[發明專利]一種掃描排錯設備和掃描排錯方法

在審

• 申請號: 202010073961.0
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111157025A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張少林;張萬禎;周秋玲
• 申請（專利權）人: 深圳市威富視界有限公司
• 主分類號: G01D5/30
• 分類號: G01D5/30
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 袁哲

本申請適用于工業生產自動化技術領域，提供了一種掃描排錯設備和掃描排錯方法，掃描設備包括光梳測距組件和掃描控制組件，光梳測距組件包括：激光發生器、第一分束鏡、第二分束鏡、反射鏡和光電探測器，激光發生器產生信號光和本振光，信號光入射第一分束鏡，本振光入射第二分束鏡，信號光經過第一分束鏡后，反射的部分成為參考光，透射的部分成為測量光，反射鏡垂直參考光且設置于參考光的光路上，參考光經反射鏡反射后，與被工件反射的測量光以及本振光合束并被光電探測器接收。光梳測距組件基于雙光梳干涉原理，通過該工件表面對應位置的表面與光梳測距組件的距離差，能夠獲知工件是否安裝的信息和工件是否存在安裝異常的信息。

技術領域

本申請涉及工業生產自動化技術領域，特別涉及一種掃描排錯設備和掃描排錯方法。

背景技術

在工業生產和制造過程中，螺紋連接件等起到連接作用零件是否裝配到位，直接影響著整個產品的安裝精度以及緊固程度，從而最終決定著產品的性能與質量，因此生產制造過程中對連接零件是否裝配到位的檢測十分必要。以螺釘為例，針對螺釘安裝緊固程度的檢測，傳統的方案中常常采用人工檢測的方式，在漏釘或者螺釘未擰緊的情況下，檢測人員需要手動安裝螺釘，并且螺釘鎖付的質量得不到保證，產品在后續工作中也會出現螺釘松動等現象，使產品的工作性能大打折扣。有鑒于此，現有技術中公開了基于視覺識別的螺釘機，該螺釘機的原理在于利用CCD相機，通過圖像采集和識別，找到螺釘孔的位置并安裝螺釘；同時能夠通過獲取的二維圖像，獲知螺釘是否被安裝。對于未安裝螺釘的螺釘孔，處理器會獲取這些螺釘的二維位置坐標，并傳遞給相應的控制器來指導螺釘機重新安裝螺釘。隨著社會對工業產品的質量要求的進一步提高，僅僅能夠通過二維圖像檢查螺釘是否安裝的CCD相機檢測方法，已經不能滿足當今生產制造的需求。

傳統方案中采用的CCD相機只能獲取二維平面信息，在整個平面上按照建立好的XY坐標進行掃描檢測，只能對平面螺釘孔位置進行定位。在產品需要在相距較遠的多個位置分別安裝螺釘的情形下，CCD相機由于其位置固定，對遠離其鏡頭光軸的螺釘孔的定位誤差大，經常會出蓋板和螺釘孔以及執行端劈頭不重合的情況，在鎖釘過程中會出現偏心力矩的情況。這種情況下，旋擰螺釘需要比正常安裝螺釘時更大的力矩，執行端力矩達到之后螺釘只是傾斜地插在螺釘孔中而非正常安裝到位，螺釘不能實現螺紋連接的正常功能。由于CCD相機不能獲取Z方向的高度信息，這樣在將螺釘安裝完成后，無法知曉螺釘是否全部安裝進螺釘孔內，使得現有技術中的螺釘機沒有自檢功能，仍然需要設置單獨的人工檢測工序，依賴人工對螺釘的鎖付質量進行仔細檢查，提高了產品生產過程中的人力投入。

發明內容

本申請的目的在于提供一種掃描排錯設備，旨在解決傳統的螺釘機在根據視覺識別安裝螺釘后缺乏自檢功能的技術問題。

本申請是這樣實現的，一種掃描排錯設備，包括光梳測距組件和掃描控制組件，所述光梳測距組件連接所述掃描控制組件，且所述掃描控制組件用于控制所述光梳測距組件的移動，所述光梳測距組件包括：

分別用于產生信號光和本振光的激光發生器，所述信號光和本振光平行；

相互垂直的第一分束鏡和第二分束鏡，所述信號光以45°角入射所述第一分束鏡，所述本振光以45°角入射所述第二分束鏡，所述信號光經過所述第一分束鏡后，反射的部分成為參考光，透射的部分成為測量光；

反射鏡，所述反射鏡設置于所述參考光的光路上，且所述反射鏡與所述參考光垂直，所述參考光經所述反射鏡反射后照射所述第二分束鏡，所述本振光和所述參考光于所述第二分束鏡合束；以及

光電探測器，所述光電探測器設置于所述本振光經過所述第二分束鏡后的光路上，所述光電探測器和所述第一分束鏡設置于所述第二分束鏡的同側。

在本申請的一個實施例中，所述光梳測距組件還包括第一準直鏡、第二準直鏡和光纖，所述激光發生器包括用于發射不同頻率的激光的第一激光器和第二激光器，所述第一激光器和所述第二激光器分別通過所述光纖連接所述第一準直鏡和第二準直鏡。