CN213336587U - 多型号电连接器接触件保持力测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多型号电连接器接触件保持力测试系统，属于检测技术领域。本实用新型是在工作台上设置产品对接组件和测试组件，通过器件将待检测的目标接头固定在检测工作位置，通过机器视觉的方式识别接触件型号和位置坐标，并通过调用该型号的参考位置坐标对其进行矫正，采用侧视相机配合机械臂进行高精度位置控制，并对各接触件进行主动施力，通过读取保持力测量读数对连接情况实现判断。本实用新型能够实现多型号电连接器接触件保持力的自动测试，能够在实现较高精度下快速准确地对器件进行自动检测，免除了现阶段手工检测方式的繁琐任务，解决了现有生产力不足的问题，同时提高了现有检测系统的精度，扩大了检测对象范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多型号电连接器接触件保持力测试系统，属于检测技术领域。
背景技术
电连接器种类、型号繁多，尤其是特种设备、大型装备所使用的电连接器具有多品种小批量特点，需配备大量与导通测试仪相连接的转接电缆。例如，飞机线束所使用的电连接器具有型号多、检测要求高的特点，尤其航空标准中明确要求检测电连接器接触件保持力。
当前采用单针式弹簧触针手工检测方式不仅检测工作量大、检测效率低，而且人员工作强度高、易引起检测人员疲劳，此外，检测结果难以量化、数据无法有效利用。具体表现为：
1)接触件平整度、垂直度目视检测不准确、难以量化；
2)接触件保持力手工检测工作量大，存在发生漏检风险；
3)检测数据无法保存，不利于开展质量分析及持续改进。
现有的电连接器接触件保持力测试系统主要针对特定检测对象，有效数量少、检测目标单一、适用范围较窄，同时缺乏精度控制方法，系统精度较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有手工检测方式效率低下，已有系统检测目标单一、检测精度低等问题，提供一种多型号电连接器接触件保持力测试系统。该系统是在工作台上设置产品对接组件和测试组件，通过器件将待检测的目标接头固定在检测工作位置，通过机器视觉的方式识别接触件型号和位置坐标，并通过调用该型号的参考位置坐标对其进行矫正，采用侧视相机配合机械臂进行高精度位置控制，并对各接触件进行主动施力，通过读取保持力测量读数对连接情况实现判断。相比于传统手工检测的方式，使用本装置具有速度快，准确性高的特点，能够提高更加可靠的工作质量，对比于已有的检测系统，扩大了检测对象范围，提高了检测精度。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
多型号电连接器接触件保持力测试系统，包括：工作平面(8)、以及安装在所述工作平面上的上位机(7)、显示器(5)、电连接器紧固装置(10)、检测系统和执行系统。
所述检测系统包括：主检测相机(3)及其工业光源(4)、副检测相机(2)、视觉辅助单元(16)、第一侧向检测相机(9)和第二侧向检测相机(13)；所述主检测相机(3)、工业光源(4)以及副检测相机(2)滑动固定在滑杆(1)上，滑杆(11)固定在光杠主轴(1)上。所述滑杆(11)能够沿着光杠主轴(1)上下移动；光杠主轴(1)固定在多孔座(6)任意一孔，可根据实际需要进行调整。所述多孔座(6)固定安装在工作平面(8)上；所述视觉辅助单元(16)与工作平面(8)固连，为机器视觉将识别到的接触件的像素坐标转化为实际物理坐标，并将其转化到机械臂坐标系中提供基准；所述两个侧向检测相机(9)和(15)与工作平面(8)固连，相机光轴在同一平面内相互垂直于所述视觉辅助单元(16)；
所述执行系统包括机械臂单元(12)和保持力测量单元(15)。机械臂单元(12)控制保持力测量单元(15)移动到待检测部件对应位置，进行保持力测量；
所述视觉辅助单元(19)通过PNP算法进行定位，需要提供4个可识别的特征点。其上设置4个圆柱形沉槽，沉槽用以减少工业光源及周围环境在其上产生的反光对主副相机采样产生的干扰；同时在沉槽底部涂以哑光颜料，方便通过颜色筛选快速准确地识别出辅助单元位置坐标。所述4个圆柱形沉槽大小不一，可通过图像中面积关系对其进行区分，从而唯一确定该图像相对于标准图像的旋转角度及平移关系，以实现接触件的像素坐标到实际物理坐标的转化。
测试系统的检测方法为：
(1)采用手工上料的方式夹持好待检测部件
(2)主检测相机对目标接触件进行图像采样，并检测型号，从数据库中读取参考坐标。
(3)主检测相机、副检测相机进行采样，对电连接器接触件进行精定位，使用参考坐标对检测到的坐标进行匹配矫正，同时检测视觉辅助单元的特征点坐标及其姿态，并利用其与标准位姿的变化关系将矫正后的电连接器接触件坐标转换到实际物理坐标，接着再转化到机械臂坐标系中。
(4)机械臂单元获得电连接器接触件的位置坐标后，控制保持力测量单元到待检测部件对应位置，此时两侧向检测相机对检测测试仪末端插针进行采样获得其实际物理位置，利用与目标工作位置的差异对机械臂单元进行调整，提高定位精度。
(5)机械臂单元向保持力测量单元向接触件施加固定保持力，保持力测量单元反馈接触件特征及位置信息给机械臂单元，检测系统记录测试力反馈结果并对接触件合格情况进行判断。
有益效果
1、本实用新型的一种多型号电连接器接触件保持力测试系统，能够实现电连接器接触件保持力自动测试，通过机器视觉对接触件位置坐标进行定位，并使用机械臂为测试仪提供保持力，能够高速准确地对器件进行检测，免除了现阶段手工检测方式的繁琐任务，解决了现有生产力不足的问题。
2、本实用新型的一种多型号电连接器接触件保持力测试系统，使用机器视觉的方法，可以对不同场景下的多种型号的电连接器进行检测，提高了该系统的适用范围。同时调用对应型号的位置信息，可以对定位结果进行矫正，进一步解决了现有系统操作精度不足和检测对象单一的问题。
3、本实用新型的一种多型号电连接器接触件保持力测试系统，使用两个测向相机对测试仪物理位置进行采样，并进行视觉伺服控制，大大减小了机械臂行程误差或测力仪安装位置误差，极大地提高了系统的检测精度，扩大了系统的检测对象范围。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的光学检测单元结构示意图；
其中，1—光杠主轴、2—副检测相机、3—主检测相机、4—工业光源、5—显示器、6—多孔固定座、7—工业电源、8—工作平面、9—第一侧向检测相机、10—电连接器紧固装置、11—滑杆、12—机械臂单元、13—上位机、14—第二侧向检测相机、15—保持力测量单元、16—视觉辅助单元
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例：
如图1、图2所示，多型号电连接器接触件保持力测试系统，包括：工作平面(8)、以及安装在所述工作平面上的上位机(7)、显示器(5)、电连接器紧固装置(10)、检测系统和执行系统。所述检测系统包括：主检测相机(3)及其工业光源(4)、副检测相机(2)、视觉辅助单元(16)、第一侧向检测相机(9)和第二侧向检测相机(13)；所述主检测相机(3)、工业光源(4)以及副检测相机(2)滑动固定在滑杆(11)上，滑杆(11)固定在光杠主轴(1)上。所述滑杆(11)能够沿着光杠主轴(1)上下移动；光杠主轴(1)固定在多孔座(6)任意一孔，可根据实际需要进行调整。所述多孔座(6)固定安装在工作平面(8)上；所述视觉辅助单元(16)与工作平面(8)固连，为机器视觉将识别到的接触件的像素坐标转化为实际物理坐标，并将其转化到机械臂坐标系中提供基准；所述两个侧向检测相机(9)和(15)与工作平面(8)固连，相机光轴在同一平面内相互垂直于所述视觉辅助单元(16)；所述执行系统包括机械臂单元(12)和保持力测量单元(15)。机械臂单元(12)控制保持力测量单元(15)移动到待检测部件对应位置，进行保持力测量；
以下结合附图对本实用新型的工作过程进一步详述如下：
(1)由工作人员手动上料后，系统开始工作。主相机首先进行快速采样，上位机对采样的图像在提前建立的数据库中进行匹配，获得该接触件的型号，预读取可检测位置参考坐标。
(2)在获得接触件的型号及其参考坐标后，上位机控制主相机和副相机同时对接触件进行光学采样，并计算待接触件目标工作位置的精确坐标，并与参考坐标进行对比矫正以提高检测精度。此时由于测得的坐标不在机械臂坐标系内。需要将其向机械臂坐标系转换：在上述主相机和副相机采集到的图像中，检测视觉辅助单元的特征点坐标及其姿态，并利用其与标准位姿的变化关系将矫正后的电连接器接触件坐标转换到实际物理坐标，接着再转化到机械臂坐标系中，并将结果传输给机械臂。
(3)机械臂单元获得电连接器接触件的位置坐标后，控制保持力测量单元移动到待检测部件对应位置，此时由于机械结构限制可能存在行程误差，需要利用侧向检测相机从两个垂直的方向对测试仪末端的实际物理位置进行检测，如果发现测试仪位置存在误差，则根据检测得到的误差结果对机械臂进行控制，直到误差减小到可接受的范围内，这样可以进一步提高系统精度，防止由于机械臂误差问题导致的误检问题。
机械臂单元向保持力测量单元向接触件施加固定保持力，保持力测量单元反馈接触件特征及位置信息给机械臂单元，检测系统记录测试力反馈结果并对接触件合格情况进行判断。
(4)测试仪随机械臂移动位置下移，施加固定保持力在被检测物件上，此时保持力测量单元读取并记录检测结果，如果接触件测试力曲线正常，则测试通过，机械臂将前往下一个工作位进行重复工作。当测试力反馈结果特征全部达标时该器件检测通过。
综上所述，本实用新型通过机器视觉对多型号接触件进行型号检测和位置坐标定位，并通过参考标准位置坐标对检测结果进行校准，使用侧向检测相机配合机械臂进行高精度位置控制，并为测试仪提供保持力，能够高速准确地对器件保持力进行自动检测，同时在多种目标对象的检测任务中保证较高的精度，具有一定的工业价值。
以上所述的具体描述，对发明的目的、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例而已，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 (1)
1.多型号电连接器接触件保持力测试系统，其特征在于：包括：工作平面(8)、以及安装在所述工作平面上的上位机(7)、显示器(5)、电连接器紧固装置(10)、检测系统和执行系统；
所述检测系统包括：主检测相机(3)及其工业光源(4)、副检测相机(2)、视觉辅助单元(16)、第一侧向检测相机(9)和第二侧向检测相机(13)；所述主检测相机(3)、工业光源(4)以及副检测相机(2)滑动固定在滑杆(11)上，滑杆(11)固定在光杠主轴(1)上；所述滑杆(11)能够沿着光杠主轴(1)上下移动；光杠主轴(1)固定在多孔座(6)任意一孔，可根据实际需要进行调整；所述多孔座(6)固定安装在工作平面(8)上；所述视觉辅助单元(16)与工作平面(8)固连，为机器视觉将识别到的接触件的像素坐标转化为实际物理坐标，并将其转化到机械臂坐标系中提供基准；所述两个侧向检测相机(9)和保持力测量单元(15)与工作平面(8)固连，相机光轴在同一平面内相互垂直于所述视觉辅助单元(16)；
所述执行系统包括机械臂单元(12)和保持力测量单元(15)；机械臂单元(12)控制保持力测量单元(15)移动到待检测部件对应位置，进行保持力测量；
所述视觉辅助单元(16)通过PNP算法进行定位，需要提供4个可识别的特征点；其上设置4个圆柱形沉槽，沉槽用以减少工业光源及周围环境在其上产生的反光对主副相机采样产生的干扰；同时在沉槽底部涂以哑光颜料，方便通过颜色筛选快速准确地识别出辅助单元位置坐标；所述4个圆柱形沉槽大小不一，可通过图像中面积关系对其进行区分，从而唯一确定该图像相对于标准图像的旋转角度及平移关系，以实现接触件的像素坐标到实际物理坐标的转化。
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|---|---|---|---|---|
| CN113465804A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-01 | 珠海市集森电器有限公司 | 梅花触指夹紧力检测方法及装置 |
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| CN113465804B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-09-12 | 珠海市集森电器有限公司 | 梅花触指夹紧力检测方法及装置 |
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