CN110966924A - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种检测装置，其包括基座、载料机构、移载机构、取像机构和至少一个第一辅检机构，载料机构用于承载并定位工件，取像机构设置于移载机构上，取像机构包括工业相机和环形光源，第一辅检机构包括棱镜和多个遮挡件，棱镜和多个遮挡件承载于载料机构上，多个遮挡件位于棱镜和承载于载料机构上的工件之间，遮挡件的一端设有遮挡部，遮挡部仿形于孔特征的截面设计，遮挡部能够遮挡孔特征的内腔并露出孔特征的边缘，环形光源经棱镜反射照亮孔特征的边缘，棱镜能够反射孔特征至工业相机以成像。检测装置利用第一辅检机构实现一个工业相机完成工件的多个检测项目，降低了设备成本，且工业相机成像清晰，检测结果准确可靠。

Description

检测装置

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是一种能够检测工件上的孔特征的检测装置。

背景技术

手机、笔记本等产品的侧面设有USB孔及耳机孔。在生产过程中，通常需要检测产品的整体外观尺寸、外观质量、以及产品侧面的USB孔与耳机孔的尺寸及位置度等以提高装配精度及产品质量。现通常采用人工检测或采用多个视觉系统检测以上项目，人工检测效率低，漏失风险较大，而多个视觉系统检测成本高，且检测装置体积大。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种检测装置以解决上述问题。

本发明提出一种检测装置，用于检测工件的侧壁上的多个孔特征，该检测装置包括基座、载料机构、移载机构和取像机构，该载料机构设置于基座上，该载料机构用于承载并定位该工件，该移载机构架设于该基座上，并位于该载料机构的上方，该取像机构设置于该移载机构上，该移载机构能够驱动该取像机构于该载料机构的上方移动，该取像机构包括工业相机和环形光源，该环形光源位于该工业相机靠近该载料机构的一侧，该检测装置还包括至少一个第一辅检机构，至少一个该第一辅检机构包括棱镜和多个遮挡件，该棱镜和该多个该遮挡件承载于该载料机构上，多个该遮挡件位于该棱镜和承载于该载料机构上的该工件之间，该遮挡件的一端设有遮挡部，该遮挡部仿形于该孔特征的截面设计，该遮挡部能够遮挡该孔特征的内腔并露出该孔特征的边缘，该环形光源经该棱镜反射照亮该孔特征的边缘，该棱镜能够反射该孔特征至该工业相机以成像。

本发明提出的检测装置，利用该移载机构驱动该取像于该载料机构的上方移送，该检测装置能够检测该工件的外观尺寸及外观质量。该检测装置经该棱镜反射实现检测该工件的侧壁上的该孔特征。该遮挡件遮挡因加工该孔特征时留下的油污、磨痕等，进而避免了光线经该棱镜反射亮度过大的不利影响。该检测装置利用该第一辅检机构实现一个该工业相机即可检测该工件的外观尺寸、外观质量、该工件的侧壁上的该孔特征的位置度，降低了设备成本，且该工业相机成像清晰，该检测装置的检测结果准确可靠。

附图说明

图1是本发明一实施例的检测装置的立体示意图。

图2是图1所示的检测装置的载料机构、第一辅检机构和第二辅检机构的组装立体示意图。

图3是图1所示的检测装置的第一抵持件的立体示意图。

图4是图1所示的检测装置的第一辅检机构的立体示意图。

图5是图1所示的检测装置在V处的局部放大示意图。

图6是图1所示的工件的侧壁的局部示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参阅图1、图5和图6，本发明提出一种检测装置100，用于检测工件200的侧壁上的多个孔特征210的位置度、深度以及工件200的外观尺寸及外观质量。本实施例中，工件200为笔记本键盘盖板，但不限于此。例如，其他实施例中，工件200也可以为手机底壳或使其他结构。本实施例中，工件200包括五个孔特征210，具体为四个第一孔201和一个第二孔202，但不限于此。四个第一孔201以每两个为一组分别设置于该工件200的相对的侧壁上。第一孔201为工件200的侧壁向内凹陷形成。第二孔202位于两个第一孔201的一侧，且贯穿工件200的侧壁。本实施例中，该检测装置100用于检测工件200的整体尺寸、外观质量、第一孔201的深度以及第一孔201与第二孔202的位置度。

请参阅图1，检测装置100包括基座10、载料机构20、移载机构30、取像机构40和至少一个第一辅检机构50和多个第二辅检机构60。载料机构20设置于基座10上。载料机构20用于承载并定位工件200。移载机构30架设于基座10上，并位于载料机构20的上方。取像机构40设置于移载机构30上。移载机构30能够驱动取像机构40移至检测工位。取像机构40用于拍摄工件200。至少一个第一辅检机构50和多个第二辅检机构60分别设置于载料机构20上。第一辅检机构50用于协助取像机构40拍摄工件200侧壁上的第一孔201和第二孔202。第二辅检机构60用于测量第一孔201的深度。可以理解，其他实施例中，多个孔特征210也可以设置于工件200相邻的侧壁上。

本实施例中，基座10的材料为大理石，但不限于此。

请同时参阅图1、图2和图5，载料机构20包括支撑件21、定位板22、第一基准件23和第二基准件24。支撑件21架设于基座10上。定位板22设置于支撑件21背离基座10的一侧。第一基准件23和第二基准件24分别设置于定位板22上，且呈两条垂直的直线排布。第一基准件23和第二基准件24用于贴紧工件200的相邻的两个侧壁以使工件200定位于定位板22上。

本实施例中，第一基准件23为两个间隔设置于定位板22上的定位销，第二基准件24为一个定位销，但不限于此。例如，定位销的数量可以为其他数量。可以理解，其他实施例中，第一基准件23和第二基准件24也可以是板状或块状结构，只要能够使工件200的两个侧壁分别贴紧第一基准件23和第二基准件24以定位于定位板22上即可。

请参阅图2，载料机构20还包括至少一个第一抵持件25和至少一个第二抵持件26。本实施例中，第一抵持件25的数量为两个。两个第一抵持件25设置于定位板22上，且与第一基准件23相向设置。第一抵持件25能够抵持工件200于第一基准件23上。第二抵持件26的数量为一个，第二抵持件26设置于定位板22上，且与第二基准件24相向设置。第二抵持件26能够抵持工件200于第二基准件24上。可以理解，其他实施例中，第一抵持件25和第二抵持件26的数量也可以分别一个、三个或其他。

请同时参阅图2和图3，第一抵持件25包括支座251、抵持驱动件2521、输出轴2523、抵头253和弹簧255。支座251设置于支撑件21上。抵持驱动件2521设置于支座251上。输出轴2523设置于抵持驱动件2521上。抵持驱动件2521能够驱动输出轴2523伸出或缩回。抵头253滑动地设置于支座251上，且朝向第一基准件23。弹簧255套设于输出轴2523上。输出轴2523设有凸台2525。弹簧255的两端分别抵设于抵头253和凸台2525上。抵持驱动件2521驱动输出轴2523伸出以使弹簧255抵持抵头253抵压工件200于第一基准件23上。弹簧255使抵头253柔性抵压工件200，避免因抵压的力过大而损坏工件200。可以理解，其他实施例，弹簧255可以省略，此时抵头253直接设置于输出轴2523上。

第一抵持件25还包括滚轮256。滚轮256转动地设置于抵头253上。滚轮256的圆周面凸出于抵头253的端面以使滚轮256能够抵压于工件200上。抵持驱动件2521能够驱动输出轴2523伸出以带动滚轮256抵持工件200于第一基准件23上。本实施例中，第二抵持件26和第一抵持件25的结构相同，但不限于此。

为便于后续描述，如图1所示，本实施方式中，按坐标轴定义第一方向X、第二方向Y和第三方向Z。第一方向X为平行基座10一条边的方向，第二方向Y为平行基座10另一条边的方向，第三方向Z为垂直基座10的方向。在本实施方式中，第一方向X、第二方向Y、第三方向Z彼此垂直，但不限于此。

请同时参阅图1和图2，定位工件200时，将工件200放置于定位板22上，并使工件200的两个侧壁分别贴紧第一基准件23和第二基准件24上。本实施例中，首先第二抵持件26的滚轮256抵持工件200沿第一方向X移动直至工件200夹紧于第二抵持件26和第二基准件24之间。当第一抵持件25抵持工件200沿第二方向Y移动时，工件200能够沿滚轮256的外缘移动以调整位置使其贴紧第一基准件23。第一抵持件25和第二抵持件26抵持工件200时，滚轮256滚动避免了第一抵持件25、第二抵持件26与工件200之间产生滑动摩擦以保护工件200的外观。

可以理解，其他实施例中，第一抵持件25和第二抵持件26也可以同时抵压工件200以定位工件200，工件200沿滚轮256移动以微调位置。

请参阅图2，定位板22背离支撑件21的一侧设有多组吸附孔221。本实施例中，定位板22设有三组吸附孔221，但不限于此。定位板22的周壁上设有多个接管孔223。每个接管孔223与相应的一组吸附孔221连通。向接管孔223吸气使每组吸附孔221能够吸附工件200，进而使工件200在竖直方向上定位于定位板22上。

请参阅图1，移载机构30包括第一移载件31、支架32、第二移载件33和第三移载件34。第一移载件31设置于基座10上，且位于载料机构20的一侧。支架32滑动地设置于第一移载件31上。第二移载件33设置于支架32上，并位于载料机构20的上方。第三移载件34滑动地设置于第二移载件33上。取像机构40设置于第二移载件33上。第一移载件31能够驱动取像机构40沿第二方向Y移动。第二移载件33能够驱动取像机构40沿第一方向X移动。第三移载件34能够驱动取像机构40沿第三方向Z移动。移载机构30能够驱动取像机构40移至工件200的上方以使取像机构40拍摄工件200。为使第一移载件31传动稳定，移载机构30还包括导向件35。导向件35设置于基座10上，且位于载料机构20背离第一移载件31的一侧。支座251与导向件35连接。

请参阅图1，取像机构40包括工业相机41和环形光源43。环形光源43位于工业相机41靠近载料机构20的一侧。环形光源43用于照亮工件200，工业相机41用于拍摄工件200。

请同时参阅图2、图4和图5，本实施例中，因第一孔201和四个第二孔202分别设置于工件200的两个侧壁上。第一辅检机构50的数量相应设定为两个。第一辅检机构50包括升降件51、棱镜53和遮挡件55。升降件51包括升降驱动件511和升降输出端513。升降驱动件511设置于载料机构20上。升降输出端513设置于升降驱动件511上。升降驱动件511能够驱动升降输出端513伸出或缩回。棱镜53设置于升降输出端513上并朝向取像机构40。本实施例中，升降驱动件511能够驱动升降输出端513伸出以使棱镜53上升至工件200的一侧。环形光源43经棱镜53反射照亮第一孔201和第二孔202。棱镜53能够反射第一孔201和第二孔202至工业相机41以成像，进而得出第一孔201和第二孔202的位置度。遮挡件55滑动地设置于升降件输出端513上，且位于棱镜53的一侧。遮挡件55的一端设有遮挡部551。遮挡部551仿形于第一孔201的截面设计。升降件51能够驱动升降输出端513伸出以使遮挡部551上升以能够遮挡第一孔201的内腔并露出第一孔201的边缘2013。遮挡件55上背离遮挡部551的一端设有拉环553。拉动拉环553能够使遮挡部551沿升降输出端513滑动。

遮挡部551遮挡第一孔201的内腔以遮挡因第一孔201加工时产生的油污、磨痕、刀纹以及水滴等不利因素，避免亮度大而影响工业相机41拍摄第一孔201的边缘2013的成像质量。

请同时参阅图1和图2，第二辅检机构60的数量依据待测深度的第一孔201的数量设定。本实施例中，第二辅检机构60的数量分别为四个，但不限于此。第二辅检机构60包括移送件61和标准块63。移送件61包括移动驱动件611和移动输出端613。移动驱动件611设置于载料机构20上，移动输出端613设置于移动驱动件611。移动驱动件611能够驱动移动输出端613伸出或缩回。标准块63与移动输出端613连接，且标准块63对准承载于载料机构20上的工件200的第一孔201设置。标准块63设有基准面631。基准面631上凸设一探头633。移动驱动件611能够驱动移动输出端613伸出以带动探头633进入第一孔201直至探头633抵持于第一孔201的底壁2011上。工业相机41能够拍摄记录基准面631与工件200的侧壁的距离。探头633总长减去该距离即为第一孔201的深度。

可以理解，其他实施例中，当无需测量孔特征210的深度时，第二辅检机构60可以省略。

可以理解，其他实施例中，升降件51驱动棱镜53下降即可留出第二辅检机构60的工作空间，使检测装置100的空间得到合理利用。因此，当无需测量孔特征210的深度时，第一辅检机构50的升降件51也可以省略。此时，棱镜53和遮挡件55直接设置于载料机构20上。另外，升降件51也可以保留以调整棱镜53的位置，进而调整光线的反射路径。

请同时参阅图1和图2，本实施例中，载料机构20还包括背光源27。背光源27设置于支撑件21背离定位板22的一侧。定位板22上于工件200投影在定位板22的每个端点处开设贯通孔225。背光源27能够通过多个贯通孔225照射工件200。移载机构30驱动取像机构40移至每个贯通孔225的上方并拍摄工件200的侧壁交接处，进而得出工件200的外观尺寸。

请参阅图1，当第二孔202的直径小时，为使第二孔202经棱镜53反射至工业相机41以成像清晰，取像机构40还包括条形光源45。条形光源45设置于移载机构30上，且位于环形光源43的一侧。条形光源45用于从工件200背离棱镜53的一侧照射第二孔202。条形光源45直接照射第二孔202并使光线透过第二孔202经棱镜53反射至工业相机41以使成像清晰。

工作时，工件200放置于定位板22上，且使工件200的侧壁贴紧第一基准件23和第二基准件24。第一抵持件25抵压工件200于第一基准件23上。第二抵持件26抵压工件200于第二基准件24上。向接管孔223吸气以使每组吸附孔221吸附工件200于定位板22上。至此，完成工件200的定位夹紧作业。接着移载机构30驱动取像机构40移动并经过每个贯通孔225的上方，在此期间工业相机41拍摄工件200以得出工件200的外观尺寸及外观质量。移载机构30驱动取像机构40移至工件200的侧方，升降件51驱动棱镜53上升至第一孔201和第二孔202的一侧，且使遮挡部551遮挡第一孔201的内腔。经棱镜53反射，工业相机41拍摄第一孔201和第二孔202及工件200的侧壁以得出第一孔201和第二孔202的位置度。接着升降件51驱动棱镜53下移以留出第二辅检机构60的工作空间。移送件61驱动标准块63朝第一孔201移送并使探头633进入第一孔201直至探头633抵持于第一孔201的底壁2011上，工业相机41拍摄此时的标准块63和工件200以得出基准面631与工件200侧壁的距离，探头633的总长减去该距离即为第一孔201的深度。至此，检测装置100完成检测工件200。

本发明提出的检测装置100，利用移载机构30驱动取像机构40于载料机构20的上方移送，检测装置100能够检测工件200的外观尺寸及外观质量。升降件51驱动棱镜53上升至第一孔201和第二孔202的一侧，实现工业相机41拍摄工件200侧壁上的第一孔201和第二孔202。遮挡件55遮挡第一孔201的内腔，避免第一孔201的内腔内的其他物质反射光引起亮度大而影响工业相机41拍摄第一孔201的边缘2013的成像质量。升降件51驱动棱镜53下降即可留出第二辅检机构60的工作空间，使检测装置100的空间得到合理利用。移送件61驱动标准块63移动以使探头633进入第一孔201，工业相机41拍摄工件200和标准块63得出基准面631与工件200侧壁的距离，以此得出探头633进入第一孔201的距离，即第一孔201的深度。检测装置100利用第一辅检机构50和第二辅检机构60实现一个工业相机41即可检测工件200的外观尺寸、外观质量和工件200侧壁的孔特征210的深度以及位置度，降低了设备成本，且检测装置100的检测结果准确可靠。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种检测装置，用于检测工件的侧壁上的多个孔特征，该检测装置包括基座、载料机构、移载机构和取像机构，该载料机构设置于基座上，该载料机构用于承载并定位该工件，该移载机构架设于该基座上，并位于该载料机构的上方，该取像机构设置于该移载机构上，该移载机构能够驱动该取像机构于该载料机构的上方移动，该取像机构包括工业相机和环形光源，该环形光源位于该工业相机靠近该载料机构的一侧，其特征在于：该检测装置还包括至少一个第一辅检机构，至少一个该第一辅检机构包括棱镜和多个遮挡件，该棱镜和多个该遮挡件承载于该载料机构上，多个该遮挡件位于该棱镜和承载于该载料机构上的该工件之间，该遮挡件的一端设有遮挡部，该遮挡部仿形于该孔特征的截面设计，该遮挡部能够遮挡该孔特征的内腔并露出该孔特征的边缘，该环形光源经该棱镜反射照亮该孔特征的边缘，该棱镜能够反射该孔特征至该工业相机以成像。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该第一辅检机构还包括升降件，该升降件设置于该载料机构上，该棱镜设置于该升降件上，该遮挡件滑动地设置于该升降件上，该升降件能够驱动该棱镜和该遮挡件上升至该工件的侧壁的一侧。

3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该检测装置还包括至少一个第二辅检机构，每个该第二辅检机构包括移送件和标准块，该移送件设置于该载料机构上，该标准块设置于该移送件上，且能够对准该孔特征，该标准块设有基准面，该基准面上凸设一探头，该移送件能够驱动该探头进入该孔特征直至该探头抵持于该孔特征的底壁上，该工业相机能够拍摄记录该基准面与该工件的侧壁的距离。

4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该载料机构包括支撑件、定位板、第一基准件和第二基准件，该支撑件架设于该基座上，该定位板设置于该支撑件背离该基座的一侧，该第一基准件和该第二基准件分别设置于该定位板上，且呈两条垂直的直线排布，该第一基准件和该第二基准件用于贴紧该工件的两个相邻的侧壁以使该工件定位于该定位板上。

5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于：该载料机构还包括至少一个第一抵持件和至少一个第二抵持件，至少一个该第一抵持件和至少一个该第二抵持件分别设置于该定位板上，至少一个该第一抵持件能够抵持该工件于该第一基准件上，至少一个该第二抵持件能够抵持该工件于该第二基准件上。

6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于：该第一抵持件包括抵持驱动件、输出轴、抵头和滚轮，该抵持驱动件设置于该支撑件上，该输出轴设置于该抵持驱动件上，该抵头设置于该输出轴上，该滚轮转动设置于该抵头上，该驱动件能够驱动该输出轴伸出以带动该滚轮抵持该工件于该第一基准件上。

7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于：该第一抵持件还包括弹簧，该弹簧套设于该输出轴上，该输出轴设有凸台，该弹簧的两端分别抵设于该抵头和该凸台上。

8.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于：该定位板背离该支撑件的一侧设有多组吸附孔，该定位板的周壁上设有多个接管孔，每个该接管孔与一组该吸附孔连通。

9.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于：该载料机构还包括背光源，该背光源设置于该支撑件背离该定位板的一侧，该定位板上于该工件投影在该定位板的每个端点处开设贯通孔，该背光源能够通过多个该贯通孔照射该工件。

10.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该取像机构还包括条形光源，该条形光源设置于该移载机构上，且位于环形光源的一侧，该条形光源用于从该工件背离该棱镜的一侧照射该孔特征。

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