CN102928205B - 汽车日行灯led光导配光质量在线检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***及方法，放料工位、测试工位和取料工位前后依次连接，托盘治具在计算机的控制下移动到设定工位并固定，测试工位为一个密闭的暗箱，在测试工位内LED光源模块被前端定位气缸定位在光导管的首端面，LED光源发出的光耦合至光导管的首端面并沿着光导管传输到末端面；同时后端定位气缸带光路终端模块定位在光导管的末端面，并将光反射回光导管，托盘治具正上方的图像传感器采集数据送计算机，计算机从光强、照度同质性和色度参数综合测量与判断LED光导的配光质量，客观、有效、快速实现在线检测，提高了***的工作效率，***具有较高的智能化和可靠性，提高了***工作的连续性和稳定性。

Description

汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***及方法

技术领域

本发明涉及一种，特别涉及一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***及方法。

背景技术

汽车工业的飞速发展对汽车照明提出了越来越高的要求，汽车照明的质量，对行车安全至关重要。汽车日行灯亦称日间行车灯(Daytime Running Lamps)的逐渐广泛应用源于欧盟强制推行的一项汽车车灯标准，欧盟委员会在调查中发现，从北美地区在早期推行白天行车时开启头灯的效果看，可降低12.4%的车辆意外，同时也可降低26.4%的车祸死亡概率。日行灯的最大功效，不是在于美观，而是在于提供车辆的被辨识性（to be seen）；在许多国家，汽车日行灯被认为是道路安全方面的一项重要的进步。

日间行车灯不同于普通的近光灯，其专门为白天行车照明而设计，能耗只有普通近光灯的25%～30%。早期的日间行车灯，多半采用的是卤素灯泡；随着科技的进步，基于LED照明技术的日间行车灯不断研制和应用，节能效果得到进一步提升，能耗仅为普通近光灯的10%，最具典型代表的是LED光导型的日行灯。

近年来很多国家都制定了有关日间行车灯的相关标以保证生产安装的日间行车灯能够真正起到保障安全的功效，其中最具代表性的当属欧洲经济委员会的ECE 汽车技术法规中的ECER79，我国也于2010 年1 月1 日起开始实施国家标准《汽车昼间行驶灯配光性能》。标准中明确规定，日间行车灯的光色必须为白色，色度特性必须满足指定要求；无色衰、发光均匀、光色饱满、持久恒定，最重要的一点是配光性能，日间行车灯要满足基本的亮度要求，但也不能太亮，以免干扰他人。LED光导型日行灯主要由LED光源模块和光导管构成，光导管的性能是影响配光质量的关键和决定因素，因此在日行灯装配之前对光导管进行质量检测，不但可以为优化和提高LED光导型日行灯的关键零件光导管的设计以及制造技术提供可靠的试验数据，而且也是提高日行灯的配光质量以及车灯总成装配生产效率的重要环节。但是，目前我国有关日行灯的配光质量自动在线检测几乎是一片空白，所以开发和研制具有自主知识产权的汽车日行灯的LED光导配光质量在线检测***，对促进我国汽车车灯照明的设计和生产水平具有重要意义。

发明内容

本发明是针对现在我国缺乏LED光导配光质量在线检测***及此***的重要性的问题，提出了一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***及方法，在LED日行灯装配之前、在光导管生产离线之后及时对光导管的配光质量进行有效、快速、精确和可靠的测试。

本发明的技术方案为：一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***，包括托盘治具、光电感应器、放料工位、测试工位、取料工位、图像传感器、LED光源模块、前端定位气缸、光路终端模块、后端定位气缸，放料工位、测试工位和取料工位前后依次连接，托盘治具位于工位上，托盘治具在计算机的控制下移动到设定工位上并固定，测试工位为一个密闭的暗箱，在放料工位上部暗箱侧面安装有光电传感器阵列，在测试工位内LED光源模块固定在前端定位气缸一端，LED光源模块随前端定位气缸运动，在测试工位内光路终端模块固定在后端定位气缸一端，光路终端模块随后端定位气缸运动，托盘治具正上方的暗箱顶部安置图像传感器。

所述托盘治具为托盘上分布安装右治具和左治具，两个待测工件光导管分别固定在右治具和左治具中。所述每个治具配套有LED光源模块、前端定位气缸、光路终端模块、后端定位气缸。所述右治具和左治具的正上方的暗箱顶部安置左图像传感器和右图像传感器。

所述储料机构单元包括脱脂羊皮传输带和步进电机，光导管可放置在脱脂羊皮传输带上，储料机构位于放料工位，并且在托盘治具的下方。

一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测方法，包括汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***，具体包括如下步骤：

1）两个待测工件光导管由机器手从光导管的生产成型工位转移放置在位于放料工位的托盘的右治具和左治具中；

2）托盘治具在计算机的控制下由放料工位精确移动至测试工位并锁定，光电传感器阵列检测后将信号送入计算机，启动检测，前端定位气缸动作，将LED光源精确定位在光导管的首端面，打开LED光源，LED光源发出的光耦合至光导管的首端面并沿着光导管传输到末端面；同时，后端定位气缸动作，带动光路终端模块精确定位在光导管的末端面，并将光反射回光导管；

3）安置在右治具和左治具上的左图像传感器和右图像传感器采集光导管的图像，并送入计算机内，计算机经过图像处理与分析，从光强、照度同质性和色度三个技术参数判断LED光导的配光质量；

4）检测结束，托盘治具在计算机的控制下由测试工位精确移动至取料工位，机器手进行取料，光电传感器阵列检测机器手动作，如有误动作，并发出警示信号。

本发明的有益效果在于：本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***及方法，采用机器视觉技术从光强、照度同质性和色度三个技术参数综合测量与判断LED光导的配光质量，客观、有效、快速，能够适配光导管成型工艺的生产节拍，实现在线检测；托盘治具的光导管定位、LED光源、光耦合、光传输和光反射完全模拟LED光导型日行灯的装配及工作状态，全真再现了日行灯的配光特性，因此可以采用相对测量原理进行配光质量的检测与判别，测试结构简单合理、维护方便；托盘上分布安装了左、右二个治具，可以同时对二个光导管进行检测，提高了***的工作效率；采用光电传感器阵列探测机器手的放料动作，光电传感器阵列既可作为检测的启动信号，又可作为***的安全防护信号，使***具有较高的智能化和可靠性；采用储料机构单元，冗余机器手的放料操作，缓冲***的检测节拍与放料节拍（或光导管成型工艺生产节拍）的失配故障，提高了***工作的连续性和稳定性。

附图说明

图1为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***托盘治具结构示意图；

图2为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***放料工位示意图；

图3为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***测试工位示意图；

图4为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***取料工位示意图；

图5为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***结构示意图；

图6为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***测试工位定位机构示意图；

图7为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***测试工位图像传感器机构示意图；

图8为本发明汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***储料机构示意图。

具体实施方式

本发明的汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***在结构上主要由托盘治具、光电感应器、放料工位、测试工位、取料工位、图像传感器、LED光源模块、前端定位气缸、光路终端模块、后端定位气缸、储料机构单元等组成。

如图1所示托盘治具结构示意图，汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***的托盘1上分布安装了右治具2和左治具3，两个待测工件光导管4和光导管5由机器手从光导管的生产成型工位转移放置在托盘的左、右治具中，因此***可以同时进行双工件的检测。

汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***的工作状态前后分为放料工位、测试工位和取料工位，分别如图2、3、4所示。

如图5所示汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***结构示意图，汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***的测试工位为一个密闭的暗箱6，7、8、9为光电传感器阵列。

如图6所示测试工位定位机构示意图，当机器手将光导管从生产成型工位转移放置在托盘的左、右治具中后，托盘治具在计算机的控制下由放料工位精确移动至测试工位并锁定。在测试工位，前端定位气缸10动作，将LED光源模块11精确定位在光导管的首端面，打开LED光源，LED光源模块11发出的光耦合至光导管的首端面并沿着光导管传输到末端面；同时，后端定位气缸12动作，光路终端模块13精确定位在光导管的末端面，并将光反射回光导管。

如图6、图7所示测试工位定位机构和图像传感器机构示意图，在测试工位状态，托盘左、右治具的正上方的暗箱顶部设计安置了左图像传感器14和右图像传感器15，计算机通过图像传感器获取光导管的图像，经过图像处理与分析，从光强、照度同质性和色度三个技术参数判断LED光导的配光质量。

检测完毕，前端定位气缸10和后端定位气缸12提升复位，托盘治具从测试工位移动至取料工位，人工取出光导管并通过脚踏开关发出取料完毕信号，托盘治具从取料工位直接移动至放料工位，等待机器手移送待检光导管，准备新一轮测试。

如图5所示，机器手的放料动作由放料工位上部安装在暗箱侧面的光电传感器阵列7、8、9探测。光电传感器阵列既可作为检测的启动信号；又可作为***的安全防护信号，当托盘治具在退回放料工位的过程中，一旦发现有效光电传感器阵列信号，即刻停止运动，防止、避免托盘治具与机器手发生碰撞，使***具有较高的智能化和可靠性。

如图8所示，汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***采用储料机构单元，储料机构位于放料工位，并且在托盘治具的下方。配合前一个生产环节多送料后的储料工位，实际在检测工作中如判断有3对以上的光导位于储料机构后，整个***会报警，请求人工去除后再进行检测。当***处在测试工位或取料工位时，允许出现机器手的误动作放料，暂时将光导管4放置在脱脂羊皮传输带17上，缓冲***的检测节拍与放料节拍（或光导管成型工艺生产节拍）的失配故障，提高了***工作的连续性和稳定性。传输带采用脱脂羊皮可以避免光导管的磨损，传输带由步进电机18驱动；当出现机器手的误动作放料，步进电机18驱动传输带移动一定的距离，以备下一次储料；储料机构单元最多可以允许三次机器手的误动作放料；***计算机通过光电传感器阵列信号检测机器手的误动作放料，并发出警示信号。

Claims (2)

1.一种汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***，包括托盘治具、光电感应器阵列、放料工位、测试工位、取料工位、图像传感器、LED光源模块（11）、前端定位气缸（10）、光路终端模块（13）、后端定位气缸（12），放料工位、测试工位和取料工位前后依次连接，托盘治具位于工位上，托盘治具在计算机的控制下移动到设定工位上并固定，测试工位为一个密闭的暗箱，在放料工位上部暗箱侧面安装有光电传感器阵列（7、8、9），在测试工位内LED光源模块（11）固定在前端定位气缸（10）一端，LED光源模块（11）随前端定位气缸（10）运动，在测试工位内光路终端模块（13）固定在后端定位气缸（12）一端，光路终端模块（13）随后端定位气缸（12）运动，托盘治具正上方的暗箱顶部安置图像传感器，其特征在于，还包括储料机构单元，储料机构单元包括脱脂羊皮传输带和步进电机，光导管放置在脱脂羊皮传输带上，储料机构位于放料工位，并且在托盘治具的下方。

2.权利要求1所述汽车日行灯LED光导配光质量在线检测***的在线测试方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）所述托盘治具为托盘（1）上分布安装右治具（2）和左治具（3），两个待测工件光导管（4、5）由机器手从光导管的生产成型工位转移放置在位于放料工位的托盘（1）的右治具（2）和左治具（3）中；

2）托盘治具在计算机的控制下由放料工位精确移动至测试工位并锁定，光电传感器阵列检测后将信号送入计算机，启动检测，前端定位气缸（10）动作，将LED光源模块（11）精确定位在光导管的首端面，打开LED光源，LED光源模块（11）发出的光耦合至光导管的首端面并沿着光导管传输到末端面；同时，后端定位气缸（12）动作，带动光路终端模块（13）精确定位在光导管的末端面，并将光反射回光导管；

3）安置在右治具（2）和左治具（3）上的左图像传感器（14）和右图像传感器（15）采集光导管的图像，并送入计算机内，计算机经过图像处理与分析，从光强、照度同质性和色度三个技术参数判断LED光导的配光质量；

4）检测结束，托盘治具在计算机的控制下由测试工位精确移动至取料工位，机器手进行取料，光电传感器阵列检测机器手动作，如有误动作，并发出警示信号。