CN111964610A - 电连接器头座五自由度自动对中方法 - Google Patents

电连接器头座五自由度自动对中方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电连接器头座五自由度自动对中方法。现有接触电阻的在线测试装置多次插拔后电连接器头座无法对中。本发明的PC机对一号工业相机和二号工业相机采集的图像进行处理，反馈控制轴线角度控制单元驱动电连接器插座夹具绕平行于X轴的轴线偏转、平行于Z轴的轴线偏转或平行于X轴的轴线和平行于Z轴的轴线同时偏转，控制旋转角度控制单元驱动轴线角度控制单元绕Y轴旋转，控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元沿X轴平移、Z轴平移或X轴和Z轴同时平移。本发明能实现单个电连接器插座和插头的对中检测，并在线补偿电连接器插座和电连接器插头在五个自由度上的偏差，保证电连接器头座始终完全对中，以便更好进行插拔试验。

Description

电连接器头座五自由度自动对中方法
技术领域
本发明属于电连接器技术领域，具体涉及一种电连接器头座五自由度自动对中方法。
背景技术
电连接器是电力连接的重要接口元件，广泛应用于航空航天、军工、电子等各个领域。电连接器的可靠性直接关系到整个系统的可靠性。电连接器贮存在恒温恒湿的环境中，每隔一段时间需要进行一次插拔，其主要的失效形式是接触失效，表征性能的参数是接触电阻。为模拟工程实际，通常需要开展温度和插拔应力下的加速试验，同步监测接触电阻。以往类似的加速试验通常采用人工插拔、定时测试的方式，费时费力，误差大。基于此，已有带插拔功能的接触电阻的在线测试装置的专利，如申请号为201710481912.9的中国专利公开了一种旋转插接式电连接器接触电阻在线测量装置，该装置由插座夹持装置夹持多个电连接器插座沿导轨向电连接器插头轴向来回移动来实现插拔。在装置的实际应用中，由于插座移动的行程较长，经过多次来回插拔试验以后，导轨和装置其他零件易发生磨损导致电连接器头座出现相对位置姿态偏差，插座和插头的同轴度下降，轴线位置发生偏差，或头座轴线存在角度偏差，电连接器插头插座不能对中，导致误差太大，引起无效试验甚至不能开展加速试验。
因此，为解决上述技术问题，在申请号为201710481912.9的中国专利的基础上，有必要提供一种每对插头插座能独立自动对中的装置，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电连接器头座五自由度自动对中方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明电连接器头座五自由度自动对中方法，具体如下：
1)将电连接器插头夹具固定，电连接器插头固定夹紧在电连接器插头夹具上；将电连接器插座固定夹紧在电连接器插座夹具的电连接器插座安装孔内。
2)将XZ轴位置控制单元的Z轴底板与竖直支撑板固定，旋转角度控制单元的动力源底座固定在XZ轴位置控制单元的X轴游动板上；然后，将轴线角度控制单元中固定在角度调整底板上的安装轴与旋转角度控制单元的动力输出件通过转动联轴器连接；所述的轴线角度控制单元由角度调整底板、外壳罩、角度调整伺服电机、角度调整联轴器、圆柱导轨、三孔螺母块、角度调整杆、角度调整滚珠丝杠和挡板组成；四个角度调整伺服电机的底座沿周向均布固定在角度调整底板上；外壳罩罩在四个角度调整伺服电机外，并与角度调整底板固定；每个角度调整伺服电机的输出轴穿过外壳罩对应的一个过孔，且每个角度调整伺服电机的输出轴与一根角度调整滚珠丝杠通过角度调整联轴器连接；挡板通过四根圆柱导轨与外壳罩固定；各角度调整滚珠丝杠靠近挡板的那端通过轴承支承在挡板上；每根角度调整滚珠丝杠与一个三孔螺母块构成螺旋副；每个三孔螺母块与一根圆柱导轨构成滑动副；四根角度调整杆一端与四个三孔螺母块分别固定，另一端分别穿过挡板对应的一个过孔与电连接器插座夹具通过铰链连接；周向间隔180°的其中两个铰链的铰接轴中心轴线共线，周向间隔180°的另外两个铰链的铰接轴中心轴线也共线。
3)在电连接器插座的外圆柱面上标上周向位置相差90°的一号标记和二号标记，一号标记位于电连接器插座的最顶部，且目视电连接器插座靠近电连接器插头的端面时，二号标记在一号标记的顺时针方向上；在电连接器插头的外圆柱面上也标上周向位置相差90°的一号标记和二号标记，电连接器插头上的一号标记位于电连接器插头的最顶部，且目视电连接器插头靠近电连接器插座的端面时，电连接器插头上的二号标记在一号标记的逆时针方向上；其中，一号标记和二号标记均为平行于角度调整滚珠丝杠的直线；电连接器插座上的一号标记与其中一根角度调整杆在电连接器插座周向位置上对齐，将该角度调整杆设为一号角度调整杆，将与电连接器插座上二号标记在电连接器插座周向位置上对齐的另一根角度调整杆设为二号角度调整杆，沿一号角度调整杆至二号角度调整杆的圆周方向，将另外两根角度调整杆依次设为三号角度调整杆和四号角度调整杆；然后，通过一号工业相机采集电连接器插头和电连接器插座上一号标记的图像，通过二号工业相机采集电连接器插头和电连接器插座上二号标记的图像，一号工业相机和二号工业相机采集的图像均经过信号采集卡传给PC机；其中，一号工业相机的拍摄范围呈矩形，将一号工业相机采集的图像中与电连接器插座上一号标记平行的两条拍摄边界分别设为一号边界和二号边界，一号边界比二号边界远离电连接器插座上的二号标记；一号工业相机、二号工业相机和PC机组成视觉图像处理单元。
4)PC机对一号工业相机和二号工业相机采集的图像进行处理，反馈控制轴线角度控制单元驱动电连接器插座夹具绕平行于X轴的轴线偏转、平行于Z轴的轴线偏转或平行于X轴的轴线和平行于Z轴的轴线同时偏转，控制旋转角度控制单元驱动轴线角度控制单元绕Y轴旋转，控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元沿X轴平移、Z轴平移或X轴和Z轴同时平移，具体过程如下：
①PC机对一号工业相机和二号工业相机采集的图像分别采用Hough变换进行角度检测，求得电连接器插座上一号标记相对电连接器插头上一号标记的偏转角度α1和电连接器插座上二号标记相对电连接器插头上二号标记的偏转角度α2，并计算调整距离l1＝L/2tanα1和l2＝L/2tanα2，其中，L为周向位置相差180°的两根角度调整杆的中心距；规定沿一号工业相机的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α1为正，沿二号工业相机的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α2为正；然后，PC机控制各角度调整伺服电机补偿电连接器插座与电连接器插头轴线的角度误差，具体如下：当α1为正时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l1；当α1为负时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l1；当α2为正时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l2；当α2为负时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l2。
②PC机根据一号工业相机采集的图像计算出电连接器插座上一号标记与一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界和二号边界的距离差Δl，并计算旋转角度θ＝arcsin(Δl/2R)，其中R为电连接器插座的外圆柱面半径；然后，当Δl为正时，PC机控制旋转角度控制单元的动力源驱动角度调整底板旋转，使得电连接器插座朝向一号边界旋转角度θ；当Δl为负时，PC机控制旋转角度控制单元的动力源驱动角度调整底板旋转，使得电连接器插座远离一号边界旋转角度θ。
③PC机根据一号工业相机采集的图像计算出电连接器插头上的一号标记和电连接器插座上的一号标记在水平面上的投影距离x，规定电连接器插座上的一号标记和一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离大于电连接器插头上的一号标记和一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离时，投影距离x为正；当投影距离x为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元、轴线角度控制单元、电连接器插座夹具和电连接器插座同步沿X轴靠近一号工业相机的方向移动投影距离x；当投影距离x为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元，使得电连接器插座沿X轴远离一号工业相机的方向移动投影距离x。
④PC机根据二号工业相机采集的图像计算出电连接器插头上的二号标记和电连接器插座上的二号标记在竖直面上的投影距离y，规定电连接器插座上的二号标记高于电连接器插头上的二号标记时，投影距离y为正；当投影距离y为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元、轴线角度控制单元、电连接器插座夹具和电连接器插座同步沿Z轴下移投影距离y；当投影距离y为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元，使得电连接器插座沿Z轴上移投影距离y。
优选地，所述的XZ轴位置控制单元由Z轴底板、Z轴伺服电机、Z轴联轴器、Z轴滚珠丝杠、Z轴滑块、Z轴滑轨、Z轴游动板、X轴底板、X轴伺服电机、X轴联轴器、X轴滚珠丝杠、X轴滑轨、X轴滑块和X轴游动板组成；Z轴底板与竖直支撑板通过间距设置的两块支撑块固定连接；Z轴伺服电机的底座和Z轴滑轨均固定在Z轴底板上；Z轴伺服电机的输出轴与Z轴滚珠丝杠通过Z轴联轴器连接；Z轴螺母块与Z轴滚珠丝杠构成螺旋副，并与Z轴滑块固定；Z轴滑块与Z轴滑轨构成滑动副；Z轴游动板与Z轴滑块固定。X轴底板与Z轴游动板固定，X轴伺服电机的底座和X轴滑轨均固定在X轴底板上；X轴伺服电机的输出轴与X轴滚珠丝杠通过X轴联轴器连接，X轴螺母块与X轴滚珠丝杠构成螺旋副，并与X轴滑块固定；X轴滑块与X轴滑轨构成滑动副；X轴游动板固定在X轴滑块上。
优选地，所述的旋转角度控制单元由转动伺服电机和转动联轴器组成；转动伺服电机的底座固定在X轴游动板上，转动伺服电机的输出轴与角度调整底板上的安装轴通过转动联轴器连接。
本发明具有的有益效果：
本发明能实现单个电连接器插座和插头的对中检测，并在线补偿电连接器插座和电连接器插头在五个自由度上的偏差，即电连接器头座轴线在X轴和Z轴方向上的位置偏差、电连接器头座轴线在XOY平面和YOZ平面上的角度偏差及电连接器头座沿自身轴线旋转产生的定位结构之间的偏差，保证电连接器插座和电连接器插头始终完全对中，有效解决了接触电阻的在线测试装置多次插拔以后电连接器头座无法对中的问题，以便后续更好地进行插拔试验。
附图说明
图1是本发明装夹电连接器插头和电连接器插座后的结构立体图；
图2是本发明的XZ轴位置控制单元、旋转角度控制单元、轴线角度控制单元和电连接器插座夹具以及所装夹的电连接器插座结构示意图；
图3是图2的侧视图；
图4是本发明中角度调整杆与电连接器插座夹具的装配示意图；
图5是本发明装夹电连接器插头和电连接器插座后的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
电连接器头座五自由度自动对中方法，具体如下：
1)将电连接器插头夹具9固定，电连接器插头10固定夹紧在电连接器插头夹具9上；将电连接器插座8固定夹紧在电连接器插座夹具7的电连接器插座安装孔内。
2)如图1和2所示，将XZ轴位置控制单元3的Z轴底板3-1与竖直支撑板1固定(只是做自动对中试验时，可以将竖直支撑板1直接固定，做插拔试验时，可以将竖直支撑板1固定在能沿Y轴移动的驱动件上)，旋转角度控制单元4的动力源底座固定在XZ轴位置控制单元3的X轴游动板3-14上；然后，将轴线角度控制单元5中固定在角度调整底板5-1上的安装轴与旋转角度控制单元4的动力输出件通过转动联轴器4-2连接；如图3和4所示，轴线角度控制单元5由角度调整底板5-1、外壳罩5-2、角度调整伺服电机5-3、角度调整联轴器5-4、圆柱导轨5-5、三孔螺母块5-6、角度调整杆5-7、角度调整滚珠丝杠5-8和挡板5-9组成；四个角度调整伺服电机5-3的底座沿周向均布固定在角度调整底板5-1上；外壳罩5-2罩在四个角度调整伺服电机5-3外，并与角度调整底板5-1固定；每个角度调整伺服电机5-3的输出轴穿过外壳罩5-2对应的一个过孔，且每个角度调整伺服电机5-3的输出轴与一根角度调整滚珠丝杠5-8通过角度调整联轴器5-4连接；挡板5-9通过四根圆柱导轨5-5与外壳罩5-2固定；各角度调整滚珠丝杠5-8靠近挡板5-9的那端通过轴承支承在挡板5-9上；每根角度调整滚珠丝杠5-8与一个三孔螺母块5-6构成螺旋副；每个三孔螺母块5-6与一根圆柱导轨5-5构成滑动副；四根角度调整杆5-7一端与四个三孔螺母块5-6分别固定，另一端分别穿过挡板5-9对应的一个过孔与电连接器插座夹具7通过铰链连接；周向间隔180°的其中两个铰链的铰接轴中心轴线共线，周向间隔180°的另外两个铰链的铰接轴中心轴线也共线。
3)如图5所示，在电连接器插座8的外圆柱面上标上周向位置相差90°的一号标记6-3和二号标记6-4，一号标记6-3位于电连接器插座8的最顶部，且目视电连接器插座8靠近电连接器插头10的端面时，二号标记6-4在一号标记6-3的顺时针方向上；在电连接器插头10的外圆柱面上也标上周向位置相差90°的一号标记6-3和二号标记6-4，电连接器插头10上的一号标记6-3位于电连接器插头10的最顶部，且目视电连接器插头10靠近电连接器插座8的端面时，电连接器插头10上的二号标记6-4在一号标记6-3的逆时针方向上；其中，一号标记6-3和二号标记6-4均为平行于角度调整滚珠丝杠5-8的直线；电连接器插座8上的一号标记6-3与其中一根角度调整杆5-7在电连接器插座8周向位置上对齐，将该角度调整杆5-7设为一号角度调整杆，将与电连接器插座8上二号标记6-4在电连接器插座8周向位置上对齐的另一根角度调整杆5-7设为二号角度调整杆，沿一号角度调整杆至二号角度调整杆的圆周方向，将另外两根角度调整杆依次设为三号角度调整杆和四号角度调整杆；然后，通过一号工业相机6-1采集电连接器插头10和电连接器插座8上一号标记6-3的图像，通过二号工业相机6-2采集电连接器插头10和电连接器插座8上二号标记6-4的图像，一号工业相机6-1和二号工业相机6-2采集的图像均经过信号采集卡传给PC机；其中，一号工业相机6-1的拍摄范围呈矩形，将一号工业相机6-1采集的图像中与电连接器插座上一号标记6-3平行的两条拍摄边界分别设为一号边界和二号边界，一号边界比二号边界远离电连接器插座上的二号标记6-4；一号工业相机6-1、二号工业相机6-2和PC机组成视觉图像处理单元6。
4)PC机对一号工业相机6-1和二号工业相机6-2采集的图像进行处理，反馈控制轴线角度控制单元5驱动电连接器插座夹具7绕平行于X轴的轴线偏转、平行于Z轴的轴线偏转或平行于X轴的轴线和平行于Z轴的轴线同时偏转，控制旋转角度控制单元4驱动轴线角度控制单元5绕Y轴旋转，控制XZ轴位置控制单元3驱动旋转角度控制单元4沿X轴平移、Z轴平移或X轴和Z轴同时平移，具体过程如下：
①PC机对一号工业相机6-1和二号工业相机6-2采集的图像分别采用Hough变换进行角度检测，求得电连接器插座8上一号标记6-3相对电连接器插头10上一号标记6-3的偏转角度α1和电连接器插座8上二号标记6-4相对电连接器插头10上二号标记6-4的偏转角度α2，并计算调整距离l1＝L/2tanα1和l2＝L/2tanα2，其中，L为周向位置相差180°的两根角度调整杆5-7的中心距；规定沿一号工业相机6-1的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α1为正，沿二号工业相机6-2的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α2为正；然后，PC机控制各角度调整伺服电机5-3补偿电连接器插座8与电连接器插头10轴线的角度误差，具体如下：当α1为正时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下后退l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下前进l1；当α1为负时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下前进l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下后退l1；当α2为正时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下前进l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下后退l2；当α2为负时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下后退l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机5-3驱动下前进l2。
②PC机根据一号工业相机6-1采集的图像计算出电连接器插座上一号标记6-3与一号工业相机6-1的矩形拍摄范围中一号边界和二号边界的距离差Δl，并计算旋转角度θ＝arcsin(Δl/2R)，其中R为电连接器插座8的外圆柱面半径；然后，当Δl为正时，PC机控制旋转角度控制单元4的动力源驱动角度调整底板5-1旋转，使得电连接器插座8朝向一号边界旋转角度θ；当Δl为负时，PC机控制旋转角度控制单元4的动力源驱动角度调整底板5-1旋转，使得电连接器插座8远离一号边界旋转角度θ。θ的调整补偿了电连接器插座绕自身轴线的旋转角度误差。
③PC机根据一号工业相机6-1采集的图像计算出电连接器插头10上的一号标记6-3和电连接器插座8上的一号标记6-3在水平面上的投影距离x，规定电连接器插座8上的一号标记6-3和一号工业相机6-1的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离大于电连接器插头10上的一号标记6-3和一号工业相机6-1的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离时，投影距离x为正；当投影距离x为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元3驱动旋转角度控制单元4、轴线角度控制单元5、电连接器插座夹具7和电连接器插座8同步沿X轴靠近一号工业相机6-1的方向移动投影距离x；当投影距离x为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元3，使得电连接器插座8沿X轴远离一号工业相机6-1的方向移动投影距离x。
④PC机根据二号工业相机6-2采集的图像计算出电连接器插头10上的二号标记6-4和电连接器插座8上的二号标记6-4在竖直面上的投影距离y，规定电连接器插座8上的二号标记6-4高于电连接器插头10上的二号标记6-4时，投影距离y为正；当投影距离y为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元3驱动旋转角度控制单元4、轴线角度控制单元5、电连接器插座夹具7和电连接器插座8同步沿Z轴下移投影距离y；当投影距离y为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元3，使得电连接器插座8沿Z轴上移投影距离y。
接触电阻的在线测试装置在刚安装时容易保证电连接器插头10和电连接器插座8完全对中，只是在加速试验过程中多次来回插拔试验以后，由于导轨或其它零件易发生磨损导致电连接器头座出现相对位置或姿态偏差，但这种偏差不会太大，本发明的电连接器插头10和电连接器插座8也是如此，因此，电连接器插座8上的一号标记6-3不会偏离电连接器插头10上的一号标记6-3太多，电连接器插座8上的二号标记6-4也不会偏离电连接器插头10上的二号标记6-4太多。而本发明能很好地在线纠正电连接器插座8和电连接器插头10在五个自由度上的偏差，保证电连接器插座8和电连接器插头10始终完全对中，以便后续更好地进行插拔试验。
作为一个优选实施例，如图1和2所示，XZ轴位置控制单元3由Z轴底板3-1、Z轴伺服电机3-2、Z轴联轴器3-3、Z轴滚珠丝杠3-4、Z轴滑块3-5、Z轴滑轨3-6、Z轴游动板3-7、X轴底板3-8、X轴伺服电机3-9、X轴联轴器3-10、X轴滚珠丝杠3-11、X轴滑轨3-12、X轴滑块3-13和X轴游动板3-14组成；Z轴底板3-1与竖直支撑板1通过间距设置的两块支撑块2固定连接；Z轴伺服电机3-2的底座和Z轴滑轨3-6均固定在Z轴底板3-1上；Z轴伺服电机的输出轴与Z轴滚珠丝杠3-4通过Z轴联轴器3-3连接；Z轴螺母块与Z轴滚珠丝杠3-4构成螺旋副，并与Z轴滑块3-5固定；Z轴滑块3-5与Z轴滑轨3-6构成滑动副；Z轴游动板3-7与Z轴滑块3-5固定。X轴底板3-8与Z轴游动板3-7固定，X轴伺服电机3-9的底座和X轴滑轨3-12均固定在X轴底板3-8上；X轴伺服电机的输出轴与X轴滚珠丝杠3-11通过X轴联轴器3-10连接，X轴螺母块与X轴滚珠丝杠3-11构成螺旋副，并与X轴滑块3-13固定；X轴滑块3-13与X轴滑轨3-12构成滑动副；X轴游动板3-14固定在X轴滑块3-13上。
作为一个优选实施例，如图2所示，旋转角度控制单元4由转动伺服电机4-1和转动联轴器4-2组成；转动伺服电机4-1的底座固定在X轴游动板3-14上，转动伺服电机的输出轴与角度调整底板5-1上的安装轴通过转动联轴器4-2连接。
以上仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.电连接器头座五自由度自动对中方法，其特征在于：该方法具体如下：
1)将电连接器插头夹具固定，电连接器插头固定夹紧在电连接器插头夹具上；将电连接器插座固定夹紧在电连接器插座夹具的电连接器插座安装孔内；
2)将XZ轴位置控制单元的Z轴底板与竖直支撑板固定，旋转角度控制单元的动力源底座固定在XZ轴位置控制单元的X轴游动板上；然后，将轴线角度控制单元中固定在角度调整底板上的安装轴与旋转角度控制单元的动力输出件通过转动联轴器连接；所述的轴线角度控制单元由角度调整底板、外壳罩、角度调整伺服电机、角度调整联轴器、圆柱导轨、三孔螺母块、角度调整杆、角度调整滚珠丝杠和挡板组成；四个角度调整伺服电机的底座沿周向均布固定在角度调整底板上；外壳罩罩在四个角度调整伺服电机外，并与角度调整底板固定；每个角度调整伺服电机的输出轴穿过外壳罩对应的一个过孔，且每个角度调整伺服电机的输出轴与一根角度调整滚珠丝杠通过角度调整联轴器连接；挡板通过四根圆柱导轨与外壳罩固定；各角度调整滚珠丝杠靠近挡板的那端通过轴承支承在挡板上；每根角度调整滚珠丝杠与一个三孔螺母块构成螺旋副；每个三孔螺母块与一根圆柱导轨构成滑动副；四根角度调整杆一端与四个三孔螺母块分别固定，另一端分别穿过挡板对应的一个过孔与电连接器插座夹具通过铰链连接；周向间隔180°的其中两个铰链的铰接轴中心轴线共线，周向间隔180°的另外两个铰链的铰接轴中心轴线也共线；
3)在电连接器插座的外圆柱面上标上周向位置相差90°的一号标记和二号标记，一号标记位于电连接器插座的最顶部，且目视电连接器插座靠近电连接器插头的端面时，二号标记在一号标记的顺时针方向上；在电连接器插头的外圆柱面上也标上周向位置相差90°的一号标记和二号标记，电连接器插头上的一号标记位于电连接器插头的最顶部，且目视电连接器插头靠近电连接器插座的端面时，电连接器插头上的二号标记在一号标记的逆时针方向上；其中，一号标记和二号标记均为平行于角度调整滚珠丝杠的直线；电连接器插座上的一号标记与其中一根角度调整杆在电连接器插座周向位置上对齐，将该角度调整杆设为一号角度调整杆，将与电连接器插座上二号标记在电连接器插座周向位置上对齐的另一根角度调整杆设为二号角度调整杆，沿一号角度调整杆至二号角度调整杆的圆周方向，将另外两根角度调整杆依次设为三号角度调整杆和四号角度调整杆；然后，通过一号工业相机采集电连接器插头和电连接器插座上一号标记的图像，通过二号工业相机采集电连接器插头和电连接器插座上二号标记的图像，一号工业相机和二号工业相机采集的图像均经过信号采集卡传给PC机；其中，一号工业相机的拍摄范围呈矩形，将一号工业相机采集的图像中与电连接器插座上一号标记平行的两条拍摄边界分别设为一号边界和二号边界，一号边界比二号边界远离电连接器插座上的二号标记；一号工业相机、二号工业相机和PC机组成视觉图像处理单元；
4)PC机对一号工业相机和二号工业相机采集的图像进行处理，反馈控制轴线角度控制单元驱动电连接器插座夹具绕平行于X轴的轴线偏转、平行于Z轴的轴线偏转或平行于X轴的轴线和平行于Z轴的轴线同时偏转，控制旋转角度控制单元驱动轴线角度控制单元绕Y轴旋转，控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元沿X轴平移、Z轴平移或X轴和Z轴同时平移，具体过程如下：
①PC机对一号工业相机和二号工业相机采集的图像分别采用Hough变换进行角度检测，求得电连接器插座上一号标记相对电连接器插头上一号标记的偏转角度α1和电连接器插座上二号标记相对电连接器插头上二号标记的偏转角度α2，并计算调整距离l1＝L/2tanα1和l2＝L/2tanα2，其中，L为周向位置相差180°的两根角度调整杆的中心距；规定沿一号工业相机的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α1为正，沿二号工业相机的拍摄方向目视，顺时针方向的偏转角度α2为正；然后，PC机控制各角度调整伺服电机补偿电连接器插座与电连接器插头轴线的角度误差，具体如下：当α1为正时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l1；当α1为负时，二号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l1，四号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l1；当α2为正时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l2；当α2为负时，一号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下后退l2，三号角度调整杆在对应的角度调整伺服电机驱动下前进l2；
②PC机根据一号工业相机采集的图像计算出电连接器插座上一号标记与一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界和二号边界的距离差Δl，并计算旋转角度θ＝arcsin(Δl/2R)，其中R为电连接器插座的外圆柱面半径；然后，当Δl为正时，PC机控制旋转角度控制单元的动力源驱动角度调整底板旋转，使得电连接器插座朝向一号边界旋转角度θ；当Δl为负时，PC机控制旋转角度控制单元的动力源驱动角度调整底板旋转，使得电连接器插座远离一号边界旋转角度θ；
③PC机根据一号工业相机采集的图像计算出电连接器插头上的一号标记和电连接器插座上的一号标记在水平面上的投影距离x，规定电连接器插座上的一号标记和一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离大于电连接器插头上的一号标记和一号工业相机的矩形拍摄范围中一号边界在水平面上的投影距离时，投影距离x为正；当投影距离x为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元、轴线角度控制单元、电连接器插座夹具和电连接器插座同步沿X轴靠近一号工业相机的方向移动投影距离x；当投影距离x为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元，使得电连接器插座沿X轴远离一号工业相机的方向移动投影距离x；
④PC机根据二号工业相机采集的图像计算出电连接器插头上的二号标记和电连接器插座上的二号标记在竖直面上的投影距离y，规定电连接器插座上的二号标记高于电连接器插头上的二号标记时，投影距离y为正；当投影距离y为正时，PC机控制XZ轴位置控制单元驱动旋转角度控制单元、轴线角度控制单元、电连接器插座夹具和电连接器插座同步沿Z轴下移投影距离y；当投影距离y为负时，PC机控制XZ轴位置控制单元，使得电连接器插座沿Z轴上移投影距离y。
2.根据权利要求1所述的电连接器头座五自由度自动对中方法，其特征在于：所述的XZ轴位置控制单元由Z轴底板、Z轴伺服电机、Z轴联轴器、Z轴滚珠丝杠、Z轴滑块、Z轴滑轨、Z轴游动板、X轴底板、X轴伺服电机、X轴联轴器、X轴滚珠丝杠、X轴滑轨、X轴滑块和X轴游动板组成；Z轴底板与竖直支撑板通过间距设置的两块支撑块固定连接；Z轴伺服电机的底座和Z轴滑轨均固定在Z轴底板上；Z轴伺服电机的输出轴与Z轴滚珠丝杠通过Z轴联轴器连接；Z轴螺母块与Z轴滚珠丝杠构成螺旋副，并与Z轴滑块固定；Z轴滑块与Z轴滑轨构成滑动副；Z轴游动板与Z轴滑块固定；X轴底板与Z轴游动板固定，X轴伺服电机的底座和X轴滑轨均固定在X轴底板上；X轴伺服电机的输出轴与X轴滚珠丝杠通过X轴联轴器连接，X轴螺母块与X轴滚珠丝杠构成螺旋副，并与X轴滑块固定；X轴滑块与X轴滑轨构成滑动副；X轴游动板固定在X轴滑块上。
3.根据权利要求1或2所述的电连接器头座五自由度自动对中方法，其特征在于：所述的旋转角度控制单元由转动伺服电机和转动联轴器组成；转动伺服电机的底座固定在X轴游动板上，转动伺服电机的输出轴与角度调整底板上的安装轴通过转动联轴器连接。
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