CN108205101A - 基于机器视觉的后组合灯pcba板的检测系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化检测工程领域,尤其涉及一种基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,包括工业触控显示器、工控机、电气控制箱、工业相机、电流表和电压表等,本发明对后组合灯PCBA板的供电电压、工作电流和LED灯珠图像检测,本发明自动化程度高、功能全、检测精度高,大大的提高了后组合灯PCBA板的生产质量和生产效率,更全面、科学的获取了后组合灯PCBA板的各项参数。
Description
技术领域
本发明涉及自动化检测工程领域,尤其涉及一种基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统及其方法。
背景技术
随着汽车行业和电子技术的不断发展,智能化、多功能车灯在现代汽车中的使用频率不断增加,随之而来,对车灯的各项性能指标的检测也呈现多元化、复杂化的趋势。
对于后组合灯PCBA板性能检测,通过点亮不同通道灯后,进行工作电压、电流检测、以及LED灯珠点亮检测。但是LED灯珠存在差异性,因此要求检测后组合灯PCBA板工作性能时,通过加入图像视觉检测每个LED灯珠的光斑位置、面积、灰度值,从而保证产品检测质量。
由于目前后组合灯PCBA板产品种类多样、生产周期较短,单一的专机测试设备会占用过多的资源,产生资源的浪费。
发明内容
本发明提供了基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统及其方法,该系统完成了电压、电流检测,以及每个LED灯珠的光斑位置、面积检测和灰度值检测,能够通过快速更换测试工装完成更换不同型号的后组合灯PCBA板检测。
为了实现本发明的目的,所采用的技术方案是:基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,包括工业触控显示器、工控机、电气控制箱、工业相机、电流表和电压表,工控机通过电气控制箱控制继电器信号切换给后组合灯PCBA板供电,工控机通过工业相机采集实时的后组合灯PCBA板的光斑图像,工控机将光斑图像与设定的光斑阈值进行比较,工控机将光斑图像的比较结果显示在工业触控显示器上;工控机通过电流表测试后组合灯PCBA板的工作电流,工控机将工作电流与设定的电流阈值进行比较,工控机将工作电流的比较结果显示在工业触控显示器上;工控机通过电压表测试后组合灯PCBA板的供电电压,工控机将供电电压与设定的电压阈值进行比较,工控机将供电电压的比较结果显示在工业触控显示器上。
作为本发明的优化方案,电气控制箱包括继电器控制板和隔离DIO卡,工控机通过隔离DIO卡控制继电器控制板进行多路继电器的切换。
作为本发明的优化方案,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括测试机台和测试工装,测试工装放置在测试机台上,待检测的后组合灯PCBA板放置在测试工装上,工业相机放置在测试工装正上方的台架上,工业触控显示器设置在台架的前面板上。
作为本发明的优化方案,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括键盘鼠标放置区、操作按钮区、指示灯显示区和电流电压表显示区,键盘鼠标放置区位于测试机台的下方,操作按钮区位于键盘鼠标放置区的下方,指示灯显示区和电流电压表显示区均设置在台架的前面板上。
作为本发明的优化方案,操作按钮区包括开始按钮和急停按钮,开始按钮用于启动基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,急停按钮用于紧急停止基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行。
作为本发明的优化方案,指示灯显示区包括绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯,指示灯显示区用于实时显示基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行状态。
本发明具有积极的效果:本发明对后组合灯PCBA板的各项参数进行自动检测,并将测试结果自动保存在数据库中。本发明自动化程度高、功能全、检测精度高,大大的提高了后组合灯PCBA板的生产质量和生产效率,更全面、科学的获取了后组合灯PCBA板的各项参数。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的主视图;
图2为本发明的后视图;
图3本发明的原理框图。
其中:1、工业触控显示器,2、工控机,3、电气控制箱,4、工业相机,5、电流表,6、电压表,7、测试机台,8、测试工装,9、键盘鼠标放置区,10、操作按钮区,11、指示灯显示区,12、电流电压表显示区,31、继电器控制板,32、隔离DIO卡,101、开始按钮,102、急停按钮。
具体实施方式
如图1-3所示,本发明公开了基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,包括工业触控显示器1、工控机2、电气控制箱3、工业相机4、电流表5和电压表6,工控机2通过电气控制箱3控制继电器信号切换给后组合灯PCBA板供电,工控机2通过工业相机4采集实时的后组合灯PCBA板的光斑图像,工控机2将光斑图像与设定的光斑阈值进行比较,工控机2将光斑图像的比较结果显示在工业触控显示器1上;工控机2通过电流表5测试后组合灯PCBA板的工作电流,工控机2将工作电流与设定的电流阈值进行比较,工控机2将工作电流的比较结果显示在工业触控显示器1上;工控机2通过电压表6测试后组合灯PCBA板的供电电压,工控机2将供电电压与设定的电压阈值进行比较,工控机2将供电电压的比较结果显示在工业触控显示器1上。工业触控显示器1通过VGA数据线连接工控机2,工业触控显示器1可以通过鼠标操作界面也可以通过电容触控方式操作工业触控显示器1的界面。其中电流表5为可编程电流表,电压表6为可编程电压表。
电气控制箱3包括继电器控制板31和隔离DIO卡32,工控机2通过隔离DIO卡32控制继电器控制板31进行多路继电器的切换。隔离DIO卡32为NI USB6009 DIO卡。工控机2通过USB总线控制NI USB6009 DIO卡输出DO信号和检测DI信号。工控机2发送命令,控制NIUSB6009 DIO卡8路DO信号控制继电器控制板31的8路继电器的切换,用于给后组合灯PCBA板提供3路供电信号和3路指示灯控制以及2路气缸控制,其中2路气缸控制通过气缸电磁阀控制相应的气缸,气缸主要用于装夹和放置后组合灯PCBA板。另外8路DI信号用于检测按钮输出的电平信号,按钮按下输出高电平,NI USB6009 DIO卡将检测结果上传给工控机2。
基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括测试机台7和测试工装8,测试工装8放置在测试机台7上,待检测的后组合灯PCBA板放置在测试工装8上,工业相机4放置在测试工装8正上方的台架上,工业触控显示器1设置在台架的前面板上。其中,测试工装8用于放置待检测的后组合灯PCBA板,同时测试工装8还用于连接后组合灯PCBA板的供电接口线束。测试机台7通过机械限位和电气快速更换接头,能够快捷方便地完成测试工装8的更换工作,柔性化实现兼容多款型号的后组合灯PCBA板的检测。
工控机2是整个基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的核心控制部分,工控机2通过RS232通信接口连接电流表5和电压表6,读取工作电流值和供电电压值;工控机2通过GIGE总线连接工业相机4,采集实时图像信息;工控机2通过USB数据线连接电气控制箱3,发送控制命令实现IO信号控制,控制继电器控制板31进行多路继电器的切换给待检测的后组合灯PCBA板供电。
基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括键盘鼠标放置区9、操作按钮区10、指示灯显示区11和电流电压表显示区12,键盘鼠标放置区9位于测试机台7的下方,操作按钮区10位于键盘鼠标放置区9的下方,指示灯显示区11和电流电压表显示区12均设置在台架的前面板上。其中,工业触控显示器1、指示灯显示区11和电流电压表显示区12的高度符合舒适的工作范围。
操作按钮区10包括开始按钮101和急停按钮102,开始按钮101用于启动基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,急停按钮102用于紧急停止基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行。按下开始按钮101,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统检测到启动信号。按下急停按钮102,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统自动停止当前的任何动作。
指示灯显示区11包括绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯,指示灯显示区11用于实时显示基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行状态。工控机2通过隔离DIO卡32控制继电器控制板31输出高低电平进行控制。
工业相机4放置在测试工装8正上方的台架上,保证测试工装8上的待检测后组合灯PCBA板在工业相机4视野范围之内。
检测原理是:工控机2是整个基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的控制单元,电压表6和电流表5分别用于测量组合灯PCBA板的供电电压(伏特级)和工作电流(毫安级),并通过RS232总线将测量结果上传至工控机2;工控机2通过USB总线控制NI USB6009DIO卡输出DO信号和检测DI信号。工控机2发送命令,控制NI USB6009 DIO卡8路DO信号控制继电器控制板31进行8路继电器切换,用于给后组合灯PCBA板提供3路供电信号和3路指示灯控制以及2路气缸控制,另外8路DI信号用于检测开始按钮101和急停按钮102等输出的电平信号,按钮按下输出高电平,NI USB6009板卡将检测结果上传给工控机2;工控机2通过GIGE总线读取工业相机4采集的图像信息。检测的内容包括:供电电压、工作电流检测、LED灯珠图像检测。
一种基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测方法,使用如上述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统进行检测,包括如下步骤:
步骤1:上电,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统初始化后进行自检,工控机2发送命令判断工业相机4、电流表5和电压表6是否连接正常;
步骤2:将待检测的后组合灯PCBA板进行装夹,工控机2通过电气控制箱3控制继电器信号切换给后组合灯PCBA板供电,同时工控机2分别读取电流表5测试的后组合灯PCBA板的工作电流值和电压表6测试的后组合灯PCBA板的供电电压值,工控机2将工作电流与设定的电流阈值进行比较,工控机2将供电电压与设定的电压阈值进行比较;
步骤3:工控机2设置工业相机4的增益和触发时间,保证工业相机4获得清晰的后组合灯PCBA板上灯珠光斑图像,工控机2将光斑的位置、面积和灰度值与设定的阈值进行比较;
步骤4:工控机2将光斑图像的比较结果、工作电流的比较结果和供电电压的比较结果均保存在数据库中,同时显示在工业触控显示器1上。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:包括工业触控显示器(1)、工控机(2)、电气控制箱(3)、工业相机(4)、电流表(5)和电压表(6),所述的工控机(2)通过电气控制箱(3)控制继电器信号切换给后组合灯PCBA板供电,所述的工控机(2)通过工业相机(4)采集实时的后组合灯PCBA板的光斑图像,所述的工控机(2)将光斑图像与设定的光斑阈值进行比较,所述的工控机(2)将光斑图像的比较结果显示在工业触控显示器(1)上;所述的工控机(2)通过电流表(5)测试后组合灯PCBA板的工作电流,所述的工控机(2)将工作电流与设定的电流阈值进行比较,所述的工控机(2)将工作电流的比较结果显示在工业触控显示器(1)上;所述的工控机(2)通过电压表(6)测试后组合灯PCBA板的供电电压,所述的工控机(2)将供电电压与设定的电压阈值进行比较,所述的工控机(2)将供电电压的比较结果显示在工业触控显示器(1)上。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:所述的电气控制箱(3)包括继电器控制板(31)和隔离DIO卡(32),所述的工控机(2)通过隔离DIO卡(32)控制继电器控制板(31)进行多路继电器的切换。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:所述基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括测试机台(7)和测试工装(8),所述的测试工装(8)放置在测试机台(7)上,待检测的后组合灯PCBA板放置在测试工装(8)上,所述的工业相机(4)放置在测试工装(8)正上方的台架上,所述的工业触控显示器(1)设置在台架的前面板上。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:所述基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统还包括键盘鼠标放置区(9)、操作按钮区(10)、指示灯显示区(11)和电流电压表显示区(12),所述的键盘鼠标放置区(9)位于测试机台(7)的下方,所述的操作按钮区(10)位于键盘鼠标放置区(9)的下方,所述的指示灯显示区(11)和电流电压表显示区(12)均设置在台架的前面板上。
5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:所述的操作按钮区(10)包括开始按钮(101)和急停按钮(102),所述的开始按钮(101)用于启动基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,所述的急停按钮(102)用于紧急停止基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行。
6.根据权利要求4所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统,其特征在于:所述的指示灯显示区(11)包括绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯,所述的指示灯显示区(11)用于实时显示基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统的运行状态。
7.基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测方法,使用如权利要求1所述的基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统进行检测,包括如下步骤:
步骤1:上电,基于机器视觉的后组合灯PCBA板的检测系统初始化后进行自检,工控机(2)发送命令判断工业相机(4)、电流表(5)和电压表(6)是否连接正常;
步骤2:将待检测的后组合灯PCBA板进行装夹,工控机(2)通过电气控制箱(3)控制继电器信号切换给后组合灯PCBA板供电,同时工控机(2)分别读取电流表(5)测试的后组合灯PCBA板的工作电流值和电压表(6)测试的后组合灯PCBA板的供电电压值,工控机(2)将工作电流与设定的电流阈值进行比较,工控机(2)将供电电压与设定的电压阈值进行比较;
步骤3:工控机(2)设置工业相机(4)的增益和触发时间,保证工业相机(4)获得清晰的后组合灯PCBA板上灯珠光斑图像,工控机(2)将光斑的位置、面积和灰度值与设定的阈值进行比较;
步骤4:工控机(2)将光斑图像的比较结果、工作电流的比较结果和供电电压的比较结果均保存在数据库中,同时显示在工业触控显示器(1)上。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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