CN106546173A - 用于检测元器件的设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于检测元器件的设备，用于检测元器件的设备，包括：工装单元，执行单元，中转单元，还包括：用于采集元器件表面凹陷信息的深度检测单元；用于采集元器件尺寸、形状和质量信息的检测单元；所述检测单元可采用不同种类的相机镜头对不同的特征和要求对被测工件进行检测信息的视觉识别和采集。本设备可实现对元器件进行全方位，无死角的检测，高精度的镜头和计算系统相结合可保证准确性和高效性。

Description

用于检测元器件的设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测元器件外形尺寸、表面形状、内部加工质量等的设备及其检测元器件的方法。

背景技术

中国专利201620009220.5公开了一种整体视觉检测台。这种装置属于汽车部件装配检测领域。该装置是利用机器人装置和工业相机直接连接，利用机器人装置带动工业相机运动，对汽车部件进行检测。在检测过程中，如果发现异常，工业相机即刻进行拍照识别，从而找出不合格的部件。这种装置只适合于汽车中部分部件的检测，具有一定的局限性。又因为汽车部件不动，运动的工业相机检测不动的汽车部件，使得检测效果不好，而且达不到全方位、无死角的检测。

现阶段工业4.0国家战略的大背景下，高速发展的自动化生产方式对各型元器件的尺寸精度和加工工艺有了非常高的要求，现阶段用人工检测存在测量局限性大和准确性不高等问题。

自动化生产线中的检测工位，需要高效率的工作节拍来满足生产线的需要，尤其是柔性生产线，更需要一定的柔性来适应生产线工件、节拍的变化，人工因为成本过高、效率底下、测量结果不确定性大等问题固然是不适应的，而传统接触式自动化检测设备过于单一的功能，复杂的定位系统和无自适应性等缺陷，也不适用于现代化的自动化柔性生产线。

视觉检测方法属于非接触式的检测，以图像采集结合计算机处理检测数据可以大大提高自动化程度和效率。正是由于视觉检测方法的高效性和自动化性，在现代工业的检测领域得到了广泛的应用。

早期的视觉识别应用，多是对工件或元器件的外框进行投影和反射光进行简单的识别，通过简单的仿型对比来对元器件是否符合设计要求进行甄别，如CN1237786A。

经过多年的发展，视觉识别与计算机协同处理的技术已经得到了长足的进步。不过虽然视觉系统的检测能力越来越强，但目前的视觉检测设备依然以简单、单一的功能为主。如CN104655649A中所述的冲件视觉检测设备，单一的镜头配置决定了整套设备只对一种或几种特定的产品，进行一个方向的简单的轮廓尺寸检测，不仅检测项目少，柔性能力更是无从谈。而CN105784719A中所述的“能够进行物品分类的机器视觉检验终端机”，虽然加入了分拣功能，但视觉检测系统依然只能对简单的外型轮廓进行分析，从而判断合格或是不合格。

总体来说，虽然视觉检测从早期的仿形类比发展到了如今的计算机计算具体要素数值，但现有的视觉检测系统和设备，依然只对单一视向、有限种类的检测项进行简单的检测，无法应对高精度、复杂的元器件检测要求和柔性化生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测元器件的设备，该设备能够实现在一台设备中完成对各类元器件的各种尺寸误差和各种工艺缺陷的检测。

为实现上述目的，本发明提供用于检测元器件的设备，包括：工装单元，执行单元，中转单元，还包括：

用于采集元器件表面凹陷信息的深度检测单元；

用于采集元器件尺寸、形状和质量信息的检测单元；

所述检测单元可采用不同种类的相机镜头对不同的特征和要求对被测工件进行检测信息的视觉识别和采集。

根据本发明的一个方面，所述执行单元包括机械手及安装于机械手自由端的快换头。

根据本发明的一个方面，所述检测单元包括：

第一相机镜头，用于采集工件外形尺寸和/或表面形状信息；

第二相机镜头，用于采集工件内部尺寸和/或内部形状信息；

第三相机镜头，用于采集工件被加工质量信息；

第四相机镜头，用于采集工件表面形状信息。

根据本发明的一个方面，所述工装单元包括工装台和可替换工装。

根据本发明的一个方面，所述中转单元包括中转台和中转台支承架；

所述中转台支承在所述中转台支承架上；

所述中转台在所述中转台支承架上可升降高度。

根据本发明的一个方面，所述的用于检测元器件的设备还包括转运存储单元，所述转运存储单元包括存储平台，隔板，旋转驱动机构；

所述隔板固定支承于所述存储平台上，将存储平台分隔成两个区域；

所述旋转驱动机构与所述存储平台相连接，用于驱动所述存储平台转动。

根据本发明的一个方面，所述旋转驱动机构是气缸、液压缸、伺服机构或齿轮减速器。

根据本发明的一个方面，所述深度检测单元包括激光传感器支架激光位移传感器；

所述激光位移传感器支承在所述激光传感器支架上。

根据本发明的一个方面，所述激光位移传感器可支承在设备平台上。

根据本发明的一个方面，所述检测单元还包括一个相机镜头支承架；

所述第一相机镜头、第二相机镜头、第三相机镜头和第四相机镜头相间地支承在所述镜头支承架上。

根据本发明的一个方面，所述工装单元位于所述执行单元的一侧；

所述中转单元，所述转运存储单元和所述深度检测单元位于所述执行单元的另一侧；

所述中转单元位于所述转运存储单元和所述执行单元之间；

所述深度检测单元与所述转运存储单元相邻设置；

所述检测单元位于所述工装单元，所述执行单元，所述中转单元，所述转运存储单元和所述深度检测单元之上。

根据本发明的一个方面，所述第一相机镜头为黑白平面相机镜头；

所述第二相机镜头为黑白倾角相机镜头；

所述第三相机镜头为彩色大视野相机镜头；

所述第四相机镜头为所述彩色高倍率相机镜头。

根据本发明的一个方面，用于检测元器件的设备检测元器件的方法，包括：

a.由旋转驱动机构将待测元器件送至存储平台；

b.机械手根据待测元器件在工装单元中选择对应可替换工装；

c.机械手用可替换工装拾取待测元器件并将待测元器件搬运至检测单元或者深度检测单元处，由检测单元的相机镜头或激光位移传感器采集检测信息并将其传送给计算机控制单元；

d.通过机械手将待测元器件置于中转单元上，机械手更换其他可替换工装，重新拾取中转单元上的被测元器件，采集其他检测信息并将其传送给计算机控制单元；

e.重复步骤c和步骤d，直至完成对被测元器件的各项检测。

根据本发明的一个方面，用于检测元器件的设备检测元器件的方法，检测完一种元器件的各项参数之后，将被测元器件置于存储平台上，之后更换被测元器件，重复b至e步骤。

根据本发明的一种方案，采用多组不同类型的相机镜头组合设置在执行单元之上和转运存储单元旁边，机械手通过中央处理器或计算机系统对元器件的识别，选择合适的工装。机械手自由端的快换机构可以快速更换不同的工装。机械手通过工装拾取元器件针对各个检测要素进行检测。检测过程中，可由中转单元暂放元器件，机械手更换另外工装，再拾取中转单元中的元器件继续检测其他检测要素。这种结构实现了在一台设备中，完成对不同类型的元器件的各种尺寸和各种可能的工艺缺陷进行检测。这样，就避免将待检测元器件在一个地方检测完一个尺寸后，输送到另一个地方去检测另一个尺寸；或者是在一个地方检测完一个尺寸后，输送到另一个地方去检测其在加工过程中产生的其他缺陷，例如，裂纹、表面不平整等等。换言之，根据本发明，利用一台设备，无需长途运送待检测元器件，即可完成对元器件的尺寸、形状和内部质量等的检测。

根据本发明的一种方案，采用深度检测单元与检测单元分开设置，使得设备的体积得以减小，结构更加紧凑。深度检测单元是对检测单元的补充，深度检测单元可以在检测单元检测完以后进行，检测诸如元器件深度等检测单元无法检测的尺寸。同时因为深度检测单元设置在转运存储单元临近位置处，使得机械手带动元器件检测好深度要素以后，可以以最短路径到达转运存储单元，提高了设备的柔性，也有效地缩短了工作时长，提高了工作效率。

根据本发明的一种方案，转运存储单元的检测工位和待检测工位同在一个平台上，由一块挡板将两者分开，在旋转驱动机构的驱动下旋转180度，从而互换位置。这样既可实现同时完成已检测元器件的出料和待检测元器件的进料的动作，因为在一个转运存储单元的一次动作中，同时完成了两个不同的动作或工步，节省了上料和下料的时间。这种设置也使得设备中不需要设置两个分开的工位，由一个可旋转的转运存储单元代替两个分开的工位既可以实现减小设备空间，同时又可以提高工作效率。

附图说明

图1a是示意性表示根据本发明的用于检测元器件的设备的结构布置的立体示意图；

图1b是示意性表示根据本发明的用于检测元器件的设备的结构布置的立体示意图；

图2是示意性表示根据本发明的用于检测元器件的设备的立体示意图；

图3是示意性表示适用于根据本发明的用于检测元器件的设备的工装的立体示意图；

图4是示意性表示可以由本发明的用于检测元器件的设备检测的元器件的立体示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1a和图1b以立体图的形式示意性表示了根据本发明的一种实施方式的用于检测元器件的设备。如图所示，根据本发明的一种实施方式，用于检测元器件的设备包括工装单元1，执行单元2，中转单元3，深度检测单元4，检测单元5，转运存储单元6。深度检测单元4用于采集元器件表面凹陷信息，检测单元5用于采集元器件尺寸、形状和质量信息。检测单元5还可以通过采用不同种类的相机镜头对不同的特征和要求的被测工件进行检测信息的视觉识别和采集。

如图1a所示，根据本发明的一种实施方式，执行单元2包括机械手201以及安装在机械手201自由端的快换头202。快换头202需与工装单元1中的可替换工装102相匹配设置，快换头202可根据不同型号的可替换工装102进行快速更换，以适应不同的被测元器件。执行单元2设置在设备的大致中心位置。工装单元1位于执行单元2的一侧。中转单元3，转运存储单元6和深度检测单元4则位于执行单元2的另外一侧。换言之，工装单元1与中转单元3，转运存储单元6和深度检测单元4相对设置，而执行单元2则位于工装单元1与中转单元3之间。如此设置便于执行单元2从工装单元1中拾取可替换工装102，然后转动到深度检测单元4，转运存储单元6或检测单元5的对应工位，执行后续的检测步骤。

中转单元3设置在深度检测单元4和执行单元2之间。深度检测单元4与转运存储单元6紧邻地安装。检测单元5位于工装单元1，执行单元2，中转单元3，转运存储单元6和深度检测单元4之上。

在本实施方式中，工装单元1，中转单元3，深度检测单元4，检测单元5和转运存储单元6均位于执行单元2的运动范围或工作范围内，即执行单元2可以拾取被检测元件、将其送至待检测位置、将其运送到每一个检测工位，例如，第一相机镜头501所能拍摄的位置等所处在的范围之内。总之，构成本发明设备的各个上述组成被布置成：使执行单元2可以实现对被检测元件的拾取、传送、更换工装等等。这样设置，可使得用于检测元器件的设备内部结构更加合理紧凑，节省了设备架构空间的同时，还节约了设备的材料费等，节约了成本。

如图1b所示，根据本发明的一种实施方式，检测单元5包括：第一相机镜头501，用于采集工件外形尺寸和/或表面形状信息；第二相机镜头502，用于采集工件内部尺寸和/或内部形状信息；第三相机镜头503，用于采集工件被加工质量信息；第四相机镜头504，用于采集工件表面形状信息。

检测单元5还包括一个相机镜头支承架505；第一相机镜头501、第二相机镜头502、第三相机镜头503和第四相机镜头504相间地支承在镜头支承架505上。根据本发明的一种实施方式，上述第一相机镜头501(黑白平面相机镜头)、第二相机镜头502(黑白倾角相机镜头)、第三相机镜头503(彩色大视野相机镜头)和第四相机镜头504(彩色高倍率相机镜头)呈从左到右依次可调整地安装在镜头支承架505上。在本实施方式中，第一相机镜头501(黑白平面相机镜头)、第二相机镜头502(黑白倾角相机镜头)、第三相机镜头503(彩色大视野相机镜头)和第四相机镜头504(彩色高倍率相机镜头)的镜头是位于同一高度设置的。这样设置可以保证在检测元器件时不会互相干扰，使得检测效果更好。同时上述各镜头之间的距离可以相同也可以不同，不同时可由其负责检测的待测元器件的项目尺寸确定，只要不影响检测即可。在其他实施方式中，第一相机镜头501(黑白平面相机镜头)、第二相机镜头502(黑白倾角相机镜头)、第三相机镜头503(彩色大视野相机镜头)和第四相机镜头504(彩色高倍率相机镜头)也可以不设置在同一个固定位置。例如，同样用于检测元器件外形尺寸的相机镜头设置于一侧，而用于检测元器件内部形状等的相机镜头位于其他位置等等。总之，用于采集同类信息的相机镜头或传感器集中或邻近设置，采集不同类型信息的相机镜头或传感器设置在执行单元2运动路径的不同点或段上，以便于减少执行单元2的运动距离，实现在执行单元2的运动路径上，实现不同的点，采集不同的信息。

在本实施方式中，第一相机镜头501(黑白平面相机镜头)可以采集元器件的内径、槽口宽度、槽心夹角、咯痕、扇形面棱角毛刺、厚度、外径、外叠片是否开裂、掉角等等由元器件外部可以直接检测到的检测要素；第二相机镜头502(黑白倾角相机镜头)可以采集元器件的内叠片是否开裂等由元器件外部不易直接检测到的检测要素；第三相机镜头503(彩色大视野相机镜头)可以采集元器件的焊点大小尺寸和焊点虚实情况等元器件焊接部分的检测要素；第四相机镜头504(彩色高倍率相机镜头)可以采集元器件的叠片是否开裂、刻线位置等元器件上的由普通相机镜头不易观察的检测要素。待各相机镜头采集到各个检测要素以后即可以通过本设备的计算机系统对采集到的信息进行计算分析，从而确定元器件的尺寸、工艺等是否符合要求。因此，在本实施方式中，检测单元5中的各个相机镜头可以各司其职，相互配合地检测元器件的各项检测要素。根据待测元器件的形状及结构，上述各个相机镜头通过计算控制系统分别检测与之对应的检测要素，直至待测元器件的除去深度要素以外的检测要素全部被检测完毕。这种设置可以使得本发明的用于检测元器件的设备针对各种不同形状及结构的待测元器件完成全方位、无死角的检测，使得检测精度更高，且不会产生漏检，误检的情况。

根据本发明的另一种实施方式，镜头支承架505可以设置成支承架或者支承座，其上设置有滑道，各个相机镜头可移动地支承在滑道上。这样的设置可以实现对各相机镜头的位置进行调整，以适应各种检测要求。

如图1b所示，根据本发明的一种实施方式，工装单元1具有工装台101和可替换工装(102)，工装台101上设有用于容纳工装的装卸孔1011，。如图所示，在本实施方式中，工装台101整体呈一个倒置的大致U字形的结构。在本实施方式中，工装台101为可拆卸地安装在本发明的设备中。这样设置便于对工装台101的拆卸更换，保证提供设备对工装的不同需求。如图所示，在本实施方式中，工装台101上具有多个用于支承工装的半圆形开口的装卸孔1011，装卸孔1011用于盛装各种类型和型号的可替换工装102。根据本发明的一种实施方式，装卸孔1011可以设置成与各种类型的可替换工装102相匹配的,并且可以支承起工装的形状。比如三角形、矩形、椭圆形等各种形状，只要其可稳定、可靠地支承工装即满足本设备的要求。上述设置，使得工装可以稳定的，以正确的姿态支承在装卸孔1011上。同时可实现当设备在检测不同的元器件时，与工装单元1相对应的执行单元2就可以根据设备的计算控制系统所识别的元器件类别自动选取合适的、与元器件类别对应的可替换工装102，而且执行单元2可以准确无误地将可替换工装102拾取。

如图1b所示，根据本发明的一种实施方式，中转单元3包括中转台301和中转台支承架302。在本实施方式中，中转台301可拆卸地支承在所述中转台支承架302上，同时中转台301在中转台支承架302上的高度可调节，因而不但可以更换各种类型的中转台301，还可以适应不同的待检测元器件。这种设置，可以实现针对不同类型的元器件更换不同类型或者型号的中转台301，使得不同类型的元器件均可以稳定、牢靠地支承在中转台301上，不会发生位置偏移或者脱落等情况。保证了工作的连续性，提高了工作效率和设备的柔性。同时，因为中转台301在中转台支承架302上的高度可以调节，使得中转单元3可以适应于任何体积大小的元器件，而不影响机械手201的操作空间，使得工作顺利进行。

如图1b所示，根据本发明的一种实施方式，转运存储单元6包括存储平台601，隔板602和旋转驱动机构603。在本实施方式中，隔板602将存储平台601一分为二，分成两个工位区域，这两个工位区域为检测工位和待测工位。旋转驱动机构603设置在存储平台601和隔板602的附近，以便于与存储平台601相互连接以及驱动其转动。在本实施方式中，存储平台601被隔板602分隔成的两个工位区域，并可以在旋转驱动机构603的驱动下旋转180度，从而彼此互换位置，这样就实现了同时完成已检测元器件的出料和待检测元器件的进料的动作。因为在转运存储单元6的一次动作中，同时完成了两个不同的动作或工步，即将已检测的元器件送出和将待检测的元器件送入，所以节省了上料和下料的时间。这种设置使得设备中不需要设置两个分开的工位，由一个可旋转的转运存储单元6代替两个独立的机构，既可以实现减小设备空间，又可以提高工作效率。根据本发明的一种实施方式，旋转驱动机构603可采用气缸、电缸、伺服机构或齿轮减速器等驱动装置。

在上述实施方式中，由转运存储单元6的具体机构可知，转运存储单元6通过存储平台601被隔板602分隔成的两个工位区域可以同时分别盛装已检测元器件和待检测元器件，通过旋转驱动机构603的驱动，同时将已检测元器件和待检测元器件同步地从一个工位转移到另一个工位。因此，本发明的转运存储单元6可以有效地提高工作效率，以旋转的方式同步实现对两个不同元器件的进料和出料。

如图1b所示，根据本发明的一种实施方式，深度检测单元4包括激光传感器支架401和激光位移传感器402。在本实施方式中，激光位移传感器402可以在激光传感器支架401上滑动，即上下滑动调整位置后，再固定在激光传感器支架401。这种设置有利于元器件经过深度检测单元4检测以后直接出料，也避免与转运存储单元6发生碰撞，同时适应各种待检测的元器件和不同的检测环境。根据本发明的一种实施方式，激光位移传感器402主要采集元器件的槽口深度，孔深等深度信息。然后，将所获得的信息传输给计算机控制单元，用于分析比对，最终确定待检测元器件是否存在瑕疵，是否属于合格品等。在根据本发明的设备中，计算机控制单元还控制执行单元2的运动，例如，拾取可替换工装102、利用可替换工装102夹持待检测元器件，将其转送到相应的检测工位等等。此外，计算机控制系统还将所接收到的由检测单元5所采集的信息进行分析比对。

如图1b所示，根据本发明的另一种实施方式，激光位移传感器402还可以直接安装在设备平台7上。在本实施方式中，激光位移传感器402直接安装在设备平台7上，不使用支承架。用这种方式固定激光位移传感器402可以有效地减少深度检测单元4所占用的空间，并可灵活安装于机械手201的运动空间范围内，有效地减小了对于深度检测单元4安装位置的限制，实现根据实际情况有效利用现有空间调整深度检测单元4的位置，利于整个平台空间的有效利用和合理分配。

根据本发明的一种实施方式，在检测不同要素或者尺寸时，上述执行单元2，深度检测单元4和检测单元5要根据待检测元器件的待测要素，相应地在工装单元1中选取合适的可替换工装102来拾取待测元器件。根据本发明的一种实施方式，检测顺序一般为从外到内再到深度方向。在本实施方式中，深度方向的检测是对其他检测的补充。因此，从外部检测元器件的各个要素时，机械手201对应安装端面或者内径工装。当从外部检测好元器件的各个要素或者尺寸以后，由机械手201将检测元器件送至中转单元3暂放。然后待机械手201更换好对应检测元器件内部各个要素或者尺寸的外径工装，拾取中转单元3的待测元器件进行相应的检测，待检测好元器件的内部各个要素或者尺寸时，再由机械手201将检测元器件送至中转单元3暂放。然后待机械手201更换好对应检测元器件的从外部或者内部不易检测的要素，比如各深度要素或者尺寸的端面工装，拾取中转单元3的待测元器件进行深度要素等的检测。检测好诸如深度要素或者尺寸后，则由机械手201将检测好的元器件直接放入转运存储单元6的检测工位，然后出料。

在上述实施方式中，由深度检测单元4和检测单元5的具体实施方式可知，深度检测单元4和检测单元5分开设置，使得检测深度要素的单元相对于检测其他要素的单元独立存在。这种设置一方面使得设备的体积可以减小，另一方面是符合工艺需要。在本发明设备的检测工艺中，检测诸如深度等要素是对检测其他尺寸或者工艺要素的补充检测，单独检测元器件的诸如深度要素等与检测元器件的其他检测要素所需要的工装有所区别。另外，检测元器件深度要素等是在检测完成其他检测要素以后进行的。当检测完成各项深度要素以后就可以直接出料，因此根据本发明的上述实施方式，是将深度检测单元4与转运存储单元6紧邻安装。所以当机械手201更换好工装以后，将待测深度的元器件从中转台301上拾取后可以以最短路径到达深度检测单元4进行检测，检测好以后机械手201以最短路径将元器件送至转运存储单元6出料。这样就有效地缩短了机械手201的行走路径，节省了工作时长，使得工作效率更高。

图2以立体图的形式示意性表示了根据本发明的一种实施方式的用于检测元器件的设备。如图所示，在本实施方式中，整台组装设备8的外形基本上为矩形立方体。设备8包括用于包覆整台设备并支承设备中其他结构单元或零部件的机架结构801。设备8的一个侧面和正面位置是操作工作区，包括计算机系统802、控制面板803和观察窗口804，观察窗口804采用可开启式结构，开启观察口804可对设备进行检修维护等工作。在上述的工作区处可操作整台设备。设备8的一个侧面的下方设有侧门805，开启侧门805可方便存放实验用品及用具。设备8的正面下方设有通气孔806，便于存储空间与外界空气的流通。设备8的下部还设有脚轮807，脚轮807用以方便移动设备8。

根据上述设置，实际检测元器件的流程如下所述。

根据本发明的一种实施方式，首先，当各待测元器件由生产线上的各种运输方式运送至本发明设备的过程中，本设备的计算机系统802会对待检测元器件进行识别，确定各个待测元器件的类别。

随后，当待测元器件被送至转运存储单元6中的待测工位时，由旋转驱动机构603驱动，将其旋转至检测工位。这时，机械手201即开始运行。机械手201运行至工装单元1，选择合适的可替换工装102，夹取可替换工装102并将可替换工装102固定在机械手201的快换头202上。

机械手201通过可替换工装102拾取待测元器件，并将待测元器件搬运至检测单元5或深度检测单元4的下方，采集相应检测要素。在采集检测要素或检测信息的过程中，由于待测元器件具有不同复杂程度的形状及结构，需要根据待测元器件的形状及其结构来确定检测工步，根据不同的检测工步选择或者更换可替换工装102来实现对待测元器件的全方位检测。当完成一个工步的采集信息或检测以后，需要更换可替换工装102来继续下一个工步的检测时，机械手201即将待测元器件送至中转单元3暂放，待机械手201更换好可替换工装102以后，再将中转单元3中的待测元器件搬运至检测单元5或者深度检测单元4进行检测。

根据待测元器件的检测要素，重复上述更换可替换工装102，然后拾取中转单元中的元器件继续检测的过程，以至于待测元器件完成全部检测要素的检测。检测完成后，即由机械手201将元器件搬运至初始的转运存储单元6，准备出料。

根据上述实际检测元器件的流程检测不同元器件如下所述。

图3示意性表示了适用于根据本发明的一种实施方式的用于检测元器件设备的可替换工装102。如图3所示，可替换工装102仅为适用于本发明设备的各种工装中的其中三种。

图4示意性表示了可以由根据本发明的一种实施方式的用于检测元器件的设备检测的元器件9。如图4所示，元器件9仅为可以由本发明设备检测的各种元器件中的其中三种。

根据本发明的一种实施方式，当检测元器件901时机械手201首先选择端面工装1023。机械手201通过端面工装1023将元器件901从检测工位搬运至检测单元5中的第一相机镜头501下方，由第一相机镜头501采集元器件901的诸如内径、槽口宽度、槽心夹角和咯痕、扇形面棱角毛刺等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测好以后，由机械手201将元器件901搬运至中转台301处暂放，机械手201更换内径工装1022。机械手201通过内径工装1022将元器件901从中转台301搬运至第一相机镜头501下方，采集诸如厚度、外径和外叠片是否开裂等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测好以后，再将元器件901搬运至中转台301处暂放，机械手201更换外径工装1021。然后通过外径工装1021将元器件901从中转台301搬运至第二相机镜头502的下方，采集诸如内叠片是否开裂的检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测好以后，即由机械手201将元器件901搬运至初始的检测工位，准备出料。

根据本发明的一种实施方式，当检测元器件902时，机械手201首先选择外径工装1021。机械手201通过外径工装1021将元器件902从检测工位搬运至检测单元5中的第一相机镜头501下方，由第一相机镜头501采集元器件902的诸如内径和裂纹、掉角等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测好以后，由机械手201将元器件902搬运至中转台301处暂放，机械手201更换内径工装1022。机械手201通过内径工装1022将元器件902从中转台301搬运至第一相机镜头501下方，采集诸如外径、厚度等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测好以后，再将元器件902搬运至中转台301处暂放，机械手201更换端面工装1023。然后通过端面工装1023将元器件902从中转台301搬运至深度检测单元4中的激光位移传感器402的下方，以采集元器件902的槽口深度的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测完成后，即由机械手201将元器件902搬运至初始的检测工位，准备出料。

根据本发明的一种实施方式，当检测元器件903时，机械手201首先选择端面工装1023。机械手201通过端面工装1023将元器件903从检测工位搬运至第三相机镜头503的下方，由第三相机镜头503采集元器件903的诸如焊点大小尺寸和焊点虚实情况等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测完成后，由机械手201将元器件903搬运至中转台301处暂放，机械手201更换内径工装1022。机械手201通过内径工装1022将元器件903从中转台301搬运至第四相机镜头504的下方，采集诸如叠片是否开裂，刻线是否清晰，刻线位置和红线相对位置是否正确等检测要素的数据，然后由设备的计算机系统802进行计算分析，确定检测信息。检测完成后，即由机械手201将元器件903搬运至初始的检测工位，准备出料。

以上实施方式中的三种元器件可以同时进料同时出料，也可以单独进料单独出料，具体由实际生产加工情况而定。

不同的元器件具有不同的形状和结构，针对不同的元器件会有不同的检测方法和检测顺序，具体视实际元器件的形状和结构而定。

上述内容仅为本发明的具体实施方式的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.用于检测元器件的设备，包括：工装单元(1)，执行单元(2)，中转单元(3)，其特征在于，还包括：

用于采集元器件表面凹陷信息的深度检测单元(4)；

用于采集元器件尺寸、形状和质量信息的检测单元(5)；

所述检测单元(5)可采用不同种类的相机镜头对不同的特征和要求对被测工件进行检测信息的视觉识别和采集。

2.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述执行单元(2)包括机械手(201)及安装于所述机械手自由端的快换头(202)。

3.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述检测单元(5)包括：

第一相机镜头(501)，用于采集工件外形尺寸和/或表面形状信息；

第二相机镜头(502)，用于采集工件内部尺寸和/或内部形状信息；

第三相机镜头(503)，用于采集工件被加工质量信息；

第四相机镜头(504)，用于采集工件表面形状信息。

4.根据权利要求1或2所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述工装单元(1)包括工装台(101)和可替换工装(102)。

5.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述中转单元(3)包括中转台(301)和中转台支承架(302)；

所述中转台(301)支承在所述中转台支承架(302)上；

所述中转台(301)在所述中转台支承架(302)上可升降高度。

6.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，还包括转运存储单元(6)，所述转运存储单元(6)包括存储平台(601)，隔板(602)和旋转驱动机构(603)；

所述隔板(602)固定支承于所述存储平台(601)上，将所述存储平台(601)分隔成两个区域；

所述旋转驱动机构(603)与所述存储平台(601)相连接，用于驱动所述存储平台(601)转动。

7.根据权利要求6所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述旋转驱动机构(603)是气缸、液压缸、伺服机构或齿轮减速器。

8.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述深度检测单元(4)包括激光传感器支架(401)和激光位移传感器(402)；

所述激光位移传感器(402)支承在所述激光传感器支架(401)上。

9.根据权利要求8所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述激光位移传感器(402)可支承在设备平台(7)上。

10.根据权利要求1或3所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述检测单元(5)还包括一个相机镜头支承架(505)；

所述第一相机镜头(501)、所述第二相机镜头(502)、所述第三相机镜头(503)和所述第四相机镜头(504)相间地支承在所述镜头支承架(505)上。

11.根据权利要求1所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，所述工装单元(1)位于所述执行单元(2)的一侧；

所述中转单元(3)，所述转运存储单元(6)和所述深度检测单元(4)位于所述执行单元(2)的另一侧；

所述中转单元(3)位于所述转运存储单元(6)和所述执行单元(2)之间；

所述深度检测单元(4)与所述转运存储单元(6)相邻设置；

所述检测单元(5)位于所述工装单元(1)，所述执行单元(2)，所述中转单元(3)，所述转运存储单元(6)和所述深度检测单元(4)之上。

12.根据权利要求10所述的用于检测元器件的设备，其特征在于，

所述第一相机镜头(501)为黑白平面相机镜头；

所述第二相机镜头(502)为黑白倾角相机镜头；

所述第三相机镜头(503)为彩色大视野相机镜头；

所述第四相机镜头(504)为所述彩色高倍率相机镜头。

13.利用如权利要求1-12之一所述的用于检测元器件的设备检测元器件的方法，包括：

(a)由旋转驱动机构(603)将待测元器件送至存储平台(601)；

(b)机械手(201)根据待测元器件在工装单元(1)中选择对应可替换工装(102)；

(c)机械手(201)用可替换工装(102)拾取待测元器件并将待测元器件搬运至检测单元(5)或者深度检测单元(4)处，由检测单元(5)的相机镜头或激光位移传感器(402)采集检测信息并将其传送给计算机控制单元；

(d)通过机械手(201)将待测元器件置于中转单元(3)上，机械手(201)更换其他可替换工装(102)，重新拾取中转单元(3)上的被测元器件，采集其他检测信息并将其传送给计算机控制单元；

(e)重复步骤c和步骤d，直至完成对被测元器件的各项检测。

14.根据权利要求13所述的用于检测元器件的设备检测元器件的方法，其特征在于，检测完一种元器件的各项参数之后，将被测元器件置于存储平台(601)上，之后更换被测元器件，重复b至e步骤。