CN109089411A - 一种剪刀脚组装性能检测方法及自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种剪刀脚组装性能检测方法及自动检测系统，其中，剪刀脚组装性能检测方法包括下述步骤：采用垂直打光方式、调整光线强度获取剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面；在相同打光方式及相同光线强度下获取待测键盘表面图像；将待测键盘表面图像与键盘表面样板图面进行色差比对，当色差比对结果满足检测精度要求时，说明剪刀脚组装合格，否则为不合格。该检测方法能够很大程度地降低肉眼检测的误差，提高成品质量，同时提高检测效率；基于该检测方法的剪刀脚组装性能自动检测系统包括用于获取待测键盘表面图像的检测装置和用于接收待测键盘表面图像、与其内置的键盘表面样板图面进行色差比对的图像存储比对模块。

Description

一种剪刀脚组装性能检测方法及自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种剪刀脚组装性能检测方法及剪刀脚组装性能自动检测系统，属于键盘生产技术领域。

背景技术

传统的键盘组装生产通常为人工操作、人工检查，其中，键盘剪刀脚体积较小，不仅安装不便，而且剪刀脚连接处的组装误差难以通过肉眼观测到，这直接影响了成品质量，导致成品质量不稳定，次品率及返工率高；另外，一个键盘通常安装有几十个剪刀脚，需一个个手动检查，耗时长、生产效率低。

发明内容

发明目的：针对现有剪刀脚检测存在的问题，本发明提供一种剪刀脚组装性能检测方法，并基于该方法提供了相应的剪刀脚组装性能自动检测系统。

技术方案：本发明所述的一种剪刀脚组装性能检测方法，包括下述步骤：

(1)采用垂直打光方式、调整光线强度获取剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面；

(2)在相同打光方式及相同光线强度下获取待测键盘表面图像；

(3)将待测键盘表面图像与所述键盘表面样板图面进行色差比对，当色差比对结果满足检测精度要求时，说明剪刀脚组装合格，否则为不合格。

其中，步骤(3)中，色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对，当某一剪刀脚在待测键盘表面图像和键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域的差别满足检测精度要求时，说明该剪刀脚组装合格。检测精度要求一般可根据加工精度要求设置，优选精度要求为任一剪刀脚在待测键盘表面图像与键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域边界差值小于0.2mm。

本发明的一种剪刀脚组装性能自动检测系统，包括检测装置和图像存储比对模块，检测装置包括用于放置待测键盘的检测台，检测台上方设有光线强度可调的光源和图像采集部件；图像存储比对模块与图像采集部件电性连接，用于接收及存储图像采集部件采集的待测键盘表面图像、并将该图像与其内置的剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面进行色差比对；待测键盘表面图像取相时的光照强度与键盘表面样板图面取相时相同。优选的，光源与图像采集部件固定连接，且光源位于图像采集部件的正下方。

具体的，所述色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对；其中，当某一剪刀脚在待测键盘表面图像与键盘表面样板图面中所处位置的阴影颜色相同、且阴影颜色区域的差别满足检测精度要求时，说明该剪刀脚组装合格。

上述图像存储比对模块包括与图像采集部件电性连接的图像存储模块以及与图像存储模块连接的图像比对模块，图像比对模块内置键盘表面样板图面及图像比对程序。

较优的，该剪刀脚组装性能自动检测系统还包括固定在所述检测台上的扫码枪，该扫码枪与图像比对模块电性连接，图像比对模块包含多个机种的键盘表面样板图面，其接收扫码枪获得的键盘机种信息、匹配出符合该机种的键盘表面样板图面，与获取的待测键盘表面图像进行比对。

进一步的，还可包括与扫码枪及光源电性连接的光照强度控制模块，该光照强度控制模块内置多个机种的光照强度标准信息，光照强度控制模块接收扫码枪获得的键盘机种信息、匹配出符合该机种的光照强度标准信息，然后反馈至光源、使取相时的光照强度与该机种的键盘表面样板图面取相时的光照强度相同。

作为优选的，本发明的剪刀脚组装性能自动检测系统还包括驱动装置和感应控制装置，驱动装置包括用于驱动待测键盘到达检测台的第一驱动部件以及用于驱动图像采集部件移动采样的第二驱动部件，感应控制装置包括用于感应待测键盘位置的感应器和用于接收感应器感应的信息并依据该信息向第一、第二驱动部件发出运动或停止指令的控制器。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的剪刀脚组装性能检测方法通过对采集的组装图像与样板图面进行色差比对，当剪刀脚与键盘连接偏差时，图像的阴影颜色和阴影区域大小会出现明显的差异，从而能够准确地识别出不合格的组装产品和组装位置，很大程度地降低肉眼检测的误差，降低次品率和返工率，提高成品质量；(2)本发明的剪刀脚组装性能自动检测系统能够快速、准确地对剪刀脚的组装情况进行检测和不合格产品的识别，通过机械化检测对比，在提高识别准确率的同时，大大提高了检测速度；将该设备用于键盘组装生产线，可提高生产线的整体效率。

附图说明

图1为本发明的剪刀脚组装性能自动检测装置的结构示意图；

图2为本发明的剪刀脚组装性能自动检测装置的整体控制过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

键盘组装可包括如下步骤：首先将原料除尘，原料包括线路板和底板，其次将线路板与底板组装，再依次组装剪刀脚、键帽，接着在键帽上印刷字符，最后贴标、除尘得到成品，包装。剪刀脚组装完成后、键帽组装前，需对各剪刀脚的组装是否合格进行检测，本发明的剪刀脚组装性能检测方法即是针对剪刀脚与键盘的连接是否合格的检测。

具体而言，本发明的一种剪刀脚组装性能检测方法，包括下述步骤：

(1)采用垂直打光方式、调整光线强度获取剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面；

(2)在相同打光方式及相同光线强度下获取待测键盘表面图像；

可将光源设置在取相设备(如相机)正下方、待测键盘正上方，使光线向下照射到键盘表面，通过调节光线强度将键盘上各处结构放大取相，获取包含所有剪刀脚连接处结构信息的待测键盘表面图像；或者先将取相设备的摄像头对准待测键盘中的一部分剪刀脚，调整光线强度使该部分的剪刀脚连接处结构放大取相，然后对待测键盘其他部分分别放大取相，最后组合得到整个待测键盘表面图像。

(3)将待测键盘表面图像与所述键盘表面样板图面进行色差比对，当色差比对结果满足检测精度要求时，说明剪刀脚组装合格，否则为不合格。

其中，色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对，当某一剪刀脚在待测键盘表面图像和键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域的差别满足检测精度要求时，说明该剪刀脚组装合格。检测精度要求一般可根据加工要求设置，如将色差比对的精度要求设置为小于0.2mm，表示当某一剪刀脚在待测键盘表面图像与键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域边界相差小于0.2mm时，该剪刀脚组装合格。

该检测方法通过对采集的压合有剪刀脚的键盘表面图像与样板图面进行色差比对，当剪刀脚与键盘连接偏差时，图像的阴影颜色和阴影区域大小会出现明显的差异，从而能够准确地识别出不合格的组装产品和组装位置，很大程度地降低肉眼检测的误差，降低次品率和返工率，提高成品质量。

基于上述剪刀脚组装性能检测方法，本发明还提供了一种剪刀脚组装性能自动化检测系统。

如图1，该自动化检测系统包括系统基座100，系统基座100上固定有检测装置，检测装置包括检测台1，用于放置待测键盘200，检测台1上方设置光源2和图像采集部件3，图像采集部件3可为相机头，相机头垂直向下、对准检测台1；光源2位于图像采集部件3正下方、且与图像采集部件3固定，从而可保证取相时为垂直打光方式，避免光线倾斜造成的色差引入；光源2可为灯光，其光照强度可调节，调节光照强度将待测键盘上各处结构区别放大，从而可获取到待测键盘上剪刀脚的所有结构信息，由于剪刀脚为立体结构，其各部分结构会产生投影，形成不同形状大小或明或暗的阴影，在图像上反映出一定程度的明暗色差。

本发明的自动化检测系统还包括图像存储比对模块，如图2，图像存储比对模块包括图像存储模块和图像比对模块，其中，图像存储模块与图像采集部件3电性连接，接收并存储图像采集部件3采集的待测键盘表面图像，或者接收图像采集部件3采集的为多张局部图像后、组合为完整的待测键盘表面图像并存储；图像比对模块与图像存储模块连接，其内置剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面以及图像比对程序，将图像存储模块接收的待测键盘表面信息与对应的键盘表面样板图面进行明暗阴影的色差比对，色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对，当阴影颜色相同且阴影颜色区域大小满足检测精度要求时，说明剪刀脚组装合格。剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面为预先获取后存储在图像比对模块中，后续待测键盘表面图像取相时的光照强度与键盘表面样板图面取相时的光照强度保持一致。本发明的自动化检测系统可包括设置有图像存储比对模块的工控机，工控机可固定在系统基座100上。

图像比对模块中可内置多种机种的剪刀脚安装样板图面，为实现多机种检测，本发明的自动检测系统还可包括扫码枪4，扫码枪4固定在检测台1上，并与图像比对模块电性连接，图像比对模块接收扫码枪4获得的键盘机种信息、匹配出与该机种对应的键盘表面样板图面、与获取的待测键盘表面图像信息进行比对。

剪刀脚组装性能自动化检测系统中，还可设置光照强度控制模块，实现光照强弱的自动调节。光照强度控制模块与扫码枪4及光源2电性连接，其内置多个机种的光照强度标准信息，每一机种的光照强度标准信息为该机种的键盘表面样板图面取相时的光照强度信息；光照强度控制模块接收扫码枪4获得的键盘机种信息、匹配出符合该机种的光照强度标准信息，然后反馈至光源、使取相时的光照情况与该机种键盘表面样板图面取相时相同。光照强度控制模块可设置在工控机内，工控机可包括人工设置窗口，光照强度标准信息可通过人工设置窗口预先设置好；针对某一机种，根据相机取相情况人工调整光照强度，记录获取键盘表面样板图面时的光照强度信息，然后通过人工设置窗口输入，作为该机种的光照强度标准信息。

为实现检测系统运行的进一步自动化，本发明的自动化检测系统可包括驱动装置和感应控制装置，驱动装置与系统基座100固定，其包括第一驱动部件，用于运送待测键盘到达检测台2，还可包括第二驱动部件5，图像采集部件3可固定在第二驱动部件5上，可随第二驱动部件5的运动进行移动取相，多次获取待测键盘表面局部图像，然后由局部图像组合得到完整的待测键盘表面图像；第一、第二驱动部件可为伺服电机。感应控制装置包括感应器和控制器，两者电性连接，感应器感应待测键盘的位置，并将其位置信息传输至控制器，控制器接收信息后向第一、第二驱动部件发出运动或停止运动的指令；其中，感应器固定在系统基座100上，控制器可位于工控机内部。

本发明的自动化检测系统还可包括阻挡定位部件6，其可为阻挡气缸，当第一驱动部件驱动待测键盘200达到检测台1时，阻挡气缸上升，对待测键盘200进行定位。感应器感应到待测键盘到位，将信息传送至控制器，控制器控制阻挡气缸上升，对待测键盘进行定位。

本发明的剪刀脚组装性能自动化检测系统的工作工程如下：

载板201承载待测键盘200经输送带传送至本发明的剪刀脚组装性能自动化检测系统入口，感应器感应到载板201位置将信息传送至控制器，控制器通知第一驱动部件运送载板201至检测台1；载板201承载待测键盘200达到检测台1后，感应器再次将载板201位置信息传递至控制器，控制器通知阻挡定位部件6阻挡载板201、对待测键盘200进行定位；

载板201到位后，扫码枪4扫描待测键盘200获取机种信息并传递至光源强度控制模块和图像比对模块，光源强度控制模块匹配出对应机种的光照强度标准信息、并反馈至光源2，光源2的光照强度与该机种的键盘表面样板图面取相时的光照强度相同；同时，图像比对模块匹配出对应机种的键盘表面样板图面；

感应器感应到载板201到位后，将信息传送至控制器，控制器通知第二驱动部件5驱动图像采集部件3在特定光照强度下移动拍摄、多次取相；

图像采集部件3采集的多张待测键盘表面局部图面传输至图像存储模块，图像存储模块将多张图面组合得到待测键盘表面图像、传输至图像比对模块，通过图像比对模块内置的图像比对程序与键盘表面样板图面进行色差比对；如剪刀脚各结构的阴影颜色及阴影颜色区域大小符合检测精度要求，说明剪刀脚组装合格，流出该自动化检测系统，进入下一站点，如检测不合格，流入不良品维修站进行维修，维修后，再次送入该自动化检测系统检测。

Claims (10)

1.一种剪刀脚组装性能检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)采用垂直打光方式、调整光线强度获取剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面；

(2)在相同打光方式及相同光线强度下获取待测键盘表面图像；

(3)将待测键盘表面图像与所述键盘表面样板图面进行色差比对，当色差比对结果满足检测精度要求时，说明剪刀脚组装合格，否则为不合格。

2.根据权利要求1所述的剪刀脚组装性能检测方法，其特征在于，步骤(3)中，所述色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对，当某一剪刀脚在待测键盘表面图像和键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域的差别满足检测精度要求时，说明该剪刀脚组装合格。

3.根据权利要求2所述的剪刀脚组装性能检测方法，其特征在于，所述检测精度要求为任一剪刀脚在待测键盘表面图像与键盘表面样板图面中所处位置阴影颜色相同、且阴影颜色区域边界差值小于0.2mm。

4.一种剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，包括检测装置和图像存储比对模块，所述检测装置包括用于放置待测键盘的检测台，检测台上方设有光线强度可调的光源和图像采集部件；所述图像存储比对模块与图像采集部件电性连接，用于接收及存储图像采集部件采集的待测键盘表面图像、并将该图像与其内置的剪刀脚组装合格的键盘表面样板图面进行色差比对；所述待测键盘表面图像取相时的光照强度与键盘表面样板图面取相时相同。

5.根据权利要求4所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，所述色差比对包括剪刀脚各位置处图像的阴影颜色比对和阴影颜色区域大小比对；当某一剪刀脚在所述待测键盘表面图像与键盘表面样板图面中所处位置的阴影颜色相同、且阴影颜色区域的差别满足检测精度要求时，说明该剪刀脚组装合格。

6.根据权利要求4所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，所述光源与图像采集部件固定连接，且光源位于图像采集部件的正下方。

7.根据权利要求4所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，所述图像存储比对模块包括与图像采集部件电性连接的图像存储模块以及与图像存储模块连接的图像比对模块，该图像比对模块内置键盘表面样板图面以及图像比对程序。

8.根据权利要求7所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，还包括固定在所述检测台上的扫码枪，该扫码枪与图像比对模块电性连接，图像比对模块包含多个机种的键盘表面样板图面，其接收扫码枪获得的键盘机种信息、匹配出符合该机种的键盘表面样板图面，与获取的待测键盘表面图像进行比对。

9.根据权利要求8所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，还包括与所述扫码枪及光源电性连接的光照强度控制模块，该光照强度控制模块内置多个机种的光照强度标准信息，所述光照强度控制模块接收扫码枪获得的键盘机种信息、匹配出符合该机种的光照强度标准信息，然后反馈至光源、使取相时的光照强度与该机种的键盘表面样板图面取相时的光照强度相同。

10.根据权利要求4所述的剪刀脚组装性能自动检测系统，其特征在于，还包括驱动装置和感应控制装置，所述驱动装置包括用于驱动待测键盘到达检测台的第一驱动部件以及用于驱动图像采集部件移动采样的第二驱动部件，所述感应控制装置包括用于感应待测键盘位置的感应器和用于接收感应器感应的信息并依据该信息向第一、第二驱动部件发出运动或停止指令的控制器。