CN103808732A - 基于机器视觉的电容检测***和方法 - Google Patents

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CN103808732A CN201410064017.3A CN201410064017A CN103808732A CN 103808732 A CN103808732 A CN 103808732A CN 201410064017 A CN201410064017 A CN 201410064017A CN 103808732 A CN103808732 A CN 103808732A
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Abstract

本发明涉及一种电容检测***，包括入料口子***、传送带***、光学室***、电气安装箱***，其中光学室包括光学图像采集***、光学室洁净冷却排风***、空气净化FFU***；传送带***包括器件传送带***、器件旋转台；电器安装箱包括***电源池、算法主控子***、运动控制PLC子***；入料口子***包括入料抓取装置、料仓、震料盘以及电容角度调整装置。本发明提供了一种把打包功能与检测***整体整合到一台设备***上实现，节省了设备前端的自动送料以及引脚矫正***，而且避免电容检测后由于搬运放料可能带来的二次伤害，单电容检测效率在40-50个/分钟，电容检效率高达每个电容只需要1.2s，完全可以替代人工检测。

Description

基于机器视觉的电容检测***和方法
技术领域
本发明属于机器视觉领域，特别涉及一种电容检测***和方法。
背景技术
在生产制备过程中，电容的各种缺陷包括：引线棒划伤、套管破裂、起泡、划痕、打痕、铝壳外露、膨胀、反胶塞、胶塞凸起、倾斜、丸棒露出、套管长、套管翻起、封口不良、套管切割不良、胶塞伤、包装脏等问题。机器视觉技术在电容检测领域的仅有个别应用，比如中国专利CN102401800A公开的一种基于机器视觉的高压陶瓷电容器焊接质量在线检测设备，但是该设备不能将上述电容的缺陷检测整合到一台设备***上实现，特别是把打包功能与检测***整体整合到一台设备***上实现。现有技术中，还存在电容检测后由于搬运放料带来的二次伤害，以及单电容检测效率较低的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种可以根据用户需求扩展到其它各种电容电阻电感之类电子器件的外观瑕疵以及尺寸检测的检测***，该***能把多项检测打包功能与检测***整体整合到一台设备***上实现。
本发明提供的一种基于机器视觉的电容检测***，包括入料口子***、传送带***、光学室***、电气安装箱***。
入料口子***包括入料抓取装置、料仓、震料盘以及电容角度调整装置。震料盘的主要作用是通过震料盘的调整，让所有进入震料盘传送带往后级进行传送的电容都实现规则的排放。震料盘包括：料斗、底盘、控制器、直线送料器。震料盘的工作原理：料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内电容，由于受到这种振动，而沿螺旋轨道上升，直到送到出料口。使电容的规则的先水平方向然后竖直方向摆放，便于***进行后续的检测。本发明的入料抓取装置，是通过气抓实现抓取传递待测电容到后续环节。该***通过一个水平汽缸一个竖直汽缸和一个气抓来实现，实现的流程如下：a.***指示水平汽缸运行到原点，竖直气缸下降到最低点，气抓闭合抓取电容；b.竖直气缸上升到最高点，然后水平汽缸运行到最远端；c.气抓松开放下电容，竖直气缸上升到最高点，水平汽缸回归原点；d.下一次抓取循环。
传送带***包括器件传送带***、器件旋转台。器件传送带***用于实现电容的流水测量，按照检测工位主要分为五大部分：入料口部分传送带：完成从震料台到入料口到尺寸测量到容量测量到管脚矫正到入料抓取的传送；侧面瑕疵检测传送带：完成从旋转台之后到侧面从瑕疵检测的传送；底部瑕疵检测传送带：完成底部瑕疵检测传送；管脚瑕疵检测传送带：完成管脚检测传送；顶部瑕疵检测传送带：完成顶部瑕疵检测传送。传送带的控制主要采用步进方式进行：也即是每次移动一个工位，待当前工位的操作完成，再依次进行下一次移动。实现流水操作，提高***的效率。旋转台采用电控旋转台***实现，用于实现待测电容的360度旋转成像，该旋转台采用smc的产品可以简单精确实现任意可控度数的旋转。
光学室包括光学图像采集***、光学室洁净冷却排风***、空气净化FFU***。考虑到机器视觉设备对于环境洁净度的要求，本发明的光学室内部检测***优选的是采用封闭光学室。这样在既保证了成像***对于洁净度的要求的同时，又屏蔽了外部光线环境的影响。
电器安装箱包括***电源池、算法主控子***、运动控制PLC子***。
本发明的运动控制PLC子***实现对于整***的运动***的控制，***中所有运动机构的运行以及图像采集***的曝光控制都由该部分实现。PLC通过专用接口与上层工控机实现通讯。
本发明的算法主控子***包括中央控制CPU***、键盘以及LCD显示、机箱。
本发明的主控子***包括嵌入式平台板、键盘以及LCD显示、机箱；其中嵌入式平台板包括DSP子***、FPGA子***、ARM子***，所述FPGA子***通过EMIF接口与ARM子***互连，所述DSP子***通过HPI接口与ARM子***互连；所述平台还包括第一DDRII存储器、第二DDRII存储器、SRAM存储器，所述FPGA子***与第一DDRII存储器和SRAM存储器互连；所述DSP子***包括2片或2片以上DSP处理器、与FPGA互连的SRIO接口、两片DSP之间互连的SRIO接口、DDR2缓存控制器、EMAC控制模块、DMA直接内存存取模块，所述DDR2缓存控制器连接第二DDRII存储器，所述EMAC控制模块与千兆网PHY相连接，完成与工业相机的通讯。
本发明的术语含义如下：
DSP(Digital Signal Processing)，数字信号处理；
FPGA（Field－Programmable Gate Array），现场可编程门阵列。
GigE Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。
Hub集线器；
HPI（Host-Port Interface）是一个与主机通信的并行接口；
EMIF外部存储器接口；
GPIO（General Purpose Input Output）通用输入/输出接口；
SRAM是英文Static RAM的缩写，即静态随机存储器。
DDR2（Double Data Rate2）SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准。
千兆网PHY，是指1000M的以太网口。
本发明包括器件尺寸判别子***、容量测量子***、电容容性测试***、电容外观瑕疵检测***、合格电容自动打包***、不合格电容分类剔除***、管脚矫正装置子***、侧面瑕疵检测子***、底部瑕疵检测子***、管脚瑕疵检测子***、顶部瑕疵检测子***之中的一种或多种。
器件尺寸判别子***，是用于判别经过角度调整之后的电容的尺寸是否合乎设定的电容规格，以避免混规格电容混入。***包括如下构成：工业相机、光源、光电传感器、剔除机构。实现机理主要是采用一部工业相机采集待测电容的尺寸包括高度与直径是否与预定值吻合，不吻合的自动剔除。从前级震料盘排序出来的电容变成了垂直方向的电容后进入本级***。具体实现过程如下：
a.安放在电容传送带上的光电传感器，检测到电容，光电传感器回传该有效信号到控制***；
b.控制***发出相应的控制信号来控制尺寸判别子***的光源和相机进行数据采集；
c.图像数据回传到图像处理平台；
d.图像处理平台判断当前电容尺寸是否合格；
e.不合格电容在传送带的固定位置被剔除。
本发明的剔除机构，包括自动剔除***包括汽缸、气抓，在电容尺寸测量子***的成像工位后方固定位置设置一个气抓，该气抓根据前级检测结果来进行电容剔除工作，实现过程如下：
a.水平汽缸带动整个***到电容尺寸判断子***的末尾进行电容抓取；
b.不合格电容在水平汽缸走到行程一半时，松开气抓抛弃不合格电容到电容收集箱；
c.合格电容被本子***传递到后续的传送带上。
容量测量子***，主要用于检测待测电容的容量与预先设定值是否吻合，实现的机理是采用通用的电容容量测量模块集成入本***。并且自动剔除不合格的电容。该部分实现的功能需要采用气抓机构配合传送带进行间歇性的移动来进行电容容量测试。测试的主要思路如下：a.电容传送带移动一个工位（每个工位对应一个电容）；b.电容容量测试对应的两个探头安装气抓夹持住当前待测电容的两个管脚；c.气抓等待容量测试完成后自动松开；d.容量不合格电容自动剔除。
管脚矫正装置子***，是通过汽缸对电容管脚的两次不同方向的夹持实现对弯曲管脚的矫正。该部分主要通过两个气动气抓来实现，两个气抓的摆放方向成90度夹角，分别实现水平x轴与水平y轴的夹持运动，来实现对电容引脚的夹持矫正。
侧面瑕疵检测子***，用于检测电容侧面的瑕疵，包括电容标牌的正确性与电容侧面周身的瑕疵检测；本子***由四个主要部分组成：工业相机、光源、激光测量***、旋转台。本部分的工业相机的主要作用是测量电容标牌表示正确性与否，套管破损，包装脏污，以及电容的极性是否正确。该部分实现过程如下：
a.通过旋转台带动电容旋转，相机把电容侧面周圈图像获取到；
b.根据电容标牌上的图像获取标牌内部的字符；
c.进行字符识别获取电容的具体型号；
d.判断当前电容的型号与标牌标示获取的图像是否一致；
e.根据标牌获取的电容极性管脚标示与实际的管脚进行比较；
f.标记记录不合格电容并且按照错误类别分别剔除。
通过获取的电容侧面图像，采用算法处理判断套管的各种破损缺陷例如：套管破、起泡、划痕、铝壳外露、套管长、套管翻起、套管切割不良、外包装脏、电解液外漏等缺项。
激光测量***采用定制的线激光和ccd相机配合组成的***进行电容侧面的缺陷检测，该检测***主要是利用激光对电容侧面的扫描，然后利用ccd相机获取该激光扫描线来获取当前电容的侧面的平整性。该检测方法可以获取的电容缺陷如下：打痕、套管有洞、套管收缩不良。
底部瑕疵检测子***，用于检测电容底部的瑕疵，检测机理是采用工业相机成像采集电容顶部图像，用两部工业相机检测，一部置于所述电容的正上部用于底部平面的图像采集，一部置于与所述电容底部平行的位置，用于检测底部凸起之类的缺陷；包括气抓、竖直气缸、摆动汽缸。本子***可以检测的电容的缺陷如下：胶塞下陷、胶塞倾斜、不通过胶塞孔、无胶塞、反胶塞、胶塞伤、胶塞凸起、丸棒凸、铝壳底部膨胀，该部分实现流程如下：
a.启动手指抓取待测电容；
b.启动手指旋转90度翻转电容底部水平；
c.启动顶部碗光源；
d.启动顶部相机成像；
e.启动侧面相机成像；
f.根据获取的两幅图像分别进行图像后处理；
g.不合格电容按照缺陷分类剔除。
顶部瑕疵检测子***，用两部工业相机检测，一部置于所述电容正上部用于顶部平面的图像采集，一部置于与电容顶部平行的位置，用于检测顶部凸起之类的缺陷。该子***能检测的电容缺陷如下：封口不良缺陷（上封口有间隙、封口处有须状铝屑、横向封口部裂、内毛刺、切削、缺口、无封口、变形、套管长、铝壳变色、铝壳底部膨胀、无铝壳、铝壳底部有伤、防爆阀有孔、部品不良（无防爆阀）、底部铝壳磨痕。该子***的实现较底部和侧部要简单，无需特定的抓取***来实现，该子***的成像***直接装置在传送带上，由传送带的运动配合成像***来进行。传送带的运行采用步进方式（每次运动一个工位）配合光源和相机的曝光成像。算法处理完成后控制自动剔除***按照缺陷类别进行剔除。
本发明还包括人机界面子***、自动装箱子***。
本发明的自动装箱子***实现对于检测合格的电容的自动打包装箱功能，装箱所需要的纸箱需要规格一致，并且有人工手动放入指定位置，在***装箱完毕后由人工手动取走封箱。采用二维运动机构平台实现。打包所需要的纸箱的进入与输出采用传送带实现。自动装箱子***，是根据下述参数进行自动计算来控制运动***的运行尺度参数，（1）单箱支持的电容的层数；（2）每层电容的行数;(3)每层电容的列数;(4)电容的直径以及高度。自动装箱子***的运动流水如下：
a.传送带单步行进传递合格电容到打包***的气抓抓取位置；
b.气抓根据控制***反馈的传送带单步行进，获取电容达到信息；
c.水平电缸回归原点；
d.气抓张开；
e.竖直汽缸下降到最低点；
f.操作者防止电容收纳箱到竖直电缸用于固定的卡位上；
g.操作者给出当前电容的尺寸信息，以及收纳箱单箱支持的电容的层数、每层电容的行数、每层电容的列数；
h.***自动计算出水平电缸x以及水平电缸Y和竖直电缸Z的运行参数；
i.竖直电缸Z运行到***给出的坐标；
j.气抓抓取电容；
k.竖直气缸上升到最高位置；
l.水平电缸X与水平电缸Y自动运行到收纳箱的合适位置：按照先行后列的顺序运行到收纳箱的对应坐标；
m.竖直气缸下降到最低位置，松开气抓；
n.竖直气缸上升到最高位置；
水平电缸X与水平电缸Y自动运行到原点，气抓张开；
o.竖直气缸下降到最低位置；
p.依次完成当前一层的电容的摆放；
q.竖直电缸按照电容高度带动电容收纳箱向下降低到合适的位置；
r.按照上述顺序完成另一层的电容的摆放；
s.***自动计数，判断完成当前的电容的收纳箱的收集，***系提示操作者搬离收纳箱；
t.***等待操作这摆放新的收纳箱，然后进行新的一轮的自动装箱。
本发明的有益效果在于，提供了一种把打包功能与检测***整体整合到一台设备***上实现，节省了设备前端的自动送料以及引脚矫正***，而且避免电容检测后由于搬运放料可能带来的二次伤害，单电容检测效率在40-50个/分钟，电容检效率高达每个电容只需要1.2s，完全可以替代人工检测。
下面结合附图对本发明进行说明，其中“示意图”、“示意框图”，只是作为***整体的一个示意，并不作为设备实现的真实形态，该图的意义主要是对***的整体框架与功能结构的一个了解。具体实现的时候各个子***的排放位置与形态有可能会有差异，但是从设备的功能形态上来看，整体的实现框架应该遵守参照本专利申请的指导。
附图说明
图1.电容检测***总体示意框图；图2.本发明的嵌入式平台板结构示意图；图3.本发明的带有外壳的嵌入式平台板结构示意图；图4.尺寸判别子***示意框图；图5.底部瑕疵判别子***示意框图；图6.管脚瑕疵判别子***示意框图；图7.顶部瑕疵判别子***示意框图；图8.震料台示意框图；图9.电容传送调整工位意框图；图10.不合格电容剔除示意框图；图11.尺寸判别流程图；图12.容量判别流程图；图13.引脚矫正示意图；图14.入料抓取装置示意图；图15.入料抓取控制流程图；图16.FFU控制流程图；图17.侧面瑕疵判别子***示意框图；图18.侧面瑕疵判别子系控制流图；图19.底部瑕疵判别子***运动机构示意框图；图20.底部瑕疵判别子***运动机构控制流图；图21.顶部瑕疵判别子***流程图；图22.自动打包***示意框图；图23、板卡***结构框图。
附图编号：1、工业相机；2、电容；3、光源；4、水平汽缸；5、竖直汽缸；6、气抓；7、侧面相机；8、电容；9、顶部相机；10、碗光源；11-14工业相机；15、侧面相机；16、顶部相机；17、电容；18、嵌入式平台板；19、RS232串口；20、以太网口；21、USB接口；22、UART串口；23、机箱；24、传送带；25、电容收纳箱；26、料斗；27、直线送料器；28、底盘；29、管脚；30、探头；31、旋转台；；32、开关34；33、视频信号VGA接口、电源接口POWER。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，实施例1的电容检测***，包括入料口子***、传送带***、封闭的光学室***、电气安装箱***、人机界面子***、自动装箱子***。其中入料口子***包括料仓、震料盘以及电容角度调整装置；传送带***包括器件传送带***、器件旋转台（smc生产）、入料抓取装置；光学室包括光学图像采集***、光学室洁净冷却排风***、空气净化FFU***；电器安装箱包括***电源池、算法主控子***、运动控制子***。器件传送带***包括五大部分：入料口部分传送带、侧面瑕疵检测传送带、底部瑕疵检测传送带、管脚瑕疵检测传送带、顶部瑕疵检测传送带。
如图8所示，震料盘包括料斗26、底盘28、控制器（未示出）、直线送料器27。
如图4所示，器件尺寸判别子***包括：工业相机1、光源3、光电传感器（未示出）、剔除机构（未示出）。
安放在电容传送带24上的光电传感器（未示出），检测到电容2，光电传感器回传该有效信号到控制***；
控制***发出相应的控制信号来控制尺寸判别子***的光源和相机进行数据采集；
本子***相机的图像数据回传到图像处理平台；
图像处理平台判断当前电容尺寸是否合格；
不合格电容在传送带24的固定位置被剔除。
如图10、11所示，剔除机构是在电容尺寸测量子***的成像工位后方固定位置设置一个气抓6，该气抓根据前级检测结果来进行电容剔除工作具体的实现过程如下：
a.水平汽缸4带动整个***到电容尺寸判断子***的末尾进行电容2抓取；
b.不合格电容在水平汽缸4走到行程一半时，松开气抓6抛弃不合格电容到电容收集箱25；
c.合格电容2被本子***传递到后续的传送带24上。
如图12所示，容量测量子***实现过程为，a.电容传送带24移动一个工位（每个工位对应一个电容）；b.电容容量测试对应的两个探头30安装气抓6夹持住当前待测电容的两个管脚29；c.气抓6等待容量测试完成后自动松开；d.容量2不合格电容自动剔除。由图可见，气抓6闭合的时候，带动容量测试仪的探头和电容管脚接触，气抓张开的时候电容可以顺利通过容量测试对应的气抓6。
如图13所示，管脚矫正装置子***，是通过汽缸对电容管脚的两次不同方向的夹持实现对弯曲管脚的矫正。该部分主要通过两个气动气抓6来实现，两个气抓的摆放方向成90度夹角，分别实现水平x轴与水平y轴的夹持运动，来实现对电容引脚的夹持矫正。其中图13中左边的气抓的两个手指在闭合的时候可以保证电容两个引脚的一个方向的矫正。图13右边的气抓需要在两个电容引脚之间固定一个固定夹持头，用于在气抓闭合的时候可以配合气抓对两个引脚的同时矫正。该部分由于机械设计可以保证电容引脚的正确矫正。两个气抓的开闭控制需要由上位控制***实现，控制***控制电容传送带和汽缸的步进运动，也即是传送带每次运行一个工位后自动停止，等待夹持气缸闭合然后张开后传送带再运行一个工位。
如图17所示，侧面瑕疵检测子***包括工业相机1、光源3、激光测量***（未示出）、旋转台31。该部分实现过程如图18所示：
a.通过旋转台31带动电容2旋转，相机1把电容2侧面周圈图像获取到；
b.根据电容标牌上的图像获取标牌内部的字符；
c.进行字符识别获取电容的具体型号；
d.判断当前电容的型号与标牌标示获取的图像是否一致；
e.根据标牌获取的电容极性管脚标示与实际的管脚进行比较；
f.标记记录不合格电容并且按照错误类别分别剔除。
如图5所示，底部瑕疵检测子***包括两部工业相机和碗光源10，包括气抓6、竖直气缸5、摆动汽缸。一部置于所述电容的正上部用于底部平面的图像采集的顶部相机9，一部置于与所述电容底部平行的位置的侧面相机7，用于检测底部凸起之类的缺陷；本子***可以检测的电容的缺陷如下：胶塞下陷、胶塞倾斜、不通过胶塞孔、无胶塞、反胶塞、胶塞伤、胶塞凸起、丸棒凸、铝壳底部膨胀，结合图19、20所示，该部分实现流程如下：
a.启动手指31抓取待测电容；
b.启动手指31旋转90度翻转电容底部水平；
c.启动顶部碗光源10；
d.启动顶部相机9成像；
e.启动侧面相机7成像；
f.根据获取的两幅图像分别进行图像后处理；
g.不合格电容2按照缺陷分类剔除。
如图7所示，顶部瑕疵检测子***，包括两部工业相机和碗光源10，用两部工业相机检测，一部置于所述电容正上部用于顶部平面的图像采集的顶部相机16，一部置于与电容顶部平行的位置的侧面相机15，用于检测顶部凸起之类的缺陷。该子***能检测的电容缺陷如下：封口不良缺陷（上封口有间隙、封口处有须状铝屑、横向封口部裂、内毛刺、切削、缺口、无封口、变形、套管长、铝壳变色、铝壳底部膨胀、无铝壳、铝壳底部有伤、防爆阀有孔、部品不良（无防爆阀）、底部铝壳磨痕。如图21所示，该子***的实现较底部和侧部要简单，无需特定的抓取***来实现，该子***的成像***直接装置在传送带上，由传送带的运动配合成像***来进行。传送带的运行采用步进方式（每次运动一个工位）配合光源和相机的曝光成像。算法处理完成后控制自动剔除***按照缺陷类别进行剔除。
如图2所示，主控子***包括嵌入式平台板18、键盘以及LCD显示、机箱23；结合图23所示，其中嵌入式平台板18包括DSP子***、FPGA子***、ARM子***，所述FPGA子***通过EMIF接口与ARM子***互连，所述DSP子***通过HPI接口与ARM子***互连；所述平台还包括第一DDRII存储器、第二DDRII存储器、SRAM存储器，所述FPGA子***与第一DDRII存储器和SRAM存储器互连；所述DSP子***包括2片或2片以上DSP处理器、与FPGA互连的SRIO接口、两片DSP之间互连的SRIO接口、DDR2缓存控制器、EMAC控制模块、DMA直接内存存取模块，所述DDR2缓存控制器连接第二DDRII存储器，所述EMAC控制模块与千兆网PHY相连接，完成与工业相机的通讯。
结合图3所示，嵌入式平台板18包括RS232串口19、以太网口20、USB接口21、UART串口22、电源接口POWER34、视频信号VGA接口33、开关32。
如图6所示，管脚矫正装置子***，是通过汽缸对电容管脚的两次不同方向的夹持实现对弯曲管脚的矫正。本子***主要依靠四个相机11、12、13、14环绕采集引线的各个角度的图片然后进行后续处理，该部分的处理机构主要依赖于底部瑕疵测量***的运动机构，抓取电容然后旋转角度，使得本子***可以有效获取电容引线部分的图像。
实施例2
与实施例1不同的是，如图22所示，还包括自动装箱子***，该***根据（1）单箱支持的电容的层数；（2）每层电容的行数;(3)每层电容的列数;(4)电容的直径以及高度。等参数进行自动计算来控制运动***的运行尺度参数。
实施例3
为一种基于机器视觉的电容检测方法，包括：
电容排序步骤，从震料盘垂直方向进入下级***；
器件尺寸判别步骤，该步骤是采用一部工业相机采集待测电容的尺寸包括高度与直径是否与预定值吻合，不吻合的自动剔除；具体实现过程如下：a.安放在电容传送带上的光电传感器，检测到电容，光电传感器回传该有效信号到控制***；b.控制***发出相应的控制信号来控制尺寸判别子***的光源和相机进行数据采集；c.图像数据回传到图像处理平台；d.图像处理平台判断当前电容尺寸是否合格；e.不合格电容在传送带的固定位置被剔除；
进入剔除步骤，包括a.水平汽缸带动整个***到电容尺寸判断子***的末尾进行电容抓取；b.不合格电容在水平汽缸走到行程一半时，松开气抓抛弃不合格电容到电容收集箱；c.合格电容被本子***传递到后续的传送带上；
容量测量子步骤，该步骤需要采用气抓机构配合传送带进行间歇性的移动来进行电容容量测试，包括：a.电容传送带移动一个工位；b.电容容量测试对应的两个探头安装气抓夹持住当前待测电容的两个管脚；c.气抓等待容量测试完成后自动松开；d.容量不合格电容自动剔除；
管脚矫正步骤，是通过汽缸对电容管脚的两次不同方向的夹持实现对弯曲管脚的矫正，该步骤主要通过两个气动气抓来实现，两个气抓的摆放方向成90度夹角，分别实现水平x轴与水平y轴的夹持运动，来实现对电容引脚的夹持矫正；
侧面瑕疵检测步骤，包括a.通过旋转台带动电容旋转，相机把电容侧面周圈图像获取到；b.根据电容标牌上的图像获取标牌内部的字符；c.进行字符识别获取电容的具体型号；d.判断当前电容的型号与标牌标示获取的图像是否一致；e.根据标牌获取的电容极性管脚标示与实际的管脚进行比较；f.标记记录不合格电容并且按照错误类别分别剔除；
底部瑕疵检测步骤，该部分包括：a.启动手指抓取待测电容；b.启动手指旋转90度翻转电容底部水平；c.启动顶部碗光源；d.启动顶部相机成像；e.启动侧面相机成像；f.根据获取的两幅图像分别进行图像后处理；g.不合格电容按照缺陷分类剔除；
顶部瑕疵检测步骤，该步骤无需特定的抓取***来实现，该子***的成像***直接装置在传送带上，由传送带的运动配合成像***来进行，传送带的运行采用步进方式（每次运动一个工位）配合光源和相机的曝光成像，算法处理完成后控制自动剔除***按照缺陷类别进行剔除。
自动装箱步骤，包括
a.传送带单步行进传递合格电容到打包***的气抓抓取位置；
b.气抓根据控制***反馈的传送带单步行进，获取电容达到信息；
c.水平电缸回归原点；
d.气抓张开；
e.竖直汽缸下降到最低点；
f.操作者防止电容收纳箱到竖直电缸用于固定的卡位上；
g.操作者给出当前电容的尺寸信息，以及收纳箱单箱支持的电容的层数、每层电容的行数、每层电容的列数；
h.***自动计算出水平电缸x以及水平电缸Y和竖直电缸Z的运行参数；
i.竖直电缸Z运行到***给出的坐标；
j.气抓抓取电容；
k.竖直气缸上升到最高位置；
l.水平电缸X与水平电缸Y自动运行到收纳箱的合适位置：按照先行后列的顺序运行到收纳箱的对应坐标；
m.竖直气缸下降到最低位置，松开气抓；
n.竖直气缸上升到最高位置；
水平电缸X与水平电缸Y自动运行到原点，气抓张开；
o.竖直气缸下降到最低位置；
p.依次完成当前一层的电容的摆放；
q.竖直电缸按照电容高度带动电容收纳箱向下降低到合适的位置；
r.按照上述顺序完成另一层的电容的摆放；
s.***自动计数，判断完成当前的电容的收纳箱的收集，***系提示操作者搬离收纳箱；
t.***等待操作这摆放新的收纳箱，然后进行新的一轮的自动装箱。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于机器视觉的电容检测***，其特征在于，包括入料口子***、传送带***、光学室***、电气安装箱***，
所述光学室包括光学图像采集***、光学室洁净冷却排风***、空气净化FFU***；
所述传送带***包括器件传送带***、器件旋转台；
所述电器安装箱包括***电源池、算法主控子***、运动控制PLC子***；
所述入料口子***包括入料抓取装置、料仓、震料盘以及电容角度调整装置；
所述电容检测***包括器件尺寸判别子***、容量测量子***、电容容性测试***、电容外观瑕疵检测***、合格电容自动打包***、不合格电容分类剔除***、管脚矫正装置子***、侧面瑕疵检测子***、底部瑕疵检测子***、管脚瑕疵检测子***、顶部瑕疵检测子***之中的一种或多种。
2.如权利要求1所述电容检测***，其特征在于，所述震料盘包括料斗（26）、底盘（28）、控制器、直线送料器（27），所述料斗下面设有脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动；
所述入料抓取装置，通过一个水平汽缸一个竖直汽缸和一个气抓来实现，实现的流程如下：a.***指示水平汽缸运行到原点，竖直气缸下降到最低点，气抓闭合抓取电容；b.竖直气缸上升到最高点，然后水平汽缸运行到最远端；c.气抓松开放下电容，竖直气缸上升到最高点，水平汽缸回归原点；d.下一次抓取循环。
3.如权利要求1所述电容检测***，其特征在于，
所述器件传送带***包括入料口部分传送带：完成从震料台到入料口到尺寸测量到容量测量到管脚矫正到入料抓取的传送；侧面瑕疵检测传送带：完成从旋转台之后到侧面从瑕疵检测的传送；底部瑕疵检测传送带：完成底部瑕疵检测传送；管脚瑕疵检测传送带：完成管脚检测传送；顶部瑕疵检测传送带：完成顶部瑕疵检测传送。
4.如权利要求2所述电容检测***，其特征在于，所述光学室内部检测***采用封闭光学室。
5.如权利要求1所述电容检测***，其特征在于，所述主控子***包括中央控制CPU***、键盘以及LCD显示、机箱。
6.如权利要求2所述的玻璃杯检测***，其特征在于，所述主控子***包括嵌入式平台板、键盘以及LCD显示、机箱；
所述嵌入式平台板包括DSP子***、FPGA子***、ARM子***，所述FPGA子***通过EMIF接口与ARM子***互连，所述DSP子***通过HPI接口与ARM子***互连；所述平台还包括第一DDRII存储器、第二DDRII存储器、SRAM存储器，所述FPGA子***与第一DDRII存储器和SRAM存储器互连；所述DSP子***包括2片或2片以上DSP处理器、与FPGA互连的SRIO接口、两片DSP之间互连的SRIO接口、DDR2缓存控制器、EMAC控制模块、DMA直接内存存取模块，所述DDR2缓存控制器连接第二DDRII存储器，所述EMAC控制模块与千兆网PHY相连接，完成与工业相机的通讯。
7.如权利要求1的电容检测***，其特征在于，所述器件尺寸判别子***，是用于判别经过角度调整之后的电容的尺寸是否合乎设定的电容规格，以避免混规格电容混入，***包括工业相机、光源、光电传感器、剔除机构；所述剔除机构包括自动剔除***包括汽缸、气抓，在电容尺寸测量子***的成像工位后方固定位置设置一个气抓，该气抓根据前级检测结果来进行电容剔除工作。
8.如权利要求1的电容检测***，其特征在于，所述本发明还包括人机界面子***、自动装箱子***，所述自动装箱子***，是根据下述参数进行自动计算来控制运动***的运行尺度参数来实现，1）单箱支持的电容的层数；2）每层电容的行数;3)每层电容的列数;4)电容的直径以及高度。
9.一种基于机器视觉的电容检测方法，其特征在于，包括器件尺寸判别步骤、
电容排序步骤，从震料盘垂直方向进入下级***；
器件尺寸判别步骤，该步骤是采用一部工业相机采集待测电容的尺寸包括高度与直径是否与预定值吻合，不吻合的自动剔除；具体实现过程如下：a.安放在电容传送带上的光电传感器，检测到电容，光电传感器回传该有效信号到控制***；b.控制***发出相应的控制信号来控制尺寸判别子***的光源和相机进行数据采集；c.图像数据回传到图像处理平台；d.图像处理平台判断当前电容尺寸是否合格；e.不合格电容在传送带的固定位置被剔除；
进入剔除步骤，包括a.水平汽缸带动整个***到电容尺寸判断子***的末尾进行电容抓取；b.不合格电容在水平汽缸走到行程一半时，松开气抓抛弃不合格电容到电容收集箱；c.合格电容被本子***传递到后续的传送带上；
容量测量子步骤，该步骤需要采用气抓机构配合传送带进行间歇性的移动来进行电容容量测试，包括：a.电容传送带移动一个工位；b.电容容量测试对应的两个探头安装气抓夹持住当前待测电容的两个管脚；c.气抓等待容量测试完成后自动松开；d.容量不合格电容自动剔除；
管脚矫正步骤，是通过汽缸对电容管脚的两次不同方向的夹持实现对弯曲管脚的矫正，该步骤主要通过两个气动气抓来实现，两个气抓的摆放方向成90度夹角，分别实现水平x轴与水平y轴的夹持运动，来实现对电容引脚的夹持矫正；
侧面瑕疵检测步骤，包括a.通过旋转台带动电容旋转，相机把电容侧面周圈图像获取到；b.根据电容标牌上的图像获取标牌内部的字符；c.进行字符识别获取电容的具体型号；d.判断当前电容的型号与标牌标示获取的图像是否一致；e.根据标牌获取的电容极性管脚标示与实际的管脚进行比较；f.标记记录不合格电容并且按照错误类别分别剔除；
底部瑕疵检测步骤，该部分包括：a.启动手指抓取待测电容；b.启动手指旋转90度翻转电容底部水平；c.启动顶部碗光源；d.启动顶部相机成像；e.启动侧面相机成像；f.根据获取的两幅图像分别进行图像后处理；g.不合格电容按照缺陷分类剔除；
顶部瑕疵检测步骤，该步骤无需特定的抓取***来实现，该子***的成像***直接装置在传送带上，由传送带的运动配合成像***来进行，传送带的运行采用步进方式配合光源和相机的曝光成像，算法处理完成后控制自动剔除***按照缺陷类别进行剔除。
10.如权利要求9所述的电容检测方法，其特征在于，还包括自动装箱子***实现方法：
a.传送带单步行进传递合格电容到打包***的气抓抓取位置；
b.气抓根据控制***反馈的传送带单步行进，获取电容达到信息；
c.水平电缸回归原点；
d.气抓张开；
e.竖直汽缸下降到最低点；
f.操作者防止电容收纳箱到竖直电缸用于固定的卡位上；
g.操作者给出当前电容的尺寸信息，以及收纳箱单箱支持的电容的层数、每层电容的行数、每层电容的列数；
h.***自动计算出水平电缸x以及水平电缸Y和竖直电缸Z的运行参数；
i.竖直电缸Z运行到***给出的坐标；
j.气抓抓取电容；
k.竖直气缸上升到最高位置；
l.水平电缸X与水平电缸Y自动运行到收纳箱的合适位置：按照先行后列的顺序运行到收纳箱的对应坐标；
m.竖直气缸下降到最低位置，松开气抓；
n.竖直气缸上升到最高位置；
水平电缸X与水平电缸Y自动运行到原点，气抓张开；
o.竖直气缸下降到最低位置；
p.依次完成当前一层的电容的摆放；
q.竖直电缸按照电容高度带动电容收纳箱向下降低到合适的位置；
r.按照上述顺序完成另一层的电容的摆放；
s.***自动计数，判断完成当前的电容的收纳箱的收集，***系提示操作者搬离收纳箱；
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