一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测方法

技术领域

本发明涉及线束检测技术领域，特别的涉及一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测方法。

背景技术

汽车高压线束通过焊接工艺将各类端子/连接器与线芯(铜线芯、铝线芯等)进行连接，实现电流的传输和信号传递。由于上游供应商提供的接触件在经过热处理电镀等表面工艺后难以保障每一个线束表面均保持清洁，当线束端部存在污染物时，则会导致后续焊接工艺出现一系列问题，如脱焊，虚焊等，影响了电流传输和信号传递，目前，厂商多采用机器视觉镜头来检测线束端部的清洁度，传统的机器视觉检测镜头仅能够拍摄线束端部的局部区域，这就需要搭配多个检测镜头，以达到对线束端部的全方位检测，这不仅占用检测设备空间，这还增加了设备的成本。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测方法，改善了现有的清洁度检测设备检测成本较高，适用范围较窄的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测装置，包括支撑框架，所述支撑框架的前端设有调节装置，所述调节装置的后端贯穿至支撑框架的内部，所述调节装置的上端和支撑框架的内底壁均设有输送装置，所述输送装置的上端固定连接有机器视觉检测系统；其中，前方所述输送装置包括固定连接于调节装置上端的电动输送带，所述电动输送带的内部固定连接有旋转机构，所述旋转机构的端部贯穿至电动输送带的外部，所述旋转机构的内部设有锁定机构；其中，所述机器视觉检测系统包括触发单元、图像采集单元、处理单元和报警单元。

优选的，所述旋转机构包括固定连接于电动输送带内部的胶囊板，所述胶囊板的上端开设有第一调节槽，所述第一调节槽垂直于调节装置的竖直截面形状为V形，所述胶囊板的表面开设有与第一调节槽相连通的第二调节槽，所述第一调节槽和第二调节槽的内壁滑动连接有滑条，所述滑条的表面固定连接有调节板，所述调节板远离滑条的一端贯穿至电动输送带的外部，所述调节板的表面滑动连接有与电动输送带固定连接的安装框，所述安装框远离滑条的一端固定连接有弧形安装套，所述弧形安装套的内壁转动连接有弧形置物套，所述弧形置物套的表面固定连接有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧始终处于被拉伸状态，所述涡卷弹簧远离弧形置物套的一端贯穿弧形安装套并与调节板固定连接。

优选的，所述滑条的形状为圆柱状，所述第一调节槽和第二调节槽平行于滑条的竖直截面形状均为相匹配的T形，所述第一调节槽和第二调节槽均与滑条相匹配。

优选的，所述弧形安装套和弧形置物套的圆心点相重合，所述弧形安装套两端之间的夹角和弧形置物套两端之间的夹角均为九十度。

优选的，所述弧形置物套靠近调节板的一端开设有缺口，所述弧形置物套的内部开设有数量为两个且均与缺口连通的安装槽，所述锁定机构包括转动连接于两个所述安装槽之间的连接轴，所述连接轴的表面固定连接有压板，所述连接轴的表面固定连接有数量为两个且分别固定连接于两个所述安装槽内部的发条簧，所述发条簧始终处于被拉伸状态。

优选的，所述缺口与涡卷弹簧的竖直中心线相重合，所述缺口的宽度大于涡卷弹簧的宽度，所述压板的截面形状为与弧形置物套相匹配的圆弧状，所述压板的边角均倒有圆角。

优选的，所述调节装置包括转动连接于支撑框架前端的旋转把手，所述旋转把手的后端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的后端贯穿支撑框架并与支撑框架转动连接，所述螺纹杆的表面螺纹连接有与支撑框架内底壁滑动连接的安装架，所述安装架的上端与前方所述电动输送带固定连接。

优选的，所述调节装置还包括均匀分布的限位杆，所述限位杆固定连接于支撑框架的内壁一侧，所述限位杆的后端贯穿安装架并与支撑框架的内壁另一侧固定连接。

优选的，所述支撑框架的内底壁开设有与支撑框架前端连通的置物槽，所述调节装置还包括滑设于置物槽内部的皮尺，所述皮尺的两端分别与安装架的前后两端固定连接，所述皮尺的内表面转动连接有数量为两个且均与置物槽转动连接的导向轮，两个导向轮通过皮尺传动连接。

一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测方法，包括如下步骤：工作人员将线束置于弧形置物套中，然后同时启动两个电动输送带将线束向机器视觉检测系统的方向输送；当触发单元检测到线束时，触发单元将触发信号发给处理单元，处理单元根据触发信号控制开启图像采集单元；图像采集单元被处理单元启动后，图像采集单元开启一帧图像的扫描和输出并生成相应的模拟视频信号，然后图像采集单元将模拟视频信号数字化，以生成相应数字图像，然后图像采集单元将数字图像传输给处理单元；处理单元接收到图像采集单元传输的数字图像后，处理单元将数字图像存储内存中，并且与预设图像进行对比；若处理单元检测到数字图像中的线束的端部有污垢，则处理单元将报警信号传输给报警单元，报警单元向周围工作人员发出报警，提醒工作人员复检或清洁该线束的端部，若处理单元检测到数字图像中的线束的端部洁净，则处理单元不发出任何指令；当电动输送带将线束输送出触发单元的检测范围时，触发单元停止向处理单元发出触发信号，处理单元停止图像采集单元采集图像，使得图像采集单元处于等待状态。

本发明的有益效果是：

1、通过设置旋转机构，调节板可在电动输送带的驱动下带动滑条顺着第二调节槽滑动，当滑条滑进第一调节槽的内部后，此时滑条逐渐远离电动输送带，滑条带动调节板放松涡卷弹簧，涡卷弹簧松懈后回转弧形置物套，弧形置物套在旋转的过程中带动线束一起旋转，图像采集单元此时就能够拍摄线束端部的不同角度的照片，以达到全方位检测线束端部的效果，并且这无需搭配多个图像采集单元，不仅降低了机器视觉检测系统的占用空间，同时也降低了机器视觉检测系统运行成本；

2、通过设置锁定机构，涡卷弹簧在旋转的过程中压住压板，使得压板顺着连接轴受力旋转，直至压板压住线束，此时线束被压板抵在弧形置物套的内壁，弧形置物套就能够带动线束稳定地旋转，并且当涡卷弹簧与压板分离后，发条簧可通过连接轴自行复位压板，使得线束此时阻挡，以便于工作人员能够轻松地取出线束；

3、通过设置调节装置，当工作人员需要检测不同长度的线束时，工作人员只需朝相应方向转动旋转把手，旋转把手带动螺纹杆旋转，螺纹杆通过旋转带动安装架移动，安装架就能够带动前方的输送装置和前方的机器视觉检测系统一起移动，在调节的过程中，安装架带动皮尺移动，皮尺顺着导向轮旋转，工作人员只需观测置物槽中的皮尺的示数就能够直观地得出前后两个输送装置的距离，使得工作人员能够更加精确地调节，这扩大了整个设备的适用范围，具备较为显著的改进效果；

4、通过设置机器视觉检测系统，当触发单元检测到有线束通过时，处理单元控制图像采集单元拍摄线束的端部，然后处理单元再与预设图像进行对比，若线束端部有污垢，则报警单元及时警示周围的工作人员前来处理，这有效地了提高线束端部清洁度检测流水线的检测效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中机器视觉检测系统和输送装置的排布示意图；

图3为本发明中调节装置局部结构截取的结构示意图；

图4为图3中A的放大图；

图5为本发明中输送装置的竖直向剖视示意图；

图6为本发明中涡卷弹簧被拉伸的结构示意图；

图7为本发明中涡卷弹簧被释放的结构示意图；

图8为图7的竖直向剖视示意图；

图9为本发明中定位机构局部结构截取的结构示意图；

图10为本发明中机器视觉检测系统的运行流程图。

图中：1、支撑框架；11、置物槽；2、机器视觉检测系统；21、触发单元；22、图像采集单元；23、处理单元；24、报警单元；3、调节装置；31、旋转把手；32、螺纹杆；33、安装架；34、限位杆；35、皮尺；36、导向轮；4、输送装置；41、电动输送带；42、旋转机构；4201、胶囊板；4202、第一调节槽；4203、第二调节槽；4204、滑条；4205、调节板；4206、安装框；4207、弧形安装套；4208、弧形置物套；4209、涡卷弹簧；4210、缺口；4211、安装槽；43、锁定机构；431、连接轴；432、压板；433、发条簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施时：如图1-10所示，一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测装置，包括支撑框架1，支撑框架1的前端设有调节装置3，调节装置3的后端贯穿至支撑框架1的内部，调节装置3的上端和支撑框架1的内底壁均设有输送装置4，输送装置4的上端固定连接有机器视觉检测系统2；其中，前方输送装置4包括固定连接于调节装置3上端的电动输送带41，电动输送带41的内部固定连接有旋转机构42，旋转机构42的端部贯穿至电动输送带41的外部，旋转机构42的内部设有锁定机构43；其中，机器视觉检测系统2包括触发单元21、图像采集单元22、处理单元23和报警单元24。

如图5-9所示，旋转机构42包括固定连接于电动输送带41内部的胶囊板4201，胶囊板4201的上端开设有第一调节槽4202，第一调节槽4202垂直于调节装置3的竖直截面形状为V形，胶囊板4201的表面开设有与第一调节槽4202相连通的第二调节槽4203，第一调节槽4202和第二调节槽4203的内壁滑动连接有滑条4204，滑条4204的表面固定连接有调节板4205，调节板4205远离滑条4204的一端贯穿至电动输送带41的外部，调节板4205的表面滑动连接有与电动输送带41固定连接的安装框4206，安装框4206远离滑条4204的一端固定连接有弧形安装套4207，弧形安装套4207的内壁转动连接有弧形置物套4208，弧形置物套4208的表面固定连接有涡卷弹簧4209，涡卷弹簧4209始终处于被拉伸状态，涡卷弹簧4209远离弧形置物套4208的一端贯穿弧形安装套4207并与调节板4205固定连接{第一调节槽4202刚好处于图像采集单元22的拍摄范围内，第一调节槽4202最高处到第一调节槽4202最高处的移动距离刚好能够使涡卷弹簧4209通过弧形置物套4208带动线束旋转三百六十度}；滑条4204的形状为圆柱状，第一调节槽4202和第二调节槽4203平行于滑条4204的竖直截面形状均为相匹配的T形，第一调节槽4202和第二调节槽4203均与滑条4204相匹配；弧形安装套4207和弧形置物套4208的圆心点相重合，弧形安装套4207两端之间的夹角和弧形置物套4208两端之间的夹角均为九十度{通过设置旋转机构42，调节板4205可在电动输送带41的驱动下带动滑条4204顺着第二调节槽4203滑动，当滑条4204滑进第一调节槽4202的内部后，此时滑条4204逐渐远离电动输送带41，滑条4204带动调节板4205放松涡卷弹簧4209，涡卷弹簧4209松懈后回转弧形置物套4208，弧形置物套4208在旋转的过程中带动线束一起旋转，图像采集单元22此时就能够拍摄线束端部的不同角度的照片，以达到全方位检测线束端部的效果，并且这无需搭配多个图像采集单元22，不仅降低了机器视觉检测系统2的占用空间，同时也降低了机器视觉检测系统2运行成本}。

如图6-9所示，弧形置物套4208靠近调节板4205的一端开设有缺口4210，弧形置物套4208的内部开设有数量为两个且均与缺口4210连通的安装槽4211，锁定机构43包括转动连接于两个安装槽4211之间的连接轴431，连接轴431的表面固定连接有压板432，连接轴431的表面固定连接有数量为两个且分别固定连接于两个安装槽4211内部的发条簧433，发条簧433始终处于被拉伸状态；缺口4210与涡卷弹簧4209的竖直中心线相重合，缺口4210的宽度大于涡卷弹簧4209的宽度，压板432的截面形状为与弧形置物套4208相匹配的圆弧状，压板432的边角均倒有圆角{通过设置锁定机构43，涡卷弹簧4209在旋转的过程中压住压板432，使得压板432顺着连接轴431受力旋转，直至压板432压住线束，此时线束被压板432抵在弧形置物套4208的内壁，弧形置物套4208就能够带动线束稳定地旋转，并且当涡卷弹簧4209与压板432分离后，发条簧433可通过连接轴431自行复位压板432，使得线束此时阻挡，以便于工作人员能够轻松地取出线束}。

如图2-4所示，调节装置3包括转动连接于支撑框架1前端的旋转把手31，旋转把手31的后端固定连接有螺纹杆32，螺纹杆32的后端贯穿支撑框架1并与支撑框架1转动连接，螺纹杆32的表面螺纹连接有与支撑框架1内底壁滑动连接的安装架33，安装架33的上端与前方电动输送带41固定连接；调节装置3还包括均匀分布的限位杆34，限位杆34固定连接于支撑框架1的内壁一侧，限位杆34的后端贯穿安装架33并与支撑框架1的内壁另一侧固定连接；支撑框架1的内底壁开设有与支撑框架1前端连通的置物槽11，调节装置3还包括滑设于置物槽11内部的皮尺35，皮尺35的两端分别与安装架33的前后两端固定连接，皮尺35的内表面转动连接有数量为两个且均与置物槽11转动连接的导向轮36，两个导向轮36通过皮尺35传动连接{通过设置调节装置3，当工作人员需要检测不同长度的线束时，工作人员只需朝相应方向转动旋转把手31，旋转把手31带动螺纹杆32旋转，螺纹杆32通过旋转带动安装架33移动，安装架33就能够带动前方的输送装置4和前方的机器视觉检测系统2一起移动，在调节的过程中，安装架33带动皮尺35移动，皮尺35顺着导向轮36旋转，工作人员只需观测置物槽11中的皮尺35的示数就能够直观地得出前后两个输送装置4的距离，使得工作人员能够更加精确地调节，这扩大了整个设备的适用范围，具备较为显著的改进效果}。

如图10所示，一种基于机器视觉的汽车线束清洁度检测方法，包括如下步骤：工作人员将线束置于弧形置物套4208中，然后同时启动两个电动输送带41将线束向机器视觉检测系统2的方向输送；当触发单元21检测到线束时，触发单元21将触发信号发给处理单元23，处理单元23根据触发信号控制开启图像采集单元22；图像采集单元22被处理单元23启动后，图像采集单元22开启一帧图像的扫描和输出并生成相应的模拟视频信号，然后图像采集单元22将模拟视频信号数字化，以生成相应数字图像，然后图像采集单元22将数字图像传输给处理单元23；处理单元23接收到图像采集单元22传输的数字图像后，处理单元23将数字图像存储内存中，并且与预设图像进行对比；若处理单元23检测到数字图像中的线束的端部有污垢，则处理单元23将报警信号传输给报警单元24，报警单元24向周围工作人员发出报警，提醒工作人员复检或清洁该线束的端部，若处理单元23检测到数字图像中的线束的端部洁净，则处理单元23不发出任何指令；当电动输送带41将线束输送出触发单元21的检测范围时，触发单元21停止向处理单元23发出触发信号，处理单元23停止图像采集单元22采集图像，使得图像采集单元22处于等待状态。

本发明在使用时，当装置正常运行时，工作人员只需将线束分别放进同一竖直线上的两个弧形置物套4208中，电动输送带41通过安装框4206、弧形安装套4207和弧形置物套4208将向线束机器视觉检测系统2的方向输送，在安装框4206移动的同时，安装框4206带动调节板4205一并移动，调节板4205带动滑条4204顺着第二调节槽4203滑动，当滑条4204顺着第二调节槽4203滑进第一调节槽4202时，滑条4204逐渐远离电动输送带41，滑条4204带动调节板4205逐渐下移，此时调节板4205放松涡卷弹簧4209，涡卷弹簧4209松懈后回推弧形置物套4208，使得弧形置物套4208顺着弧形安装套4207的内壁旋转，涡卷弹簧4209在旋转的过程中压住压板432，使得压板432顺着连接轴431受力旋转，直至压板432压住线束，此时线束被压板432抵在弧形置物套4208的内壁，弧形置物套4208在旋转的过程中带动线束一起旋转，图像采集单元22此时就能够拍摄线束端部的不同角度的照片，以达到全方位检测线束端部的效果，并且这无需搭配多个图像采集单元22，不仅降低了机器视觉检测系统2的占用空间，同时也降低了机器视觉检测系统2运行成本。

需要说明的是，以上说明中触发单元21、图像采集单元22、处理单元23、报警单元24和电动输送带41均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，同时触发单元21、图像采集单元22、处理单元23、报警单元24和电动输送带41供电可为内置电源供电，也可为市电供电，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。