Type-C连接器引脚段差测量

项目简介

项目背景

通过准确测量引脚段差，及时发现并排除不良品，降低不良品率。

相机选型

LMI激光线扫相机 Gocator2510

检测要求

测量精度 ≤ 0.02mm
测量重复性 ≤ 0.015mm
测量周期 ≤ 200ms

解决方案

AI-Vision软件对3D点云进行处理，产品定位后拟合基准平面，使用循环测量上下两端高度再取差的方式进行测量。该项目相比于转2D的方法，流程大大简化，在处理速度与精度上都有了一定提高。

设计思路

执行效果展示

• 工程结果展示：

  
  

• HMI结果展示：

  
  

项目流程

一、初始化

1. 使用Lua脚本工具

• 设置currentPin全局变量用于计数判断，设置hDiff全局变量用于拼接高度信息字符串

• 拼接表头字符串，保存到csv文件

经验

.. 用于string类型字符串拼接

part1 = "Hello, "
part2 = "world!"
result = part1 .. part2
print(result) # 输出: Hello, world!

,作为分隔符，分割每个数据项

-- 变量初始化
SetIntVariable("currentPin", 0)
SetStringVariable("hDiff", "")

-- csv文件初始化
-- 生成表头
csvHead = "Time,"
for i=1,14,1 do
    csvHead = csvHead .. "diff" .. i .. "," 
end
-- "\n"换行
csvHead = csvHead .. "OK/NG" .. "\n"

-- 创建文件，脚本第一次运行时，没有就创建
if FileExists("./E85hDiff.csv") == false then
    PrintToFile("./E85hDiff.csv", csvHead)
end

2. 使用加载点云工具，加载需要处理的点云图。

二、预处理

位置调整

1. 使用3D方形探针工具，得到工件的两条边。

   

2. 使用3D几何交点工具，绑定上一步算子变量输出的两条边作为输入几何，输出两直线交点。

3. 使用3D位置调整工具，绑定上一步算子输出输出的直线交点作为新原点调整点云XY位置。

拟合平面

1. 使用3D区域工具，选择拟合平面的区域。

   
   

2. 使用3D平面工具，绑定上一步算子输出的变量区域作为输入区域，拟合平面并将其设置为零平面。

裁切待测区域

选择3D裁切工具，裁切需要测量的部分至IM1中。

图像预处理

选择3D离群点滤波工具，将IM1中的点云进行滤波，过滤掉干扰点。

三、循环计算引脚段差

1. 选择3D方形探针工具，分别找出上，下部分起始点。

   
   

2. 使用标记工具，设置startLoop用于循环跳转。

3. 选择lua语言脚本工具

• 绑定3D方形探针工具输出变量中点作为上下边测量起始点

• 计算出下一待测点的位置，将待测点的测量box输出到算子输出变量。

• 循环计数加1

  
  

--取出基准坐标
cx1 = start1.X 
cy1 = start1.Y
cz1 = start1.Z

cx2 = start2.X 
cy2 = start2.Y
cz2 = start2.Z

--计算每个针的y值
boxy1 = cy1 + pinCount * 0.5
boxy2 = cy2 + pinCount * 0.5

--向寄存器推送用于测高的盒子
SetBox("box1",cx1-0.5, boxy1-0.1, cz1-0.5, cx1+0.5, boxy1+0.1, cz1+0.5)
SetBox("box2",cx2-0.5, boxy2-0.1, cz2-0.5, cx2+0.5, boxy2+0.1, cz2+0.5)

--在IM上绘制box
DrawBox(1, "green",cx1-0.5, boxy1-0.1, cz1-0.5, cx1+0.5, boxy1+0.1, cz1+0.5)
DrawBox(1, "green",cx2-0.5, boxy2-0.1, cz2-0.5, cx2+0.5, boxy2+0.1, cz2+0.5)

--循环次数加1
SetIntVariable("currentPin", pinCount + 1)

4. 选择3D高度工具，绑定lua语言脚本工具算子输出变量（当前待测点测量box），测量得到高度值。

5. 选择lua语言脚本工具

• 绑定两个3D高度工具输出的高度值

• 编辑脚本计算得出高度

• 保存pin高度数据到数组全局变量，拼接pin高度数据到字符串

• 并进行判断是否循环。

经验

string.format 用于格式化字符串 %.nf表示将浮点数格式化为保留 n 位小数。

pi = 3.14159 str = string.format("Pi is approximately %.3f", pi) print(str) -- 输出: Pi is approximately 3.141

--计算高度差
heightdiff = height2 - height1

--保存到字符串中，后面直接写csv文件
SetStringVariable("hDiff", hDiff .. "," .. string.format("%.3f", heightdiff))

--保存到数组中，后面使用
table.insert(hdiff, heightdiff)
SetFloatArrayVariable("hdiff", hdiff)

if currentPin < 14 then
    Jump("startLoop")
else
    Jump("stopLoop")
end

6. 使用标记工具，设置stopLoop用于结束跳转。

四、结果保存至数据库与csv文件中

选择lua语言脚本工具

• 绑定全局变量（是否保存csv文件），保存pin高度数据的数组全局变量，保存pin高度数据的字符串全局变量。

• 编辑脚本根据pin高度数组判断结果是否满足条件且将结果显示在IM上，将判断结果拼接到字符串全局变量

• 将数据保存至数据库和csv文件中。

经验

table.insert 是 Lua 中用于向表中插入元素的函数 table.insert(table1, [pos,] value) table1：需要插入元素的表。 pos（可选）：插入位置。如果不提供，默认将值追加到表的末尾。 value：要插入的值。

local table1 = {"w", "b"} table.insert(table1, "v") -- 在末尾插入 "v" print(table1) -- 输出: ["w","b","v",] print(table1[1]) -- 输出: w

-- 结果判断
Judge = true
for i = 1,14,1 do
    if  hdiff[i] < 1.52 or hdiff[i] > 1.55 then
        Judge = false
        break
    end
end

-- 显示结果
if Judge == false then
    DrawText3D(1,"red",1, 8, 1.5, 32,"检测结果：" .. "NG")
elseif Judge == true then
    DrawText3D(1,"green",1, 8, 1.5, 32,"检测结果：" .. "OK")
end

-- 保存csv文件
if save == 1 then
   --获取高度差的结果
   if Judge == true then
      hDiff = os.date("%Y_%m_%d %H:%M:%S") .. hDiff .. "," .. "OK"
   elseif Judge == false then
      hDiff = os.date("%Y_%m_%d %H:%M:%S") .. hDiff .. "," .. "NG" 
   end
   WriteLineToFile("./E85hDiff.csv", hDiff) 
end


-- 保存数据库
-- 接收变量的数组
fileds = {}
sqlData = {}

-- 向表中插入数据
for i = 1, 14, 1 do
    table.insert(fileds,"hDiff"..i)
    table.insert(sqlData, hdiff[i])
    
    --保留3位小数
    variable = "hdiff" .. tostring(i)
    SetStringVariable(variable, string.format("%.3f", hdiff[i]))
    
end
table.insert(fileds,"OKNG")
if Judge == true then
    table.insert(sqlData, 1)
elseif Judge == false then
    table.insert(sqlData, 0)
end

-- 将数据写入数据库中
WriteHmiData("HDIFF", fileds, sqlData)