一种自动检测多芯导线散丝的装置

2021-01-10李磊

科技信息·学术版 2021年7期

摘要多芯电缆在航空、航天、电子兵器等领域中是非常常见的电子器件，主要用于复杂信号传输使用。在电缆制造过程中，导线与接插件压接工序前，需要人工将去头芯线穿入接插件压接筒内，考虑压接筒与芯线直径相差不多，同时芯线又是由非常细的镀银铜丝构成，在穿入过程中，铜丝未完全穿入压接筒（散丝）的情况比较常见，是电缆制造过程中的痛点。该不良品不易发现，一旦整机装机完成后，造成损失会非常巨大。本装置主要依赖视觉检测技术、自动化技术设计完成的一套自动检测装置，可方便用于此类多芯导线散丝自动检测，属于电缆制造过程中的检测类设备。

关键词：散丝;电缆;自动化;视觉检测

1 引言

光学与机器视觉检测技术在工业生产中已经得到广泛应用，该技术通常采用镜面接收与反射被检测产品的采集点，由工业相机拍摄采集点，通过对样片的分析研判，以实现对产品的外观或尺寸的检测，在检查过程中采用光源为工业相机补光。

目前存在的问题是，采用镜面只能对被检测产品的一个面或角度进行信息采集，如需多方位对被检测产品进行检测，则需对被检测产品进行翻转，并需要多次拍摄，或采用多个相机或采用多个机位对被检测产品进行拍摄，存在成本高、效率低、占用空间大、操作复杂且样片间的可比性差的缺陷。。

2 检测装置设计

2.1 被检测产品及不良品状态图

上图2.1（a）是压接完成被检测产品（无散丝状态或合格品状态）;（b）是压接完成后散丝状态（不良品状态）产品。

2.2 装置设计图

该装置可以是以工作站的方式存在于设备中，也可以单独设计成为半自动检测设备供操作人员使用，以下展示图2.2是设备中工作站的形式。

该装置主要包括支撑座（1）、旋转机构（2）、棱镜机构（3）及工业相机（4）。

支撑座（1）由底座（11）及滑台缸（12）构成，且滑台缸（12）由调节螺栓（121）限位在底座（11）上平移，滑台缸（12）上设有旋转机构座（122）及扶正机构座（123）。

棱镜机构（3）由棱镜座（31）、反射镜（32）及方形照明光源（33）构成，棱镜座（31）为空心腔体的柱状件，其空心腔体的上方设有与轴线呈45º夹角的镜片座，腔体的下方设有光源座，所述反射镜（32）贴合在镜片座上，照明光源（33）设于光源座内。

旋转机构（2）由旋转架（21）、电机（23）、主动齿轮（24）、被动齿轮（25）、磁性接近开关传感器（26）构成，旋转架（21）上设有开关座、电机座及空心的被动轮轴，电机（23）设于旋转架（21）的电机座上，主动齿轮（24）设于电机（23）的輸出轴上，被动齿轮（25）设于旋转架（21）的被动轮轴上且与主动齿轮（24）啮合，磁性接近开关传感器（26）设于旋转架（21）的开关座上。

棱镜机构（3）经棱镜座（31）固定在被动齿轮（25）上;旋转机构（2）经旋转架（21）设于机架（1）的旋转机构座（122）上;工业相机（4）固定于相机支架。

棱镜机构（3）上棱镜座（31）空心腔体的轴线、旋转机构（2）上被动齿轮（25）的轴线与工业相机（4）的焦点重合。

2.3 装置动作逻辑

在整个装置中，导线穿入（人工穿入或自动穿入）为装置启动检测的起始点，导线穿入状态如下：

上图2.4中，（a）图中显示的是导线穿入检测装置后尾端的状态;（b）图中显示的是导线头端（接插件端）穿入检测装置内状态。导线头端插入深度要求：接插件整个区域在棱镜区域即可，如下图2.5所示

动作流程：

2.4 装置适用范围

该装置归属类别：该设备属于通过光学成像技术和自动化技术实现的一类检测设备;

该装置存在形式：该装置属于电缆生产过程的检测装置，可以一个工站的形式布局于电缆自动化设备中，也可单独制作成一台检测机供操作人员使用;

该装置适用产品：电缆产品、多芯导线压接散丝和回转体类零件外观检测;

该装置衍生产品：此装置可衍生出多方位布局棱镜替代旋转机构，实现散丝的检测。

3 装置可带来的效益