CN111122608A - 一种手机玻璃侧面缺陷检测装置 - Google Patents

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谢良辉
康政纲
田世海
徐飞
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Abstract

本发明提供一种手机玻璃侧面缺陷检测装置,包括相机单元、侧面光源单元以及运动单元,其特征在于:所述运动单元为XYR三轴运动平台,用于承载手机玻璃,实现水平方向的横向、纵向、旋转运动;所述相机单元用于扫描手机玻璃的侧面,与所述XYR三轴运动平台相对的固定在基台上;所述侧面光源单元固定的设置在所述相机单元与所述XYR三轴运动平台中间一侧,为相机单元提供光源。

Description

一种手机玻璃侧面缺陷检测装置
技术领域
本发明属于光学检测领域,具体涉及一种手机玻璃侧面缺陷检测装置。
背景技术
随着人们对产品质量要求越来越高,外观质量成为了消费者选择电子产品的重要因素。手机盖板玻璃是一种钢化玻璃,钢化玻璃又称强化玻璃,在钢化玻璃的制作工艺中需要在玻璃上表面放置固定支撑物以保证玻璃的水平状态平行度,但由于玻璃材料与金属固定支撑物的材料属性不同,二者的膨胀系数差异很大,导致钢化处理完之后玻璃本身的平整度、厚度难以保证一致,极易在加工制造工艺中的钢化玻璃表面及侧面产生崩边、凹凸、白点、压伤、划痕、牙缺、IR黑白点等多种缺陷。钢化玻璃本身各种缺陷的存在不仅对手机盖板玻璃等产品的外观造成影响,严重缺陷还会影响其作为手机盖板的使用性能。因而如何快速、高效、智能化的对手机盖板玻璃缺陷进行检测,不仅关系着企业的发展,更是对所有相关产品行业都具有非常重要意义。
对于钢化玻璃缺陷检测,虽然现在市场上已经陆续出现多种辅助检测设备,但现有检测设备主要用于检测钢化玻璃表面,对侧面缺陷一直没有高效的检测方法,传统方式多为人工肉眼识别,这种检测方式检测效率低,检测劳动强度大,人工长时间工作易造成视觉疲劳,导致检测效率低,对产品后续使用造成不良影响,无法满足流水线批量作业需求。
发明内容
鉴于以上,本发明提供一种手机玻璃侧面缺陷检测装置,该装置可以取代人工检测手机玻璃侧面外观,节约成本,提高整体生产效率,使用该装置检测手机玻璃侧面缺陷误检率低至1%,漏检率也仅为0.5%,完全满足自动化生产线的标准,而且使用该装置检测手机玻璃侧面缺陷,检测时间可达3.5S/片,实现人工向自动化转变的显著进步。
具体技术方案如下:
一种手机玻璃侧面缺陷检测装置,包括相机单元、侧面光源单元以及运动单元,其特征在于:所述运动单元为XYR三轴运动平台,用于承载手机玻璃,实现水平方向的横向、纵向、旋转运动;
所述相机单元用于扫描手机玻璃的侧面,与所述XYR三轴运动平台相对的固定在基台上;
所述侧面光源单元固定的设置在所述相机模组与所述XYR三轴运动平台中间一侧,为相机单元提供光源。
进一步,所述XYR三轴运动平台包括X轴模组、Y轴模组和旋转平台,X轴模组固定的安装在所述基台上,Y轴模组活动的设置在所述X轴模组上,旋转平台通过中空连接板设置在所述Y轴模组上。
进一步,在所述旋转平台上固定的设置有吸附盒;吸附盒为二级台阶结构,包括高阶台面和低阶台面,其内设置有真空吸盘。
进一步,在所述吸附盒的高阶台面上活动的设置有平台标定块,所述低阶台面上固定有对位组合,所述对位组合为两组定位块,分别位于所述高阶台面相互垂直的两侧边。
进一步,平台标定块通过定位销安装在所述高阶台面上。
进一步,所述X轴模组、Y轴模组和旋转平台上均设置有传感器。
进一步,所述相机单元包括线扫相机和相机支撑座,所述线扫相机通过相机支撑座固定在所述基台上。
进一步,所述侧面光源单元包括线光源和支撑台,所述线光源通过支撑台固定的设置在所述基台上,所述线光源可在支撑台上进行竖直升降运动和水平横移运动,保证相机单元扫描视线光亮度。
进一步,所述Y轴模组包括Y轴运动机构和驱动电机,Y轴运动机构可在驱动电机的带动下进行Y轴的纵向运动;所述X轴模组包括X轴运动机构和驱动电机,X轴运动机构可在驱动电机的带动下进行X轴的横向运动;所述旋转平台上连接有驱动电机,旋转平台可在驱动电机的带动下进行R轴的旋转运动。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1所示为手机玻璃侧面缺陷检测装置俯视图;
图2所示为手机玻璃侧面缺陷检测装置右视图;
图3所示为手机玻璃侧面缺陷检测装置结构示意图;
其中,1为XYR三轴运动平台,11为位X轴模组,12为Y轴模组,13为旋转平台,14为平台标定块,15为对位组合,16为中空连接板,17为吸附盒,18为驱动电机,19为传感器,111为X轴运动机构,121为Y轴运动机构,151为定位块;
2为相机单元,21为线扫相机,22为相机支撑座;
3为侧面光源单元,31为线光源,32为支撑台;
4为控制单元。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”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。
图1、2示出了本发明手机玻璃侧面缺陷检测装置的一种实施例示意图,也是一种优选实施例示意图。一种手机玻璃侧面缺陷检测装置,包括相机单元2、侧面光源单元3以及运动单元,运动单元为XYR三轴运动平台1,用于承载手机玻璃,实现水平方向的横向、纵向、旋转运动;相机单元2用于扫描手机玻璃的侧面,与XYR三轴运动平台1相对的固定在基台上;侧面光源单元3固定的设置在相机单元2与XYR三轴运动平台1中间一侧,为相机单元2提供光源。
本发明更为具体的实现方式以下作具体展开:
相机单元2包括线扫相机21和相机支撑座22,线扫相机21通过相机支撑座22固定在所述基台上。在其他实施例中,线扫相机21可以替换为面阵相机。
侧面光源单元3包括线光源31和支撑台32,线光源31通过支撑台32固定的设置在基台5上,线光源31可在支撑台32上进行竖直升降运动和水平横移运动,根据实际检测需求可调整线光源31的位置,保证线扫相机21扫描视线时刻光亮。
进一步如图3所示,XYR三轴运动平台1包括X轴模组11、Y轴模组12和旋转平台13,Y轴模组12包括Y轴运动机构121和驱动电机18,Y轴运动机构121可在驱动电机18的带动下进行Y轴的纵向运动;X轴模组11包括X轴运动机构111和驱动电机18,X轴运动机构111可在驱动电机18的带动下进行X轴的横向运动;旋转平台13上连接有驱动电机18,旋转平台13可在驱动电机18的带动下进行R轴的旋转运动。在本实施例中,Y轴运动机构121、X轴运动机构111优选的传动方式为滚珠丝杆传动,但可以理解的是在其他实施例中还可以采用链传动、导轨传动等方式实现纵向、横向运动。其中,X轴模组11固定的安装在基台5上,Y轴模组12活动的设置在X轴模组11上,旋转平台13通过中空连接板16设置在Y轴模组12上。在检测过程中,将手机玻璃放在旋转平台13上,线扫相机21和线光源31保持静止,通过XYR三轴联动检测手机玻璃侧面外观状况,旋转平台13可在水平方向进行旋转微调,三轴联动确保手机玻璃四周距离线扫相机21的镜头距离始终在正负0.1的公差范围内,以及保证线扫的线速度保证匀速。
吸附盒17固定的设置在旋转平台13上;吸附盒17为二级台阶结构,包括高阶台面和低阶台面,其内设置有真空吸盘。平台标定块14通过定位销活动的设置在吸附盒17的高阶台面上,平台标定块14与待检测的手机玻璃尺寸相同,检测前是通过平台标定块14来标定手机玻璃产品的中心位置。低阶台面上固定有对位组合15,对位组合15为两组定位块151,分别位于高阶台面相互垂直的两侧边,定位块151用于定位手机玻璃在旋转平台13上的摆放位置,确保手机玻璃在检测过程中不发生偏斜。
进一步本发明手机玻璃侧面缺陷检测装置检测手机玻璃的过程如下:一.将平台标定块14放在吸附盒17上,用销孔定位,此时平台标定块14的中心与旋转平台13的旋转中心重合;二.将对位组合15紧贴吸附盒17的高阶台面,调节对位组合15上面的定位块151,让定位块151刚好接触到平台标定块14相互垂直的两侧边,紧固定位块151;三.移除平台标定块14和定位销钉,放上待检测的手机玻璃,使手机玻璃的中心与旋转平台13的旋转中心重合;四.抽吸附盒17真空,移走对位组合15,开始XYR三轴联动检测侧边。
X轴模组11、Y轴模组12和旋转平台13上均设置有传感器,用于监控、反馈X轴模组11、Y轴模组12和旋转平台13的运动位置和状态。
另外需要说明的是,本发明手机玻璃侧面缺陷检测装置还包括控制单元4,XYR三轴运动平台1、相机单元2、侧面光源单元3需要与其电性连接,并在其控制下完成整个检测工作,在本实施例中控制单元可以为基于可编程控制器PLC(Programmable LogicController)的工控机,因其为成熟技术且不影响本发明的理解,故在此不作具体展开说明。
本发明中任何提及“本实施例”、“其他实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且,当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时,所主张的是,结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述,但是必须理解,本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例,这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言,在前述公开、附图以及权利要求的范围之内,可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进,而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进,其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种手机玻璃侧面缺陷检测装置,包括相机单元、侧面光源单元以及运动单元,其特征在于:所述运动单元为XYR三轴运动平台,用于承载手机玻璃,实现水平方向的横向、纵向、旋转运动;
所述相机单元用于扫描手机玻璃的侧面,与所述XYR三轴运动平台相对的固定在基台上;
所述侧面光源单元固定的设置在所述相机单元与所述XYR三轴运动平台中间一侧,为相机单元提供光源。
2.根据权利要求1所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,所述XYR三轴运动平台包括X轴模组、Y轴模组和旋转平台,X轴模组固定的安装在所述基台上,Y轴模组活动的设置在所述X轴模组上,旋转平台通过中空连接板设置在所述Y轴模组上。
3.根据权利要求2所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,在所述旋转平台上固定的设置有吸附盒;吸附盒为二级台阶结构,包括高阶台面和低阶台面,其内设置有真空吸盘。
4.根据权利要求3所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,在所述吸附盒的高阶台面上活动的设置有平台标定块,所述低阶台面上固定有对位组合,所述对位组合为两组定位块,分别位于所述高阶台面相互垂直的两侧边。
5.根据权利要求4所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,平台标定块通过定位销安装在所述高阶台面上。
6.根据权利要求1所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,所述X轴模组、Y轴模组和旋转平台上均设置有传感器。
7.根据权利要求1所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,所述相机单元包括线扫相机和相机支撑座,所述线扫相机通过相机支撑座固定在所述基台上。
8.根据权利要求1所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,所述侧面光源单元包括线光源和支撑台,所述线光源通过支撑台固定的设置在所述基台上,所述线光源可在支撑台上进行竖直升降运动和水平横移运动,保证相机单元扫描视线光亮度。
9.根据权利要求2-6任一所述的手机玻璃侧面缺陷检测装置,其特征在于,所述Y轴模组包括Y轴运动机构和驱动电机,Y轴运动机构可在驱动电机的带动下进行Y轴的纵向运动;所述X轴模组包括X轴运动机构和驱动电机,X轴运动机构可在驱动电机的带动下进行X轴的横向运动;所述旋转平台上连接有驱动电机,旋转平台可在驱动电机的带动下进行R轴的旋转运动。
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