平行曝光灯(针对连接器正位度检测的全新高亮平行光方案)

Posted 2023-05-25

篇首语：有的时候难过的不是结局不够好，而是真诚没有被善待。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了平行曝光灯(针对连接器正位度检测的全新高亮平行光方案)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

平行曝光灯(针对连接器正位度检测的全新高亮平行光方案)

如今的每一天，我们都无时无刻不处在互联互通之中，小到买杯咖啡，大到通信基础设施、救援医疗系统和交通运输网络，几乎一切皆在互联之中。在各种互联网络中，那些一个个看似不起眼的连接器正发挥着至关重要作用，正是它们确保了整个系统的高效运转，实现着更安全、更高效的网络互连。

图1：连接器样品

看似简单的连接器，生产它们，却要经过冲压、电镀、注塑、组装等复杂的工序，其中最后的成品组装阶段，要将电镀好的插针（pin）与注塑底座接插。在目前的连接器中，每个插针的直径和间距越来越小，有的甚至低于0.5mm，所以制造商都要求在组装阶段检测所有的插针是否有缺漏、歪斜以及高度等关键指标，以确保实际使用过程中不会导致通讯中断等致命缺陷，这正是视觉检测的价值所在。

传统的连接器正位度检测，最常遇到的一个难点是：如何确保相机能拍摄到针尖最高点，同时还要确保针尖与底座有极好的对比度，为视觉算法精确计算提供高对比度图像。连接器插针的尖端，如果放大来看，实际上呈现类似金字塔的形状（见图2、图3），这样方便后期的组装。而如何通过视觉成像、稳稳地捕获到金字塔最尖端部分的图像，克服斜面的负面影响，是目前行业中的一大难题。

针对这项应用，浙江华周智能装备有限公司特别研发了全新的专门针对连接器正位度检测的L-Blade系列针检光源。L-Blade系列的工作原理是通过优化光源内部光路对光进行整形，确保光源以近乎绝对平行的方式横切过每根插针的最尖端，只有最高点成像，插针其余部分包括底座都呈现出暗场，这样能获得一个具有极高对比度的图像，有利于后期算法处理。

通过调整两条平行光的间距，可以兼容不同大小及长度的连接器类型；光源颜色实现W/R/G/B/IR/UV各种颜色可选，针对插针的各种材质，也可以实现良好的通用性（见图4、图5）。

图4：L-Blade针检光源

图5：检测原理

因为该设计让光以极薄的切面横切插针的尖端，在呈现较好图像效果的同时，由此带来的问题是：如果光强不够或者光斑不均匀，针对大的连接器会导致不同区域的插针亮度不一致，甚至因为光源不够亮而导致相机曝光时间不够而无法成像。

为了解决此类技术难点，华周智能特别设计一款高亮频闪控制器（见图6），搭配该光源进行使用。该款控制器在PWM模式下，频闪输出最高电压为48V DC，输出功率可达到150W，输出脉宽在10~990μs可调，触发响应时间最快可达0.3μs。通过I/O、232串口或者网口，可以有效实现光源与相机的同步控制，确保L-Blade光源的瞬间亮度可以让相机清晰成像，从而为算法稳定检测提供稳定的高对比度图像（参见图7、图8、图9），提高插针的检出率，解决插针正位度的检测难题。

图6：高亮频闪控制器

图7：采用华周传统光源拍摄的效果-对比度低

图8：采用L-Blade针检光源拍摄的效果-对比度高

图9：采用L-Blade针检光源，再多的插针也可以拍出高对比度图像

L-Blade系列光源不仅可以用于插针的检测，由于其极细的光斑设计和高度均匀性，也可以作为线扫相机的光源进行使用，用于对检测精度有较高需求的应用场合。另外，因为其极薄的外壳设计，发光面厚度仅有10mm，亦可以用于安装空间受限的场合，作为传统线光源有效补充，成为线扫相机的利器。