CN117490984B - 一种汽车led尾灯用机器人视觉验光检测设备 - Google Patents
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Abstract
一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，包括机架、设于机架内的工装夹具、位于工装夹具下方的视觉验光机构，工装夹具包括工作台、设置于工作台下方的验光板、设于工作台中间的验光开口，工作台上安装有对汽车灯定位的多个支撑定位件、连接在多个支撑定位件之间并围绕在验光开口四周的遮光板和由气缸驱动锁死汽车灯的锁紧机构；视觉验光机构包括位于验光开口正下方并竖向向上的固定验光摄像头和多轴联动控制的活动验光摄像头，通过多个支撑定位件对汽车灯进行稳固的定位，从而保证汽车灯在通电发光时各个发光面的光导法向位于指定位置，同时通过活动验光摄像头对定位后的汽车灯多个发光面进行验光检测，从而保证验光检测的结果准确性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车灯检测技术领域，尤其涉及一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备。
背景技术
汽车的出现改变了人们的出行方式，现代工业技术引领汽车行业飞速的发展，汽车车灯是汽车的灵魂，除发动机外，汽车车灯的工艺尤为复杂。
随着现代化通信技术的不断发展，汽车的车灯控制方式也发生的根本性的变化，传统的车灯控制方式为硬线回路控制为主，其通过各种车控开关来控制车灯的工作状态。自从LED在车灯领域运用后，传统的硬线回路控制方式已不能很好的满足于车灯的控制需求了。
特别是在LED流水性点亮方式和特殊灯语点亮方式等点亮需求下，车灯的控制基本在向总线通信控制的方向发展。也就是汽车总线控制CAN通信和分支总线控制LIN通信。
LED车灯的在线验光检测是通过CCD工业相机进行检测的，CCD相机在检测固定形车灯时需要固定安装在底板上，相机固定法向与车灯LED光导法向要基本一致，但是有特别车灯的结构方式比较特殊，其表现出的问题是LED车灯的凸起光导是独立分散的，且投射的法向也不相同。
在以此情况下，固定式CCD相机满足不了车灯的LED验光检测，因为相机不能完全覆盖通过独立凸起光导所检测到的光形，导致有LED出现暗光或NG时不能检测。
比如图1中的汽车LED尾灯，具有多个独立设置且投射光线的法向不同的凸起光导，进而使得光导对应的LED发光面涉及有多个方向，而目前的验光摄像头只能针对一个发光面，对于其他面不能以法向方向对着发光面检测，这样容易导致检测不准确。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备该装置可以完全覆盖独立光导，同时可以对多个方向的发光面的光导法向进行检测，从而保证对汽车灯发光效果检测的准确性。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新能源汽车灯，包括车灯灯壳，车灯灯壳内安装有控制电路板，控制电路板上安装有若干个LED光源，在对应LED光源外侧设有安装在车灯灯壳内独立光导，若干个独立光导投射光线的法向不同。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：
这种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，包括机架、设于机架内的工装夹具、位于工装夹具下方的视觉验光机构，工装夹具包括工作台、设置于工作台下方的验光板、设于工作台中间的验光开口，工作台上安装有对汽车灯定位的多个支撑定位件、连接在多个支撑定位件之间并围绕在验光开口四周的遮光板和由气缸驱动锁死汽车灯的锁紧机构；视觉验光机构包括位于验光开口正下方并竖向向上的固定验光摄像头和多轴联动控制的活动验光摄像头，通过多个支撑定位件对汽车灯进行稳固的定位，从而保证汽车灯在通电发光时各个发光面的光导法向位于指定位置，同时通过活动验光摄像头对定位后的汽车灯多个发光面进行验光检测，从而保证验光检测的结果准确性。
优选地，多个支撑定位件为三个并呈三角位置关系设置，多个支撑定位件包括支撑于汽车灯最低处的低支撑定位件、支撑于汽车灯最高处的高支撑定位件以及辅助支撑定位件，辅助支撑定位件位于低支撑定位件和高支撑定位件之间并形成三角位置关系；低支撑定位件包括并排固定的低支撑件和低定位件，低支撑件呈“L”型，低支撑件上设有中间定位槽，沿着中间定位槽向外延伸方向上设有开口朝上的低支撑槽，低定位件上设有沿着低支撑槽延伸方向上的低辅助定位面；高支撑定位件的内侧设有由两个夹角面形成的支撑定位面，支撑定位面顶部设有倾斜面；辅助支撑定位件上设有倾斜方向设置的辅助支撑槽和辅助倾斜支撑面，汽车灯通过呈三角位置关系的多个支撑定位件进行支撑定位，使得汽车灯的定位稳固，定位精度高。
优选地，多个支撑定位件在水平横向面上呈三角位置关系设置，多个支撑定位件在前后、左右的竖向面上呈三角位置关系设置，在竖向面的各个方向以及在水平横向面的方向上，低支撑定位件、高支撑定位件以及辅助支撑定位件均形成三角位置关系，从而现在了汽车灯多个方向上的自由度，进而可以保证汽车灯的位置定位牢靠。
优选地，遮光板包括安装在工作台上的固定连接部以及位于多个支撑定位件之间的挡板。
优选地，锁紧机构包括固定连接在工作台上的升降气缸、固定安装的旋转支撑座以及中端转动连接在旋转支撑座上的旋转按压部，旋转按压部的一端与升降气缸的活塞端转动连接，升降气缸伸出带动旋转按压部相对旋转支撑座旋转按压在汽车灯外侧。
优选地，旋转支撑座包括固定连接在升降气缸上的底座以及一对间隔设置且转动连接在底座上的旋转支撑部，旋转按压部转动连接在一对旋转支撑部之间，使得在取出汽车灯时，旋转按压部可以完全转出汽车灯的活动范围，避免对汽车灯进行遮挡。
优选地，活动验光摄像头包括位于工作台下方的工业机械手以及安装在工业机械手活动端上的验光摄像头，通过工业机械手带动验光摄像头在多个发光面的光导法向上移动，从而可以对不同平面和不同角度上的发光面进行验光检测。
优选地，工作台可拆卸安装于机架上，机架上设有一对左右间隔设置的工作台定位件，工作台定位件包括位于工作台后侧对工作台进行限位的后限位部以及位于工作台侧边对工作台进行限位的侧限位部。
优选地，机架上设有与验光板等高设置的辅助支撑台，辅助支撑台上设有位于工作台前侧对工作台进行限位的辅助底板，辅助底板和工作台上均开设有定位孔，辅助支撑台和验光板上均设有与定位孔对应设置的凸台部，进一步对工作台的位置进行准确定位，保证支撑定位件的准确定位。
本发明有益的效果是：本发明通过多个支撑定位件对汽车灯进行定位，并且多个支撑定位件在水平横向面和竖向面上均呈三角位置关系，从而使得汽车灯在通过支撑定位件进行定位时定位稳固，从而保证汽车灯在通电发光时各个发光面的光导法向位于指定的检测位置，同时通过活动验光摄像头对定位后的汽车灯多个发光面进行验光检测，从而保证验光检测的结果准确性。
附图说明
图1为汽车LED尾灯的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为工装夹具的结构示意图；
图4为工作台的俯视图；
图5为工作台与验光板的安装示意图；
图6为低支撑定位件的结构示意图；
图7为辅助支撑定位件的结构示意图；
图8为锁紧机构的结构示意图。
附图标记说明：1、机架，2、工装夹具，2-1、工作台，2-2、验光板，2-3、验光开口，2-4、支撑定位件，2-5、遮光板，3、固定验光摄像头，4、活动验光摄像头，5、低支撑定位件，6、高支撑定位件，7、辅助支撑定位件，5-1、低支撑件，5-2、低定位件，5-1-1、中间定位槽，5-1-2、低支撑槽，5-2-1、低辅助定位面，6-1、支撑定位面，6-2、倾斜面，7-1、辅助支撑槽，7-2、辅助倾斜支撑面，8、固定连接部，9、挡板，10、升降气缸，11、旋转支撑座，12、旋转按压部，11-1、底座，11-2、旋转支撑部，4-1、工业机械手，13、工作台定位件，13-1、后限位部，13-2、侧限位部，14、辅助支撑台，15、辅助底板，16、定位孔，17、凸台部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示为某种汽车LED尾灯，这种汽车LED尾灯在安装后不仅在汽车相对行驶的方向上存在发光面，而且在汽车的侧面方向上也设计有发光面，进而在对这种汽车LED尾灯进行验光检测时需要对多个发光面的法向方向进行检测，所以现有针对普通LED车灯所设计的验光检测设备就无法对这种新型的汽车灯进行验光检测。
参照附图：本实施例中公开了一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，包括机架1、设于机架1内的工装夹具2、位于工装夹具2下方的视觉验光机构；
具体的，本实施例中的工装夹具2包括工作台2-1、设置于工作台2-1下方的验光板2-2、设于工作台2-1中间的验光开口2-3，视觉验光机构包括位于验光开口2-3正下方并竖向向上的固定验光摄像头3和多轴联动控制的活动验光摄像头4；具体的，本实施例中的验光板2-2上开设有大于验光开口2-3对应设置的通道口，工作台2-1对应安装在通道口上方；在使用时，将汽车灯定位安装在工装夹具2上，汽车灯通电工作后，通过固定验光摄像头3对汽车灯上部分常规发光面上投射出的光形进行检测，通过活动验光摄像头4对设计在侧面等其他发光面上投射出的光形进行检测；
更进一步的，本实施例中的活动验光摄像头4包括位于工作台2-1下方的工业机械手4-1以及安装在工业机械手4-1活动端上的验光摄像头；其中，验光摄像头可以为CCD工业相机；在验光检测时，通过预先设置相应的程序使得工业机械手4-1带动验光摄像头移动并且使得验光摄像头的固定法向与对应发光面的光导法向一致，进而实现对汽车灯侧面投射出的光形进行验光检测。
由于本实施例中需要通过视觉验光机构对汽车灯上多个发光面投射出的光形进行检测，所以在检测前需要对汽车灯进行精准稳固的定位，从而保证后续视觉验光机构在进行验光检测时可以与对应发光面的光导法向一致。
对应的，本实施例中的工作台2-1上安装有对汽车灯定位的多个支撑定位件2-4、连接在多个支撑定位件2-4之间并围绕在验光开口2-3四周的遮光板2-5和由气缸驱动锁死汽车灯的锁紧机构；支撑定位件2-4实现对汽车灯的有效定位和支撑，汽车灯的发光面朝向下方验光开口2-3的位置，所设置的遮光板2-5连接在支撑定位件2-4之间并紧贴包围对应的汽车灯设置，进而使得遮光板2-5对汽车灯发光一侧进行光线遮挡，避免外界的光线穿过验光开口2-3进入视觉验光机构的验光局域进而对检测结果产生影响；
具体的，为了使得汽车LED车灯的固定牢靠、稳固，本实施例中的支撑定位件2-4设计为三个并呈三角位置关系设置；其中，多个支撑定位件2-4包括支撑于汽车灯最低处的低支撑定位件5、支撑于汽车灯最高处的高支撑定位件6以及辅助支撑定位件7，辅助支撑定位件7位于低支撑定位件5和高支撑定位件6之间并形成三角位置关系，进而使得汽车灯在放置时通过呈三角位置关系的低支撑定位件5、高支撑定位件6以及辅助支撑定位件7进行稳固的支持定位；
具体的，本实施例中的多个支撑定位件2-4不仅在水平横向面上呈三角位置关系设置而且还在前后、左右的竖向面上呈三角位置关系设置；具体的，本实施例中的低支撑定位件5位于前端中间位置，辅助支撑定位件7位于后端右侧位置，高支撑定位件6则位于前端的低支撑定位件5和后端的辅助支撑定位件7之间并且处于左侧位置，从而在前后、左右的多个竖向面的方向上以及在水平横向面的方向上，低支撑定位件5、高支撑定位件6以及辅助支撑定位件7均形成三角位置关系，从而现在了汽车灯多个方向上的自由度，进而可以保证汽车灯的位置定位牢靠。
更进一步的，本实施例中的低支撑定位件5包括并排固定的低支撑件5-1和低定位件5-2，低支撑件5-1和低定位件5-2均可以通过螺钉固定安装在工作台2-1上，低支撑件5-1呈“L”型，在低支撑件5-1上设有中间定位槽5-1-1，沿着中间定位槽5-1-1向外延伸方向上设有开口朝上的低支撑槽5-1-2，低定位件5-2上设有沿着低支撑槽5-1-2延伸方向上的低辅助定位面5-2-1；通过中间定位槽5-1-1对汽车灯最低处的位置进行位置的定位，设有的低支撑槽5-1-2则对汽车灯最低处在向下方向的自由度进行限位同时对汽车灯最低处进行支撑；对应的，本实施例中的高支撑定位件6的内侧设有由两个夹角面形成的支撑定位面6-1，支撑定位面6-1顶部设有倾斜面6-2；其中，两个夹角面形成的支撑定位面6-1位于汽车灯最高处外侧，进而对汽车灯的最高处的位置进行定位，同时设有的倾斜面6-2则可以对汽车灯进行限位支撑；最后，本实施例中的辅助支撑定位件7上设有倾斜方向设置的辅助支撑槽7-1和辅助倾斜支撑面7-2，同理，辅助支撑槽7-1实现对汽车灯的定位，辅助倾斜支撑面7-2则与汽车灯外侧面相接触对汽车灯进行辅助支撑，进而在多个支撑定位件2-4呈三角位置关系设置的前提下，配合上述的定位以及支撑方式，从而在保证汽车灯定位安装稳固的同时保证汽车灯具有较高的定位精度，保证后续的验光检测结果的准确性。
更进一步的，本实施例中的遮光板包括安装在工作台2-1上的固定连接部8以及位于多个支撑定位件2-4之间的挡板9；固定连接部8可以与挡板9一体化设置，挡板9可以竖直设置并从工作台2-1上向汽车灯外表面延伸，固定连接部8则设置在挡板9的下端与工作台2-1的上表面接触设置，通过在固定连接部8上设置通孔以及在工作台2-1上设置对应位置的螺纹孔，进而通过螺钉将固定连接部8固定安装在工作台2-1上同时实现对挡板9的定位；同时在挡板9外侧可以包裹黑色的绒布，避免挡板9反光对验光结果产生影响，同时也可以避免挡板9划伤检测的汽车灯，保证生产质量。
进一步的，本实施例中为了便于汽车灯的放入与取出，同时使得操作更加方便，使得本实施例中的锁紧机构包括固定连接在工作台2-1上的升降气缸10、固定安装的旋转支撑座11以及中端转动连接在旋转支撑座11上的旋转按压部12；其中，旋转支撑座11可以直接固定连接在升降气缸10的上端，旋转按压部12的一端与升降气缸10的活塞端转动连接，升降气缸10伸出带动旋转按压部12相对旋转支撑座11旋转按压在汽车灯外侧；具体的，旋转支撑座11包括固定连接在升降气缸10上的底座11-1以及一对间隔设置且转动连接在底座11-1上的旋转支撑部11-2，旋转支撑部11-2可以通过旋转轴间隔的设置在底座11-1上，而旋转按压部12转动连接在一对旋转支撑部11-2之间；在需要进行夹持固定时，升降气缸10的活塞端伸出带动旋转按压部12按压在汽车灯外侧；当需要对汽车灯进行拆卸时，升降气缸10的活塞端缩回，进而先使得旋转按压部12绕着旋转支撑座11向后转动至极限位置，接着旋转按压部12带动旋转支撑部11-2一起向后旋转，进而使得旋转按压部12竖直的设置在升降气缸10的上端，进而避免旋转按压部12对汽车灯进行限位，便于汽车灯的拿取和放置。
本实施例中为了保证工作台2-1上的支撑定位件2-4的定位准确，并且可以实现对不同汽车灯的验光检测，使得工作台2-1可拆卸安装于机架1上，可以根据不同款式的汽车灯的外形结构对应设计相应位置的支撑定位件2-4，当需要对不同款式的产品进行验光检测时，只需直接更换安装有相应支撑定位件2-4的工作台2-1即可；具体的，本实施例中的机架1上设有一对左右间隔设置的工作台定位件13，工作台定位件13包括位于工作台2-1后侧对工作台2-1进行限位的后限位部13-1以及位于工作台2-1侧边对工作台2-1进行限位的侧限位部13-2；其中，工作台定位件13可以呈“L”型结构，并且左端的工作台定位件13上的侧限位部13-2位于工作台2-1的左侧并与工作台2-1接触限位设置，对应的右端的工作台定位件13上的侧限位部13-2位于工作台2-1的右侧也与工作台2-1接触限位设置，从而使得工作台2-1在安装时多个方向上的自由度得到限制；更进一步的，在本实施例中的机架1上设有与验光板2-2等高设置的辅助支撑台14，辅助支撑台14上设有位于工作台2-1前侧对工作台2-1进行限位的辅助底板15，辅助底板15和工作台2-1上均开设有定位孔16，辅助支撑台14和验光板2-2上均设有与定位孔16对应设置的凸台部17，工作台2-1通过定位孔16和凸台部17进行定位的同时还通过辅助底板15对工作台2-1在前后方向上进行进一步限位，保证工作台2-1的安装定位准确。
本发明的说明书与权利要求书中会使用某些词汇来指称特定产品。本技术领域中具有通常知识者应理解，制造商可能会以不同的名称来指称相同的组件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的组件。在下文说明书与申请专利范围中，“包含”、“具有”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“含有但不限定为...”之意。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，包括机架（1）、设于机架（1）内的工装夹具（2）、位于工装夹具（2）下方的视觉验光机构，其特征是：
所述工装夹具（2）包括工作台（2-1）、设置于工作台（2-1）下方的验光板（2-2）、设于工作台（2-1）中间的验光开口（2-3），工作台（2-1）上安装有对汽车灯定位的多个支撑定位件（2-4）、连接在多个支撑定位件（2-4）之间并围绕在验光开口（2-3）四周的遮光板（2-5）和由气缸驱动锁死汽车灯的锁紧机构；
所述视觉验光机构包括位于验光开口（2-3）正下方并竖向向上的固定验光摄像头（3）和多轴联动控制的活动验光摄像头（4）；
多个所述支撑定位件（2-4）为三个并呈三角位置关系设置，多个支撑定位件（2-4）包括支撑于汽车灯最低处的低支撑定位件（5）、支撑于汽车灯最高处的高支撑定位件（6）以及辅助支撑定位件（7），辅助支撑定位件（7）位于低支撑定位件（5）和高支撑定位件（6）之间并形成三角位置关系；
所述低支撑定位件（5）包括并排固定的低支撑件（5-1）和低定位件（5-2），低支撑件（5-1）呈“L”型，所述低支撑件（5-1）上设有中间定位槽（5-1-1），沿着中间定位槽（5-1-1）向外延伸方向上设有开口朝上的低支撑槽（5-1-2），低定位件（5-2）上设有沿着低支撑槽（5-1-2）延伸方向上的低辅助定位面（5-2-1）；
所述高支撑定位件（6）的内侧设有由两个夹角面形成的支撑定位面（6-1），支撑定位面（6-1）顶部设有倾斜面（6-2）；
所述辅助支撑定位件（7）上设有倾斜方向设置的辅助支撑槽（7-1）和辅助倾斜支撑面（7-2）；
多个所述支撑定位件（2-4）在水平横向面上呈三角位置关系设置，多个所述支撑定位件（2-4）在前后、左右的竖向面上呈三角位置关系设置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述遮光板（2-5）包括安装在工作台（2-1）上的固定连接部（8）以及位于多个支撑定位件（2-4）之间的挡板（9）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述锁紧机构包括固定连接在工作台（2-1）上的升降气缸（10）、固定安装的旋转支撑座（11）以及中端转动连接在旋转支撑座（11）上的旋转按压部（12），旋转按压部（12）的一端与所述升降气缸（10）的活塞端转动连接，所述升降气缸（10）伸出带动旋转按压部（12）相对旋转支撑座（11）旋转按压在汽车灯外侧。
4.根据权利要求3所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述旋转支撑座（11）包括固定连接在升降气缸（10）上的底座（11-1）以及一对间隔设置且转动连接在底座（11-1）上的旋转支撑部（11-2），所述旋转按压部（12）转动连接在一对旋转支撑部（11-2）之间。
5.根据权利要求1所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述活动验光摄像头（4）包括位于工作台（2-1）下方的工业机械手（4-1）以及安装在工业机械手（4-1）活动端上的验光摄像头。
6.根据权利要求1所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述工作台（2-1）可拆卸安装于机架（1）上，机架（1）上设有一对左右间隔设置的工作台定位件（13），工作台定位件（13）包括位于工作台（2-1）后侧对工作台（2-1）进行限位的后限位部（13-1）以及位于工作台（2-1）侧边对工作台（2-1）进行限位的侧限位部（13-2）。
7.根据权利要求6所述的一种汽车LED尾灯用机器人视觉验光检测设备，其特征在于：所述机架（1）上设有与所述验光板（2-2）等高设置的辅助支撑台（14），辅助支撑台（14）上设有位于所述工作台（2-1）前侧对工作台（2-1）进行限位的辅助底板（15），所述辅助底板（15）和工作台（2-1）上均开设有定位孔（16），所述辅助支撑台（14）和验光板（2-2）上均设有与定位孔（16）对应设置的凸台部（17）。
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