CN115502689A - 一种基于快速图像识别的自动化装配系统及人工智能装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于快速图像识别的自动化装配系统，包括套管装配系统、视觉检测系统及装配位移动系统；套管装配系统用于装配玻璃套管；视觉检测系统用于检测下封接体上极针装配孔或极针位置，以及检测玻璃套管是否装配或是否装配到位；装配位移动系统用于定位下封接体，并带动下封接体移动至套管装配系统以配合套管装配系统将玻璃套管装配至极针上，以及带动下封接体移动至视觉检测系统以配合视觉检测系统检测。本发明能够结合图形识别功能来找准极针与玻璃套管的装配位置，并利用无外力的装配方式自由装配玻璃套管，在解决玻璃套管如何自动装配问题的同时也确保了玻璃套管的装配成功率，缩减了精密插接件的加工时间，并降低了加工难度和成本。

Description

一种基于快速图像识别的自动化装配系统及人工智能装配 方法

技术领域

本发明涉及高端产品制造技术领域，具体是一种基于快速图像识别的自动化装配系统及人工智能装配方法。

背景技术

玻璃封接体或玻璃熔接件多是指的通过玻璃熔解再凝固而密封的工件，其通过在工件特定区域利用玻璃熔接进行有效密封，并且玻璃具有绝缘、耐高温及抗氧化特性，使得其密封后具有很强的持久性和稳定性，能适应较为恶劣的工作环境，多用于军工、电子通信、航空航天等领域的微电子封装、通讯连接器件等。

本发明的精密插接件即为一种玻璃封接体的半成品，其主要包括下封接体、极针、玻璃套管、上封接体及外壳，极针下端安装于下封接体的极针装配孔上，极针上端则安装于上封接体的极针装配孔上，玻璃套管则套接在上封接体和下封接体之间的极针上，外壳则套设在上封接体和下封接体之间并将玻璃套管封闭在内，当完成以上装配后，再进入玻璃熔接工艺将玻璃套管熔接于上封接体、下封接体及外壳之间，进而可以将三者之间的空腔封闭进而确保极针完全处于密封隔离状态，形成最终的成品。

以往精密插接件在装配时均采用以下工艺装配：①极针插入下封接体的极针装配孔→②外壳套入下封接体→③极针装配孔中装玻璃管，使用镊子将玻璃管推入极针装配孔中并到位→⑤装上封接体。前述装配工艺全部经人工采用镊子、目镜、台桌等工具设施操作实现，通过操作人员的目视、触觉及其它感观完成过程质量控制，但由于精密插接件中不仅各个工件之间的配合间隙小，如玻璃套管内径与极针外径的配合间隙最小为0.06mm、极针与极针装配孔的配合间隙最小为0.02mm，加上极针（直径0.9~1.0mm、长度11~30mm左右）、玻璃套管（直径2~3mm、长度1.5~6mm左右）尺寸较小，使得操作人员在装配时劳动强度大且效率低下，而且此过程操作人员容易出现视觉疲劳和视力损伤，而出现疲劳后还极易造成操作人员漏装、错检、漏检等，装配质量无法完全保障。

基于此，如何实现精密插接件精准快速的低成本装配，是我们急需解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于快速图像识别的自动化装配系统，该基于快速图像识别的自动化装配系统能够结合图形识别功能来找准极针与玻璃套管的装配位置，并利用无外力的装配方式自由装配玻璃套管，从而在解决玻璃套管如何自动装配问题的同时也确保了玻璃套管的装配成功率，大大缩减了精密插接件的加工时间，并同步降低了其加工难度和成本。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种基于快速图像识别的自动化装配系统，包括套管装配系统、视觉检测系统及装配位移动系统；所述套管装配系统用于装配玻璃套管；所述视觉检测系统用于检测下封接体上极针装配孔或极针位置，以及检测玻璃套管是否装配或是否装配到位；所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体，并带动下封接体移动至套管装配系统以配合套管装配系统将玻璃套管装配至极针上，以及带动下封接体移动至视觉检测系统以配合视觉检测系统检测。

基于以上技术方案，至少套管装配系统设置于装配位移动系统的上方位置，且所述套管装配系统将玻璃套管以自由落体方式送出至装配位移动系统以在重力和/或惯性作用下将玻璃套管自动装配至极针上。

基于以上技术方案，所述套管装配系统包括依次设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道。

基于以上技术方案，至少所述套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔。

基于以上技术方案，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；

多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

基于以上技术方案，所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；

所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；

所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

基于以上技术方案，所述套管收拢件的套管输送孔为从上到下朝向套管收拢件中心方向倾斜的倾斜异型孔。

基于以上技术方案，所述套管出料件还设置有与套管输送孔连通的通孔，所述通孔内安装有传感器，传感器的检测端朝向套管输送孔内。

基于以上技术方案，所述套管装配系统还包括安装板，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均安装于安装板的正面，所述安装板的背面设置有带封板的电器件安装槽。

基于以上技术方案，所述自动化装配系统还包括集成组件，所述套管装配系统、视觉检测系统顺次安装于集成组件上；

所述集成组件包括集成板，集成板上设置有两个升降组件，至少一个升降组件上设置有快拆底座，所述套管装配系统可拆卸的连接于快拆底座上，所述视觉检测系统设置于另一个升降组件上。

基于以上技术方案，所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；

所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的振动电机及柔性连接于振动电机上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；

所述振动电机上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过装配位移动系统来定位下封接体，并通过其移动与套管装配系统、视觉检测系统衔接配对，进而可以依次通过套管装配系统进行玻璃套管装配，通过视觉检测系统检测下封接体位置或检测玻璃套管装配情况，即可基于图像识别功能来协调和完成整个玻璃套管的自动化装配，不仅装配成功率高，且可大大缩减精密插接件的加工时间，并同步降低其加工难度和成本。

2、本发明的套管装配系统通过依次设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件进行套管送料通道的搭建，并且套管送料通道由直径依次缩小的套管输送孔导通形成，从而可以将极针从任意位置依次进行位置修正，使得其最终在套管输送孔作用下以自由落体方式直接掉落至下封接体的极针上而完成装配，整个过程玻璃套管均无外力施加，在保护玻璃套管完整性的同时也确保了玻璃套管能够自由状态完成装配，装配方便快捷，且结构简单。

3、本发明的装配位移动系统利用运动模组带动多功能底座进行移动以衔接配对套管装配系统、视觉检测系统，通过固定和移动下封接体进而实现极针定位，进一步的确保玻璃套管的安装位置，进而玻璃套管装配时具有固定的安装标准位置，能够降低装配复杂程度，并在需要时振动配合玻璃套管装配，从而整体上提高了精密插接件的装配成功率。

本发明还基于以上基于快速图像识别的自动化装配系统，公开了一种基于图像识别的人工智能装配方法，该工艺包括以下步骤:

S1 将下封接体以其上极针装配孔朝上的方式定位于多功能底座上，运动模组带动多功能底座移动至视觉检测系统的检测位；

S2 视觉检测系统开启，检测下封接体上的极针装配孔位置或者极针位置，转动电机基于检测结果带动下封接体转动至设计位置，完成后运动模组带动多功能底座移动至套管装配系统下方的套管装配位；

S3 输送玻璃套管至套管装配系统，玻璃套管依次通过套管导料件、套管收拢件及套管出料件的导向和收拢后依靠重力和/或惯性竖直出料并自动装配至极针上；

S4 同步开启传感器检测玻璃套管是否下落，当检测到玻璃套管下落并间隔规定时间后，运动模组带动多功能底座重新移动至视觉检测系统的检测位；

S5 视觉检测系统开启，检测玻璃套管是否装配或是否装配到位，当检测到玻璃套管装配到位后，完成自动化装配。

本基于图像识别的自动化装配方法，通过视觉检测系统来调整下封接体位置可有效提高其与玻璃套管装配的位置精度，进而套管装配系统可以以自由落体方式出料并依靠重力和/或惯性实现玻璃套管与极针的自动装配，确保玻璃套管自动装配的同时也提高了玻璃套管的自动装配成功率，降低了玻璃套管装配结构、难度及成本，且整个过程无外力作用，可以极好的保护极针和玻璃套管的完整性，同时在装配后还可进一步通过视觉检测系统来检测玻璃套管检测结果，确保了装配的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的精密插接件的结构示意图；

图2为本发明的整体结构布局图；

图3为图2所示结构的轴测图，图中设备主体部分结构省略；

图4是套管装配系统的结构示意图；

图5是套管导料件、套管收拢件及套管出料件的配合结构图,其中省略外壳结构；

图6是图5所示结构的侧视图；

图7是图6中B-B截面的剖视图；

图8是图4中A处的结构放大图；

图9是套管接料盘的结构示意图；

图10是套管收拢件的结构示意图；

图11是套管收拢件另一视角的结构示意图；

图12是集成组件的结构示意图；

图13是集成组件的结构组成示意图；

图14是视觉检测系统的结构示意图；

图15是转动装配系统的结构示意图；

图16是多功能底座的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

首先，在对本发明做详细说明之前，本发明先对精密插接件进行详细说明以便于理解本发明目的。

如图1所示，精密插接件主要包括下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5，极针2下端安装于下封接体1的极针装配孔1a上，极针2上端则安装于上封接体4的极针装配孔4a上，玻璃套管3则套接在上封接体4和下封接体1之间的极针2上，外壳5则套设在上封接体4和下封接体1之间并将玻璃套管3封闭在外壳5的套管装配孔5a内。其中的下封接体1、上封接体4可采用耐高温材料如石墨制成，极针2和外壳5则可采用耐高温金属制成，基于不同的型号，下封接体1、上封接体4及外壳5外形尺寸略有差异，极针2和玻璃套管3的数量相同且可改变单体数量和尺寸。

基于以上结构，如下表一所示为不同型号的精密插接件各部分零件结构尺寸表，下表二所示为不同型号的精密插接件的各部分结构配合间隙：

表一（表中尺寸单位均为mm）：

表二（表中尺寸单位均为mm）：

结合表一和表二可知，下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5的结构尺寸和配合间隙均较小，其中极针2最小直径仅1mm左右，玻璃套管3最小直径仅为2mm左右，而且极针2与极针装配孔1a、极针装配孔4a的配合间隙最小仅0.02mm，极针2与玻璃套管3内径配合间隙最小仅0.06mm，整体可知精密插接件各个结构尺寸较小、装配精度要求极高。

由此可见，精密插接件由于其各个结构及结构间安装间隙小，使得其在装配时不仅需要较高的匹配度和自由度，且还需要很高的装配精度方能实现装配，现有技术中由于以上结构的尺寸和装配精度限制，使得精密插接件目前还没有完整的设备能够实现其全部的自动化装配，仅能依靠人工采用工具以及结合经验等来完成装配，整个过程人工成本高、耗时长，且无法很好的保证装配质量，导致精密插接件无法进行高质量量产。

基于以上精密插接件的结构和装配问题，如何在已经装配极针的下封接体1上，快速、高效的装配玻璃套管3是以上精密插接件的重要装配环节，故特提出本发明以解决玻璃套管装配问题。

如图2、图3所示，本发明第一个实施例提供了一种基于快速图像识别的自动化装配系统，其主要由套管装配系统6、视觉检测系统7及装配位移动系统8组成；其中，所述套管装配系统6用于装配玻璃套管3；所述视觉检测系统7用于检测下封接体1上极针装配孔1a或极针2位置，以及检测玻璃套管3是否装配或是否装配到位；所述装配位移动系统8用于定位和调节下封接体1，并带动下封接体1移动至套管装配系统6以配合套管装配系统6将玻璃套管3装配至极针2上，以及带动下封接体1移动至视觉检测系统7以配合视觉检测系统7检测。

本自动化装配系统中，装配位移动系统8可以定位下封接体1和带动其移动至套管装配系统6或视觉检测系统7，玻璃套管3装配时，可以由视觉检测系统7检测下封接体1上极针装配孔1a或极针2位置，进而装配位移动系统8可基于检测结果来调整下封接体1，使得极针装配孔1a或极针2的位置满足玻璃套管3安装，当套管装配系统6与装配位移动系统8配对后，玻璃套管3即可通过套管装配系统6精准的装配至极针2上，实现高效快速的玻璃套管3安装，并且在安装完成后还可通过视觉检测系统7进一步检测玻璃套管3是否装配或是否装配到位，以此确保玻璃套管3的装配准确性。

在此基础上，为了进一步的简化装配结构，并提高装配精度以及对精密插接件各个结构的保护，本实施例中，至少套管装配系统6设置于装配位移动系统8的上方位置，且所述套管装配系统6将玻璃套管3以自由落体方式送出至装配位移动系统8以在重力和/或惯性作用下将玻璃套管3自动装配至极针2上。

鉴于此，在进行玻璃套管3装配时，套管装配系统6将玻璃套管3以自由落体方式送出，由于玻璃套管3的重力和惯性作用，其可在无外力作用下持续移动并与对应位置的极针2实现自动装配，整个装配过程中无外力干涉，不仅可以保护玻璃套管3和极针2的完整性，并且此方式因依靠的自由落体方式，玻璃套管3行驶轨迹更可靠，其与极针2装配后能更好的依靠重力和/或惯性达到装配位，实现精准、有效的装配。

套管装配系统6主要用于玻璃套管3的装配。

如图4-7所示，套管装配系统6包括依次竖直设置的套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11，所述套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11均设置有套管输送孔12，所述套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11的套管输送孔12的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；至少套管收拢件10的套管输送孔12为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件11的套管输送孔12至少下端部分为直孔。

套管装配系统6在进行玻璃套管3装配时，玻璃套管3通过外部结构如振动送料盘系统等送入至套管导料件9，通过套管导料件9的套管输送孔12进行导向，确保玻璃套管3能大致保持小角度倾斜状态进入到套管收拢件10，套管收拢件10内由于套管输送孔12的孔径依次缩小，玻璃套管3进一步的修正位置使得其基本保持竖直状态的进入至套管出料件11，在套管出料件11内最后进行修正和导向，使得从套管出料件11出料时玻璃套管3能保持完全竖直状态进行出料，而套管收拢件10的套管输送孔12为上大下小的异型孔结构，可以增加玻璃套管3的活动空间逐步减少，进而确保玻璃套管3在进行导向和修正时不至于因孔的突然变小而卡在孔内，同时套管出料件11的套管输送孔12至少下端部分为直孔，可以将玻璃套管3最终导向至竖直状态出料，玻璃套管3即可在套管出料件11的套管输送孔12作用下以规定的偏差内出料，进而更好的与下封接体1上的极针2进行轴孔配合，且极针2位于极套管出料件11下方，进而玻璃套管3出料后可依靠重力作用按照出料方向直接装配至极针2上，进一步确保其安装到位，即可实现玻璃套管3的自动装配。

由于玻璃套管3与极针2数量为多个且一一对应装配，装配时极针2是与具有较小间距的极针装配孔1a定位装配的，因此，玻璃套管3在下落过程中同样需要考虑间距变化以及玻璃套管3的卡壳问题。

鉴于此，本实施例的套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11均设置有多个套管输送孔12，多个套管输送孔12分别一一对应导通形成与极针2数量相同的多个套管送料通道；多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件11一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体1上已装配的极针2的中心间距相同。采用以上结构，当玻璃套管3在通过孔径逐步缩小的套管输送孔12进行竖直状态的导向和修正时，其同步通过中心间距逐步缩小的套管送料通道进行中心间距调整，从而通过开始的大间距逐步修正至规定间距，进而套管导料件9上的套管输送孔12间距可以较大而便于玻璃套管3能更好的分别进入至各自的套管输送孔12内，而逐步收拢套管送料通道之间的中心间距也能避免玻璃套管3下落过程中不会因套管输送孔12突然的间距变化而卡壳，保证了玻璃套管3自由下落的全过程，从而玻璃套管3可以实现方便、无卡壳状态的入料和出料。

如图7、图8、图9所示，作为核心结构之一，所述套管导料件9包括依次竖直设置的导料筒13和振动导向底座14；所述振动导向底座14包括固定座15及柔性连接于固定座15上的套管接料盘16，套管接料盘16上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽17，接料槽17位于导料筒13的套管输送孔12的下方，且所述接料槽17底部连通有导向管18，导向管18与套管收拢件10的套管输送孔12导通；所述振动导向底座14还包括设置于固定座15上的至少一个第一振动件19，所述第一振动件19的振动端与套管接料盘16外侧贴合。

玻璃套管3由于其长度不如极针2长，且其长度和直径之比的比值也不算大，故其在输送至套管导料件9后有可能无法保持小角度倾斜状态而进入至套管导料件9的套管输送孔12，直接可能卡在套管导料件9的套管输送孔12的上端孔口位置，从而导致玻璃套管3无法满足正常的下落和装配。

基于此，本实施例的套管导料件9在进行玻璃套管3导向时，首先玻璃套管3进入至导料筒13将玻璃套管3分别按各自的套管输送孔12自由状态掉落至振动导向底座14，在振动导向底座14中，玻璃套管3直接落在对应的套管接料盘16上的接料槽17中，由于接料槽17呈上大下小的漏斗状结构，玻璃套管3能够顺其滑动至底部并输送至导向管18内，并且当玻璃套管3进入至接料槽17中后，可同步开启第一振动件19，由于第一振动件19与套管接料盘16外侧贴合而接触，并且由于套管接料盘16与固定座15柔性连接，进而第一振动件19振动可带动套管接料盘16同步振动，使得玻璃套管3在接料槽17内同步振动而使得其进行无规则运动而提高其进入至导向管18的概率，玻璃套管3基本在振动后都能实现导向和下落，进而玻璃套管3能更好的实现下落动作。具体的，接料槽17设置数量与导料筒13的套管输送孔12数量应当相等，以分别对各个玻璃套管3进行振动下落。进一步的，第一振动件19可以在套管接料盘16外侧均匀设置多个以便于更好的振动套管接料盘16，确保所有玻璃套管3均能振动下料。具体的，第一振动件19可以为振动电机。

需要说明的是，上文及下文提及的柔性连接又称挠性连接、可曲挠连接，是允许连接部位发生轴向伸缩、折转和垂直轴向产生一定位移量的连接方式。本实施例中套管接料盘16在与固定座15实现柔性连接后即可在第一振动件19振动下随其振动，进而实现玻璃套管3振动改变其状态方位，主动将其调整至所需状态以能够更快更好的进入至导向管18，实现了玻璃套管3的下料。

如图10、图11所示，在以上套管收拢件10结构中，所述套管收拢件10的套管输送孔12为从上到下朝向套管收拢件10中心方向倾斜的倾斜异型孔。如此结构，既可以利用套管收拢件10的套管输送孔12的孔径缩小的同时来调节玻璃套管3输送的间距，进而通过该合理的收拢结构实现了玻璃套管3的导向和竖直角度修正。

在以上套管出料件11中，所述套管出料件11还设置有与套管输送孔12连通的通孔，所述通孔内安装有传感器20，传感器20的检测端朝向套管输送孔12内。本实施例中传感器20主要用于检测套管出料件11的套管输送孔12内是否有玻璃套管3下落，以此便于判断玻璃套管3是否安装。进一步的，当套管输送孔12存在多个时，每个套管输送孔12均对应一个传感器20。具体的，传感器20为光纤传感器。

需要说明的是，如上文所述，当玻璃套管3完成安装后，还需要装配位移动系统8将已安装极针2和玻璃套管3的下封接体1移动至视觉检测系统7位置进行安装检测，以确保玻璃套管3是否已经安装或玻璃套管3是否安装到位，进而起到玻璃套管3安装情况检测的目的。

需要说明的是，套管装配系统6同样还可设置一整体外壳用于将套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11整体支撑和封闭包覆，对三者进行支撑和提供安装基础的同时也能确保其内相应结构不会掺杂灰尘或其它外物。

在此基础上，如图12、图13所示，所述自动化装配系统还包括集成组件21，所述套管装配系统6、视觉检测系统7顺次安装于集成组件21上；所述集成组件21包括集成板22，集成板22上设置有两个升降组件23，至少一个升降组件23上设置有快拆底座24，所述套管装配系统6可拆卸的连接于快拆底座24上，所述视觉检测系统7设置于另一个升降组件23上。

本实施例的集成组件21主要用于支撑和安装套管装配系统6、视觉检测系统7，而套管装配系统6、视觉检测系统7均安装于升降组件23上，从而可以通过升降组件23分别带动二者升降，进而通过升降：套管装配系统6可以调节其下端出料部位与下封接体1的间距，进而可以根据不同型号、长度的下封接体1或极针2进行适应性调节，同时也能升降以避开已安装的极针2，确保适应不同型号的精密插接件装配以及确保装配位移动系统8的正常移位，并且，套管装配系统6可拆卸的连接于快拆底座24上，还可任意拆卸以适应不同型号的玻璃套管3或极针2装配使用；而视觉检测系统7的升降则可以改变其视觉检测高度以便于适应不同型号的精密插接件视觉检测。

在具体应用时，升降组件23为升降电机。

如图5、图6及图13所示，为了确保在方便拆卸的同时保证套管装配系统6能在重新装配后能准确定位，避免套管装配系统6安装后移位而影响其后续的装配精度，本实施例的所述套管装配系统6设置有与快拆底座24配对的安装板25；所述快拆底座24的上端间隔设置有两个挂持板26，两个挂持板26的端部均向上弯折形成卡接部，所述快拆底座24的下端间隔设置有两个支撑座27，两个支撑座27的上端面均设置有定位柱28；所述套管装配系统6与快拆底座24配对的一侧为背面，所述背面的上端两侧还设置有用于挂持板26伸入并与卡接部相扣合的卡槽29，所述背面的下端两侧还设置有与定位柱28轴孔配合的定位孔。通过此结构，玻璃套管装配总成9或极针装配总成11上端可以通过与卡接部相扣合的卡槽29实现与快拆底座24的稳固扣紧，并通过下端的定位柱28与定位孔轴孔配合将玻璃套管装配总成9或极针装配总成11进行横向和纵向定位，确保其安装后下端部能始终保持定位位置而出料，保证了玻璃套管装配总成9或极针装配总成11的装配精度，并且二者上端采用L形卡槽29和卡接部相扣合的方式也能方便的进行拆卸。

在此基础上，所述安装板25的背面还设置有带封板的电器件安装槽25a。电器件安装槽25a设置于安装板25的背面，可以用于放置套管装配系统6相关的电器件，例如传感器20的数据处理电路板等，可充分的利用安装板25来实现配套电器件的安装。在具体应用时，封板为可拆卸结构以便于能将电器件安装槽25a随时打开更换内部电器件。进一步的，封板安装后其表面不会超出电器件安装槽25a的槽口，进而可以避免其影响到安装板25与快拆底座24配对。

视觉检测系统7主要用于检测下封接体上极针装配孔或极针位置，以及检测玻璃套管是否装配或是否装配到位。

如图14所示，视觉检测系统7主要包括一个板体30，板体30从上到下间隔设置一工业相机31及光源32。

在实施时，装配位移动系统8驱使下封接体1移动至光源32下方，工业相机31可通过光源32提供拍照环境进而对其下方的封接体1进行拍照，进而可以确定极针装配孔1a和/或极针2的平面位置，从而可以控制装配位移动系统8调节下封接体1水平位置，将极针装配孔1a和/或极针2调节至所需位置，进而满足玻璃套管3装配，而在玻璃套管3安装后，工业相机31还可对下封接体1进行拍照，根据拍照中对应玻璃套管3的不同锐化程度，进而可以检测玻璃套管3是否安装以及是否安装到位。进一步的，工业相机31和光源32均为可拆卸方式安装于板体30上，以便于装卸更换以及根据需要二者间距。装配位移动系统8主要用于定位下封接体1，并带动下封接体1移动至套管装配系统6以配合套管装配系统6将玻璃套管3装配至极针2上，以及带动下封接体1移动至视觉检测系统7以配合视觉检测系统7检测。

如图15、图16所示，所述装配位移动系统8包括运动模组33及设置于运动模组33运动端的多功能底座；所述多功能底座包括转动电机34、设置于转动电机34上端的振动电机35及柔性连接于振动电机35上端的夹持底座36，所述夹持底座36上设置有至少两个用于夹持下封接体1的下封接体夹爪37；所述振动电机35上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件38，所述自动锁紧件38可沿夹持底座36周向平移以将夹持底座36锁紧或解除锁紧。

本实施例的运动模组33可带动多功能底座移动以将下封接体1移动至对应的装配位或检测位执行对应操作，在具体使用时，下封接体1通过下封接体夹爪37稳固夹持在夹持底座36上，在需要调整下封接体1的极针装配孔1a时，转动电机34可开启以带动振动电机35、夹持底座36转动，进而同步带动下封接体1转动使得其调节至合适角度，同时，当安装玻璃套管3后，为了使得玻璃套管3能装配到位，还可控制自动锁紧件38解除夹持底座36锁紧并开启振动电机35，振动电机35即可带动夹持底座36振动，进而通过振动，玻璃套管3结合重力作用下与极针2进一步的装配到位，确保和提高二者以对应结构的装配精度，当振动一定时间后关闭振动电机35，自动锁紧件38重新将夹持底座36锁紧，夹持底座36重新固定即可再次对下封接体1进行稳固定位和支持。

在此基础上，夹持底座36可以是多轴卡盘，其移动轴与下封接体夹爪37连接进而可以控制下封接体夹爪37的轴向平移，实现下封接体1的夹紧或解除夹紧。具体的，自动锁紧件38可以是推杆、滑台、伸缩缸等。进一步的，为了确保自动锁紧件38的锁紧效果，所述夹持底座36外侧相对于自动锁紧件38设置有与自动锁紧件38配对的锁紧槽39，自动锁紧件38与锁紧槽39形成配对锁紧夹持底座36，可以提高自动锁紧件38锁紧效果，确保夹持底座36在锁紧后能保持稳定状态以支撑下封接体1，进一步确保下封接体1定位精度。进一步的，所述转动电机34、振动电机35及夹持底座36中部均设置连通的走线孔，所述走线孔用于下封接体夹爪37、自动锁紧件38、振动电机35及转动电机34走线，从而几者线路不好外露而影响到多功能底座的稳定性以及减少线路对装配的影响。具体的，运动模组33为直线模组。

需要说明的是，本实施例的精密插接件的智能装配系统还包括有一控制系统，控制系统可以用于数据处理和交互、控制各个系统的协同工作，控制系统在现有技术中已经存在并且技术已经较为成熟，比如PLC控制系统等，本领域技术人员可基于现有技术及本实施例各个功能选用适合的控制系统辅以简单的数据处理和编程，在不付出创造性劳动下即可实施本发明。

最后，本实施例还可设置一设备主体40，所述套管装配系统6、视觉检测系统7及装配位移动系统8均可设置于设备主体40上，进而更好的实现三者的衔接和配合。

为了更好的实施本发明，本发明第二个实施例还在以上基于快速图像识别的自动化装配系统基础上，提供了一种基于图像识别的人工智能装配方法，该工艺具体包括以下步骤:

S1 将下封接体1以其上极针装配孔1a朝上的方式定位于多功能底座上，运动模组33带动多功能底座移动至视觉检测系统7的检测位；

本步骤中，下封接体1可通过下封接体夹爪37夹持进而定位于多功能底座上，为了确保装配完成，下封接体1上的极针装配孔1a朝上设置。

S2 视觉检测系统7开启，检测下封接体1上的极针装配孔1a位置或者极针2位置，转动电机34基于检测结果带动下封接体1转动至设计位置，完成后运动模组33带动多功能底座移动至套管装配系统6下方的套管装配位；

S3 输送玻璃套管3至套管装配系统6，玻璃套管3依次通过套管导料件9、套管收拢件10及套管出料件11的导向和收拢后依靠重力和/或惯性竖直出料并自动装配至极针2上；

S4 同步开启传感器20检测玻璃套管3是否下落，当检测到玻璃套管3下落并间隔规定时间后，运动模组33带动多功能底座重新移动至视觉检测系统7的检测位；

本步骤中，当传感器20检测玻璃套管3是否下落，从而可以以此为基础来判断玻璃套管3出料情况，并且当检测到下落后还可根据下落时间来控制运动模组33启动至下一工位的时间。需要说明的是，规定时间可以根据实际装配情况如套管装配系统6的出料端与极针2的高度差、玻璃套管下落速度等来进行合理选择，在应用时，本实施例中套管出料件11的套管输送孔12的下端出料位置距离极针2距离为0.5~1.5mm，故本实施例规定时间可以是1~3s。

S5 视觉检测系统7开启，检测玻璃套管3是否装配或是否装配到位，当检测到玻璃套管3装配到位后，完成自动化装配。

本步骤中，当视觉检测系统7检测时通过工业相机31对玻璃套管3进行拍照，拍照后根据玻璃套管3的锐化程度是否满足要求即可确认玻璃套管3装配情况。

需要说明的是，如果是检测到玻璃套管3未装配，则说明玻璃套管3装配失败了，此时可通过其它结构进行另外操作，如通过视觉检测系统7信号连接的控制器发出报警、报错操作等，而当检测到玻璃套管3已装配但装配不到位时，则可开启振动电机振动一定时间后重新检测，如果重新检测后依然无法装配到位时再执行其余操作，例如可采用上述装配失败的操作方式进行报警或报错。

本基于图像识别的自动化装配方法，通过视觉检测系统7来调整下封接体1位置可有效提高其与玻璃套管3装配的位置精度，进而套管装配系统6可以以自由落体方式出料并依靠重力和/或惯性实现玻璃套管3与极针2的自动装配，确保玻璃套管3自动装配的同时也提高了玻璃套管3的自动装配成功率，降低了玻璃套管3装配结构、难度及成本，且整个过程无外力作用，可以极好的保护极针2和玻璃套管3的完整性，同时在装配后还可进一步通过视觉检测系统7来检测玻璃套管3检测结果，确保了装配的准确性。

以上所述的具体实施方式，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方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (10)

1.一种基于快速图像识别的自动化装配系统，其特征在于，包括套管装配系统、视觉检测系统及装配位移动系统；

所述套管装配系统用于装配玻璃套管；

所述视觉检测系统用于检测下封接体上极针装配孔或极针位置，以及检测玻璃套管是否装配或是否装配到位；

所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体，并带动下封接体移动至套管装配系统以配合套管装配系统将玻璃套管装配至极针上，以及带动下封接体移动至视觉检测系统以配合视觉检测系统检测。

2.根据权利要求1所述的自动化装配系统，其特征在于，至少套管装配系统设置于装配位移动系统的上方位置，且所述套管装配系统将玻璃套管以自由落体方式送出至装配位移动系统以在重力和/或惯性作用下将玻璃套管自动装配至极针上。

3.根据权利要求1所述的自动化装配系统，其特征在于，所述套管装配系统包括依次设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道。

4.根据权利要求3所述的自动化装配系统，其特征在于，至少所述套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔。

5.根据权利要求3或4所述的自动化装配系统，其特征在于，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；

多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

6.根据权利要求3所述的自动化装配系统，其特征在于，所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；

所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；

所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

7.根据权利要求3所述的自动化装配系统，其特征在于，所述套管收拢件的套管输送孔为从上到下朝向套管收拢件中心方向倾斜的倾斜异型孔。

8.根据权利要求3所述的自动化装配系统，其特征在于，所述套管出料件还设置有与套管输送孔连通的通孔，所述通孔内安装有传感器，传感器的检测端朝向套管输送孔内。

9.据权利要求1所述的自动化装配系统，其特征在于，所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；

所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的振动电机及柔性连接于振动电机上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；

所述振动电机上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

10.基于图像识别的人工智能装配方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1 将下封接体以其上极针装配孔朝上的方式定位于多功能底座上，运动模组带动多功能底座移动至视觉检测系统的检测位；

S2 视觉检测系统开启，检测下封接体上的极针装配孔位置或者极针位置，转动电机基于检测结果带动下封接体转动至设计位置，完成后运动模组带动多功能底座移动至套管装配系统下方的套管装配位；

S3输送玻璃套管至套管装配系统，玻璃套管依次通过套管导料件、套管收拢件及套管出料件的导向和收拢后依靠重力和/或惯性竖直出料并自动装配至极针上；

S4同步开启传感器检测玻璃套管是否下落，当检测到玻璃套管下落并间隔规定时间后，运动模组带动多功能底座重新移动至视觉检测系统的检测位；

S5视觉检测系统开启，检测玻璃套管是否装配或是否装配到位，当检测到玻璃套管装配到位后，完成自动化装配。

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