CN202143147U

CN202143147U - 一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置

Info

Publication number: CN202143147U
Application number: CN201020684047U
Authority: CN
Inventors: 孙坚; 孔红红; 陈乐�; 钟绍俊; 徐红伟; 俞甫
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2020-12-28

Abstract

本实用新型公开了一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置。包括CPLD，CCD面阵工业相机，伺服驱动器，编码器，伺服电机，旋转齿轮和光电传感器；旋转齿轮安装在伺服电机的轴上，伺服驱动器的编码器输出信号接口与编码器相连，光电传感器的投光探头和受光探头以对射型方式安装在连接件的上下两侧，伺服驱动器控制信号接口、光电传感器的输出信号接口、CCD面阵工业相机的外部触发接口分别与CPLD相连。本实用新型采用CPLD作为计数器，解决连接件针脚缺失时的遗漏检测，提高检测的效率；采用冗余控制对连接件外观缺陷在线检测进行定位拍照控制，实现检测时CCD面阵工业相机的拍照位置的准确定位，提高检测的抗干扰性和可靠性。

Description

一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种定位拍照控制装置，特别是涉及一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置。

背景技术

连接件是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得的一定形状、尺寸和性能的产品零件。随着电子、钟表、计算机等行业的迅速发展，广泛应用于这些行业中的连接件的消费也日趋剧增。

目前连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置最常用的是由PLC和光电传感器组成的系统，该装置的存在以下缺点：（1）PLC受扫描周期的影响，不能及时读取光电传感器的计数信号，（2）连接件出现针脚缺失时，光电传感器不会计数。这两种缺点都会使定位位置有较大误差，在线检测出现漏检。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置，采用冗余控制法，来提高定位拍照位置精度。

本实用新型的目的是这样实现的：

一、一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制方法：

连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制是采用冗余控制法，通过CPLD（Complex Programmable Logic Device）对伺服电机旋转角度和光电传感器计数数量的判断，来提高在线检测定位拍照位置的精度。

所述的通过CPLD对伺服电机旋转角度和光电传感器计数数量的判断的步骤如下：

步骤1）开启CPLD、CCD面阵工业相机、伺服驱动器、伺服电机和光电传感器，使设备处于工作状态，设置伺服电机复零位，预先设定最大计数数量和最大旋转角度值范围；

步骤2）判断光电传感器检测结果是否为“有”，为“有”则计数数量加1，为“无”则继续检测，重复步骤2）；

步骤3）判断计数数量是否达到最大计数数量，若未达到，则继续检测，进入步骤2），若已达到，则进入步骤4）；

步骤4）判断编码器的旋转角度是否在最大旋转角度值范围内，若是，则进入步骤5），若不在最大旋转角度值范围内，则给出针脚缺失报错；

步骤5）产生输出信号给CCD面阵工业相机。

二、一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置：

包括CPLD，CCD面阵工业相机，伺服驱动器，编码器，伺服电机，旋转齿轮和光电传感器；旋转齿轮安装在伺服电机的轴上，伺服驱动器的编码器输出信号接口与编码器相连，光电传感器的投光探头和受光探头以对射型方式安装在连接件的上下两侧，伺服驱动器控制信号接口、光电传感器的输出信号接口、CCD面阵工业相机的外部触发接口分别与CPLD相连；CPLD内设置定位拍照控制程序。

本实用新型的有益效果是：

（1）采用了CPLD作为计数器，可以解决连接件针脚缺失时的遗漏检测，提高了检测的效率；

（2）采用冗余控制对连接件外观缺陷在线检测进行定位拍照控制，实现了检测时CCD面阵工业相机的拍照位置的准确定位，提高了检测的抗干扰性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是一种连接件外观示意图。

图3是CPLD的定位拍照程序流程图。

图1中： 1、CPLD； 2、CCD面阵工业相机； 3、伺服驱动器； 4、编码器； 5、伺服电机； 6、旋转齿轮； 7、光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有CPLD1、CCD面阵工业相机2、伺服驱动器3、编码器4、伺服电机5、旋转齿轮6、光电传感器7。其中，旋转齿轮6安装在伺服电机5的轴上，伺服驱动器3的编码器信号接口与编码器4相连，光电传感器7的投光探头和受光探头以对射型方式安装在连接件的上下两侧，伺服驱动器3控制信号接口、光电传感器7的输出信号接口、CCD面阵工业相机2的外部触发接口与CPLD相连；CPLD内设置定位拍照程序。

如图3所示为本实用新型中CPLD的定位拍照程序流程图。

由图1、2所示的示意图可知，CCD面阵工业相机的作用是采集连接件的外观图像，则在CPLD中预先设定的最大计数数量为CCD面阵工业相机达到最佳视野时采集到的连接件的最大阵脚数。伺服电机连带旋转齿轮旋转的同时带动连接件向前运行，则最大旋转角度值为连接件向前运行至最大计数数量的阵脚时伺服电机的最大旋转角度。

当连接件向前运行时，光电传感器的投光探头和受光探头之间的光会被挡住，当受光光量小于预先设定的阈值时，说明计数是有效的，光电传感器的检测结果为“有”，当受光光量大于预先设定的阈值时，说明计数是无效的，光电传感器的检测结果为“无”。

实施例：

本实施例中采用的图1所示的各个器件的型号如下：

（1）CCD面阵工业相机为DALSA公司的M1400系列相机；

（2）CPLD为ALTERA公司的APEX系列器件；

（3）伺服驱动器为迈克彼恩公司的APD-VN系列驱动器；

（4）伺服电机为迈克彼恩公司的APM-SB系列电机；

（5）旋转齿轮为带有36个轮齿的齿轮，其中直径35mm，齿高0.9mm；

（6）光电传感器为欧姆龙公司产品，其中放大器单元为E3X-ZD系列，光纤单元为E32系列。

本实施例中采用的连接件如图2所示，其特征为：针脚宽度为1.5mm，小孔直径为1.5mm，两针脚之间的距离为3mm。

根据旋转齿轮的直径d和旋转齿轮齿数N，可以计算得出旋转齿轮的近似的齿间距l：

（1）

本实施例中旋转齿轮为带有36个轮齿的齿轮，旋转齿轮的直径为35mm，则计算得到近似齿间距为3mm。由此，伺服电机连带旋转齿轮运行一周，连接件有36个针脚向前运行。

本实施例中CCD面阵工业相机最佳视野时可以拍摄10个针脚，设定拍照定位为每10个进行一次拍照采集。CPLD数据库中最大计数数量为10，最大旋转角度值为100°，允许误差为±5°。

本实施例中CPLD实现在线检测定位拍照控制的步骤如下：

步骤1）开启设备，使光电传感器、CCD面阵工业相机处于工作状态，使伺服电机复零位，预先设定最大计数数量10、最大旋转角度最大值105°和最大旋转角度最小值95°；

步骤2）判断光电传感器检测结果是否为“有”，为“有”则计数数量加1，为“无”则继续检测，重复（2）；

步骤3）判断计数数量是否达到最大计数数量10，若未达到，则继续检测，进入（2），若已达到，则进入（4）；

步骤4）判断编码器的旋转角度是否在最大旋转角度值范围95°～105°，若是，则进入（5），若否，则给出针脚缺失报错；

步骤5）产生输出信号给CCD面阵工业相机。

Claims

1.一种连接件外观缺陷在线检测定位拍照控制装置，其特征在于：包括CPLD(1)，CCD面阵工业相机(2)，伺服驱动器(3)，编码器(4)，伺服电机(5)，旋转齿轮(6)和光电传感器(7)；旋转齿轮(6)安装在伺服电机(5)的轴上，伺服驱动器(3)的编码器输出信号接口与编码器(4)相连，光电传感器(7)的投光探头和受光探头以对射型方式安装在连接件的上下两侧，伺服驱动器(3)控制信号接口、光电传感器(7)的输出信号接口、CCD面阵工业相机(2)的外部触发接口分别与CPLD(1)相连。