一種小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電連接器小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x，特別涉及一種運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行零件的尺寸和缺陷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]在各類(lèi)電子系統(tǒng)中，電連接器在器件與器件、組件與組件、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間進(jìn)行電氣連接和信號(hào)傳遞，是構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)所必須的基礎(chǔ)元件。隨著航天工程、電子通信工程的發(fā)展，電連接器作為傳遞電信號(hào)和電能的基礎(chǔ)元件，在系統(tǒng)中的運(yùn)用越來(lái)越廣。目前，我國(guó)電連接器的生產(chǎn)能力很強(qiáng)，2010年我囯電連接器產(chǎn)值達(dá)82.5億美元，已躍居為世界第二位。但由于我國(guó)電連接器行業(yè)在質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、可靠性篩選試驗(yàn)方法、關(guān)鍵零件原材料和關(guān)鍵零件加工工藝等共性技術(shù)基礎(chǔ)研究方面十分薄弱，自動(dòng)化質(zhì)量檢驗(yàn)手段和儀器更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，導(dǎo)致相同型譜的國(guó)產(chǎn)電連接器與國(guó)外著名品牌相比，在質(zhì)量和可靠性方面仍存在一定差距。
[0003]在眾多影響我國(guó)高端電連接器殼體產(chǎn)品質(zhì)量的因素中，其外觀幾何及形位尺寸的檢驗(yàn)占重要地位。外觀尺寸檢驗(yàn)是電連接器封裝殼體質(zhì)量一致性檢驗(yàn)時(shí)必須對(duì)交貨產(chǎn)品100%逐個(gè)進(jìn)行的首檢項(xiàng)目，也是確保其它交收試驗(yàn)項(xiàng)目和周期試驗(yàn)項(xiàng)目合格的基礎(chǔ)。目前，由于其尺寸復(fù)雜性，我國(guó)對(duì)電連接器封裝殼體外觀尺寸的測(cè)量，仍大多使用傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺、萬(wàn)能工具顯微鏡、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等測(cè)量的方法，效率低，無(wú)法適應(yīng)近年來(lái)飛速發(fā)展的行業(yè)需求。
[0004]機(jī)器視覺(jué)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的測(cè)量手段，近年來(lái)獲得了飛速發(fā)展，并逐漸被應(yīng)用到各種工業(yè)生產(chǎn)中。采用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，且機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。近年來(lái)，隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的日益擴(kuò)展，尤其是隨著小型化、高密度連接器及其組件的出現(xiàn)和應(yīng)用，一些用于IT行業(yè)微電子檢測(cè)的機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)x技術(shù)，現(xiàn)正在國(guó)內(nèi)部分連接器組件中被逐步使用。
[0005]然而，盡管近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究工作者已就機(jī)器視覺(jué)在電連接器產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用作了相關(guān)研究，但主要集中于對(duì)電連接器組件外觀形貌缺陷的識(shí)別，而對(duì)其形位尺寸的高精度快速測(cè)量，尚未完全實(shí)現(xiàn)，尤其是同時(shí)進(jìn)行尺寸測(cè)量和缺陷檢測(cè)與識(shí)別，更是未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行電連接器尺寸和缺陷檢測(cè)的小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x，包括機(jī)械本體部分、視覺(jué)檢測(cè)部分和控制部分；
[0008]所述機(jī)械本體部分包括測(cè)量?jī)x基體模塊和二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊；所述測(cè)量?jī)x基體模塊包括懸臂梁安裝架、立柱、底座；所述懸臂梁安裝架通過(guò)螺栓安裝在所述立柱的上端，所述立柱下端垂直安裝在所述底座的一側(cè)；所述二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊安裝在所述底座上，所述二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊與所述懸臂梁安裝架相平行；
[0009]所述二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊包括X軸移動(dòng)臺(tái)、Y軸移動(dòng)臺(tái)、滾珠絲杠A、滾珠絲杠B、電機(jī)A和電機(jī)B ；
[0010]所述X軸移動(dòng)臺(tái)的一端連接所述滾珠絲杠A的一端，所述滾珠絲杠A的另一端連接所述電機(jī)A，所述X軸移動(dòng)臺(tái)與所述底座移動(dòng)副連接；
[0011]所述Y軸移動(dòng)臺(tái)的一端連接所述滾珠絲杠B的一端，所述滾珠絲杠B的另一端連接所述電機(jī)B，所述Y軸移動(dòng)臺(tái)與所述X軸移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)副連接；
[0012]所述控制部分包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；所述單片機(jī)控制器的一端與所述計(jì)算機(jī)連接，另一端與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一端連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的另一端與所述電機(jī)A和所述電機(jī)B連接；
[0013]所述視覺(jué)檢測(cè)部分包括圖像采集卡、相機(jī)和鏡頭；所述相機(jī)和所述鏡頭通過(guò)螺紋連接垂直安裝在所述懸臂梁安裝架上，所述相機(jī)和所述圖像采集卡的一端通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，所述圖像采集卡的另一端與所述計(jì)算機(jī)連接，所述圖像采集卡將所述相機(jī)拍攝到的圖片信息傳送給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)分析處理得出被測(cè)小尺寸零件的尺寸及缺陷的形狀。
[0014]上述方案中，所述X軸移動(dòng)臺(tái)的兩側(cè)固定設(shè)有滑塊A，所述底座上固定設(shè)有兩條導(dǎo)軌A，所述滑塊A狀在所述導(dǎo)軌A上，所述滑塊A可在所述導(dǎo)軌A內(nèi)移動(dòng)；
[0015]所述Y軸移動(dòng)臺(tái)的兩側(cè)固定設(shè)有滑塊B，所述X軸移動(dòng)臺(tái)上固定設(shè)有兩條導(dǎo)軌B，所述滑塊B安裝在所述導(dǎo)軌B上，所述滑塊B可在所述導(dǎo)軌B內(nèi)移動(dòng)。
[0016]上述方案中，還包括光源部分和Z軸移動(dòng)臺(tái)；
[0017]所述Z軸移動(dòng)臺(tái)與所述立柱的中部移動(dòng)連接，所述Z軸移動(dòng)臺(tái)可在所述立柱上沿Z軸方向上下移動(dòng)；
[0018]所述光源部分包括光源控制器和光源，所述光源控制器的一端與所述計(jì)算機(jī)連接，另一端與所述光源連接；
[0019]所述光源與所述Z軸移動(dòng)臺(tái)固定連接。
[0020]上述方案中，所述光源與所述Z軸移動(dòng)臺(tái)通過(guò)L型連接件和連接桿連接，所述光源與所述連接桿的一端通過(guò)螺栓連接，所述連接桿的另一端與所述L型連接件的一端通過(guò)螺栓連接，所述L型連接件的另一端通過(guò)螺栓與所述Z軸移動(dòng)臺(tái)連接。
[0021]進(jìn)一步的，所述光源為L(zhǎng)ED環(huán)形光源。
[0022]進(jìn)一步的，所述Z軸移動(dòng)臺(tái)上設(shè)有通孔，所述通孔為長(zhǎng)條狀，所述Z軸移動(dòng)臺(tái)與所述立柱通過(guò)螺栓穿過(guò)所述通孔進(jìn)行連接。
[0023]上述方案中，所述相機(jī)為CXD相機(jī)。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025]1、本發(fā)明采用機(jī)器視覺(jué)方法，可實(shí)現(xiàn)電連接器殼體的快速測(cè)量，彌補(bǔ)了現(xiàn)有人工測(cè)量速度慢、效率低、受人為影響的不足，且只需要一臺(tái)機(jī)器即可完成。
[0026]2、本發(fā)明采用的所述二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊在電機(jī)的控制下可漸進(jìn)地調(diào)整被測(cè)小尺寸零件的在X軸和Y軸方向的姿位，使拍攝到的被測(cè)小尺寸零件圖像保證居中且能保持姿位一致。
[0027]3、本發(fā)明通過(guò)所述Z軸移動(dòng)臺(tái)的微調(diào)可以調(diào)整所述光源的高度，從而降低所述被測(cè)小尺寸零件表面的反光，減少了圖像處理的難度，提高了視覺(jué)檢測(cè)的精度，同時(shí)減小了環(huán)境光變化所帶來(lái)的影響。
[0028]4、本發(fā)明可滿足不同大小電連接器殼體的實(shí)時(shí)檢測(cè)，避免了因觀察角度不垂直，或光照變化等因素引起的對(duì)齊不準(zhǔn)確造成的測(cè)量誤差。
[0029]5、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了小數(shù)量的電連接器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)能夠很快顯現(xiàn)，便于工作人員觀察使用。
[0030]6、本發(fā)明精度高、可操作性強(qiáng)、適用性好、工作效率高，特別適用于各類(lèi)電連接器殼體快速測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明所述小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明所述小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3為本發(fā)明所述小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4為實(shí)例所述被測(cè)小尺寸零件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中:1、計(jì)算機(jī)；2、圖像采集卡；3、光源控制器；4、單片機(jī)控制器；5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；
6、被測(cè)小尺寸零件；7、相機(jī)；8、懸臂梁安裝架；9、立柱；10、鏡頭；11、Z軸移動(dòng)臺(tái)；12、L型連接件；13、連接桿；14、光源；15、底座；16、電機(jī)A ; 17、電機(jī)B ; 18、Y軸移動(dòng)臺(tái)；19、X軸移動(dòng)臺(tái)；20、滾珠絲杠A ;21、滾珠絲杠B ;22、導(dǎo)軌A ;23、滑塊A ;24、導(dǎo)軌B ;25、滑塊B。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、
“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0037]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0038]下面結(jié)合附圖【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0039]如圖1所示為本發(fā)明所述一種小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x的一種實(shí)施方式，所述一種小尺寸零件視覺(jué)精密測(cè)量?jī)x包括機(jī)械本體部分、視覺(jué)檢測(cè)部分、控制部分和光源部分。
[0040]所述機(jī)械本體部分為整個(gè)設(shè)備提供了一個(gè)穩(wěn)定的支撐空間，所述機(jī)械本體部分包括測(cè)量?jī)x基體模塊和二維組合移動(dòng)臺(tái)模塊。
[0041]所述測(cè)量?jī)x基體模塊包括懸臂梁安裝架8、立柱9、Z軸移動(dòng)臺(tái)11、底座15。
[0042]所述懸臂梁安裝架8通過(guò)螺栓安裝在所述立柱9的上端，用于安裝相機(jī)和鏡頭；所述立柱9下端垂直安裝在所述底座15的一側(cè)，通過(guò)螺栓緊固。所述懸臂梁安裝架8和所述底座15在所述立柱9的同一側(cè)。
[0043]所述Z軸移動(dòng)臺(tái)11與所述立柱9的中部移動(dòng)連接，優(yōu)選地，所述Z軸移動(dòng)臺(tái)11上設(shè)有通孔，所述通孔為長(zhǎng)條狀，所述Z軸移動(dòng)臺(tái)11與所述立柱9通過(guò)螺栓穿過(guò)所述通孔進(jìn)行連接