一種自動(dòng)檢測多芯導(dǎo)線散絲的裝置

摘要 ?多芯電纜在航空、航天、電子兵器等領(lǐng)域中是非常常見的電子器件，主要用于復(fù)雜信號(hào)傳輸使用。在電纜制造過程中，導(dǎo)線與接插件壓接工序前，需要人工將去頭芯線穿入接插件壓接筒內(nèi)，考慮壓接筒與芯線直徑相差不多，同時(shí)芯線又是由非常細(xì)的鍍銀銅絲構(gòu)成，在穿入過程中，銅絲未完全穿入壓接筒（散絲）的情況比較常見，是電纜制造過程中的痛點(diǎn)。該不良品不易發(fā)現(xiàn)，一旦整機(jī)裝機(jī)完成后，造成損失會(huì)非常巨大。本裝置主要依賴視覺檢測技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)完成的一套自動(dòng)檢測裝置，可方便用于此類多芯導(dǎo)線散絲自動(dòng)檢測，屬于電纜制造過程中的檢測類設(shè)備。

關(guān)鍵詞：散絲;電纜;自動(dòng)化;視覺檢測

1 引言

光學(xué)與機(jī)器視覺檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)通常采用鏡面接收與反射被檢測產(chǎn)品的采集點(diǎn)，由工業(yè)相機(jī)拍攝采集點(diǎn)，通過對樣片的分析研判，以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的外觀或尺寸的檢測，在檢查過程中采用光源為工業(yè)相機(jī)補(bǔ)光。

目前存在的問題是，采用鏡面只能對被檢測產(chǎn)品的一個(gè)面或角度進(jìn)行信息采集，如需多方位對被檢測產(chǎn)品進(jìn)行檢測，則需對被檢測產(chǎn)品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，并需要多次拍攝，或采用多個(gè)相機(jī)或采用多個(gè)機(jī)位對被檢測產(chǎn)品進(jìn)行拍攝，存在成本高、效率低、占用空間大、操作復(fù)雜且樣片間的可比性差的缺陷。。

2 檢測裝置設(shè)計(jì)

2.1 被檢測產(chǎn)品及不良品狀態(tài)圖

上圖2.1（a）是壓接完成被檢測產(chǎn)品（無散絲狀態(tài)或合格品狀態(tài)）;（b）是壓接完成后散絲狀態(tài)（不良品狀態(tài)）產(chǎn)品。

2.2 裝置設(shè)計(jì)圖

該裝置可以是以工作站的方式存在于設(shè)備中，也可以單獨(dú)設(shè)計(jì)成為半自動(dòng)檢測設(shè)備供操作人員使用，以下展示圖2.2是設(shè)備中工作站的形式。

該裝置主要包括支撐座（1）、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（2）、棱鏡機(jī)構(gòu)（3）及工業(yè)相機(jī)（4）。

支撐座（1）由底座（11）及滑臺(tái)缸（12）構(gòu)成，且滑臺(tái)缸（12）由調(diào)節(jié)螺栓（121）限位在底座（11）上平移，滑臺(tái)缸（12）上設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)座（122）及扶正機(jī)構(gòu)座（123）。

棱鏡機(jī)構(gòu)（3）由棱鏡座（31）、反射鏡（32）及方形照明光源（33）構(gòu)成，棱鏡座（31）為空心腔體的柱狀件，其空心腔體的上方設(shè)有與軸線呈45o夾角的鏡片座，腔體的下方設(shè)有光源座，所述反射鏡（32）貼合在鏡片座上，照明光源（33）設(shè)于光源座內(nèi)。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（2）由旋轉(zhuǎn)架（21）、電機(jī)（23）、主動(dòng)齒輪（24）、被動(dòng)齒輪（25）、磁性接近開關(guān)傳感器（26）構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)架（21）上設(shè)有開關(guān)座、電機(jī)座及空心的被動(dòng)輪軸，電機(jī)（23）設(shè)于旋轉(zhuǎn)架（21）的電機(jī)座上，主動(dòng)齒輪（24）設(shè)于電機(jī)（23）的輸出軸上，被動(dòng)齒輪（25）設(shè)于旋轉(zhuǎn)架（21）的被動(dòng)輪軸上且與主動(dòng)齒輪（24）嚙合，磁性接近開關(guān)傳感器（26）設(shè)于旋轉(zhuǎn)架（21）的開關(guān)座上。

棱鏡機(jī)構(gòu)（3）經(jīng)棱鏡座（31）固定在被動(dòng)齒輪（25）上;旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（2）經(jīng)旋轉(zhuǎn)架（21）設(shè)于機(jī)架（1）的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)座（122）上;工業(yè)相機(jī)（4）固定于相機(jī)支架。

棱鏡機(jī)構(gòu)（3）上棱鏡座（31）空心腔體的軸線、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（2）上被動(dòng)齒輪（25）的軸線與工業(yè)相機(jī)（4）的焦點(diǎn)重合。

2.3 裝置動(dòng)作邏輯

在整個(gè)裝置中，導(dǎo)線穿入（人工穿入或自動(dòng)穿入）為裝置啟動(dòng)檢測的起始點(diǎn)，導(dǎo)線穿入狀態(tài)如下：

上圖2.4中，（a）圖中顯示的是導(dǎo)線穿入檢測裝置后尾端的狀態(tài);（b）圖中顯示的是導(dǎo)線頭端（接插件端）穿入檢測裝置內(nèi)狀態(tài)。導(dǎo)線頭端插入深度要求：接插件整個(gè)區(qū)域在棱鏡區(qū)域即可，如下圖2.5所示

動(dòng)作流程：

2.4 裝置適用范圍

該裝置歸屬類別：該設(shè)備屬于通過光學(xué)成像技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一類檢測設(shè)備;

該裝置存在形式：該裝置屬于電纜生產(chǎn)過程的檢測裝置，可以一個(gè)工站的形式布局于電纜自動(dòng)化設(shè)備中，也可單獨(dú)制作成一臺(tái)檢測機(jī)供操作人員使用;

該裝置適用產(chǎn)品：電纜產(chǎn)品、多芯導(dǎo)線壓接散絲和回轉(zhuǎn)體類零件外觀檢測;

該裝置衍生產(chǎn)品：此裝置可衍生出多方位布局棱鏡替代旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)散絲的檢測。

3 裝置可帶來的效益

針對多芯細(xì)導(dǎo)線散絲產(chǎn)品人工肉眼檢測幾乎無法實(shí)現(xiàn)，裸眼檢測非常容易出現(xiàn)遺漏的問題，即便使用顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)，其檢測效率非常低下，同時(shí)長時(shí)間從事此類檢測工作，對操作人員的眼睛造成的傷害非常大。

使用該自動(dòng)檢測裝置，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線散絲的快速檢測，單根檢測周期小于5s，且該裝置穩(wěn)定性好，誤判率低，可以為公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 總結(jié)

綜上所述，本文重點(diǎn)詳細(xì)介紹了一種可以自動(dòng)檢測多芯導(dǎo)線散絲的裝置，該裝置體積小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，思路新穎，能夠取代人工檢測，具有較好的推廣意義和價(jià)值。

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作者簡介：李磊，1987.09，漢，河北省無極縣，副主任，工程師