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具体实施方式

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为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，为本发明的自动视觉检测系统100的实施例，用以检测产品外观并测量尺寸，包括机台10、进料装置20、机械手30、图像采集装置40、产品修整装置50和工业计算机60，所述工业计算机60放置在所述机台10内部，所述进料装置20、所述机械手30、所述图像采集装置40、所述产品修整装置50均放置在所述机台10上，并分别与所述工业计算机60通信连接。

如图1、图2和图6所示，待测产品200需要预先装载于一治具300，随所述治具300一同进入所述自动视觉检测系统100，所述治具300上设置有一标识301，所述标识301与所述待测产品200及其产品信息唯一对应，所述待测产品200对应的所述产品信息可以包括型号、运用场景、尺寸及公差范围等。在本实施例中所述标识301为二维码，在其他实施例中，所述二维码可替换为条形码，或其他等效的可供机器视觉识别的标识301形式。

如图1和图2所示，所述进料装置20用于将待测产品200传送至所述机械手30附近，并采集所述待测产品200的产品信息，将所述产品信息发送至所述工业计算机60。具体而言，所述进料装置20包括一进料轨道21、位于所述进料轨道21上方的一识别器22和位于所述进料轨道21下游的一超声波清洗装置23和热风干燥装置24。所述进料轨道21用于运送待测产品200。所述识别器22为一扫码器，用于扫描随所述待测产品200一同经过所述识别器22的对应的所述二维码，所述工业计算机60根据所述二维码调取与所述待测产品200相关联的产品信息。所述超声波清洗装置23用于对所述待测产品200除污，所述热风干燥装置24用于干燥经过清洗的所述待测产品200。

如图1和图2所示，所述机械手30为六轴机械手30，用于执行所述工业计算机60发出的操作指令，操作指令包括将所述待测产品200移送至所述产品修整装置50、将所述待测产品200从所述产品修整装置50移送至所述图像采集装置40的检测区域、在进行图像采集过程中改变所述待测产品200的图像采集姿态、以及将所述待测产品200移出检测区域。具体而言，所述机械手30可以采用夹持、负压吸取、磁力吸取等方式取放所述治具300，从而间接取放装载在所述治具300上的所述待测产品200。

如图1和图2所示，所述产品修整装置50用于执行所述工业计算机60发出的修整指令，排除所述待测产品200上妨碍后续图像采集的待修整部位。在本实施例中，由于所述待修整部位的尺寸细微(1毫米以下)，为保证修整的精度，所述产品修整装置50选用激光切割装置。在修整精度要求不高的其他实施例中，所述产品修整装置50可以选用其他修整方式，例如使用机械式刀具切割所述待测产品200。

如图1和图2所示，所述图像采集装置40用于执行所述工业计算机60发出的图像采集指令，采集所述待测产品200处于不同姿态的图像，并将采集到的多个图像发送给所述工业计算机60。所述图像采集装置40具有多个检测区域，每一所述检测区域由一种特定的工业相机41和对应配置的光源42所建立，用于对应检测特定的一种待测产品200，例如所述工业相机41包括定焦的大视野相机、中视野相机、小视野相机，对应用于大尺寸、中尺寸、小尺寸的待测产品200，避免相机变焦及变焦导致的图像采集误差。在所述自动视觉检测系统100运行过程中，取决于所述进料装置20采集到的不同产品信息的数量，所述图像采集装置40可以同时启用多个所述检测区域，以一次同时检测多种待测产品200；也可以仅启用一个所述检测区域，一次仅检测一种待测产品200。

如图1和图3所示，所述工业计算机60，用于接收所述进料装置20发送的所述产品信息，根据所述产品信息确定特定的所述待修整部位和所述图像采集姿态，向所述机械手30发出所述操作指令，令所述机械手30将所述待测产品200从所述进料装置20处移送至所述产品修整装置50，在所述待测产品200在所述产品修整装置50就位后，向所述产品修整装置50发送所述修整指令(例如切除指令)，对需要修整的部位进行修整。排除所述待修整部位之后，所述工业计算机60令所述机械手30将所述待测产品200移送至所述检测区域，再向所述图像采集装置40发送所述图像采集指令，并在图像采集的过程中，令所述机械手30改变所述待测产品200的图像采集姿态，使所述图像采集装置40能够采集到所述待测产品200处于不同姿态时的图像。所述工业计算机60在接收到所述图像采集装置40发送的多个图像后，根据所述图像确认所述待测产品200的外观，外观包括但不限于判定所述待测产品200是否具有毛边、是否具有缺陷、测量相关尺寸等。最后所述工业计算机60记录相关检测数据，并令所述机械手30将完成检测的产品移出所述图像采集装置40所在的所述检测区域。

每完成一次检测流程，所述机械手30自动回归初始位置待命，以便进行下一次检测流程，所述初始位置是指所述工业计算机60对所述机械手30进行运动控制的计算起点，为使所述机械手30准确归位初始位置，避免误差经过多次检测流程积累放大，所述自动视觉检测系统100还具有校准装置(未标号)，所述校准装置与所述工业计算机60通信连接，包括固定在所述机台10上的激光信号发射器(未标号)和设置在所述机械手30上的激光探针(未标号)，当所述探针接收到所述激光信号后，完成所述机械手30的校准。当然，在将所述机械手30所在的坐标与所述图像采集装置40所在的坐标进行关联的过程中，也可以使用所述校准装置。

如图1和图3所示，所述工业计算机60包括一主机61、一显示器62和一输入器63，所述显示器62与所述输入器63均与所述主机61通信连接，所述显示器62和与所述输入器63一体连接，所述输入器63可以为键盘、鼠标或操作手柄等，所述显示器62用于实时展示采集到的图像和相关检测数据，以方便人工监测系统是否正常运行，一旦发现异常，监控人员通过所述输入器63的输入功能对系统进行干预修正。在未图示的其他实施例中，所述显示器62是一触摸屏，兼具输入功能，即所述显示器62与所述输入器63合二为一。

如图4至图8所示，以具有多个电连接器端子201的一段端子料带200作为待测产品200，说明本发明的所述自动视觉检测系统100所采用的自动视觉检测方法。所述端子料带200还具有一载带部202和连接于所述载带部202一侧的多个分支部203，每一所述电连接器端子201通过一个所述分支部203连接所述载带部202，所述载带部202为成型所述端子料带200的金属板材所在的平板状结构。对所述端子料带200的检测，属于抽样检测。在本实施例中，因所述分支部203包括一第一部分203a与一第二部分203b，所述第一部分203a连接所述载带部202且两者位于同一平面，所述第二部分203b连接所述电连接器端子201，所述第一部分203a与所述第二部分203b彼此呈一夹角，使得两者不位于同一平面，且相邻两个所述电连接器端子201之间的间距需满足小型化的趋势下，如此使得任意相邻的两个所述电连接器端子201在至少一个特定的检测视角中(例如，在垂直于所述载带部202所在平面的检测视角中)部分相互重叠(重叠部分如图5中标号X所示)，针对重叠部分所对应需要测试的尺寸大小或对其边缘是否存在毛刺的情况均不能检测，故需要进行修整，便于检测。

在检测开始前，用人工或机器把所述载带部202装载于对应的特定的治具300，所述治具300夹持在所述载带部202，以取得最佳的固定效果，且所述治具300上预先设有与所述端子料带200相关联的二维码，所述二维码中包含有所述端子料带200的产品信息。在后续检测流程中，所述机械手30通过抓取所述治具300来移动所述端子料带200，避免所述机械手30直接接触而损害所述端子料带200，保证检测结果的准确性。

检测流程开始，所述自动视觉检测系统100以图4所示的检测方法400对所述端子料带200进行检测。所述检测方法400包括以下流程步骤：

步骤S401：将所述待测产品200放置在所述进料装置20，所述进料装置20的所述识别器22识别所述待测产品200上的标识301，所述工业计算机60调取与所述标识301相关联的所述待测产品200的产品信息。

步骤S402：所述工业计算机60根据产品信息确定与所述待测产品200相对应的特定的产品修整方案和图像采集方案。

步骤S403：所述工业计算机60向所述机械手30和所述产品修整装置50发送相关指令，所述机械手30将所述待测产品200移至所述产品修整装置50，所述产品修整装置50根据产品修整方案对所述待测产品200进行修整，排除待修整部位。

步骤S404：所述工业计算机60向所述机械手30和所述产品修整装置50发送相关指令，所述机械手30将完成修整的所述待测产品200移至所述图像采集装置40所在的检测区域，所述图像采集装置40根据图像采集方案对完成修整的所述待测产品200进行图像采集，此过程中所述工业计算机60控制所述机械手30操作所述待测产品200，使所述待测产品200处于不同的图像采集姿态，所述图像采集装置40对不同的图像采集姿态进行图像采集。

步骤S405：根据所述图像采集装置40所采集到的图像，所述工业计算机60检测所述待测产品200，且记录检测数据，将检测数据与所述待测产品200的产品信息进行比对，判定是否符合检测要求。

各步骤具体说明如下：

在步骤S401中，所述端子料带200随所述治具300被放置入所述进料装置20，通过所述进料轨道21进入所述自动视觉检测系统100，所述识别器22扫描经过的所述二维码，并将二维码信息发送给所述工业计算机60，所述工业计算机60根据所述二维码调取相关联的所述端子料带200的产品信息。

在步骤S402中，所述工业计算机60据此获知所述待测产品200为特定的一款端子料带200，调用与之匹配的预设的检测程序，所述检测程序中包含了由所述机械手30执行的操作指令、由所述产品修整装置50执行的修整指令(即产品修整方案)、由所述图像采集装置40执行的图像采集指令(即图像采集方案)等。

所述产品信息依靠从所述二维码中得到的一数字钥匙，由所述工业计算机60从预先建立的数据库中索取。

在本实施例中，在扫描过所述二维码之后，对所述端子料带200进行清洗和干燥。所述端子料带200进入到水浴式的超声波清洗装置23中，洗去所述端子料带200表面的油污及其他污垢，避免油污等污垢在后续的图像采集步骤中，导致反光、遮盖等影响图像采集质量的不良影响，保证视觉检测的准确性。完成清洗后，所述端子料带200进入到热风干燥装置24中，干燥清洗过程中附着的水分。在其他实施例中，可以在步骤S401之前就先对所述待测产品200进行清洗和干燥。

完成清洗和干燥后，由于所述端子料带200中任意两个相邻的所述电连接器端子201在特定的检测视角中至少部分相互重叠，直接进行图像采集会影响检测结果，需要先对所述端子料带200进行修整，再进行图像采集。

在步骤S403，所述机械手30执行所述操作指令，抓取所述治具300，将所述端子料带200从所述进料装置20移送至所述产品修整装置50，所述产品修整装置50为一激光切割装置。当所述端子料带200就位后，所述产品修整装置50执行所述修整指令，定时定点地发射激光L来切断预设的所述待修整部位，同时所述机械手30执行该阶段的所述操作指令，令所述端子料带200相对于所述产品修整装置50等距移动，改变所述待测产品200被激光照射的位置，所述产品修整装置50和所述机械手30相互配合，共同完成对所述端子料带200的修整。

所述产品修整方案包括具体的待修整部位和修整方式，如图5至图7所示，在本实施例中，以部分所述分支部203作为所述待修整部位，所述机械手30保持所述载带部202的所在平面与所述产品修整装置50的激光束L垂直，对每相邻三个所述分支部203中的至少一个但少于三个的进行切除，并使激光束L照射在需要切除的所述分支部203的所述第一部分203a处，切除被修整的所述分支部203和与之相连的所述电连接器端子201，增大剩余的所述电连接器端子201之间的间距，使得剩余的所述电连接器端子201不再相互重叠。为方便后续进行图像采集，按照每间隔一个数量的所述分支部203并在所述第一部分203a进行切除的修整方案，剩余的所述电连接器端子201沿所述载带部202等间距排布。

完成修整后，进行步骤S404，所述机械手30执行所述操作指令，将经过修整的所述端子料带200移送至所述图像采集装置40中的预定的检测区域。所述图像采集方案包括预设的需要启用的工业相机41和光源42，还有具体的图像采集姿态，其中所述图像采集姿态根据特定待测产品200的检测标准，预设在所述图像采集方案中。在本实施例中，不同的所述图像采集姿态表现为，所述待测产品200相对于预设的参考系的不同空间角度。如图8所示，所述图像采集装置40执行所述图像采集指令，启用预设的所述工业相机41和所述光源42，并进行图像采集，同时所述机械手30执行该阶段的所述操作指令，改变所述端子料带200在所述工业相机41的视野中的图像采集姿态，所述图像采集装置40和所述机械手30相互配合，共同完成对所述端子料带200不同姿态的图像采集。

完成图像采集后，进行步骤S405，所述图像采集装置40将所采集到的图像发送给所述工业计算机60，所述工业计算机60根据所述图像进行外观检测，包括但不限于判定所述待测产品200是否具有毛边、是否具有缺陷、测量相关尺寸等，同时所述工业计算机60还会将所述图像和相关检测结果输出至所述显示器62，以供人工监测运行状况。最后所述工业计算机60记录相关检测数据，将所述检测数据与所述产品信息中的预设数据进行比对，得出所述端子料带200是否合格的结论。最后所述工业计算机60令所述机械手30将完成检测的所述端子料带200移出所述图像采集装置40所在的检测区域，放置在所述机台10上的一暂存区域，检测流程结束。

所述工业计算机60还能够将所述检测数据与所述二维码进行绑定，并上传至数据库中，以方便对产品质量进行统计及追溯。

完成一次检测流程后，所述工业计算机60向所述校准装置发送校准指令，以使所述机械手30准确回归初始位置，启动所述激光信号发射器和所述探针，并取得所述激光信号发射器和所述探针的位置坐标，所述工业计算机60再根据所述位置坐标向所述机械手30发送指令，令所述机械手30带动所述探针向所述激光信号发射器移动，当所述探针接收到激光信号后，完成校准。完成校准后，所述自动视觉检测系统100可进行下一次检测流程。

通过上述实施例，说明了所述自动视觉检测装置检测一种待测产品200的情况。在其他实施例中，所述自动视觉检测装置能够用来同时检测多种不同的待测产品200，与上述实施例相比，不同之处在于：多种所述待测产品200装载于同一治具300，所述二维码中同时包含多种所述待测产品200的产品信息，所述工业计算机60得到所述产品信息后调用对应的能够同时处理多种所述待测产品200的预设检测程序；在产品修整阶段，所述产品修整装置50和所述机械手30根据所述检测程序依次修整不同的所述待测产品200；在图像采集阶段，所述图像采集装置40同时启用多个检测区域，所述图像采集装置40和所述机械手30根据所述检测程序依次或同时对不同的所述待测产品200进行图像采集；接收到不同所述待测产品200的图像后，所述工业计算机60依次或同时检测这些图像，并分别记录检测数据。

前述实施例中，所述自动视觉检测系统100都根据预设的检测程序执行了产品修整，实际上并非所有实施例都必须执行产品修整。在其他一些实施例中，如果待测产品200本身不会影响图像采集，则无需对进行待测产品200进行修整，“无需修整”的信息会预设在所述二维码所包含的产品信息中，所述工业计算机60会明确得知其正在处理的待测产品200无需进行产品修整，根据所述产品信息所调取的预设的检测程序中也不会包含产品修整步骤。

在另外一些实施例中，预设的产品信息没有明确告知所述工业计算机60是否需要进行产品修整，则在此种情况下使用如图9所示的检测方法400’：

步骤S401’：将所述待测产品200放置在所述进料装置20，所述进料装置20的所述识别器22识别所述待测产品200上的标识301，所述工业计算机60调取与所述标识301相关联的所述待测产品200的产品信息。

步骤S402’：所述工业计算机60根据产品信息确定与所述待测产品200相对应的特定的产品修整方案和图像采集方案。

所述工业计算机60根据步骤S402’的运行结果进行判定步骤C1：所述工业计算机60能否根据产品信息直接获取产品修整方案。

若C1判定为“是”，则后续的检测流程与检测方法400相似，依次包括：S403'：所述工业计算机60向所述机械手30和所述产品修整装置50发送相关指令，所述机械手30将所述待测产品200移至所述产品修整装置50，所述产品修整装置50根据产品修整方案对所述待测产品200进行修整，排除待修整部位；S404'：所述工业计算机60向所述机械手30和所述图像采集装置40发送相关指令，所述机械手30将所述待测产品200移至所述图像采集装置40所在的检测区域，所述图像采集装置40根据图像采集方案对所述待测产品200进行图像采集，此过程中所述工业计算机60控制所述机械手30操作所述待测产品200，使所述待测产品200处于不同的图像采集姿态，所述图像采集装置40对不同的图像采集姿态进行图像采集；S405'：根据所述图像采集装置40所采集到的图像，所述工业计算机60检测所述待测产品200，且记录检测数据，将检测数据与所述待测产品200的产品信息进行比对，判定是否符合检测要求。

若C1判定为“否”，则后续步骤进行S404'，之后所述工业计算机60根据步骤S404’的运行结果进行判定步骤C2：所述工业计算机60根据图像判定是否需要对所述待测产品200进行修整。若C2判定为“是”，则后续步骤依次进行S403'、S404'和S405'，即进行产品修整，再对经过修整的所述待测产品200进行图像采集并最终完成检测。若C2判定为“否”，则后续步骤直接根据C2之前采集的图像进行S405'的检测，跳过S403'和S404'。

本发明所述的自动视觉检测系统及检测方法具有如下有益效果：

(1)在一些实施例中，在进行图像采集之前，所述自动视觉检测系统100能够按照预设的产品修整方案自动对待测产品200进行修整，切除影响检测结果的待修整部位，再进行后续的图像采集和检测。

(2)在一些实施例中，待测产品200不具有预设的产品修整方案，在进行图像检测之前，所述自动视觉检测系统100能够根据图像采集信息指出待修整部位，并能够为监控人员提供编辑设置产品修整方案的功能。

(3)通过将所述待测产品200与所述标识301预先关联，所述自动视觉检测系统100能够通过扫描所述标识301分辨出其正在处理的所述待测产品200，并进一步获取所述待测产品200对应的产品信息，能够根据不同种类所述待测产品200的不同的所述产品信息对应调用不同的检测程序，能够实现一机多用，适配更丰富的应用场景。

(4)所述图像采集装置40具有多种工业相机41和光源42所建立的多个检测区域，能够同时检测多个待测产品200，效率高效。

以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明的专利范围，所以，凡运用本发明说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。