CN110823905A - 拍照检测装置及拍照检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拍照检测装置及拍照检测方法，拍照检测装置包括：至少两个旋转工作台，旋转工作台包括固定平台和旋转机构；X轴移动模组，旋转工作台均设于X轴移动模组，X轴移动模组用于用于在X方向上移动旋转工作台；固定机构，用于将待检测产品固定于固定平台；相机，用于拍摄待检测产品；光源，用于给待检测产品表面打光，使所述相机能够拍摄待检测产品；以及相机移动机构，用于驱动所述相机相对所述固定平台移动。本发明提供的拍照检测装置及方法，通过旋转机构的运动，相机在拍摄待检测产品的各个表面时，以及不同角度状态时，无需更换工位，而且可使用同一相机，提高了检测效率，降低了检测装置的成本。

Description

拍照检测装置及拍照检测方法

技术领域

本发明属于光学检测技术领域，更具体地说，是涉及一种拍照检测装置及拍照检测方法。

背景技术

市场上对产品的外观检测多采用平面拍摄外观检测，特别是检测产品的正面和背面。对外观要求比较高的产品，需要对外观的多个表面进行拍摄检查，目前采用的平面拍摄外观检测的方法需要使用多个工位，分别对产品各个表面进行拍摄。该种检测设备体积比较大，结构和光源设计比较复杂，运用多组相机成本比较高，而且在拍摄完一个表面后还需要将产品翻转移动至另一个工位，检测时间较长。即便一些检测设备的平台可翻转，也不能在该平台上检测产品的背面，仍然需要将产品翻转后移动至其他工位检测产品背面，检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拍照检测装置，以解决现有技术中存在的外观检测效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种拍照检测装置，包括：

至少两个旋转工作台，所述旋转工作台包括用于固定待检测产品的固定平台以及用于驱动所述固定平台旋转的旋转机构，以调整待检测产品的角度；

X轴移动模组，旋转工作台均设于X轴移动模组，X轴移动模组用于在X方向上移动所述旋转工作台；固定机构，用于将待检测产品固定于所述固定平台上；

相机，用于拍摄固定平台上的待检测产品；

光源，用于给待检测产品表面打光，使所述相机能够拍摄待检测产品；以及

相机移动机构，用于驱动所述相机相对所述固定平台移动。

在一个实施例中，所述旋转机构包括第一驱动件以及由所述第一驱动件驱动旋转的第二驱动件，所述固定平台与所述第二驱动件的旋转输出端连接，所述第一驱动件的旋转轴线与所述第二驱动件的旋转轴线相互垂直。

在一个实施例中，所述第一驱动件的旋转轴线与Y轴平行，所述第二驱动件的旋转轴线与所述固定平台的法线平行。

在一个实施例中，所述X轴移动模组包括X轴驱动件、沿X方向设置的第一滑台以及由所述X轴驱动件驱动的第一滑块，所述第一滑块滑动连接于所述第一滑台，所述旋转工作台固定于所述第一滑块。

在一个实施例中，所述相机移动机构包括用于驱动所述相机在Y方向移动的Y轴移动模组以及用于驱动所述相机在Z方向移动的Z轴移动模组，所述Y轴移动模组、所述Z轴移动模组和所述相机依次连接。

在一个实施例中，所述Y轴移动模组包括Y轴驱动件、沿Y方向设置的第二滑台以及以及由所述Y轴驱动件驱动的第二滑块，所述第二滑块与所述Z轴移动模组连接。

在一个实施例中，所述Z轴移动模组包括Z轴驱动件、沿Z方向设置的第三滑台以及以及由所述Z轴驱动件驱动的第三滑块，所述第三滑台与所述第二滑块固定连接，所述第三滑块与所述相机固定连接。

在一个实施例中，所述相机移动机构的数量至少为两个，且每个所述相机移动机构上均连接有所述相机，各个所述相机移动机构的所述第二滑台一体成型设置；所述X轴移动模组的数量至少为两个，且沿Y方向依次排列设置，每个所述X轴移动模组上设有两个所述旋转工作台。

在一个实施例中，所述拍照检测装置还包括底板以及固定于所述底板上的立柱，所述X轴移动模组固定于所述底板，所述相机移动机构固定于所述立柱远离所述底板一侧。

本发明还提供一种拍照检测方法，应用于上述的拍照检测装置中，包括以下步骤：

待检测产品放置于其中一个固定平台，固定机构将待检测产品固定于该固定平台；

通过X轴移动模组和相机移动机构的运动，将待检测产品和相机相正对，旋转机构旋转固定平台，使相机至少拍摄待检测产品的正面或侧面；

通过旋转机构将两个固定平台的表面旋转至相正对设置，两个旋转工作台在X轴移动模组的作用下相互靠近直至待检测产品抵接至另一固定平台，固定机构使另一固定平台固定待检测产品，并使原设有待检测产品的固定平台松开待检测产品，使待检测产品交换至另一固定平台，待检测产品的背面外露；

通过旋转机构将待检测产品的背面旋转至与相机相正对，相机至少拍摄待检测产品的背面。

本发明提供的拍照检测装置及拍照检测方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明拍照检测装置包括X轴移动模组、设于X轴移动模组上的至少两个旋转工作台、固定机构、相机以及驱动相机移动的相机移动机构。旋转工作台包括用于固定待检测产品的固定平台和旋转机构。在检测产品时，旋转机构旋转调整固定平台的角度，将产品的各个表面分别与相机相正对，以采集产品所有外露表面的图像，在所有外露表面拍摄完成后，旋转机构使相邻两个固定平台旋转至相正对，然后这两个旋转工作台在X轴移动模组的作用下相互靠近直至待检测产品抵接至另一固定平台，使待检测产品转移至另一固定平台，从而使得待检测产品的背面外露，如此，相机可以拍摄待检测产品的背面。在该拍照检测装置中，拍摄待检测产品的各个表面时，无需更换工位，而且可使用同一相机，提高了检测效率，降低了检测装置的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种拍照检测装置的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的两个固定平台均面向相机时的侧视图；

图3为本发明实施例提供的两个固定平台相正对时的侧视图；

图4为本发明实施例提供的X轴移动模组和旋转工作台的立体结构图；

图5为本发明实施例提供的旋转工作台的立体结构图；

图6为本发明实施例提供的Y轴移动模组的部分结构图；

图7为本发明实施例提供的相机及Z轴移动模组的结构图；

图8为本发明实施例提供的第二种拍照检测装置的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

010-待检测产品；1-旋转工作台；11-旋转机构；111-第一驱动件；112-第二驱动件；12-固定平台；2-X轴移动模组；21-X轴驱动件；22-第一滑台；23-第一滑块；3-相机移动机构；31-Y轴移动模组；311-Y轴驱动件；312-第二滑台；313-第二滑块；32-Z轴移动模组；321-Z轴驱动件；322-第三滑台；323-第三滑块；4-相机；5-底板；6-立柱。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，现对本发明实施例提供的拍照检测装置进行说明。在其中一个实施例中，拍照检测装置包括至少两个旋转工作台1、X轴移动模组2、固定机构、相机4、光源和相机移动机构3。所有的旋转工作台1均设于X轴移动模组2上，X移动模组用于在X方向上移动旋转工作台1，使相邻的旋转工作台1相互靠近或者远离，从而使固定平台12能够移动到相机4的视野下，还便于上下料。旋转工作台1包括固定平台12和旋转机构11，待检测产品010可被固定于固定平台12上，旋转机构11用于使固定平台12旋转，从而使待检测产品010的各个表面与相机4相正对，使相机4能够采集待检测产品010各个表面的图像。固定机构用于固定待检测产品，使待检测产品010被固定于固定平台12上。固定机构可选为抽气机。相机移动机构3用于控制相机4的位置，驱动相机4相对固定平台12移动，而使固定平台12位于相机4的视野区域，还能够使相机4和待检测产品之间对焦。光源用于给待检测产品表面打光，使相机4能够拍摄清楚待检测产品010。光源可为高低光源的组合，可以使待检测产品010的表面形成明暗对比，使待检测产品表面010的不同缺陷能够呈现出来。在其中一个实施例中，旋转工作台1的数量为两个。当旋转工作台1的数量为两个时，检测010产品的外观步骤为：首先将待检测产品010放置于其中一个旋转工作台1，并将待检测产品010移动至相机4的正下方；若只需检测产品010的正面和背面，则旋转机构11无需工作，直接拍摄产品010的正面，若需要检测产品010的侧面，则旋转机构11带动待检测产品010旋转至需要检测的表面，使其正对相机4，便于相机4获取图像；正面和侧面检测完成后，两个旋转工作台1均旋转，使两个固定平台12相正对，并相互靠近至待检测产品010与另一固定平台12相抵接；固定机构启动另一固定平台12，使其将待检测产品固定于另一固定平台12上，然后使原先的固定平台12停止工作，这样使待检测产品010从一个固定平台12转移至另一固定平台12，待检测产品010的背面外露；然后通过旋转机构11将待检测产品010的背面旋转至与相机4相正对，相机4采集背面图像，如此完成检测。

上述实施例中的拍照检测装置，包括X轴移动模组2、设于X轴移动模组2上的至少两个旋转工作台1、固定机构、相机4以及驱动相机4移动的相机移动机构3。旋转工作台1包括用于固定待检测产品010的固定平台12和旋转机构11。在检测产品010时，旋转机构11旋转调整固定平台12的角度，将产品的各个表面分别与相机4相正对，以采集产品010所有外露表面的图像，在所有外露表面拍摄完成后，旋转机构11使相邻两个固定平台12旋转至相正对，然后这两个固定平台12在X轴移动模组2的作用下相互靠近直至待检测产品010抵接至另一固定平台12，使待检测产品010转移至另一固定平台12，使得待检测产品010的背面外露，如此，相机4可以拍摄待检测产品010的背面。在该拍照检测装置中，拍摄待检测产品010的各个表面时，无需更换工位，可使用同一相机4，提高了检测效率，降低了拍照检测装置的成本。

其中，固定机构可选为真空机构，通过真空吸附将待检测产品固定于固定平台12上；固定机构也可选为夹持机构，通过夹爪等夹持件将待检测产品固定于固定平台上；待检测产品具有铁质部分时，固定机构还可选为电磁吸附机构，通过使固定平台12得电失电，控制待检测产品与固定平台12的吸附与否。

请参阅图4，在X轴移动模组2的其中一个实施例中，X轴移动模组2包括X轴驱动件21、第一滑台22和第一滑块23，X轴驱动件21可为电机、气缸等。第一滑台22沿X方向设置，第一滑块23与第一滑台22滑动连接，第一滑块23在X轴驱动件21的作用下沿第一滑台22在X方向上滑动。旋转工作台1固定于第一滑块23，可随第一滑块23在X方向移动，以调整旋转工作台1在X方向上的位置。X轴移动模组2也可选为其他结构的模组，能够使旋转工作台1移动即可，X轴移动模组2的具体结构此处不作限定。

请参阅图5，在旋转机构11的其中一个实施例中，旋转机构11包括第一驱动件111和第二驱动件112，第一驱动件111和第二驱动件112均输出旋转运动，第二驱动件112由第一驱动件111驱动旋转，即第二驱动件112连接于第一驱动件111的旋转输出端。第二驱动件112的旋转输出端与固定平台12连接，第一驱动件111的工作和第二驱动件112的工作均能够旋转固定平台12。由于第一驱动件111的旋转轴线和第二驱动件112的旋转轴线相互垂直，在第一驱动件111和第二驱动件112的配合下，能够将固定平台12翻转至各个角度，使待检测产品010的各个外露的侧面均能够被相机4拍摄到。

在另一个实施例中，第一驱动件111的旋转轴线和第二驱动件112的旋转轴线也可呈锐角或钝角设置，也能够使待检测产品010的各个外露的侧面均能够被相机4拍摄到。

当然，旋转机构11也可为选为其他机构，能够使固定平台12旋转即可，旋转机构11的具体结构此处不作限定。例如旋转机构11为万向球结构，使固定平台12能够任意转动。

请参阅图5，在旋转机构11的其中一个实施例中，第一驱动件111的旋转轴线与Y轴平行，第二驱动件112的旋转轴线与固定平台12的法线平行。在该实施例中，第一驱动件111带动第二驱动件112和固定平台12旋转，能够使固定平台12旋转至其法线与X轴平台，这样，两个固定平台12相互平行，能够相互移动至待检测产品010的两侧分别与两个固定平台12接触。无需为了实现转换待检测产品010的固定平台12而重新设置旋转驱动件，直接使用旋转机构11中的第一驱动件111即可，可以简化拍照检测装置的结构，降低其生产和设计成本。

请参阅图6及图7，在相机移动机构3的其中一个实施例中，相机移动机构3包括Y轴移动模组31和Z轴移动模组32，Y轴移动模组31、Z轴移动模组32和相机4依次连接。Y轴移动模组31用于控制相机4在Y方向移动使待检测产品010位于相机4的正下方，Z轴移动模组32用于控制相机4在Z方向移动以聚焦。在Y轴移动模组31工作时，Z轴移动模组32和相机4同时在Y方向移动。相机4聚焦要求的精度较高，因此将Z轴移动模组32和相机4直接连接，以减小机械误差。

可选地，X轴、Z轴和Y轴两两垂直设置。

请参阅图6，在Y轴移动模组31的其中一个实施例中，Y轴移动模组31包括Y轴驱动件311、第二滑台312和第二滑块313，Y轴驱动件311可为电机、气缸等。第二滑台312沿Y方向设置，第二滑块313与第二滑台312滑动连接，第二滑块313在Y轴驱动件311的作用下沿第二滑台312在Y方向上滑动。Z轴移动模组32连接于第二滑块313，可随第二滑块313在Y方向移动，以调整相机4在Y方向上的位置。Y轴移动模组31也可选为其他结构的模组，能够使相机4在Y方向上移动即可，Y轴移动模组31的具体结构此处不作限定。

请参阅图7，在Z轴移动模组32的其中一个实施例中，Z轴移动模组32包括Z轴驱动件321、第三滑台322和第三滑块323，Z轴驱动件321可为电机、气缸等。第三滑台322沿Z方向设置，第三滑块323与第三滑台322滑动连接，第三滑块323在Z轴驱动件321的作用下沿第三滑台322在Z方向上滑动。第三滑台322与第二滑块313固定连接，使Z轴移动模组32固定于第二滑块313，第三滑块323与相机4固定连接，相机4可随第三滑块323在Z方向移动，以调整相机4和待检测产品010的距离，从而聚焦拍摄。Z轴移动模组32也可选为其他结构的模组，能够使相机4在Z方向上移动即可，Z轴移动模组32的具体结构此处不作限定。

请参阅图8，在拍照检测装置的其中一个实施例中，相机移动机构3的数量至少为两个，每个相机移动机构3上均连接有相机4，各个相机移动机构3的第二滑台312一体成型设置，即各个相机移动机构3共用同一第二滑台312，相机4均通过第二滑台312在Y方向上移动，这样可以简化相机移动机构3的结构。X轴移动模组2的数量至少为两个，与相机移动机构3的数量相同，且沿Y方向依次排列设置，每个X轴移动模组2上设有两个旋转工作台1，使该拍照检测装置能够同时检测多个产品，提高检测的效率。

请参阅图1及图8，在拍照检测装置的其中一个实施例中，拍照检测装置还包括底板5和立柱6，立柱6固定于底板5上。X轴移动模组2固定于底板5，相机移动机构3固定于立柱6远离底板5一侧。在该实施例中，便于设置多个X轴移动模组2和多个相机移动机构3，便于合理布局拍照检测装置。更具体地，X轴移动模组2的第一滑台22固定于底板5，相机移动机构3的第二滑台312固定于立柱6。

可选地，相机4包括自上至下依次设置的镜头、光源和光源控制器。光源可为单光源，也可为高角度光源和低角度光源的组合。高角度光源设于低角度光源的上方。

本发明实施例还提供一种拍照检测方法，可应用于上述任一实施例中的拍照检测装置中，该拍照检测方法包括以下步骤：

S10：待检测产品010放置于其中一个固定平台12，固定机构将待检测产品010固定于该固定平台12；

S20：通过X轴移动模组2和相机移动机构3的运动，将待检测产品010和相机4相正对，旋转机构11旋转固定平台12，使相机4至少拍摄待检测产品010的正面或侧面；

S30：通过旋转机构11将两个固定平台12的表面旋转至相正对设置，两个旋转工作台1在X轴移动模组2的作用下相互靠近直至待检测产品010抵接至另一固定平台12，固定机构使另一固定平台12固定待检测产品，并使原设有待检测产品010的固定平台12松开待检测产品，使待检测产品010交换至另一固定平台12，待检测产品010的背面外露；

S40：通过旋转机构11将待检测产品010的背面旋转至与相机4相正对，相机4至少拍摄待检测产品010的背面。

上述实施例的拍照检测方法，通过设置至少两个旋转工作台1，使得相机4在拍摄待检测装置的正面、侧面和背面时，均无需更换工位，可使用同一相机4，从而提高了检测效率。

其中，在S20中，相机4可根据检测需求检测对应的产品表面，可检测正面、正面和侧面、侧面等。待检测产品010的侧面也可在S40中检测，何时检测产品010的侧面，此处不作限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.拍照检测装置，其特征在于，包括：

至少两个旋转工作台，所述旋转工作台包括用于固定待检测产品的固定平台以及用于驱动所述固定平台旋转的旋转机构，以调整待检测产品的角度；

X轴移动模组，旋转工作台均设于X轴移动模组，X轴移动模组用于在X方向上移动所述旋转工作台；

固定机构，用于将待检测产品固定于所述固定平台上；

相机，用于拍摄固定平台上的待检测产品；

光源，用于给待检测产品表面打光，使所述相机能够拍摄待检测产品；以及

相机移动机构，用于驱动所述相机相对所述固定平台移动。

2.如权利要求1所述的拍照检测装置，其特征在于：所述旋转机构包括第一驱动件以及由所述第一驱动件驱动旋转的第二驱动件，所述固定平台与所述第二驱动件的旋转输出端连接，所述第一驱动件的旋转轴线与所述第二驱动件的旋转轴线相互垂直。

3.如权利要求2所述的拍照检测装置，其特征在于：所述第一驱动件的旋转轴线与Y轴平行，所述第二驱动件的旋转轴线与所述固定平台的法线平行。

4.如权利要求1所述的拍照检测装置，其特征在于：所述X轴移动模组包括X轴驱动件、沿X方向设置的第一滑台以及由所述X轴驱动件驱动的第一滑块，所述第一滑块滑动连接于所述第一滑台，所述旋转工作台固定于所述第一滑块。

5.如权利要求1所述的拍照检测装置，其特征在于：所述相机移动机构包括用于驱动所述相机在Y方向移动的Y轴移动模组以及用于驱动所述相机在Z方向移动的Z轴移动模组，所述Y轴移动模组、所述Z轴移动模组和所述相机依次连接。

6.如权利要求5所述的拍照检测装置，其特征在于：所述Y轴移动模组包括Y轴驱动件、沿Y方向设置的第二滑台以及以及由所述Y轴驱动件驱动的第二滑块，所述第二滑块与所述Z轴移动模组连接。

7.如权利要求6所述的拍照检测装置，其特征在于：所述Z轴移动模组包括Z轴驱动件、沿Z方向设置的第三滑台以及以及由所述Z轴驱动件驱动的第三滑块，所述第三滑台与所述第二滑块固定连接，所述第三滑块与所述相机固定连接。

8.如权利要求6所述的拍照检测装置，其特征在于：所述相机移动机构的数量至少为两个，且每个所述相机移动机构上均连接有所述相机，各个所述相机移动机构的所述第二滑台一体成型设置；所述X轴移动模组的数量至少为两个，且沿Y方向依次排列设置，每个所述X轴移动模组上设有两个所述旋转工作台。

9.如权利要求1所述的拍照检测装置，其特征在于：所述拍照检测装置还包括底板以及固定于所述底板上的立柱，所述X轴移动模组固定于所述底板，所述相机移动机构固定于所述立柱远离所述底板一侧。

10.拍照检测方法，应用于权利要求1-9任一项所述的拍照检测装置，其特征在于，包括以下步骤：

待检测产品放置于其中一个固定平台，固定机构将待检测产品固定于该固定平台；

通过X轴移动模组和相机移动机构的运动，将待检测产品和相机相正对，旋转机构旋转固定平台，使相机至少拍摄待检测产品的正面或侧面；

通过旋转机构将两个固定平台的表面旋转至相正对设置，两个旋转工作台在X轴移动模组的作用下相互靠近直至待检测产品抵接至另一固定平台，固定机构使另一固定平台固定待检测产品，并使原设有待检测产品的固定平台松开待检测产品，使待检测产品交换至另一固定平台，待检测产品的背面外露；

通过旋转机构将待检测产品的背面旋转至与相机相正对，相机至少拍摄待检测产品的背面。

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