專利名稱：一種傳感器led燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED 燈質(zhì)量檢查設(shè)備，特別涉及一種歐姆龍E2E通用接近傳感器上LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前歐姆龍生產(chǎn)的接近傳感器，有 E2E、E2EC、E2EM、E2EQ、E2ES、E2EV、E2EY、E2EZ 等等，適用于各領(lǐng)域、各環(huán)境、各種條件下，產(chǎn)品多達(dá)兩千三百多種。近期客戶投訴，E2E產(chǎn)品的LED動(dòng)作指示燈、狀態(tài)指示燈無法正常工作。產(chǎn)品的LED燈的位置位于導(dǎo)線與產(chǎn)品結(jié)合部位，在產(chǎn)品安裝后，工作人員可以通過觀察指示燈的變化來判斷產(chǎn)品的狀態(tài)。LED燈作為一個(gè)狀態(tài)指示燈，起著非常重要的作用。然而，在目前傳感器的生產(chǎn)線中，LED的檢測(cè)仍靠肉眼檢測(cè)，效率低下。由于人眼的疲勞度限制，極易出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤，導(dǎo)致不良品的流出。為應(yīng)對(duì)不良品流出，制作一套基于視覺傳感器的檢查機(jī)用作緊急應(yīng)對(duì)策略，通過使用視覺傳感器，將人工檢測(cè)改變成機(jī)器檢測(cè)，提升檢測(cè)工位的自動(dòng)化程度，徹底杜絕不良品流出的狀況。并設(shè)計(jì)基于視覺傳感器的LED的檢測(cè)設(shè)備及其操作方法。解決方案所涉及的相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)主要有以下內(nèi)容1.視覺傳感器技術(shù)在人類感知外部信息的過程中，通過視覺獲得的信息占全部信息量的80%以上。 因此，能夠模擬視覺功能的視覺傳感器逐漸得到越來越多的關(guān)注，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)視覺理論得到長(zhǎng)足進(jìn)步和發(fā)展，視覺傳感器以及視覺檢測(cè)與控制系統(tǒng)不斷在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，并成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域十分活躍的熱點(diǎn)內(nèi)
容之一。在不久之前，設(shè)計(jì)質(zhì)量控制系統(tǒng)的工程師還不得不在若干種檢驗(yàn)選項(xiàng)中做出選擇，沒有一種完全令人滿意。這些選項(xiàng)包括昂貴的單用途視覺系統(tǒng)，多陣列低功能光電傳感器，以及易受疲勞和精力不集中影響的人眼檢驗(yàn)。然而，如今最先進(jìn)的視覺傳感器正將傳統(tǒng)方法的最佳性能與史無前例的速度、精確度、尺寸及成本優(yōu)勢(shì)相結(jié)合。視覺傳感器已廣泛應(yīng)用到軍事、科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通、環(huán)保、醫(yī)療、衛(wèi)生、氣象、海洋、航空、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域與部門的檢測(cè)系統(tǒng)中，成為現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備中必不可少的中心環(huán)節(jié)。視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)像素的能力。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來衡量，以像素?cái)?shù)量表示。因此，無論距離目標(biāo)數(shù)厘米或數(shù)米遠(yuǎn)，傳感器都能“看到”細(xì)膩的目標(biāo)圖像。在捕獲圖像之后，視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。此外，無論被測(cè)部件位于視場(chǎng)中的哪個(gè)位置，無論該部件是否在 360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，視覺傳感器都能做出判斷。其主要組成要素有(1)照明在視覺傳感器應(yīng)用中，照明是最重要的技術(shù)因素。光源的類型和位置，直接關(guān)系到是否能創(chuàng)建出最大目標(biāo)背景對(duì)比度的圖像；[0011](2)工具 視覺傳感器使用算法來分析其捕獲的圖像。用途廣泛、功能全面的視覺傳感器提供多種算法(有時(shí)被稱作工具)；低成本視覺傳感器可能只包括一個(gè)工具；兩者都有自身適合的應(yīng)用，在本系統(tǒng)中由于圖像的復(fù)雜性決定了需要采用多算法視覺傳感器。在視覺傳感器獲得一幅圖像數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行一系列圖像處理工作。其中包括圖像增強(qiáng)、圖像濾波、邊緣檢測(cè)和圖像描述與識(shí)別等。2.機(jī)器視覺和機(jī)器視覺系統(tǒng)機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(圖像攝取裝置，分CMOS和C⑶兩種)將要檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，這些數(shù)字量信號(hào)再傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)(分嵌入式和視頻方式)，機(jī)器視覺圖像處理系統(tǒng)根據(jù)要檢測(cè)的任務(wù)要求來設(shè)置檢測(cè)任務(wù)。然后根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。視覺檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成，一般由光源、鏡頭、攝像器件、圖像存儲(chǔ)體、監(jiān)視器以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等環(huán)節(jié)組成。光源為視覺系統(tǒng)提供足夠的照度，鏡頭將被測(cè)場(chǎng)景中的目標(biāo)成像到視覺傳感器(即攝像器件)的像面上，并轉(zhuǎn)變?yōu)槿娨曅盘?hào)。圖像存儲(chǔ)體負(fù)責(zé)將電視信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像，即把每一點(diǎn)的亮度轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶燃?jí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)一幅或多幅圖像。后面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、判斷和識(shí)別，最終給出測(cè)量結(jié)果。狹義的視覺傳感器可以只包含攝像器件，廣義的視覺傳感器除了鏡頭和攝像器件外，還可以包括光源、圖像存儲(chǔ)體和微處理器等部分，而攝像器件相當(dāng)于傳感器的敏感元件。本文所指的為廣義視覺傳感器。 目前已經(jīng)出現(xiàn)了將攝像器件與圖像存儲(chǔ)體以及微處理器等部分集成在一起的數(shù)字器件，這是完整意義上的視覺傳感器。3.可編程控制器——PLC可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC), 它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于編程，性能優(yōu)越，可靠性高，靈活通用，使用方便。在工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要支柱之一。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)E2E產(chǎn)品的人工檢測(cè)的劣勢(shì)以及緊急應(yīng)對(duì)產(chǎn)品不良，提出了利用視覺傳感器代替人眼檢測(cè)E2E LED燈的解決方案，并設(shè)計(jì)了一歐姆龍E2E通用接近傳感器上LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，通過在生產(chǎn)線的檢測(cè)工位中，應(yīng)用該檢查設(shè)備來提高其自動(dòng)化程度，測(cè)試系統(tǒng)的可行性，得出了利用視覺傳感器代替人眼進(jìn)行檢測(cè)，以準(zhǔn)確無誤判斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢驗(yàn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，包括一平板底座，在所述平板底座上安裝有固定支架和產(chǎn)品放置夾具，在所述固定支架上設(shè)置有可移動(dòng)的活動(dòng)支架，在所述活動(dòng)支架上安裝有視覺傳感器，所述視覺傳感器對(duì)準(zhǔn)所述產(chǎn)品放置夾具；在所述固定支架的中部安裝有輸入部件，所述輸入部件和視覺傳感器與一 PLC控制器連接，所述PLC控制器還連接以蜂鳴器；所述視覺傳感器、輸入部件和PLC控制器與一電源供電連接。[0022]所述產(chǎn)品放置夾具包括一固定在所述平板底座上的帶槽底座和后板，所述后板貼近于所述帶槽底座的后端面，在所述帶槽底座上設(shè)置有階梯式產(chǎn)品安放槽。在所述后板對(duì)應(yīng)于所述階梯式產(chǎn)品安放槽的位置設(shè)置有檢測(cè)鐵片。在所述輸入部件上還設(shè)置有四個(gè)檢測(cè)按鈕，其中白色檢測(cè)按鈕兩個(gè)，紅色檢測(cè)按鈕一個(gè)，黃色檢測(cè)按鈕一個(gè)。本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)一套夾具和支架系統(tǒng)，用于放置E2E產(chǎn)品，安裝PLC、傳感器、 電源、Touch Finder等硬件設(shè)備。產(chǎn)品的放置夾具作用放置E2E產(chǎn)品，能夠使E2E產(chǎn)品正常觸發(fā)，使E2E的LED燈亮起來。需要根據(jù)不同型號(hào)的產(chǎn)品制作不同的夾具。在本實(shí)用新型的平板底座上安裝有固定支架，在固定支架上安裝可以移動(dòng)的活動(dòng)支架，在活動(dòng)支架上裝置視覺傳感器，活動(dòng)支架可以調(diào)整高度和角度；使其對(duì)準(zhǔn)下方的產(chǎn)品放置夾具。在固定支架中部安裝輸入部件(Touch Finder)，使操作人員可以看到視覺傳感器判斷出的NG或者OK畫面；以適應(yīng)調(diào)試以及安裝時(shí)候的調(diào)整。產(chǎn)品放置夾具的后板可以安置檢測(cè)鐵片；根據(jù)產(chǎn)品動(dòng)作特性常開、常閉兩種類型，來選擇是否安裝檢測(cè)鐵片。當(dāng)產(chǎn)品動(dòng)作形態(tài)為常開類型時(shí)，選擇安裝檢測(cè)鐵片；當(dāng)產(chǎn)品動(dòng)作形態(tài)為常閉類型時(shí)，選擇不安裝檢測(cè)鐵片。帶槽底座有階梯式產(chǎn)品安放槽，根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格，按照不同產(chǎn)品的不穩(wěn)定狀態(tài)距離制作。視覺傳感器與輸入部件(Touch Finder)通過FQ Ethernet Cable連接線與PLC 控制器連接。有益效果本實(shí)用新型設(shè)計(jì)并開發(fā)半自動(dòng)通用接近傳感器LED檢查機(jī)，能有效檢測(cè)LED燈是否正常及能否工作，并且避免了因人工檢測(cè)的視覺疲勞所產(chǎn)生的判斷錯(cuò)誤，防止不良產(chǎn)品流出。該套檢查設(shè)備和方法操作簡(jiǎn)單有效，易于實(shí)現(xiàn)。最終目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)將其加入到已存在的E2E特性檢查機(jī)中，提高自動(dòng)化水平。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備操作流程圖。圖2為本實(shí)用新型傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的電原理圖。圖3為本實(shí)用新型傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的產(chǎn)品放置夾具結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1、后板，2、檢測(cè)鐵片，3、平板底座，4、 帶槽底座，5、固定支架，6、視覺傳感器，7、輸入部件，8、產(chǎn)品放置夾具，9、活動(dòng)支架，10、階梯式產(chǎn)品安放槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型?；谝曈X傳感器的傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、PLC程序編 寫、產(chǎn)品放置夾具設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)方法包括以下步驟1)采用視覺傳感器6作為L(zhǎng)ED顏色的前端自動(dòng)檢測(cè)工具；2)采用CPM2A PLC作為視覺傳感器的觸發(fā)、判斷、場(chǎng)景切換等功能的控制單元，并編寫程序軟件，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；PLC程序編寫采用Omron CX-one 2. O。3)采用機(jī)械設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)檢查設(shè)備的相關(guān)結(jié)構(gòu)，包括夾具、支架；采用的軟件為 Solidworks 2010。采用OMRON公司的FQ-S2作為檢查機(jī)系統(tǒng)的前端傳感設(shè)備。FQ-S2型傳感器可以同時(shí)進(jìn)行32種檢測(cè)，有32種場(chǎng)景可以選擇，支持位置補(bǔ)償功能，F(xiàn)Q-S2傳感器根據(jù)物體的 “表面”特征來識(shí)別對(duì)象。可快速而準(zhǔn)確地檢測(cè)和識(shí)別不同的對(duì)象(過去都由人工辨別)。參見圖3和圖4所示的一種傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，包括一平板底座1，在平板底座1上安裝有固定支架5和產(chǎn)品放置夾具8，在固定支架5上設(shè)置有可移動(dòng)的活動(dòng)支架9，在活動(dòng)支架9上安裝有視覺傳感器6，視覺傳感器6對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品放置夾具8上的歐姆龍E2E通用接近傳感器；在固定支架5的中部安裝有輸入部件(Touch Finder) 7，輸入部件 (Touch Finder)7和視覺傳感器6與一 PLC控制器連接，PLC控制器還連接以蜂鳴器。在輸入部件(Touch Finder)7上還設(shè)置有四個(gè)檢測(cè)按鈕，其中白色檢測(cè)按鈕兩個(gè)，紅色檢測(cè)按鈕一個(gè)，黃色檢測(cè)按鈕一個(gè)。視覺傳感器6、輸入部件(Touch Finder) 7和PLC控制器與一電源供電連接。產(chǎn)品放置夾具8包括一固定在平板底座1上的帶槽底座4和后板1，后板1貼近于帶槽底座4的后端面，在帶槽底座4上設(shè)置有階梯式產(chǎn)品安放槽10。在后板1對(duì)應(yīng)于階梯式產(chǎn)品安放槽10的位置可以根據(jù)需要設(shè)置有檢測(cè)鐵片2。帶槽底座4的階梯式產(chǎn)品安放槽10大小根據(jù)產(chǎn)品外觀尺寸(M8、M12、M18、M30)制作。視覺傳感器6與輸入部件(Touch Finder) 7的連接方式是通過FQEthernet Cable特制連接線與PLC控制器連接。視覺傳感器6與PLC的通信方式為1/0總線通信。PLC部分使用的是CPM2A-20CDT_D，20點(diǎn)輸入輸出漏型PLC，擁有12個(gè)點(diǎn)的輸入 (00. 00 0. 11 禾口 8 個(gè)點(diǎn)的輸出(10. 00 10. 08)。電源使用的是0MR0N生產(chǎn)的S8VS-06024電源，24V直流輸出。本傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的工作流程如圖1所示(1)選擇場(chǎng)景模式(紅色檢測(cè)、黃色檢測(cè)、紅色綠色檢測(cè))(2)操作工將歐姆龍E2E通用接近傳感器接好線并放置在產(chǎn)品放置夾具8的帶槽底座4的階梯式產(chǎn)品安放槽10中；(3)按下輸入部件(Touch Finder)7上的檢測(cè)按鈕，視覺傳感器6根據(jù)采集到的畫面進(jìn)行判斷；(4) NG，不蜂鳴，并顯示NG畫面。OK則蜂鳴一聲，顯示OK畫面；(5)如果是紅綠色場(chǎng)景模式下，紅色檢測(cè)，則在OK后，自動(dòng)切換到綠色檢測(cè)；(6)操作工按下輸入部件(Touch Finder) 7上的檢測(cè)按鈕，視覺傳感器6根據(jù)采集到的畫面進(jìn)行判斷；(7) NG顯示NG畫面，不蜂鳴；OK則蜂鳴兩聲，顯示OK畫面。檢測(cè)結(jié)束；注意歐姆龍E2E通用接近傳感器的LED檢測(cè)是在其耐壓檢測(cè)之后，并不將歐姆龍 E2E通用接近傳感器的接線取下，而是接著做LED燈的檢測(cè)，所以并不需要接線。[0060]見圖2，傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備的回路設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)規(guī)劃中的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，所需的各種部品為視覺傳感器6、輸入部件(Touch Finder) 7、S8VS電源一個(gè)、CPM2A PLC—個(gè)、蜂鳴器一個(gè)等。輸入部件(Touch Finder) 7上的白色按鈕兩個(gè)，紅色按鈕一個(gè)，黃色按鈕一個(gè)。PLC作為輸入輸出控制中心，接受輸入部件(Touch Finder) 7上的四個(gè)按鈕的控制，同時(shí)輸出端對(duì)蜂鳴器進(jìn)行控制；視覺傳感器6部分上的黑、橙、藍(lán)三色接入PLC的輸入端口，其他各個(gè)顏色接到PLC的輸出端口 ；將視覺傳感器6棕藍(lán)兩色分別接到S8VS電源的正負(fù)級(jí)上；按照PLC的電源標(biāo)注接好正負(fù)兩極以及COM端的電源，通過PLC內(nèi)部編譯的程序與外部輸入的信號(hào)，對(duì)檢查設(shè)備作出控制，包括蜂鳴器的鳴叫、視覺傳感器6的檢測(cè)動(dòng)作控制、視覺傳感器6的場(chǎng)景切換等等。PLC程序主要實(shí)現(xiàn)了外部的輸入輸出，控制視覺傳感器的觸發(fā)、判斷、場(chǎng)景切換等工作。程序部分I/O表如以下表格一所示
權(quán)利要求1.一種傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，包括一平板底座，在所述平板底座上安裝有固定支架和產(chǎn)品放置夾具，在所述固定支架上設(shè)置有可移動(dòng)的活動(dòng)支架，在所述活動(dòng)支架上安裝有視覺傳感器，所述視覺傳感器對(duì)準(zhǔn)所述產(chǎn)品放置夾具；在所述固定支架的中部安裝有輸入部件，所述輸入部件和視覺傳感器與一 PLC控制器連接，所述PLC控制器還連接以蜂鳴器；所述視覺傳感器、輸入部件和PLC控制器與一電源供電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，其特征在于，所述產(chǎn)品放置夾具包括一固定在所述平板底座上的帶槽底座和后板，所述后板貼近于所述帶槽底座的后端面，在所述帶槽底座上設(shè)置有階梯式產(chǎn)品安放槽。
3.如權(quán)利要求2所述的傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，其特征在于，在所述后板對(duì)應(yīng)于所述階梯式產(chǎn)品安放槽的位置設(shè)置有檢測(cè)鐵片。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，其特征在于，在所述輸入部件上還設(shè)置有四個(gè)檢測(cè)按鈕，其中白色檢測(cè)按鈕兩個(gè)，紅色檢測(cè)按鈕一個(gè)，黃色檢測(cè)按鈕一個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種傳感器LED燈質(zhì)量的檢查設(shè)備，包括一平板底座，在所述平板底座上安裝有固定支架和產(chǎn)品放置夾具，在所述固定支架上設(shè)置有可移動(dòng)的活動(dòng)支架，在所述活動(dòng)支架上安裝有視覺傳感器，所述視覺傳感器對(duì)準(zhǔn)所述產(chǎn)品放置夾具；在所述固定支架的中部安裝有輸入部件，所述輸入部件和視覺傳感器與一PLC控制器連接，所述PLC控制器還連接以蜂鳴器；所述視覺傳感器、輸入部件和PLC控制器與一電源供電連接。本實(shí)用新型作為一種自動(dòng)檢測(cè)LED燈質(zhì)量的解決方案，優(yōu)點(diǎn)在于，能有效檢測(cè)LED燈是否正常及能否工作，并且避免了因人工檢測(cè)的視覺疲勞所產(chǎn)生的判斷錯(cuò)誤，防止不良產(chǎn)品流出。該套檢查設(shè)備和方法操作簡(jiǎn)單有效，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01R31/44GK202119887SQ20112023417
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者宓為建, 添玉, 萇道方, 蔣進(jìn)軍, 郭強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)