本发明涉及信息,特别是涉及一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法、装置与系统。
背景技术:
1、电连接器是电气线路互联系统的核心组件,其作用是简化飞机、船舶、高铁等高端装备的电气线路连接,增加系统连通性,为连接提供便捷性,实现连接组件解耦。插针是实现电连接器互联的核心组件,其压接质量直接关系到电线电缆的通电质量和运行稳定性,因此在插针生产和电连接器插接过程中对插针压接质量进行检查,确保其质量符合要求极为重要。
2、大部分插针都是微型零件,其直径最小仅为0.5mm左右,其待检区域或处于微型孔洞中,或处于尺寸小于1mm的狭长边缘,且每个电连接器所需插针数量较多,最多可达128个,这给其质量检查带来了极大挑战。
3、针内压线状态和线芯裸露长度符合性是插针压接质量检查的两个关键检查点。针内压线状态检查是检查线缆线芯是否全部插入针内,需在特定位置、直径一般小于2mm的插针观察孔区域进行检查;线芯裸露长度符合性检查是检查线芯裸露长度是否在规定长度内(一般小于1mm),在插针尾部区域进行检查。目前这两个检查点都高度依赖人工使用放大镜进行检查,操作非常不方便,大批量插针检查的效率很低,且易造成作业人员视觉疲劳,极其容易发生错检漏检等问题。
4、当前,深度学习、计算机视觉、增强现实等技术快速发展,其在制造质量检查中的应用越来越广泛,具有良好的应用前景,但是由于微型插针尺度小、质量检查难度高,目前尚缺少针对电连接器微型插针压接质量的智能化检查方法、装置与系统,仍依赖人工使用放大镜的方式对插针压接质量进行检查,迫切需要实时、自动化、智能化的辅助检查方法与工具。
5、目前插针压接质量检查主要采用人工使用放大镜的方式,操作非常不方便,检查效率很低,大批量检查时易造成作业人员视觉疲劳,错检漏检等问题频繁发生。
技术实现思路
1、因此本发明提出一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法、装置与系统,能够通过深度学习、计算机视觉、增强现实等方法,辅助检查人员对微型插针针内压线状态、线芯裸露长度符合性等压接质量点进行实时、智能、高精度检查,解决人工使用放大镜进行检查而导致的操作不便、效率较低、容易视觉疲劳、容易错检漏检等问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种电连接器微型插针压接质量智能检查装置,所述装置包括:盒体、盒盖和摄像装置,所述盒体与所述盒盖可拆卸连接,所述盒盖靠近所述盒体一侧固定连接有环形光源,所述摄像装置包括摄像头和摄像头模组保护壳,所述摄像装置数量设置有至少一个;
3、当所述摄像装置只存在一个时,所述盒体一侧设置有可供插针通过的通孔,所述盒盖远离所述盒体的一侧设置有所述摄像装置,所述盒盖中心设置有可供所述摄像头通过的通道,所述通道周围设置有固定槽,所述摄像头模组保护壳靠近所述摄像头一侧设置有固定块,所述摄像头模组保护壳通过所述固定块与所述盒盖可拆卸连接;
4、当所述摄像装置存在多个时,所述盒盖上设置有可供插针通过的通孔,所述盒盖设置有两个,且两个盒盖设置于所述盒体相对的两个面上,所述盒体除了所述盒盖可拆卸连接的表面外的其他表面均设置有可供所述摄像头通过的通道,所述通道周围设置有固定槽,所述摄像头模组保护壳靠近所述摄像头一侧设置有固定块,所述摄像头模组保护壳通过所述固定块与所述盒体可拆卸连接。
5、进一步的,本发明还包括一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,应用于上述的电连接器微型插针压接质量智能检查装置中,所述方法包括:
6、s1.离线建模:通过深度学习训练模型,使用高质量、精确标注的图像数据集来实时检测和定位插针的关键部位;
7、s2.插针压接质量检查:进行针内压线状态检查和线芯裸露长度符合性检查;
8、s3.检查结果ar展示:通过提取模型输出和实时参数,构建并叠加虚拟检查区域和结果,实现直观的实时插针位置和状态展示;
9、s4.反馈:根据ar检查结果评估插针的质量,并采取措施。
10、优选的,步骤s1具体包括:
11、1)准备数据集:准备若干高质量图像数据,构建数据集;
12、2)图像分区:对所述高质量图像数据中的高分辨率插针图像进行分区,用方形区域截取观察孔和尾部图像;
13、3)图像标注:对每张图片中的目标进行精确标注,形成训练数据集;
14、4)训练建模:通过深度学习目标检测框架对标注数据集进行训练,得到目标检测分类器,用于实时识别插针观察孔和尾部位置。
15、优选的,步骤s2具体包括针内压线状态检查和线芯裸露长度符合性检查;
16、所述针内压线状态检查具体包括:
17、观察孔分割步骤:将样本图像分割成多个区域,并利用目标检测分类器识别出插针观察孔的位置,通过确定所述位置,可以提取与插针观察孔相对应的roi区域,从而实现观察孔的分割,
18、二值化处理过程:进一步对所提取的roi区域执行二值化处理和形态学操作,用于区分线芯与观察孔内壁,在二值化处理后,线芯表现为白色,而观察孔内壁表现为黑色;
19、边界拟合方法:采用最小二乘法对观察孔的边界进行椭圆拟合,通过最小化残差平方和,获得最佳的拟合结果,以确保了后续分析基于精确的孔边界进行;
20、参数判断机制:在确定的孔边界内,计算线芯面积的占比,并设定一个阈值,若线芯面积的占比小于阈值,则判定线缆线芯未完全插入压接孔内,即压线不到位;若线芯面积的占比大于阈值,则判定线缆线芯已完全插入压接孔内,即压线到位;
21、所述线芯裸露长度符合性检查包括:
22、尾部分割步骤:对样本图像进行图像分区,以便通过目标检测分类器识别插针尾部的位置,通过确定所述位置,提取与插针尾部相对应的roi区域,从而实现对插针尾部的分割;
23、二值化处理过程:进一步对所提取的roi区域执行二值化处理和形态学操作,以去除干扰信息,提高后续分析的准确性;
24、轮廓提取技术:通过canny边缘检测技术提取包括裸露线芯的尾部轮廓;
25、线芯区域确定方法:通过测算轮廓宽度的变化和角度的变化,以确定裸露线芯的具体区域;
26、参数判断机制:通过标定将裸露线芯长度的像素距离转化为实际距离,若裸露线芯的实际长度大于预定的长度阈值,则判定为不合格;若裸露线芯的实际长度小于或等于预定的长度阈值,则判定为合格。
27、优选的,步骤s3具体包括:
28、位置信息提取方法:从深度学习模型的输出中提取实时位置信息,以精确定位插针观察孔和尾部在图像中的坐标;
29、参数信息获取步骤:获取检查过程的实时参数信息,所述实时参数信息包括与针内压线状态和线芯裸露长度检查结果数据;
30、检查区域框选技术:根据实时位置信息,在实际插针图像上构建虚拟的检查区域框,以精确标示插针观察孔和尾部的位置;
31、检查结果呈现机制:通过虚拟图形、颜色或标记的方式,根据实时参数信息呈现检查结果,以区分合格和不合格的状态;
32、虚拟信息叠加方法:将检查区域框和检查结果以虚拟的方式叠加在实时图像上,使虚拟信息与实际插针图像融为一体,从而提供更直观的检查结果展示。
33、优选的,所述针内压线状态检查的参数判断包括:
34、计算机通过所述线芯面积的占比确定压线状况;
35、所述线芯面积的占比为t0,预设第一线芯面积的占比t1、第二线芯面积的占比t2、第三线芯面积的占比t3、第四线芯面积的占比t4与第五线芯面积的占比t5,且t1<t2<t3<t4<t5;预设一级压线状况v1、二级压线状况v2、三级压线状况v3、四级压线状况v4与五级压线状况v5,且v1<v2<v3<v4<v5;
36、根据所述线芯面积的占比t0与各预设线芯面积的占比的大小关系,确定压线状况;
37、当t0≤t1时,确定所述压线状况为一级压线状况v1;
38、当t1<t0≤t2时,确定所述压线状况为二级压线状况v2;
39、当t2<t0≤t3时,确定所述压线状况为三级压线状况v3;
40、当t3<t0≤t4时,确定所述压线状况为四级压线状况v4;
41、当t4<t0≤t5时,确定所述压线状况为五级压线状况v5;
42、当所述压线状况为v3、v4或v5时,则判断压接不符合技术要求,判断压接不符合技术要求的插针,将其从电连接器中取出,检查电线电缆的状态,然后重新进行压接,在重新压接之前,应确保电线电缆的导体部分没有损伤,且压接工具和模具符合要求;
43、当所述压线状况为v1或v2时,判断压接牢固,符合技术要求。
44、优选的,所述线芯裸露长度符合性检查的参数判断包括:
45、计算机通过所述裸露线芯长度的像素距离确定实际长度;
46、所述裸露线芯长度的像素距离为x0,预设第一裸露线芯长度的像素距离x1、第二裸露线芯长度的像素距离x2、第三裸露线芯长度的像素距离x3、第四裸露线芯长度的像素距离x4与第五裸露线芯长度的像素距离x5,且x1<x2<x3<x4<x5;预设一级实际长度n1、二级实际长度n2、三级实际长度n3、四级实际长度n4与五级实际长度n5,且n1<n2<n3<n4<n5;
47、根据所述裸露线芯长度的像素距离x0与各预设裸露线芯长度的像素距离的大小关系,确定实际长度;
48、当x0≤x1时,确定所述实际长度为一级实际长度n1;
49、当x1<x0≤x2时,确定所述实际长度为二级实际长度n2;
50、当x2<x0≤x3时,确定所述实际长度为三级实际长度n3;
51、当x3<x0≤x4时,确定所述实际长度为四级实际长度n4;
52、当x4<x0≤x5时,确定所述实际长度为五级实际长度n5;
53、当实际长度为n2、n3、n4或n5时,判断线芯裸露部分过长,使用切割工具将其修剪到规定的长度,修剪线芯后,需要重新对其进行压接,以确保良好的电气连接和机械强度;
54、当实际长度为v1时,判断线芯裸露部分不长,不需对所述线芯进行修剪。
55、进一步的,本发明还包括一种电连接器微型插针压接质量智能检查系统,所述系统包括硬件层、数据层、功能层和应用层;
56、所述硬件层包括计算设备、图像采集设备、光源控制设备及显示设备,所述计算设备为计算机,用于执行检查算法,所述图像采集设备为插针检查盒,所述插针检查盒集成高分辨率短焦摄像头和60度环形光源,用于实际插针的图像采集,光源控制设备为光源控制器,用于调节光源亮度,以确保插针能获得充分的照明,显示设备为触控显示屏,用于显示实时图像和插针检查结果;
57、所述数据层包括系统中所有的数据,包括先验信息、实时位置、参数信息与检查结果信息;先验信息分为检查工艺信息、观察孔和尾部图像、深度学习信息,实时位置和参数信息是指检查区域实时二维位置及区域内检查参数数据;检查结果信息是指检查项是否合格;
58、所述功能层是实现插针压接质量智能检查的部分,包括检查要求设计模块、针内压线状态检查模块、线芯裸露长度符合性检查模块和检查结果ar展示模块,所述检查要求设计模块被配置为为后续功能提供先验信息;所述针内压线状态检查模块和所述线芯裸露长度符合性检查模块中,首先利用深度学习信息识别到目标检查区域,再得到实时位置信息和参数信息,最后结合检查工艺信息和参数信息得到检查结果信息;
59、所述应用层表示系统工作流程步骤如下:
60、s1.离线建模:通过深度学习训练模型,使用图像数据集来实时检测和定位插针的关键部位;
61、s2.插针压接质量检查:进行针内压线状态检查和线芯裸露长度符合性检查;
62、s3.检查结果ar展示:通过提取模型输出和实时参数,构建并叠加虚拟检查区域和结果,实现直观的实时插针位置和状态展示;
63、s4.操作人员反馈:操作人员根据ar检查结果评估插针的质量,并采取必要的措施。
64、本发明实施例提供的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法、装置与系统与现有技术相比,其有益效果在于:
65、(1)提出了一种基于深度学习和视觉融合的针内压线状态检查方法。该方法在深度学习分割结果的基础上,采用最小二乘法进行椭圆拟合,成功还原观察孔的边界,形成准确的分析区域。从而在孔边界内进行面积占比计算,实现了对观察孔内压线状态的可靠判断。这一方法有效解决了孔边界划分的难题,为针内压线状态检查提供了新思路。
66、(2)提出了一种基于深度学习和视觉融合的线芯裸露长度符合性检查方法。该方法在深度学习分割结果的基础上,通过测算轮廓宽度的变化及角度的变化,确定裸露线芯的精准位置。再结合标定和阈值判断,实现了对插针尾部线芯裸露长度的精准检查。这一方法有效解决了对线芯具体位置判断的难题,为线芯裸露长度的精准测量提供了新思路。
67、(3)设计了一种插针智能检查装置。该装置有两种不同类型,分别是单相机插针检查盒和四相机插针检查盒。通过集成多个硬件组件,包括高分辨率短焦摄像头、环形光源等,以及合理的盒体结构设计,实现了对插针的高效检查。这一装置不仅考虑了成本和效率的平衡,还充分考虑了操作便捷性和检查准确性,为插针压接质量检查领域带来了一种全新的硬件集成方案。
1.一种电连接器微型插针压接质量智能检查装置,其特征在于,所述装置包括:盒体、盒盖和摄像装置,所述盒体与所述盒盖可拆卸连接,所述盒盖靠近所述盒体一侧固定连接有环形光源,所述摄像装置包括摄像头和摄像头模组保护壳,所述摄像装置数量设置有至少一个;
2.一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,应用于权利要求1所述的电连接器微型插针压接质量智能检测装置中,所述方法包括:
3.根据权利要求2所述的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,步骤s1具体包括:
4.根据权利要求2所述的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,步骤s2具体包括针内压线状态检查和线芯裸露长度符合性检查;
5.根据权利要求2所述的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,步骤s3具体包括:
6.根据权利要求4所述的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,所述针内压线状态检查的参数判断包括:
7.根据权利要求4所述的一种电连接器微型插针压接质量智能检查方法,其特征在于,所述线芯裸露长度符合性检查的参数判断包括:
8.一种电连接器微型插针压接质量智能检查系统,其特征在于,所述系统包括硬件层、数据层、功能层和应用层;
