一種自動檢測多芯導線散絲的裝置

摘要 ?多芯電纜在航空、航天、電子兵器等領域中是非常常見的電子器件，主要用于復雜信號傳輸使用。在電纜制造過程中，導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，考慮壓接筒與芯線直徑相差不多，同時芯線又是由非常細的鍍銀銅絲構成，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。該不良品不易發現，一旦整機裝機完成后，造成損失會非常巨大。本裝置主要依賴視覺檢測技術、自動化技術設計完成的一套自動檢測裝置，可方便用于此類多芯導線散絲自動檢測，屬于電纜制造過程中的檢測類設備。

關鍵詞：散絲;電纜;自動化;視覺檢測

1 引言

光學與機器視覺檢測技術在工業生產中已經得到廣泛應用，該技術通常采用鏡面接收與反射被檢測產品的采集點，由工業相機拍攝采集點，通過對樣片的分析研判，以實現對產品的外觀或尺寸的檢測，在檢查過程中采用光源為工業相機補光。

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

2 檢測裝置設計

2.1 被檢測產品及不良品狀態圖

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

2.2 裝置設計圖

該裝置可以是以工作站的方式存在于設備中，也可以單獨設計成為半自動檢測設備供操作人員使用，以下展示圖2.2是設備中工作站的形式。

該裝置主要包括支撐座（1）、旋轉機構（2）、棱鏡機構（3）及工業相機（4）。

支撐座（1）由底座（11）及滑臺缸（12）構成，且滑臺缸（12）由調節螺栓（121）限位在底座（11）上平移，滑臺缸（12）上設有旋轉機構座（122）及扶正機構座（123）。

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

旋轉機構（2）由旋轉架（21）、電機（23）、主動齒輪（24）、被動齒輪（25）、磁性接近開關傳感器（26）構成，旋轉架（21）上設有開關座、電機座及空心的被動輪軸，電機（23）設于旋轉架（21）的電機座上，主動齒輪（24）設于電機（23）的輸出軸上，被動齒輪（25）設于旋轉架（21）的被動輪軸上且與主動齒輪（24）嚙合，磁性接近開關傳感器（26）設于旋轉架（21）的開關座上。

棱鏡機構（3）經棱鏡座（31）固定在被動齒輪（25）上;旋轉機構（2）經旋轉架（21）設于機架（1）的旋轉機構座（122）上;工業相機（4）固定于相機支架。

棱鏡機構（3）上棱鏡座（31）空心腔體的軸線、旋轉機構（2）上被動齒輪（25）的軸線與工業相機（4）的焦點重合。

2.3 裝置動作邏輯

在整個裝置中，導線穿入（人工穿入或自動穿入）為裝置啟動檢測的起始點，導線穿入狀態如下：

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

動作流程：

2.4 裝置適用范圍

該裝置歸屬類別：該設備屬于通過光學成像技術和自動化技術實現的一類檢測設備;

該裝置存在形式：該裝置屬于電纜生產過程的檢測裝置，可以一個工站的形式布局于電纜自動化設備中，也可單獨制作成一臺檢測機供操作人員使用;

該裝置適用產品：電纜產品、多芯導線壓接散絲和回轉體類零件外觀檢測;

該裝置衍生產品：此裝置可衍生出多方位布局棱鏡替代旋轉機構，實現散絲的檢測。

3 裝置可帶來的效益

針對多芯細導線散絲產品人工肉眼檢測幾乎無法實現，裸眼檢測非常容易出現遺漏的問題，即便使用顯微鏡可以實現，其檢測效率非常低下，同時長時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。

使用該自動檢測裝置，可實現導線散絲的快速檢測，單根檢測周期小于5s，且該裝置穩定性好，誤判率低，可以為公司帶來巨大的經濟效益。

4 總結

綜上所述，本文重點詳細介紹了一種可以自動檢測多芯導線散絲的裝置，該裝置體積小，結構設計巧妙，思路新穎，能夠取代人工檢測，具有較好的推廣意義和價值。

參考文獻：

[1]非標機械設計手冊 ?岑軍健 ?2008年7月第一版 ?國防工業出版社.

[2]尤世杰。試論機械加工中的工裝夾具定位設計[J].工業技術，2019.15.034.

[3]顏鴻森.姚燕安.王玉新等新譯.機構裝置的創造性設計（creative design of mechanical devices）[M].北京：機械工業

作者簡介：李磊，1987.09，漢，河北省無極縣，副主任，工程師