專利名稱：一種橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對汽車前照燈的橢球單元的配光特性進(jìn)行檢測的系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù)：
汽車前大燈采用橢球單元是汽車前照燈總成技術(shù)發(fā)展的趨勢。橢球單元作為新型的遠(yuǎn)光和近光部件目前正逐步得到推廣應(yīng)用，橢球近光前大燈可以大大提高近光燈的發(fā)光效率，特別是在改善配光性能(光的照度、光線分布的均勻性)的同時(shí)又解決了眩目問題。橢球的配光特性決定了汽車前照燈總成的配光性能，因此在裝配之前橢球單元必須經(jīng)過嚴(yán)格的調(diào)校以保證燈光符合標(biāo)準(zhǔn)。橢球單元目前主要包括二大類:HID橢球和LED橢球。在線檢測過程中，針對高端的橢球單元，系統(tǒng)必須配備LIN或CAN協(xié)議總線控制器以調(diào)校其AFS功能。橢球的配光性能在點(diǎn)燈(或開啟)30秒之后才趨于穩(wěn)定，因此在其配光特性的在線檢測過程中必須有一個(gè)30秒的預(yù)熱階段,而真正的光檢時(shí)間大約在6 12秒(如果兼功能則有AFS,光檢時(shí)間大約在15 25秒)，可見如果按照預(yù)熱、光檢這種順序單一的檢測模式，效率是極其底下的，直接影響汽車前照燈總成裝配流水線的生產(chǎn)效率，完全不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。所以開發(fā)和研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多工位橢球預(yù)熱、光檢系統(tǒng)，準(zhǔn)確調(diào)校在線生產(chǎn)的汽車前大燈橢球的配光特性是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是提高橢球配光特性在線檢測水平和效率的唯一途徑，也是目前車燈制造行業(yè)急待解決的項(xiàng)目，同時(shí)可以促進(jìn)我國汽車工業(yè)相關(guān)車燈配光在線檢測技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展與 創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多工位橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，可以在檢測過程中實(shí)現(xiàn)一個(gè)工位進(jìn)行光檢的同時(shí)多個(gè)工位預(yù)熱，解決了預(yù)熱檢測單一模式的檢測效率過低的問題，大大提高了橢球單元配光特性的檢測效率。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，用于對汽車前照燈的橢球單元的配光特性進(jìn)行檢測，包括轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤包含一個(gè)取放工位、一個(gè)光檢工位和至少一個(gè)預(yù)熱工位，用于放置多個(gè)橢球單元，具有這樣的特征，還包括:轉(zhuǎn)動(dòng)部，包含伺服放大器和伺服電機(jī)，用于控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)；定位鎖定部，包含接近開關(guān)組、設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的復(fù)數(shù)個(gè)位置編碼螺栓組、定位氣缸、定位銷，用于定位并鎖定轉(zhuǎn)盤；取放部，包含單向電動(dòng)氣閥、卡爪氣缸、氣嘴和轉(zhuǎn)盤上的卡爪氣口以及卡爪，用于取放橢球單兀；光檢信號發(fā)射部，包含LIN控制器、CAN控制器和電插插頭,用于向橢球單兀發(fā)出AFS控制信號；光型收集部，包含凸透鏡、成像屏和攝像頭，用于獲取橢球單元的光型分布圖像；以及控制部，包含工控機(jī)以及與該工控機(jī)連接的數(shù)字I/O卡，用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)部、定位鎖定部、取放部、光檢信號發(fā)射部和光形收集部，并分析光型分布圖像，得到配光特性的檢測結(jié)果，其中，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位孔。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:其中，接近開關(guān)組中接近開關(guān)數(shù)與位置編碼螺栓組中位置編碼螺栓數(shù)相同，且接近開關(guān)數(shù)與轉(zhuǎn)盤的工位數(shù)相對應(yīng)。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:其中，工控機(jī)控制伺服放大器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:其中，接近開關(guān)組與位置編碼螺栓組構(gòu)成不同的狀態(tài)信號來識別轉(zhuǎn)盤的分度位置并向工控機(jī)發(fā)出位置信號，工控機(jī)接收到特定位置信號時(shí)控制定位氣缸，使定位銷插入最接近的定位孔來鎖定轉(zhuǎn)盤，當(dāng)光檢完畢時(shí)，工控機(jī)控制定位鎖定部對轉(zhuǎn)盤解鎖。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:其中，工控機(jī)控制卡爪氣缸,使氣嘴插入卡爪氣口，并控制打開單向電動(dòng)氣閥向卡爪氣口中導(dǎo)入壓縮空氣，卡爪在氣壓的作用下松開。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:其中，工控機(jī)分別連接LIN控制器和CAN控制器，并都進(jìn)一步連接到電插插頭上，向橢球單元發(fā)出AFS控制信號，橢球單元接收AFS控制信號后發(fā)出的光束通過凸透鏡投射在成像屏上，攝像頭獲取成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回工控機(jī)。進(jìn)一步，本發(fā)明的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征:還包括告知部,其中，告知部包含安全光幕投光器和安全光幕受光器，用于感應(yīng)進(jìn)入安全光幕保護(hù)區(qū)域的其他物體，并向工控機(jī)發(fā)出感應(yīng)信號，工控機(jī)接收感應(yīng)信號并控制轉(zhuǎn)動(dòng)部停止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，本發(fā)明的利用橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法，還可以具有這樣的特征，包括以下步驟:伺服放大器接受工控機(jī)的指令信息，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)盤到達(dá)特定位置后，工控機(jī)控制定位鎖定部鎖定轉(zhuǎn)盤；工控機(jī)控制取放部從取放工位的夾具上取出已檢測完畢的橢球單元，放入待預(yù)熱橢球單元后，電動(dòng)單向氣閥和卡爪氣缸復(fù)位，卡爪恢復(fù)收緊狀態(tài)，緊固待預(yù)熱橢球單元；工控機(jī)控制光檢信號發(fā)射部向當(dāng)前光檢工位上的待檢橢球單元發(fā)出AFS控制信號；待檢橢球單元接收工控機(jī)發(fā)出的AFS控制信號，攝像頭獲取所成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回給工控機(jī)，工控機(jī)依據(jù)光形分布圖像的特征進(jìn)行分析，完成橢球配光性能的檢測；光檢結(jié)束后，工控機(jī)控制電插氣缸使電插插頭退出電插插座；工控機(jī)控制定位氣缸，使得定位銷從定位孔中退出，解除轉(zhuǎn)盤鎖定，轉(zhuǎn)盤由工控機(jī)控制繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到下一工位，進(jìn)行下一循環(huán)的檢測。發(fā)明的作用與效果本發(fā)明涉及的多工位橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，含有一個(gè)取放工位、一個(gè)光檢工位和至少一個(gè)預(yù)熱工位，可以在檢測過程中實(shí)現(xiàn)一個(gè)工位進(jìn)行光檢的同時(shí)多個(gè)工位進(jìn)行預(yù)熱，解決了傳統(tǒng)的預(yù)熱檢測單一模式檢測方法的效率過低的問題，大大提高了橢球單元配光特性的檢測 效率，解決了目前車燈制造行業(yè)急待解決的問題。


圖1為本實(shí)施例的轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)控制圖；圖3為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的檢測流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)包括:用于放置橢球單元的轉(zhuǎn)盤，控制轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部，用于取燈和放燈的取放部，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)精確控制轉(zhuǎn)盤的位置并進(jìn)行鎖定的定位鎖定部，為橢球單元供電的供電部，向橢球單元發(fā)出AFS控制信號的光檢信號發(fā)射部，獲取橢球單元 的光型分布圖像的光型收集部，提供安全防護(hù)的告知部，以及控制部，用于控制取放部、轉(zhuǎn)動(dòng)部、定位鎖定部、供電部、光檢信號發(fā)射部、光形收集部和告知部，并分析所述光型分布圖像，得到所述配光特性的檢測結(jié)果。 其中，控制部包含IPC-6608工業(yè)用控制計(jì)算機(jī)(以下簡稱為工控機(jī))以及與該工控機(jī)連接的數(shù)字I/o卡。圖1是本實(shí)施例中橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在轉(zhuǎn)盤I上:在轉(zhuǎn)盤I中心周圍均勻分布六個(gè)工位，以順時(shí)針方向依次為工位a 工位f ;六個(gè)固定待測試的橢球單元的夾具2a 2f ;六個(gè)電插插座3a 3f ;以及六個(gè)集電靴對4a 4f。每個(gè)工位分別配套一個(gè)夾具2、一個(gè)電插插座3和一個(gè)集電靴對4。夾具上的橢球單元可以通過該夾具所配套的電插插座3或集電靴對4供電。工位a為光檢工位，工位b 工位e為預(yù)熱工位，工位f為取放工位。轉(zhuǎn)盤I在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中依次經(jīng)歷放燈(工位f)，預(yù)熱(工位e 工位b)，以及光檢(工位a)，最終進(jìn)行取燈(回到工位f)，完成一個(gè)循環(huán)，同時(shí)檢測完的橢球單元從夾具2f上被取出后，工位f的夾具2f上會再次放入下一個(gè)橢球單元，進(jìn)入下一個(gè)檢測循環(huán)。圖2為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)控制圖；圖3為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部包含伺服放大器19、伺服電機(jī)20、同步帶22和主軸21，用于控制轉(zhuǎn)盤I轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，如圖2、圖3所示，系統(tǒng)基座28和轉(zhuǎn)盤I平行設(shè)置，主軸21水平放置并穿過系統(tǒng)基座28和轉(zhuǎn)盤1，通過同步帶22連接伺服電機(jī)20，伺服電機(jī)20再連接ASD-A0721-AB伺服放大器19，并進(jìn)一步通過RS-232總線連接到工控機(jī)上。伺服放大器19設(shè)定為位置控制模式，伺服放大器19接收系統(tǒng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的指令信息控制伺服電機(jī)20驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的定位鎖定部中的定位單元包括一組接近開關(guān)組18和設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的多組位置編碼螺栓組5。在本實(shí)施例中，設(shè)接近開關(guān)組18中接近開關(guān)數(shù)為n，則需2n>工位數(shù)，在本實(shí)施例中工位數(shù)為六，因此接近開關(guān)組中接近開關(guān)的數(shù)量設(shè)定為三，從而每個(gè)工位所對應(yīng)的的位置編碼螺栓組5中位置編碼螺栓的數(shù)量也為三。如圖1、圖2、圖3所示，轉(zhuǎn)盤I上的六個(gè)夾具一側(cè)都分別設(shè)置了一組數(shù)量為三個(gè)的位置編碼螺栓5a 5f，其與系統(tǒng)基座上LR12BF02DNR接近開關(guān)組18可以構(gòu)成不同的狀態(tài)信號，進(jìn)而識別轉(zhuǎn)盤位置并判斷轉(zhuǎn)盤I是否準(zhǔn)確處于工位的幾何分度位置，并向工控機(jī)發(fā)出位置信號。本實(shí)施例的檢測系統(tǒng)的定位鎖定部中的鎖定單元包括定位氣缸U、定位銷10和定位孔9，用于精確定位并鎖定轉(zhuǎn)盤I。轉(zhuǎn)盤I中每個(gè)工位都設(shè)置了對應(yīng)的定位孔9a 9f，當(dāng)轉(zhuǎn)盤到達(dá)指定位置時(shí)，工控機(jī)接收到特定位置信號，通過數(shù)字I/O卡控制定位氣缸11，定位銷10插入轉(zhuǎn)盤I上的當(dāng)前定位孔9d來鎖定轉(zhuǎn)盤1，保證工位的位置精度，從而消除定位誤差帶來的光檢測量誤差。當(dāng)光檢完畢時(shí)，工控機(jī)控制所述定位鎖定部，使定位銷10從定位孔9d中退出，對所述轉(zhuǎn)盤I解鎖。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的取放部包含單向電動(dòng)氣閥15、卡爪氣缸14和轉(zhuǎn)盤上的卡爪氣口 12以及卡爪6，用于在取放工位上取放橢球單元。在本實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖3所示，轉(zhuǎn)盤I的六個(gè)夾具2a 2f里分別設(shè)置了卡爪6a 6f，用于緊固橢球單元?？ㄗ?a 6f在自由狀態(tài)時(shí)處于收緊狀態(tài)，當(dāng)工位f處進(jìn)行取燈或放燈操作時(shí)，工控機(jī)通過數(shù)字I/O控制卡爪氣缸14，使氣嘴13插入卡爪氣口 13，并控制打開電動(dòng)單向氣閥15向卡爪氣口 12中導(dǎo)入壓縮空氣，使卡爪6f在氣壓的作用下松開，進(jìn)行取燈或放燈操作，當(dāng)取燈或放燈動(dòng)作完成后，復(fù)位電動(dòng)單向氣閥15和卡爪氣缸14，使卡爪6f恢復(fù)收緊狀態(tài)，以緊固橢球單元。本發(fā)明的檢測 系統(tǒng)的供電部包含為預(yù)熱工位供電的預(yù)熱供電單元、為光檢工位供電的光檢供電單元以及在檢測橢球單元時(shí)供電的點(diǎn)燈供電單元，三個(gè)單元分別單獨(dú)供電。在本實(shí)施例中，如圖1、圖2、圖3所示，轉(zhuǎn)盤I上六個(gè)夾具2a 2f—側(cè)都分別設(shè)置了對應(yīng)的集電靴對4a 4f,每個(gè)集電靴對4a 4f的末端都有一個(gè)導(dǎo)電滾輪7a 7f,可以隨轉(zhuǎn)盤I 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，集電靴對4通過滾輪7與系統(tǒng)基座28上的集電環(huán)8以線接觸連接方式獲取供電并提供給對應(yīng)夾具2上待檢的橢球單元進(jìn)行預(yù)熱。集電環(huán)8分為A、B 二段，相鄰的光檢工位a和預(yù)熱工位f之間不需要供電，所以不需要設(shè)置集電環(huán)8。集電環(huán)A段對應(yīng)于順時(shí)針方向的工位a b,集電環(huán)B段對應(yīng)于順時(shí)針方向的預(yù)熱工位b f。工控機(jī)通過數(shù)字I/O卡連接第一固態(tài)繼電器并進(jìn)一步連接到集電環(huán)B段，控制預(yù)熱供電單元，工控機(jī)通過數(shù)字I/O卡連接第二固態(tài)繼電器并進(jìn)一步連接到集電環(huán)A段，控制光檢供電單元，工控機(jī)連接到電插氣缸16，工控機(jī)通過數(shù)字I/O卡連接第三固態(tài)繼電器并進(jìn)一步連接到電插插頭17。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過數(shù)字I/O卡控制電插氣缸16使電插插頭17插入電插插座3a,控制點(diǎn)燈供電單元的供電，另外，三個(gè)固態(tài)繼電器分別連接到一個(gè)總開關(guān)電源。打開總開關(guān)電源后，在預(yù)熱工位，橢球單元通過其夾具2對應(yīng)的集電靴對4及集電環(huán)B段獲得供電進(jìn)行預(yù)熱；當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)熱工位b轉(zhuǎn)換到光檢工位a的過程中，集電靴滾輪7與集電環(huán)8的線接觸結(jié)構(gòu)使得橢球單元在瞬間由集電環(huán)B段和集電環(huán)A段同時(shí)供電，達(dá)到了預(yù)熱工位b與光檢工位a的無間斷點(diǎn)燈供電切換。在光檢工位，橢球單元由集電環(huán)A段供電切換至電插供電，然后進(jìn)行常規(guī)的配光特性檢測。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的光檢信號發(fā)射部包括LIN控制器、CAN控制器以及電插插頭。在本實(shí)施例中，如圖2、圖3所示，工控機(jī)通過USB接口分別與N1-8476LIN總線控制器和N1-8473CAN總線控制器連接，并都進(jìn)一步連接到電插插頭17上，當(dāng)橢球單元進(jìn)入光檢工位時(shí)，工控機(jī)向橢球單元發(fā)出AFS控制信號。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的光型收集部包含凸透鏡25、成像屏24和攝像頭23。在本實(shí)施例中，如圖2、圖3所示，工控機(jī)通過IEEE1394適配卡與AVTF504C攝像頭23連接。橢球單元接收工控機(jī)發(fā)出的AFS控制信號后，其發(fā)出的光束通過凸透鏡25投射在成像屏24上，此時(shí)攝像頭23獲取成像屏24上的橢球光形分布圖像并傳回給工控機(jī)，工控機(jī)依據(jù)光形分布圖像的特征進(jìn)行分析，得到所述配光特性的檢測結(jié)果。如圖2、圖3所示，告知部包括安全光幕投光器26和安全光幕受光器27。在本實(shí)施例中，工控機(jī)通過數(shù)字I/O卡連接安全光幕受光器27。受光器用于感應(yīng)進(jìn)入安全光幕保護(hù)區(qū)的操作人員或其它異物，并即刻發(fā)出感應(yīng)信號給工控機(jī)，工控機(jī)接收到感應(yīng)信號后同時(shí)輸出停止控制信號，停止轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)，保護(hù)操作人員與系統(tǒng)設(shè)備的安全。圖4為本實(shí)施例的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)的檢測流程圖。如圖4所示，本實(shí)施例的檢測系統(tǒng)的工作流程包括:狀態(tài)自檢與初始化、轉(zhuǎn)盤工位轉(zhuǎn)換、定位銷鎖定轉(zhuǎn)盤、取燈放燈、光檢、電插退出以及定位銷退出。在本實(shí)施例中，橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)首先進(jìn)行狀態(tài)自檢與初始化，使伺服電機(jī)、卡爪等復(fù)原到原始狀態(tài)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)到幾何分度位置。

伺服放大器設(shè)定為位置控制模式，接受工控機(jī)的指令信息，控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上每一個(gè)工位向下一個(gè)對應(yīng)的工位移動(dòng)。三個(gè)接近開關(guān)與相對應(yīng)的三個(gè)位置編碼螺栓構(gòu)成不同的狀態(tài)信號，精確識別轉(zhuǎn)盤位置，斷轉(zhuǎn)盤是否準(zhǔn)確處于工位的幾何分度位置。轉(zhuǎn)盤I中每個(gè)工位設(shè)置了對應(yīng)的定位孔，當(dāng)轉(zhuǎn)盤到達(dá)指定的位置時(shí)，工控機(jī)控制定位氣缸，使定位銷插入最接近的工位所配套的定位孔鎖定轉(zhuǎn)盤，保證工位的位置精度從而消除定位誤差帶來的光檢測量誤差。工控機(jī)啟動(dòng)取放燈信號,控制卡爪氣缸,使氣嘴插入卡爪氣口，同時(shí)工控機(jī)控制打開電動(dòng)單向氣閥，通過氣嘴向卡爪氣口中導(dǎo)入壓縮空氣，使取放工位上的卡爪在氣壓的作用下松開，從夾具上取出檢測完畢的橢球單元后，再放入待預(yù)熱橢球單元，取燈放燈操作后，電動(dòng)單向氣閥和卡爪氣缸復(fù)位，卡爪恢復(fù)收緊狀態(tài)，緊固待預(yù)熱橢球單元。工控機(jī)控制取放部從取放工位的夾具上取出已檢測完畢的橢球單元，放入待預(yù)熱橢球單元后，電動(dòng)單向氣閥和卡爪氣缸復(fù)位，卡爪恢復(fù)收緊狀態(tài)，緊固待預(yù)熱橢球單元。工控機(jī)啟動(dòng)光檢信號，工控機(jī)控制電插氣缸，使得電插插頭插入電插插座，光檢工位的橢球單元由集電環(huán)A切換至電插供電，工控機(jī)通過與電插插頭相連接的LIN控制器或CAN控制器，向光檢工位上的待檢橢球單元發(fā)出AFS控制信號。工控機(jī)控制光檢信號發(fā)射部向當(dāng)前光檢工位上的待檢橢球單元發(fā)出AFS控制信號。檢橢球單元接收工控機(jī)發(fā)出的AFS控制信號后，發(fā)出的光束通過凸透鏡投射在成像屏上，攝像頭獲取成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回給工控機(jī)，工控機(jī)依據(jù)光形分布圖像的特征進(jìn)行分析，完成橢球配光性能的檢測。待檢橢球單元接收工控機(jī)發(fā)出的AFS控制信號，攝像頭獲取所成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回給工控機(jī)，工控機(jī)依據(jù)光形分布圖像的特征進(jìn)行分析，完成橢球單元配光性能的檢測。光檢結(jié)束后，工控機(jī)控制電插氣缸，使得電插插頭退出電插插座。工控機(jī)控制定位氣缸，使得定位銷從定位孔中退出，解除轉(zhuǎn)盤鎖定，轉(zhuǎn)盤由工控機(jī)控制繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到下一工位，進(jìn)行下一循環(huán)的檢測。在檢測過程中，當(dāng)有操作人員或其它異物進(jìn)入安全光幕保護(hù)區(qū)時(shí)，安全光幕受光器即刻發(fā)出信號給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)同時(shí)輸出控制信號停止轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)，保護(hù)操作人員與系統(tǒng)設(shè)備的安全。實(shí)施例的作用與效果本實(shí)施例涉及的六工位橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，含有一個(gè)光檢工位、一個(gè)取放工位和四個(gè)預(yù)熱工位，可以在檢測過程中實(shí)現(xiàn)一個(gè)工位進(jìn)行光檢的同時(shí)四個(gè)工位進(jìn)行預(yù)熱，解決了傳統(tǒng)的預(yù)熱檢測單一模式檢測方法的效率過低的問題，大大提高了橢球單元配光特性的檢 測效率。
權(quán)利要求
1.一種橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，用于對汽車前照燈的橢球單元的配光特性進(jìn)行檢測，包括轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤包含一個(gè)取放工位、一個(gè)光檢工位和至少一個(gè)預(yù)熱工位，用于放置多個(gè)所述橢球單元，其特征在于，還包括: 轉(zhuǎn)動(dòng)部，包含伺服控制器和伺服電機(jī)，用于控制所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)； 定位鎖定部，包含接近開關(guān)組、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤上的復(fù)數(shù)個(gè)位置編碼螺栓組、定位氣缸、定位銷，用于定位并鎖定所述轉(zhuǎn)盤； 取放部，包含單向電動(dòng)氣閥、卡爪氣缸、氣嘴和所述轉(zhuǎn)盤上的卡爪氣口以及卡爪，用于取放所述橢球單元； 光檢信號發(fā)射部，包含LIN控制器、CAN控制器和電插插頭,用于向所述橢球單兀發(fā)出AFS控制信號； 光型收集部，包含凸透鏡、成像屏和攝像頭，用于獲取所述橢球單元的光型分布圖像；以及 控制部，包含工控機(jī)以及與該工控機(jī)連接的數(shù)字I/O卡，用于控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)部、定位鎖定部、取放部、 光檢信號發(fā)射部和光形收集部，并分析所述光型分布圖像，得到所述配光特性的檢測結(jié)果， 其中，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)定位孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述接近開關(guān)組中接近開關(guān)數(shù)與所述位置編碼螺栓組中位置編碼螺栓數(shù)相同，且所述接近開關(guān)數(shù)與所述轉(zhuǎn)盤的工位數(shù)相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述工控機(jī)控制所述伺服放大器驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述接近開關(guān)組與所述位置編碼螺栓組構(gòu)成不同的狀態(tài)信號來識別所述轉(zhuǎn)盤的分度位置并向所述工控機(jī)發(fā)出位置信號， 所述工控機(jī)接收到特定位置信號時(shí)控制所述定位氣缸，使所述定位銷插入最接近的所述定位孔來鎖定所述轉(zhuǎn)盤， 當(dāng)光檢完畢時(shí)，工控機(jī)控制所述定位鎖定部對所述轉(zhuǎn)盤解鎖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述工控機(jī)控制所述卡爪氣缸，使所述氣嘴插入所述卡爪氣口，并控制打開所述單向電動(dòng)氣閥向所述卡爪氣口中導(dǎo)入壓縮空氣， 所述卡爪在氣壓的作用下松開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 其中，所述工控機(jī)分別連接所述LIN控制器和所述CAN控制器，并都進(jìn)一步連接到所述電插插頭上，向所述橢球單元發(fā)出所述AFS控制信號， 所述橢球單元接收所述AFS控制信號后發(fā)出的光束通過所述凸透鏡投射在所述成像屏上， 所述攝像頭獲取所述成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回所述工控機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，其特征在于: 還包括告知部，其中，所述告知部包含安全光幕投光器和安全光幕受光器，用于感應(yīng)進(jìn)入安全光幕保護(hù)區(qū)域的其他物體，并向所述工控機(jī)發(fā)出感應(yīng)信號， 所述工控機(jī)接收所述感應(yīng)信號并發(fā)出停止信號，控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)部停止所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟: 所述伺服放大器接受所述工控機(jī)的指令信息，驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述轉(zhuǎn)盤到達(dá)特定位置后，所述工控機(jī)控制定位鎖定部鎖定所述轉(zhuǎn)盤； 所述工控機(jī)控制所述取放部從所述取放工位的夾具上取出已檢測完畢的橢球單元，放入待預(yù)熱橢球單元后，所述電動(dòng)單向氣閥和所述卡爪氣缸復(fù)位，所述卡爪恢復(fù)收緊狀態(tài)，緊固所述待預(yù)熱橢球單元； 所述工控機(jī)控制光檢信號發(fā)射部向當(dāng)前所述光檢工位上的待檢橢球單元發(fā)出所述AFS控制信號； 所述待檢橢球單元接收所述工控機(jī)發(fā)出的所述AFS控制信號，所述攝像頭獲取所述成像屏上的橢球光形分布圖像并傳回給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)依據(jù)所述光形分布圖像的特征進(jìn)行分析，得到所述配光特性的檢測結(jié)果； 光檢結(jié)束后，所述工控機(jī)控制所述電插氣缸使所述電插插頭退出電插插座； 所述工控機(jī)控制所述 定位氣缸，使得所述定位銷從所述定位孔中退出，解除所述轉(zhuǎn)盤鎖定，所述轉(zhuǎn)盤由所述工控機(jī)控制繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到下一工位，進(jìn)行下一循環(huán)的檢測。
全文摘要
一種橢球單元配光特性檢測系統(tǒng)，包括用于放置多個(gè)所述橢球單元的轉(zhuǎn)盤，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)部，包含伺服控制器、伺服電機(jī)和主軸；定位鎖定部，包含接近開關(guān)組、轉(zhuǎn)盤上的位置編碼螺栓組和定位氣缸、定位銷、轉(zhuǎn)盤上的定位孔；取放部，包含單向電動(dòng)氣閥、卡爪氣缸、氣嘴和轉(zhuǎn)盤上的卡爪氣口以及卡爪；光檢信號發(fā)射部，包含LIN控制器、CAN控制器和電插插頭；光型收集部，包含凸透鏡、成像屏和攝像機(jī)，用于獲取橢球單元的光型分布圖像；以及控制部，包含工控機(jī)以及與該工控機(jī)連接的數(shù)字I/O卡，用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)部、定位鎖定部、取放部、光檢信號發(fā)射部和光形收集部，并分析光型分布圖像，得到配光特性的檢測結(jié)果。
文檔編號G01M11/06GK103234737SQ20131015029
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者戴曙光, 穆平安, 金晅宏 申請人:上海理工大學(xué)