CN103293431B - 排线装配检测装置 - Google Patents

Abstract

一种能够检测排线装配是否合格的排线装配检测装置。它由普通工业相机和排线装配检测软件组成，应用于江苏天宝汽车电子有限公司汽车音响制造的生产线，根据检测的排插、排线和锁扣的特点设定各检测参数，保证检测结果的正确性，在检测结束后给出对应的检测结果，若装配错误，检测结果中会指出错误位置。

Description

排线装配检测装置

技术领域

本发明属于汽车工业自动化生产领域，涉及汽车音响排线装配检测是否正确的检测装置。

背景技术

目前我国汽车工业基本形成了完整的生产布局和产品系列，产业已具有相当规模。得益于汽车行业，近几年中国汽车零部件行业的发展速度也明显加快，从产品结构来看，主要有汽车玻璃、汽车轮胎、汽车音响(Radio)的加工和制造。

在汽车音响及机芯制造过程中，排线装配是Radio制造中的一个必要步骤，排线装配的好坏直接影响Radio的各项性能。现有的排线安装方式为：工作人员手动安装，安装完成后主要是通过人眼主观检测，没有专业的排线装配检测装置，由于人为的安装失误及人眼主观识别的不确定性导致排线装配出错率较高，在后续生产的检测中，常因排线装配问题，设备无法通过检测，必须返回重新进行排线装配，影响整个生产线的生产效率。

在排线的装配过程中，常出现的错误有以下几种类型：1.排线装配不到位，排线倾斜或排线没有全部插入底座；2.锁扣安装不到位。

生产线现有的排线检测设备通过像机自带检测软件对拍摄的图片进行处理可以初步实现排线装配检测，其采用的原理为图像定点测试，在拍摄的图像中选择一个定点，设定检测条件，根据该定点划定图像中的检测位置，判定排线是否装配正确，该设备能够起到一定的检测效果。但是存在以下几个缺点：1.对像机的要求较高，相机自身需装载检测软件，能够进行拍摄图像和装配判断，此类相机价格很高；2.参数设定复杂，工作人员可操作性低；3.被检测对象的不确定性导致检测结果出错率很高，该类检测方法采用定点检测，但拍摄的设备的定点以及要检测区域的相对位置并不是固定的，采用这种方法进行检测导致检测区域不稳定，先前设置的参数也不能起到作用，致使检测结果出错；4.通用性差，生产线生产的产品类型不止一种，采用该检测装置，当遇到换产时，需要重新调节参数，影响生产效率，且该装置不能添加和删除产品类型。

如前所述，针对这几种错误，现有的排线检测装置虽然可以实现排线装配检测，但通用性较差，参数调节复杂，检测结果出错率较高，不能达到令人满意的检测效果。

发明内容

为了解决现有排线检测装置的各种问题，本发明提供一种全新的排线装配检测装置，包括：图像获取单元、图像处理单元、控制器单元和设备夹具等单元。图像获取单元根据被检测主板及排线的特点，采用全新的工业相机，成本降低90%；图像处理单元采用OpenCv对图像进行处理，OpenCv的图像库处理将主板及排线转化为数学模型，设置其检测算法，增强了检测软件的通用性；控制器单元采用PLC通信，控制图像处理单元获取图像，接收图像处理单元给定信号，控制设备夹具进行相关操作。

本发明的排线检测装置能够准确的检测排线装配情况，克服一般检测装置硬件要求高、排线检测误判率高、参数调节复杂、通用性差的缺点，降低产品的出错率，提高产品质量，提高生产线的生产效率。

附图说明

图1表示本发明排线装配检测装置的检测系统；

图2表示排线检测装置检测过程的流程图；

图3为排线装配检测装置现场装配图；

图4为排线装配检测软件界面；

图5为排线装配检测通过界面；

图6为全局检测参数设置；

图7为排插检测参数设置；

图8为丝印检测参数设置；

图9为蓝色边缘检测参数设置；

图10为锁扣检测参数设置；

图11为特殊锁扣检测参数设置。

现在参见附图，将详细描述本发明的各个实施例。

图1表示排线装配检测装置系统，系统包括图像获取单元、图像处理单元、设备、控制器单元和设备固定单元，在现场应用中，各单元通过传感器和PLC通信，在图像获取单元获得设备图像后，图像处理单元依据已设置的检测参数，在图像中找到检测区域，并对排线及锁扣的安装进行检测，在计算机显示器上显示相应的检测结果，并将相应的检测结果信息发送给控制器单元，控制器单元依据检测结果控制设备固定单元实现相应的动作。

图4为排线装配检测软件界面图，工具栏包括文件、管理、视图、帮助等功能，主要作用为增加或删除机型，设置相应管理权限，管理员可设置及更改检测参数；界面右侧获取图像，可不经过设备控制器，直接获取图像，进行参数设置；保存图像用于保存图像获取单元所获得的图像；软件界面的右下角显示相应的检测结果，若检测通过，则给出通过的标志，如图5；若检测失败，则给出检测错误标志，并在图像中指出何处错误。

排线检测软件根据检测排线的特点，设定测试参数，参数类型主要有全局参数、排查参数、丝印参数和锁扣检测参数。

图6为全局检测参数，包括排线名称、排插与排线的相对位置和检查区域设置，设置排线名称方便调试人员查找；图像获取单元拍摄图像的角度不同，排插与排线的相对位置也不一样，需要设置排插是在上方还是在下方；检测区域设置是为了缩小搜索区域，检测程序只对图像中的一个矩形区域进行搜索，矩形区域的设置参数主要有x、y、width、height。

图7为排插检测参数，配置的参数有颜色范围、长宽比例范围、x和y方向的有效像素点以及可选参数排插高度，因为排插的形状是长方形，所以根据颜色划定的检测区域亦为长方形，颜色范围是为了区分排插与其他物体，颜色参数有RGB和HSV两种；长宽比例范围指的是物体的横向长度与纵向长度比例。在实际的检测中，因为光源的影响，检测排插的方形区域常出现左右和上下不稳定的现象，本发明所用的排线检测软件设置了x、y方向的有效像素点两个参数，x方向有效像素点可以排除在排插上下有颜色与排插相似的点，y方向有效像素点可以排除排插左右颜色与排插相似的点，保证排插检测区域的稳定。在一些特殊情况下，排插的颜色和排线的颜色十分相近，灯光对排插的检测影响很大，考虑到排插的大小是不变的，而且排插的另一端可以准确判定，本发明所用的排线检测软件设置了可选参数指定排插高度，通过指定排插高度区分排插和排线。

图8为丝印检测参数，配置的参数有丝印的颜色范围，检测区域离排插的距离范围，最少像素点，横向偏差，检测长度和左右偏差。颜色范围是划定丝印的颜色；检测区域离排插的距离范围是指与排插的边缘y方向上的距离，若排插在下方，则是以排插的上方边缘为起点，该范围设定的意义是，若在这段区域内找到丝印，则可认为丝印通过；最少像素点的规定是指当丝印的颜色在x方向上满足这个数量，则表明找到了丝印；检测长度是指检测丝印的x方向的长度，最少像素点应小于检测长度；检测长度是指检测丝印的x方向的长度；横向偏差是排插和丝印在x轴上的位置偏差，设置横向偏差可根据排插的长度调整丝印的长度；左右偏差是为了检测丝印线倾斜的情况，若设置为0或负数，则该参数不起作用。图9为特殊排线，没有丝印线，检测该排线时的检测区域为蓝色区域边缘，设置的参数和检测丝印参数一致，但判断原理是判断的边界是蓝色消失的时候。

图10为锁扣检测参数，配置的参数有颜色范围，检测区域离排插的距离范围，最少像素点，向左偏移和检测长度。颜色范围是指锁扣的颜色；检测区域离排插的距离范围是指与排插的边缘y方向上的距离，若排插在下方，则是以排插的上边缘为起点，该范围是指如果在这段区域内找到锁扣，则认为锁扣通过；最少像素点是指当锁扣的颜色在x方向上满足这个数量，则表明找到了锁扣；检测长度是指检测该锁扣的x方向的长度，最少像素点应该小于该参数值；向左偏移是指锁扣的位置与排插位置的横向偏差。图11为特殊锁扣的检测，因为背景颜色和锁扣颜色的重合，检测锁扣的外边缘容易出错，所以将检测区域改为检测锁扣和底座的交界处。

具体实施方式

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先，根据要检测的设备型号，在检测软件中添加各型号的设备；其次，按照要求进行各型号参数的设置，调节参数的主要类型有：1.全局参数，合理为排线命名，选择排插与排线的相对位置，观察图片中排插在上方还是在下方，再设置子图的x、y、宽度、高度，观察图中的红色区域是否已经完全包含整个排线，原则是宜大不宜小；

2.底座参数，设置排插的颜色以及排插的长宽比例和长度范围，在图中可以看出排插处会被黄色区域覆盖，观察该黄色区域是否稳定，当黄色区域不稳定时，首先考虑颜色的设置，然后可以通过x、y方向上的有效点排除干扰，如果黄色区域的高度不稳定，可使用指定高度来使其稳定；

3.丝印参数，设置丝印的颜色参数，不断调整检测区域离排插的距离范围、横向偏差、检测长度等参数，使检测红色区域在理想的位置，再调整最小像素点和左右偏差；

4.锁扣参数，设置锁扣的颜色参数，不断调整检测区域离排插的距离范围、向左偏差、检测长度参数，使红色区域在理想的位置，最后再调整最小像素点和左右偏差即可，调节完成后，保存即可；

第三，打开排线装配检测软件，根据检测设备型号，选择检测参数；第四，采用设备固定单元固定设备，工作人员按下检测按钮，图像获取单元获得图像，传给排线检测软件，软件根据已选择的参数分析图像，给出相应的检测结果，若检测通过，则显示通过界面，设备固定单元释放设备，进行下一个设备的检测，若检测不通过，则显示未通过界面，并指出错误位置，操作人员可以重新安装排线在进行检测，也可以按下复位键，设备固定装置释放设备，进行下一个设备的检测。

本发明排线装配检测装置对硬件设备的要求低，选取普通工业相机，排线检测软件操作方便，通用性强，参数设置简单，能准确的完成排线装配检测，并形象化的给出相应的检测结果，能够有效的保证产品质量，提高生产效率。

Claims (1)

1.一种排线装配检测装置，由普通工业相机、排线装配检测软件、夹具和控制器组成，其特征是：根据检测的排插、排线和锁扣的特点设定各检测参数，保证检测结果的正确性，在检测结束后给出对应的检测结果，若装配错误，检测结果中会指出错误位置；

排插的形状是长方形，根据颜色划定的检测区域亦为长方形，针对检测区域左右不稳定的现象，通过设定x、y轴像素点的条件来限制，针对检测区域上下不稳定的现象，通过设定检测高度来限制；

排线有两种类型，一是带有丝印线的排线，另外一个是没有丝印线的排线，带有丝印线的排线通过检测丝印线的位置来确定排线是否安装到位，没有丝印线的排线通过检测排线边缘蓝色区域的边界来确定排线是否安装到位，针对丝印线倾斜时检测不稳定的现象，将检测整个丝印线及蓝色区域边缘改为检测丝印线及蓝色区域边缘的两端，并通过检测两端像素点的差异来稳定倾斜检测；

根据锁扣的特点，设定两种检测方式，一种为检测锁扣外边缘，根据从有到无原则，判定锁扣是否安装到位，另一种因为锁扣的颜色和背景颜色区分不开，将检测区域由外边缘改为检测锁扣与排插的交界处，若检测区域有白点，则锁扣安装错误，反之，锁扣安装正确。