[發明專利]基于機器視覺的電容檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201410064017.3
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103808732A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 苗立剛
• 申請（專利權）人: 圖靈視控（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01R27/26;G01B11/00
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 王玉松

技術領域

本發明屬于機器視覺領域，特別涉及一種電容檢測系統和方法。

背景技術

在生產制備過程中，電容的各種缺陷包括：引線棒劃傷、套管破裂、起泡、劃痕、打痕、鋁殼外露、膨脹、反膠塞、膠塞凸起、傾斜、丸棒露出、套管長、套管翻起、封口不良、套管切割不良、膠塞傷、包裝臟等問題。機器視覺技術在電容檢測領域的僅有個別應用，比如中國專利CN102401800A公開的一種基于機器視覺的高壓陶瓷電容器焊接質量在線檢測設備，但是該設備不能將上述電容的缺陷檢測整合到一臺設備系統上實現，特別是把打包功能與檢測系統整體整合到一臺設備系統上實現。現有技術中，還存在電容檢測后由于搬運放料帶來的二次傷害，以及單電容檢測效率較低的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種可以根據用戶需求擴展到其它各種電容電阻電感之類電子器件的外觀瑕疵以及尺寸檢測的檢測系統，該系統能把多項檢測打包功能與檢測系統整體整合到一臺設備系統上實現。

本發明提供的一種基于機器視覺的電容檢測系統，包括入料口子系統、傳送帶系統、光學室系統、電氣安裝箱系統。

入料口子系統包括入料抓取裝置、料倉、震料盤以及電容角度調整裝置。震料盤的主要作用是通過震料盤的調整，讓所有進入震料盤傳送帶往后級進行傳送的電容都實現規則的排放。震料盤包括：料斗、底盤、控制器、直線送料器。震料盤的工作原理：料斗下面有個脈沖電磁鐵，可以使料斗垂直方向振動，由于彈簧片的傾斜，使料斗繞其垂直軸做扭擺振動。料斗內電容，由于受到這種振動，而沿螺旋軌道上升，直到送到出料口。使電容的規則的先水平方向然后豎直方向擺放，便于系統進行后續的檢測。本發明的入料抓取裝置，是通過氣抓實現抓取傳遞待測電容到后續環節。該系統通過一個水平汽缸一個豎直汽缸和一個氣抓來實現，實現的流程如下：a.系統指示水平汽缸運行到原點，豎直氣缸下降到最低點，氣抓閉合抓取電容；b.豎直氣缸上升到最高點，然后水平汽缸運行到最遠端；c.氣抓松開放下電容，豎直氣缸上升到最高點，水平汽缸回歸原點；d.下一次抓取循環。

傳送帶系統包括器件傳送帶系統、器件旋轉臺。器件傳送帶系統用于實現電容的流水測量，按照檢測工位主要分為五大部分：入料口部分傳送帶：完成從震料臺到入料口到尺寸測量到容量測量到管腳矯正到入料抓取的傳送；側面瑕疵檢測傳送帶：完成從旋轉臺之后到側面從瑕疵檢測的傳送；底部瑕疵檢測傳送帶：完成底部瑕疵檢測傳送；管腳瑕疵檢測傳送帶：完成管腳檢測傳送；頂部瑕疵檢測傳送帶：完成頂部瑕疵檢測傳送。傳送帶的控制主要采用步進方式進行：也即是每次移動一個工位，待當前工位的操作完成，再依次進行下一次移動。實現流水操作，提高系統的效率。旋轉臺采用電控旋轉臺系統實現，用于實現待測電容的360度旋轉成像，該旋轉臺采用smc的產品可以簡單精確實現任意可控度數的旋轉。

光學室包括光學圖像采集系統、光學室潔凈冷卻排風系統、空氣凈化FFU系統。考慮到機器視覺設備對于環境潔凈度的要求，本發明的光學室內部檢測系統優選的是采用封閉光學室。這樣在既保證了成像系統對于潔凈度的要求的同時，又屏蔽了外部光線環境的影響。

電器安裝箱包括系統電源池、算法主控子系統、運動控制PLC子系統。

本發明的運動控制PLC子系統實現對于整系統的運動系統的控制，系統中所有運動機構的運行以及圖像采集系統的曝光控制都由該部分實現。PLC通過專用接口與上層工控機實現通訊。

本發明的算法主控子系統包括中央控制CPU系統、鍵盤以及LCD顯示、機箱。

本發明的主控子系統包括嵌入式平臺板、鍵盤以及LCD顯示、機箱；其中嵌入式平臺板包括DSP子系統、FPGA子系統、ARM子系統，所述FPGA子系統通過EMIF接口與ARM子系統互連，所述DSP子系統通過HPI接口與ARM子系統互連；所述平臺還包括第一DDRII存儲器、第二DDRII存儲器、SRAM存儲器，所述FPGA子系統與第一DDRII存儲器和SRAM存儲器互連；所述DSP子系統包括2片或2片以上DSP處理器、與FPGA互連的SRIO接口、兩片DSP之間互連的SRIO接口、DDR2緩存控制器、EMAC控制模塊、DMA直接內存存取模塊，所述DDR2緩存控制器連接第二DDRII存儲器，所述EMAC控制模塊與千兆網PHY相連接，完成與工業相機的通訊。

本發明的術語含義如下：

DSP(Digital?Signal?Processing)，數字信號處理；

FPGA（Field－Programmable?Gate?Array），現場可編程門陣列。