一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统，在需要测定的四个工位上均安装一工业相机，每路工业相机的一端均连接主处理器，所述工业相机与主处理器间通过千兆网连接，所述主处理器的另一端连接一PLC运动控制器，所述主处理器间与PLC运动控制器间的通信交互选用PCI2307光电隔离或者继电器输出板卡，四个工位的被测位置均设置有四路不同的光源，四路不同的光源通过一光源控制器控制；本实用新型实现多个工位同时检测，大大的提高了检测效率，通过对问题图片的分析，可有针对性的改进装配机械结构以提高装配精度，并采用CCD动态相机和不同光源将产品的图片检测特征明显的强调出来。
【专利说明】一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统。
【背景技术】
[0002]目前汽车电子行业上的汽车零配件繁多，在实际的生产线上往往需要检测汽车零配件的完好性、装配是否到位，保证产品的合格率。因为汽车连接件，由4-5个小部件装配而成，转配工序复杂，装配速度快、部件种类多且一致性低，例如纹理差异、色差等等，给检测带来了很大的困难。
[0003]而目前同行上的做法只能逐个对装配零件的情况进行检测，用视场中绝对坐标的形式，针对汽车连接件的特性在图像的某个区域进行检测，当零件的位置在视场中稍有变化，偏离了检测区域就无法将进行检测，或者零件更换后，检测系统就无法适应，无法同时对多个工序上的零件进行检测。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够跟随零件位置的变化，能够自适应不同汽车连接件，且对多个工序上的零件进行同步检测的基于机器视觉的汽车连接件检测系统。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统，在需要测定的四个工位上均安装一工业相机，每路工业相机的一端均连接主处理器，所述工业相机与主处理器间通过千兆网连接，所述主处理器的另一端连接一 PLC运动控制器，所述主处理器间与PLC运动控制器间的通信交互选用PCI2307光电隔离或者继电器输出板卡，主处理器与PCI2307光电隔离间设置有16路光电隔离开关量输入通道，16路光电隔离开关量输入通道的输入信号频率为ΙΟΚΗζ，隔离电压3750Vrms(Min.)，输入电压5-24V，16路继电器隔离开关量输出通道开关容量的最大电流2A、电压60VDC/120VAC，四个工位的被测位置均设置有四路不同的光源，四路不同的光源通过一光源控制器控制，工业相机的镜头选用CXD工业镜头。
[0006]作为优选的技术方案，所述光源控制器一端接220V电压。
[0007]作为优选的技术方案，所述主处理器为频率为3.1GHz、内存2G的工控机。
[0008]作为优选的技术方案，所述工控机的另一端通过VGA电路接一显示器，该显示器与工控机均通过220V电压供电。
[0009]作为优选的技术方案，所述继电器输出板卡与PLC运动控制器间包括四个工位输出信号，工位一的输出信号OK:K00和COMO导通，NG:K01和COMl导通，工位二的输出信号OK:K02和COM2导通，NG:Κ03和COM3导通，工位三的输出信号OK:Κ04和COM4导通，NG:Κ05和C0M5导通，工位四的输出信号OK:Κ06和C0M6导通，NG:Κ07和C0M7导通。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型实现多个工位同时检测，大大的提高了检测效率，通过对问题图片的分析，可有针对性的改进装配机械结构以提高装配精度，并采用CCD动态相机和不同光源将产品的图片检测特征明显的强调出来。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的系统方框图；
[0013]图2为本实用新型继电器输出板卡的示意图。
【具体实施方式】
[0014]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0015]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0016]如图1所示，本实用新型的一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统，在需要测定的四个工位上均安装一工业相机，每路工业相机的一端均连接主处理器，所述工业相机与主处理器间通过千兆网连接，所述主处理器的另一端连接一 PLC运动控制器，所述主处理器间与PLC运动控制器间的通信交互选用PCI2307光电隔离或者继电器输出板卡，主处理器与PCI2307光电隔尚间设置有16路光电隔尚开关量输入通道，16路光电隔尚开关量输入通道的输入信号频率为ΙΟΚΗζ，隔离电压3750Vrms (Min.)，输入电压5-24V，16路继电器隔离开关量输出通道开关容量的最大电流2A、电压60VDC/120VAC，四个工位的被测位置均设置有四路不同的光源，四路不同的光源通过一光源控制器控制，工业相机的镜头选用CCD工业镜头。
[0017]作为优选的实施方式，光源控制器一端接220V电压；主处理器为频率为3.1GHz,内存2G的工控机。
[0018]作为优选的实施方式，工控机的另一端通过VGA电路接一显示器，该显示器与工控机均通过220V电压供电。
[0019]如图2所不,继电器输出板卡与PLC运动控制器间包括四个工位输出信号,工位一的输出信号OK:K00和COMO导通，NG:K01和COMl导通，工位二的输出信号OK:K02和COM2导通，NG:Κ03和COM3导通，工位三的输出信号OK:Κ04和COM4导通，NG:Κ05和C0M5导通，工位四的输出信号OK:Κ06和C0M6导通，NG:Κ07和C0M7导通；
[0020]其中，D10-DI15为开关量输入管脚，Κ00-Κ015的管脚功能为继电器常开触点、继电器输出管脚，C0M0-C0M15管脚功能为继电器公共触点，COMi与KOi对应。
[0021]四个检测工位分别为:
[0022]I)工位一:硅胶与卡件装配到位的检测，检测卡件是否有色差、有装，是否准确插入到主体零件的卡件槽中固定位置及硅胶是否刚好套入硅胶槽及装反的情况；
[0023]2)工位二:激光打标准确性检测，判断字体是否打在零件的固定位置上，字体有没有少、缺及重复打标的情况；
[0024]3)工位三:插销装配到位的检测，检测插销是否有装、准确插入插槽内及是否有混料的情况；
[0025]4)工位四:零件总体长度的检测，检测零件最后装配是否到位。
[0026]其中，以上四道工序分别对应的光源为:
[0027]工位一、选用条形光；选用映美精DFK 236618相机，彩色，分辨率640父480，最大帧率120帧/min，逐行扫描、1/3英寸、电子快门(全局曝光)的感光芯片，能够把硅胶边缘强调出来；
[0028]工位二、选用中低角度环形光；选用映美精DFK 23G618相机，彩色，分辨率640X480，最大帧率120帧/min，逐行扫描、1/3英寸、电子快门(全局曝光)的感光芯片，能均匀的照射零件上的字符，把字符的轮廓强调出来；
[0029]工位三、选用同轴光；选用映美精DFK 236618相机，彩色，分辨率640父480，最大帧率120帧/min，逐行扫描、1/3英寸、电子快门(全局曝光)的感光芯片，可降低零件表面的反光，把零件的轮廓纹理强调出来；
[0030]工位四、选用面光源；选用映美精DFK 236618相机，彩色，分辨率640父480，最大帧率120帧/min，逐行扫描、1/3英寸、电子快门(全局曝光)的感光芯片，可提高测量精准度，把零件的外围轮廓强调出来。
[0031]采用多线程的方式实现四个工位的检测同步并行进行而不相互影响。对于每个工序上的零件装配的检测包括图像采集�？�、校准模块和检测�？椋嗷邮盏酵獯シ⒔型枷癫杉谛Ｗ寄？橄率紫妊∪⊥枷褚桓銮蛲计魑枷袷侗鹉０褰邢喽云ヅ涠ㄎ唬⑾喽宰晗低常缓笤谙喽宰晗迪陆⒓觳馇颍∪〖觳獾牟课蛔魑泳跫觳饽０澹辉诩觳饽？橄录纯筛菽０褰辛慵ㄎ唬谙喽杂诹慵恢玫募觳馇蚪心０迨侗鸷图觳�。特别地，对于激光打标的准确性检测，在建立坐标系下的检测区域进行连通域分析，建立多字符识别库，分别进行字符OCR识别。对每个工序检测出有问题的零件进行保存。
[0032]本实用新型的有益效果是:1)通过多线程编程实现多个工位同时检测，大大的提高了检测效率；
[0033]2)通过相对坐标系跟随零配件位置变化，高精度定位检测区域；
[0034]3)可在线校准字符OCR识别参数、模板，训练字体库，从而适应零配件的更换；
[0035]4)通过对问题图片的分析，可有针对性的改进装配机械结构以提高装配精度；
[0036]5)采用CCD动态相机和不同光源将产品的图片检测特征明显的强调出来。
[0037]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于机器视觉的汽车连接件检测系统，其特征在于:在需要测定的四个工位上均安装一工业相机，每路工业相机的一端均连接主处理器，所述工业相机与主处理器间通过千兆网连接，所述主处理器的另一端连接一 PLC运动控制器，所述主处理器间与PLC运动控制器间的通信交互选用PCI2307光电隔离或者继电器输出板卡，主处理器与PCI2307光电隔离间设置有16路光电隔离开关量输入通道，16路光电隔离开关量输入通道的输入信号频率为ΙΟΚΗζ，隔离电压3750Vrms (Min.)，输入电压5-24V，16路继电器隔离开关量输出通道开关容量的最大电流2A、电压60VDC/120VAC，四个工位的被测位置均设置有四路不同的光源，四路不同的光源通过一光源控制器控制，工业相机的镜头选用CCD工业镜头。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车连接件检测系统，其特征在于:所述光源控制器一端接220V电压。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车连接件检测系统，其特征在于:所述主处理器为频率为3.1GHz、内存2G的工控机。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的汽车连接件检测系统，其特征在于:所述工控机的另一端通过VGA电路接一显示器，该显示器与工控机均通过220V电压供电。
5.根据根据权利要求1所述的基于机器视觉的汽车连接件检测系统，其特征在于:所述继电器输出板卡与PLC运动控制器间包括四个工位输出信号,工位一的输出信号OK:K00和COMO导通，NG:Κ01和COMl导通，工位二的输出信号OK:Κ02和COM2导通，NG:Κ03和COM3导通，工位三的输出信号OK:Κ04和COM4导通，NG:Κ05和C0M5导通，工位四的输出信号OK:Κ06 和 C0M6 导通，NG:Κ07 和 C0M7 导通。
【文档编号】G01V8/10GK204241383SQ201420481566
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】李�？�, 郭明坚, 梁倡宁, 林龙心 申请人:广州伊索自动化科技有限公司
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