CN105588598A - 一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，它包括工控机、控制机柜、支架、摄像机、定位座、运送导轨、锁定气缸、测试底板、测试探针座、机械手指。测试底板上设有安装测试探针座的通孔，测试探针座安装在通孔内，测试探针安装在测试探针座内，测试底板的上部设有与汽车仪表的通用形状相对应的限位支撑座，支架上部的横杆上设有光源，横杆的中部设有摄像机，机械手指安装在仪表盘测试工位的后部上方。控制机柜内安装有工控机，工控机、摄像机、机械手指共同配合完成汽车仪表的测试。本发明实现了对汽车仪表盘智能化、全自动、高精度、快速质量检测，克服了人工检测所造成的各种误差，大大提高了生产效率。

Description

一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备

技术领域

本发明涉及汽车仪表盘生产加工设备领域，具体来说是一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备。

背景技术

汽车仪表盘是人和汽车交互界面，是用于显示和记录汽车的各种行驶信息及发动机状况的重要装置，是驾驶员随时了解和掌握汽车各系统部件的运行状况，保障汽车行驶安全的重要条件。通常是由车速表、压力表、水温表、燃油表、众多的信号报警符号片等组成。

汽车仪表盘功能性测试是仪表出厂前进行的质量终检，是保障汽车仪表盘撞车后使用可靠性的最后一道屏障。主要是检测仪表的逻辑功能、不同仪表的指示误差、不同仪表符号片的颜色及亮度、按键的可靠性、仪表液晶屏显示信息及背光调整正确性等众多的项目。

目前，仪表检测基本采用人工目测的方法，员工需要通过佩戴耳机将仪表逻辑的声音提示与仪表实际显示的内容进行对比检测。该检测方法员工劳动强度大，生产测试效率低，检测结果易受到操作员工情绪、疲劳及个人之间的差异等产生误差和错误判断。另外，检测结果或失败项目通过流程卡记录方式，实现仪表生产测试的信息化、可追溯性非常困难。

机器视觉系统是通过摄像机将图像抓取到，然后将该图像传送至处理单元，通过数字化处理，根据图像像素分布和亮度、颜色等信息，来进行位置、形状、颜色等的判断。

随着机器视觉技术的发展，利用机器视觉代替人眼来做各种检测不仅可以排除人的主观因素的干扰提高检测精度，从而提高产品的良率；而且能够大幅提高生产效率，降低企业用工成本，实现生产检测的信息化。

发明内容

本发明提供了一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，它能够解决现行的人工测试存在的劳动强度大、测试效率低、误差大等问题。

本发明实现上述目的采用以下技术方案：

一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，它包括工控机、控制机柜、控制台、支柱、连接板、支架、摄像机、定位座、限位螺钉、运送导轨、锁定气缸、测试底板、测试探针座、测试探针、限位支撑座、机械手指。

所述的控制机柜前部上端设有突出的控制台；所述的连接板通过四根支柱连接在控制机柜的顶部；所述连接板的前部设有一缺口，缺口的形状与汽车仪表的形状相对应。

所述的连接板下部的控制机柜上设有两根平行分布的运送导轨，所述的两根运送导轨上设有可沿其滑动的竖向的锁定气缸；所述的两锁定气缸的顶部连接有一方形的测试底板；所述的锁定气缸在运送导轨上的滑动方式为气动式。

所述的测试底板上设有安装测试探针座的通孔，测试探针座安装在通孔内，所述的测试探针安装在测试探针座内。

所述的测试底板的上部设有与汽车仪表的通用形状相对应的限位支撑座。

所述的定位座安装在连接板上设置的缺口的后部上方，定位座的前部设有两个限位螺钉，连接板上的缺口的两侧底部也分别设有限位螺钉。

所述的连接板的上方两侧分别设有滑槽，所述支架的两个脚分别安装在连接板两侧的滑槽内，支架上部的横杆上设有光源，横杆的中部设有摄像机。

优选的，所述的机械手指安装在仪表盘测试工位的后部上方，机械手指上设置有压力传感器。

优选的，所述的测试底板上设置的限位支撑座共有四块相互配合的支撑座组成，所述的限位支撑座可根据汽车仪表的具体形状进行调整。

所述的控制机柜内安装有工控机，工控机、摄像机、机械手指共同配合完成汽车仪表的测试。

本发明采用上述技术方案具有以下优点：

本发明实现了对汽车仪表盘智能化、全自动、高精度、快速质量检测，克服了人工检测所造成的各种误差，大大提高了生产效率。同时，该方法能实现生产检测数据结果的实时传送，能够帮助生产管理人员及时发现生产过程中产品存在的品质等问题点；另外，该方法也实现了汽车仪表盘生产过程中数据的可追溯性。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为测试底板的示意图。

图3为连接板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施方式作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的上述主题范围仅限于下述实施例。

图1为本发明一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备结构示意图，该设备的整体装配结构如下：

工控机2安装在控制机柜3内部；控制机柜3前部上端设有突出的控制台31。

用于汽车仪表驱动连接的测试探针座4和测试底板5作为一个装配整体，安装在锁定气缸6上面，测试探针座4内安装有测试探针41。同时测试底板5上面安装有光电传感器，传感器通过控制板卡与工控机2相连接；测试底板5的上部设有与汽车仪表1形状相对应的限位支撑座51，测试底板5上设置的限位支撑座51共有四块相互配合的支撑座组成，限位支撑座51可根据汽车仪表的具体形状进行调整。。

锁定气缸6与测试底板5等作为一个装配体被安装在运送导轨7上面，锁定气缸6与测试底板5在运送导轨7上的滑动方式为气动式，锁定气缸6和运送导轨7共设有两组。每个气缸起始位置均安装有磁性位置传感器；该传感器通过板卡与工控机2相连接。

所述的运送导轨7安装在控制机柜3的顶部，控制机柜3顶部设有四根支柱8，运送导轨7的两侧每侧设有两根；四根支柱8的顶部连接有一块长方形的连接板9，连接板9的高度高于测试底板5的高度。

连接板9上与测试底板5相对的位置设置一个与汽车仪表1大小对应的缺口，缺口的后部上方设置定位座10，定位座10上连接两个限位螺钉11，缺口两侧的连接板9的下部各设有一个限位螺钉11。

连接板9上部两侧分别设有滑槽12，支架13的两个脚分别安装在连接板9两侧的滑槽12内，支架13上部的横杆上设有光源，横杆的中部设有摄像机14。

仪表组装流水线待测试仪表到达检测设备工位后，设备通过机械手自动将汽车仪表1抓取离开仪表线，自动放置在测试底板5上面后，安装在测试底板5上面的光电传感器接受到一个信号并发送给工控机2；同时运送导轨7和锁定气缸6接收到工控机发出的工作指令，将汽车仪表1运送到测试位置，在锁定气缸6的作用下测试探针41与汽车仪表1接插件牢靠连接，与此同时安装在锁定气缸6上的位置传感器将信号反馈给工控机2。

工控机2接收到锁定气缸6上传感器发出的信号后，根据不同仪表盘逻辑功能顺序，依次发送给被测试汽车仪表1发送不同的指令。与此同时工控机2通过千兆网线发送同步指令到摄像机14开始工作，摄像机14与工控机2之间通过千兆网线高速的进行数据交换。

工控机2事先存储的不同逻辑情况下汽车仪表内的车速表、压力表、水温表、燃油表、众多的信号报警符号片的标准位置、颜色、亮度等照片，然后拍摄到的被检测仪表实际图像进行灰度对比用来检测仪表的品质。

随着科技的发展，不同型号的汽车仪表盘均安装有LCD显示屏，这就在汽车仪表出厂前对LCD屏幕及关联按键进行检测。该发明是这样实施LCD屏幕检测的：

工控机2发出信号给控制机械手指15的电磁阀，通过电磁阀驱动按键操作机械手指15运动，汽车仪表内安装的LCD屏幕显示出对应的字符及符号灯等。摄像机同步抓取到图像传递到工控机2与标准图像进行比对，以判断LCD屏幕及逻辑功能实现的质量。

在操作机械手指15按压汽车仪表按键的同时，压力传感器将按压按键的实际力数值传递到工控机与按键标准值区间进行对比，以达到同时检测按键的质量的目的。

工控机将以上检测判断结果进行记录，并通过局域网实时传送到SAP等生产管理系统。

该汽车仪表检测完成后，锁定气缸自动下降使仪表与测试底板分离，运送导轨将仪表自动运送到初始工位。

系统启动机械手将测试完成汽车仪表自动取开，根据工控机数据处理，检测判断合格的仪表盘放置到正常的生产组装线，进入下道工序；检测到不合格的仪表盘，机械手自动移到放置到待返修产品轨道。

操作完成后，汽车仪表盘在线式全自动检测设备开始下一循环仪表的自动测试。

以上所述为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，做出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，它包括控工控机（2）、制机柜（3）、控制台（31）、测试探针座（4）、测试探针（41）、测试底板（5）、限位支撑座（51）、锁定气缸（6）、运送导轨（7）、支柱（8）、连接板（9）、定位座（10）、限位螺钉（11）、支架（13）、摄像机（14）、机械手指（15），其特征在于：所述的控制机柜（3）前部上端设有突出的控制台（31）；所述的连接板（9）通过四根支柱（8）连接在控制机柜（3）的顶部；所述连接板（9）的前部设有一缺口，缺口的形状与汽车仪表（1）的形状相对应；所述的连接板（9）下部的控制机柜（3）上设有两根平行分布的运送导轨（7），所述的两根运送导轨（7）上设有可沿其滑动的竖向的锁定气缸（6）；所述的两锁定气缸（6）的顶部连接有一方形的测试底板（5）；所述的锁定气缸（6）在运送导轨（7）上的滑动方式为气动式；所述的测试底板（5）上设有安装测试探针座（4）的通孔，测试探针座（4）安装在通孔内，所述的测试探针（41）安装在测试探针座（4）内；所述的测试底板（5）的上部设有与汽车仪表（1）的通用形状相对应的限位支撑座（51）；所述的连接板（9）的上方两侧分别设有滑槽（12），所述支架（13）的两个脚分别安装在连接板（9）两侧的滑槽（12）内，支架（13）上部的横杆上设有光源，横杆的中部设有摄像机（14）。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，其特征在于：所述的定位座（10）安装在连接板（9）上设置的缺口的后部上方，定位座（10）的前部设有两个限位螺钉（11），连接板（9）上的缺口的两侧底部也分别设有限位螺钉（11）。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，其特征在于：所述的测试底板（5）上设置的限位支撑座（51）共有四块相互配合的支撑座组成，所述的限位支撑座（51）可根据汽车仪表的具体形状进行调整。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测设备，其特征在于：所述的机械手指（15）安装在仪表盘测试工位的后部上方，机械手指（15）上设置有压力传感器。