本發(fā)明涉及連接器檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種EMS連接器自動(dòng)檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

連接器在工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，其端子針腳的正位度及平面度如果差異較大，就會(huì)造成短路和斷路等嚴(yán)重后果，因此大多連接器都要做此類檢測；平面度指連接器各個(gè)針腳頭部的相對高度，精度要求0.01mm；正位度指連接器的針腳根部與頭部的偏移量，精度要求0.01mm?；跈C(jī)器視覺的非接觸式測量，因其不接觸、不損傷產(chǎn)品表面，速度快，可靠性高，因而成為連接器針腳檢測的首選方式。其基本原理和過程是：待檢產(chǎn)品放入檢測工位后，發(fā)送信號給視覺系統(tǒng)拍圖，采集完圖片，軟件自動(dòng)判斷，并在軟件界面、聲光指示燈等輸出單元給出檢測結(jié)果，由操作員或者自動(dòng)化機(jī)械結(jié)構(gòu)根據(jù)檢測結(jié)果剔除不良品，這樣就實(shí)現(xiàn)了高速自動(dòng)化的無接觸測量。

雖然，目前已經(jīng)出現(xiàn)了對連接器產(chǎn)品的自動(dòng)化檢測設(shè)備，但這些設(shè)備不僅價(jià)格高昂，而且只能對特定型號的某種連接器產(chǎn)品進(jìn)行在線檢測；檢測設(shè)備通用性低，使得大多數(shù)連接器產(chǎn)品仍然只能依靠人工方式進(jìn)行檢測，從而帶來諸如用工壓力大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、檢測效率和檢測精度較低等一系列問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能對多種不同型號的EMS連接器的端子針腳的正位度、平面度、以及針腳長度進(jìn)行檢測。

本發(fā)明連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的上料傳送帶、上料錯(cuò)位器、視覺檢測裝置和下料傳送帶；

所述視覺檢測裝置包括水平檢測臺、平行布置在水平檢測臺上的兩條直線導(dǎo)軌、設(shè)置在兩條直線導(dǎo)軌的滑座上的連接器承座托盤、位于水平檢測臺中部并橫跨在兩條直線導(dǎo)軌上方的門形支架、正位度檢測裝置、設(shè)置在門形支架左側(cè)檢測連接器平面度的第一平面度檢測裝置、以及設(shè)置在門形支架右側(cè)檢測連接器平面度的第二平面度檢測裝置，所述連接器承座托盤與滑座可拆卸式連接，所述連接器承座托盤由透明光學(xué)玻璃制成，或所述連接器承座托盤由金屬材料制成且連接器承座托盤中部設(shè)置有鏤空孔；

所述正位度檢測裝置包括水平檢測平臺中部下方的第一工業(yè)相機(jī)、位于第一工業(yè)相機(jī)前方的第一聚光透鏡、以及設(shè)置在門形支架中部下方與連接器正對的第一光源，所述水平檢測平臺的中部設(shè)置有鏤空孔；

所述第一平面度檢測裝置包括第二工業(yè)相機(jī)、位于第二工業(yè)相機(jī)前端的第二聚光透鏡、以及位于第二聚光透鏡旁的第二光源，所述第二工業(yè)相機(jī)通過第二伺服電動(dòng)缸連接在門形支架左側(cè)；

所述第二平面度檢測裝置包括第三工業(yè)相機(jī)、位于第三工業(yè)相機(jī)前端的第三聚光透鏡、以及位于第三聚光透鏡旁的第三光源，所述第三工業(yè)相機(jī)通過第三伺服電動(dòng)缸連接在門形支架右側(cè)；

所述上料錯(cuò)位器包括載件平臺、設(shè)置在載件平臺上的前定位塊和左定位塊、將載件平臺上的連接器推向左定位塊的第一推板、以及設(shè)置在載件平臺上且活塞桿與第一推板連接的第一氣缸，所述上料傳送帶的端部位于載件平臺上，所述前定位塊位于上料傳送帶的正上方，所述第一氣缸的活塞桿與上料傳動(dòng)帶的輸送方向垂直；所述上料傳送帶上設(shè)置有兩條對連接器進(jìn)行限位的限位擋桿，所述兩條限位擋桿與上料傳動(dòng)帶長度方向平行，且兩條限位擋桿之間的距離可調(diào)；

所述水平檢測臺的前端側(cè)邊部設(shè)置有將載件平臺上連接器轉(zhuǎn)移至連接器承座托盤上的前取放料機(jī)構(gòu)，所述水平檢測臺的后端側(cè)邊部設(shè)置有將連接器承座托盤上的連接器轉(zhuǎn)移至下料傳送帶上的后取放料機(jī)構(gòu)；

所述前取放料機(jī)構(gòu)和后取放料機(jī)構(gòu)均包括與直線導(dǎo)軌平行的直線電機(jī)、設(shè)置在直線電機(jī)的滑座上的懸臂梁、垂直固定在懸臂梁底面上的第一伺服電動(dòng)缸、以及連接在第一伺服電動(dòng)缸的伸縮桿端部上的機(jī)械手，所述機(jī)械手包括與第一伺服電動(dòng)缸的伸縮桿端部連接的凹形板、設(shè)置在凹形板上的導(dǎo)向軸、設(shè)置在凹形板上與導(dǎo)向軸平行的絲桿、設(shè)置在導(dǎo)向軸和絲桿上的前夾板和后夾板、以及設(shè)置在凹形板上驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，所述前夾板和后夾板與導(dǎo)向軸直線滑動(dòng)配合，所述絲桿上設(shè)置有旋向相反的第一螺紋段和第二螺紋段，所述前夾板與第一螺紋段配合，所述后夾板與第二螺紋段配合；

所述下料傳送帶的旁邊設(shè)置有接收正位度不合格連接器的第一廢件箱和接收平面度不合格連接器的第二廢件箱，所述下料傳送帶上設(shè)置有第二氣缸、與第二氣缸的活塞桿連接用于將正位度不合格連接器推入第一廢件箱的第二推板、第三氣缸、以及與第三氣缸的活塞桿連接用于將平面度不合格連接器推入第二廢件箱的三推板。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其上料傳送帶上設(shè)置有兩條間距可調(diào)的限位擋桿，通過調(diào)節(jié)限位擋桿間的距離即可對不同型號的連接器進(jìn)行定位，從而能滿足不同型號的連接器的定位輸送；其下料傳送帶不設(shè)置限位擋桿，能方便的將廢品推入廢件箱，也能滿足不同型號產(chǎn)品的輸送。

同時(shí)其連接器承座托盤于滑座可拆卸式連接，當(dāng)需要檢測不同型號產(chǎn)品時(shí)，只需將原有連接器承座托盤拆下，換上相應(yīng)型號的連接器承座托盤即可，更換方便檢測，能很好的適應(yīng)不同型號連接器的在線檢測；且連接器承座托盤由玻璃材料制成，或中部設(shè)置有鏤空結(jié)構(gòu)，不會(huì)對相機(jī)獲取連接器圖像造成影響；

而且其機(jī)械手上的前夾板和后夾板行程可調(diào)，能取放不同型號的連接器；其正位度檢測裝置在檢測不同型號的產(chǎn)品時(shí)，相機(jī)和光源位置不變；其第一平面度檢測裝置和第二平面度檢測裝置在檢測不同型號的連接器時(shí)，通過第二伺服電動(dòng)缸上下調(diào)整第二工業(yè)相機(jī)和第二光源的位置，通過第三伺服電動(dòng)缸上下調(diào)整第三工業(yè)相機(jī)和第三光源的位置，即可對不同型號連接器進(jìn)行正位度、平面度和針腳長度的檢測。

因此本檢測系統(tǒng)能在線獲取對不同型號連接器的針腳圖像，進(jìn)行連接器正位度、平面度、以及針腳長度檢測，檢測準(zhǔn)確性高，通用性好。

附圖說明

圖1為連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)的理立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為視覺檢測裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為上料錯(cuò)位器的立體結(jié)構(gòu)示意圖圖；

圖4為機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

本實(shí)施例連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括依次設(shè)置的上料傳送帶1、上料錯(cuò)位器、視覺檢測裝置和下料傳送帶2，

所述視覺檢測裝置包括水平檢測臺3、平行布置在水平檢測臺上的兩條直線導(dǎo)軌4、設(shè)置在兩條直線導(dǎo)軌的滑座上的連接器承座托盤5、位于水平檢測臺中部并橫跨在兩條直線導(dǎo)軌上方的門形支架6、正位度檢測裝置、設(shè)置在門形支架左側(cè)檢測連接器平面度的第一平面度檢測裝置、以及設(shè)置在門形支架右側(cè)檢測連接器平面度的第二平面度檢測裝置，所述連接器承座托盤與滑座可拆卸式連接，本實(shí)施例中所述連接器承座托盤由透明的高潔凈度光學(xué)玻璃制成，當(dāng)然在不同實(shí)施例中連接器承座托盤還可由金屬材料制成，通過在金屬連接器承座托盤中部設(shè)置鏤空孔，即能使工業(yè)相機(jī)順利的獲取連接器的圖像；

所述正位度檢測裝置包括水平檢測平臺中部下方的第一工業(yè)相機(jī)7、位于第一工業(yè)相機(jī)前方的第一聚光透鏡8、以及設(shè)置在門形支架中部下方與連接器正對的第一光源9，所述水平檢測平臺的中部設(shè)置有鏤空孔16；

所述第一平面度檢測裝置包括第二工業(yè)相機(jī)10、位于第二工業(yè)相機(jī)前端的第二聚光透鏡11、以及位于第二聚光透鏡旁的第二光源12，所述第二工業(yè)相機(jī)通過第二伺服電動(dòng)缸37連接在門形支架左側(cè)；

所述第二平面度檢測裝置包括第三工業(yè)相機(jī)13、位于第三工業(yè)相機(jī)前端的第三聚光透鏡14、以及位于第三聚光透鏡旁的第三光源15，所述第三工業(yè)相機(jī)通過第三伺服電動(dòng)缸38連接在門形支架右側(cè)；

所述上料錯(cuò)位器包括載件平臺17、設(shè)置在載件平臺上的前定位塊18和左定位塊19、將載件平臺上的連接器推向左定位塊的第一推板20、以及設(shè)置在載件平臺上且活塞桿與第一推板連接的第一氣缸21，所述上料傳送帶的端部位于載件平臺上，所述前定位塊位于上料傳送帶的正上方，所述第一氣缸的活塞桿與上料傳動(dòng)帶的輸送方向垂直；所述上料傳送帶上設(shè)置有兩條對連接器進(jìn)行限位的限位擋桿，所述兩條限位擋桿與上料傳動(dòng)帶長度方向平行，且兩條限位擋桿之間的距離可調(diào)；本實(shí)施例中的限位擋桿，其中一條限位板為固定限位擋桿、另一條為沿上料傳送帶寬度方向位置可調(diào)的可調(diào)限位擋桿，從而能更好的滿足不同型號的連接器的輸送需要；

所述水平檢測臺的前端側(cè)邊部設(shè)置有將載件平臺上連接器轉(zhuǎn)移至連接器承座托盤上的前取放料機(jī)構(gòu)，所述水平檢測臺的后端側(cè)邊部設(shè)置有將連接器承座托盤上的連接器轉(zhuǎn)移至下料傳送帶上的后取放料機(jī)構(gòu)；

所述前取放料機(jī)構(gòu)和后取放料機(jī)構(gòu)均包括與直線導(dǎo)軌平行的直線電機(jī)22、設(shè)置在直線電機(jī)的滑座上的懸臂梁23、垂直固定在懸臂梁底面上的第一伺服電動(dòng)缸24、以及連接在第一伺服電動(dòng)缸的伸縮桿端部上的機(jī)械手，所述機(jī)械手包括與第一伺服電動(dòng)缸的伸縮桿端部連接的凹形板25、設(shè)置在凹形板上的導(dǎo)向軸26、設(shè)置在凹形板上與導(dǎo)向軸平行的絲桿27、設(shè)置在導(dǎo)向軸和絲桿上的前夾板28和后夾板29、以及設(shè)置在凹形板上驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)30，所述前夾板和后夾板與導(dǎo)向軸直線滑動(dòng)配合，所述絲桿上設(shè)置有旋向相反的第一螺紋段和第二螺紋段，所述前夾板與第一螺紋段配合，所述后夾板與第二螺紋段配合；

所述下料傳送帶的旁邊設(shè)置有接收正位度不合格連接器的第一廢件箱31和接收平面度不合格連接器的第二廢件箱32，所述下料傳送帶上設(shè)置有第二氣缸33、與第二氣缸的活塞桿連接用于將正位度不合格連接器推入第一廢件箱的第二推板34、第三氣缸35、以及與第三氣缸的活塞桿連接用于將平面度不合格連接器推入第二廢件箱的三推板36。

本實(shí)施例中的第一工業(yè)相機(jī)、第二工業(yè)相機(jī)和第三工業(yè)相機(jī)均采用高幀率的面陣CCD相機(jī)。為了保證視覺成像系統(tǒng)對各種連接器產(chǎn)品的通用性，外形尺寸79.3×12.5×12.0，如果采用一次成像，現(xiàn)有的工業(yè)相機(jī)均難以滿足檢測精度要求且成本極高，因此具體檢測中采用對同一待檢產(chǎn)品連續(xù)多幀成像的方式進(jìn)行在線檢測。

本實(shí)施例中第一聚光透鏡、第二聚光透鏡和第三聚光透鏡均采用遠(yuǎn)心鏡頭并結(jié)合擴(kuò)倍鏡進(jìn)行光學(xué)放大。若以最大尺寸80mm、最大連續(xù)幀數(shù)10幀、相機(jī)寬度方向分辨率2k pix測算，檢測精度可達(dá)0.004mm/pix。

本實(shí)施例中第一光源、第二光源和第三光源為LED光源，對正位度檢測采用背光光源、當(dāng)然也可采用正光光源，對平面度檢測則采用正光光源。對于大部分產(chǎn)品型號的正位度檢測，由于針腳從塑膠基座兩側(cè)伸出，并未被塑膠基座遮擋，因此采用背光光源可以獲得很好的視覺效果；但是，對于部分產(chǎn)品型號的正位度檢測、以及所有產(chǎn)品的平面度檢測，由于針腳被塑膠基座部分或完全遮擋，因此只能采用正面光源。

本實(shí)施例中針對不同的待檢產(chǎn)品型號，透鏡系統(tǒng)的光學(xué)放大倍數(shù)，由操作員手動(dòng)調(diào)節(jié)；工業(yè)相機(jī)的多幀拍攝時(shí)序和LED光源的通斷，則由PLC控制器根據(jù)事先設(shè)定的產(chǎn)品型號進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)控制。

在檢測過程中，為了保證對連接器產(chǎn)品平面度的正確檢測，對待檢產(chǎn)品采取針腳平面朝下的方式進(jìn)行放置；此外，本實(shí)施例將正位度檢測相機(jī)安裝在待檢產(chǎn)品正下方，將背光光源安裝在待檢產(chǎn)品正上方，這樣既可同時(shí)對待檢產(chǎn)品的平面度和正位度進(jìn)行尺寸測量，減少控制工序；又可避免對待檢產(chǎn)品的翻轉(zhuǎn)，減少測量和換線過程的工裝夾具。

本實(shí)施例連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)檢測流程如下：

第一步：操作員將被檢工件依次放入上料傳送帶。

第二步：通過上料傳送帶將被檢工件推送送至載件平臺上，工件的前端靠在前定位擋板上被定位。

第三步：第一氣缸驅(qū)動(dòng)第一推板將工件推到左定位塊上。

第四步：前取放料機(jī)構(gòu)將被檢工件抓放到視覺檢測裝置的連接器承座托盤上。具體抓放過程為：第一伺服電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手下降至取件位置，然后電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使前夾板和后夾板靠攏夾緊工件，接著第一伺服電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械手上升，再接著直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手移動(dòng)至連接器承座托盤上方，再接著伺服電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)機(jī)械手下降至放件工位，最后電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使前夾板和后夾板分離將工件放下。本實(shí)施例中的連接器承座托盤由光學(xué)玻璃制成，不會(huì)影響檢測正位度的工業(yè)相機(jī)的圖像獲?。划?dāng)然在不同實(shí)施例中，還可在工件托盤上設(shè)置鏤空孔，以使檢測正位度的工業(yè)相機(jī)能獲得連接器針腳的圖像。

第五步：直線導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)連接器承座托盤運(yùn)動(dòng)至水平檢測平臺中部的圖像拍攝區(qū)域。

第六步：正位度檢測裝置、第一平面度檢測裝置和第二平面度檢測裝置的工業(yè)相機(jī)依次對連接器拍照，上位機(jī)對工業(yè)相機(jī)的拍攝圖像進(jìn)行處理，通過圖像處理算法對當(dāng)前幀中的各個(gè)針腳進(jìn)行在線檢測和指標(biāo)計(jì)算，并根據(jù)各項(xiàng)檢測指標(biāo)的理想值和公差范圍得出檢測結(jié)果，平面度檢測裝置獲取的圖像既能用于檢測針腳的平面度，又能用于檢測針腳的長度。

第七步：直線導(dǎo)軌將連接器承座托盤移動(dòng)至下料工位。

第八步：后取放料機(jī)構(gòu)將工件從連接器承座托盤上轉(zhuǎn)移至下料傳送帶上。

第十步：下料傳送帶將合格工件轉(zhuǎn)送至下一工序，對于下料傳送帶上正位度不合格的工件，通過第二氣缸和第二推件板推入第一廢件箱中，對于下料傳送帶上平面度不合格的工件，通過第三氣缸和第三推件板推入第二廢件箱中。

工件移動(dòng)過程中，可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的限位開關(guān)和時(shí)序計(jì)算確定檢測過程的控制節(jié)拍，實(shí)現(xiàn)對同一產(chǎn)品型號的連續(xù)在線檢測。

本實(shí)施例連接器泛用型自動(dòng)檢測系統(tǒng)，其上料傳送帶上設(shè)置有兩條間距可調(diào)的限位擋桿，通過調(diào)節(jié)限位擋桿間的距離即可對不同型號的連接器進(jìn)行定位，從而能滿足不同型號的連接器的定位輸送；其下料傳送帶不設(shè)置限位擋桿，能方便的將廢品推入廢件箱，也能滿足不同型號產(chǎn)品的輸送。

同時(shí)其連接器承座托盤于滑座可拆卸式連接，當(dāng)需要檢測不同型號產(chǎn)品時(shí)，只需將原有連接器承座托盤拆下，換上相應(yīng)型號的連接器承座托盤即可，更換方便檢測，能很好的適應(yīng)不同型號連接器的在線檢測；且連接器承座托盤由玻璃材料制成，或中部設(shè)置有鏤空結(jié)構(gòu)，不會(huì)對相機(jī)獲取連接器圖像造成影響。

而且其機(jī)械手上的前夾板和后夾板行程可調(diào)，能取放不同型號的連接器；其正位度檢測裝置在檢測不同型號的產(chǎn)品時(shí)，相機(jī)和光源位置不變；其第一平面度檢測裝置和第二平面度檢測裝置在檢測不同型號的連接器時(shí)，通過第二伺服電動(dòng)缸上下調(diào)整第二工業(yè)相機(jī)和第二光源的位置，通過第三伺服電動(dòng)缸上下調(diào)整第三工業(yè)相機(jī)和第三光源的位置，即可對不同型號連接器進(jìn)行正位度、平面度和針腳長度的檢測。

因此本檢測系統(tǒng)能在線獲取對不同型號連接器的針腳圖像，進(jìn)行連接器正位度、平面度、以及針腳長度檢測，檢測準(zhǔn)確性高，通用性好。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。