)明的LED光源定位方法，采用視覺系統(tǒng)對電路板12上的LED光源進行配光分析，再根據配光后的光源位置，指定電路板12上的安裝孔位置，并加工出安裝孔，將電路板12安裝在殼體上后，能實現根據整燈的配光要求而自動定位LED的裝配最佳位置。
【主權項】
1.一種基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:按以下步驟進行， (I)、將固定有LED光源的電路板(I2)輸送至打孔工位的工作臺(13)處，由壓緊機構(5)的壓塊(5-1)壓緊定位在工作臺(13)上； ⑵、與供電模塊連接的探針(7)伸出后與電路板(12)上的信號接口插接，供電模塊向電路板(12)提供工作電壓，點亮LED光源； (3)、設置在上部的工業(yè)相機(6)采集點亮LED光源后的電路板圖像，將電路板圖像載入到工控機內，工控機對獲得電路板圖像中的LED光源位置進行配光分析，并根據采集的LED光源配光位置確定電路板(12)各安裝孔的位置，且在工業(yè)相機(6)采集完點亮LED光源后的電路板圖像后探針(7)退出； (4)、工控機輸出各安裝孔的位置信號，啟動縱向驅動機構(2)帶動橫向導軌(4)沿縱向導軌(I)移動，同時啟動橫向驅動機構(3)帶動垂直導軌(8)沿橫向導軌(4)移動至打孔位置，啟動垂直驅動機構帶動銑削機構(10)沿垂直導軌(8)向下運動，銑削機構(10)上的電機(10-1)輸出動力并帶動銑刀(10-5)轉動，將電路板(12)上的安裝孔進行銑削加工，同時通過吸塵過濾機構(11)內的負壓氣體將銑削排出的削渣及時吸掉，按序依次加工出各安裝孔； (5)、各安裝孔鉆孔后，控制壓緊機構(5)的壓塊(5-1)松開電路板(12)，將電路板(12)送下一道工序。2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:所述的工作臺(13)上設有兩縱向導軌(I)，兩縱向導軌(I)上設有自各對應的縱向驅動機構(2)，橫向導軌(4)兩側跨接在兩縱向導軌(I)上并與自各的縱向驅動機構(2)連接，驅動橫向導軌(4)沿縱向導軌(I)移動，橫向導軌(4)上還設有橫向驅動機構(3)和工業(yè)相機(6)，設置在橫向導軌(4)上的垂直導軌(8)與橫向驅動機構(3)連接，驅動垂直導軌(8)沿橫向導軌(4)移動，該垂直導軌(8)上安裝有垂直驅動機構，安裝在垂直導軌(8)上的安裝座(9)與垂直驅動機構連接并驅動安裝座(9)做升降運動，安裝座(9)上安裝有銑削機構(10)和吸塵過濾機構(11)。3.根據權利要求2所述的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:所述的工業(yè)相機(6)通過調節(jié)支架(14)安裝在橫向導軌(4)上。4.根據權利要求1或2所述的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:所述的銑削機構(1)包括電機(1-1)、傳動帶(10-2)、球軸(10-4)和球軸座(10-3)，電機(10-1)和球軸座(10-3)安裝在安裝座(9)上，且球軸(10-4)安裝在球軸座(10-3)上并能轉動，球軸(10-4)下部安裝有銑刀(10-5)，電機(10-1)的輸出側通過傳動帶(10-2)與球軸(10-4)連接。5.根據權利要求1或2所述的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:所述吸塵過濾機構(11)包括過濾器(11-1)、連接管和吸管(11-2)，過濾器(11-1)的一端通過連接管與風機相連，另一端與吸管(11-2)連接，且吸管(11-2)的下端口設置在銑刀(10-5)—側。6.根據權利要求1所述的基于機器視覺的機動車燈LED光源定位方法，其特征在于:所述的壓緊機構(5)安裝在工作臺(13)上，且壓緊機構(5)的壓塊(5-1)設置在四周，且各壓塊(5-1)與框架(5-2)連接，框架(5-2)與氣缸連接。
【文檔編號】B23C1/06GK106041180SQ201610364914
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】顧東超, 季鶴亭, 戴笠笠, 昌進, 孫書強
【申請人】常州星宇車燈股份有限公司