CN111380579A - 手机摄像头玻璃视觉检测方法及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手机摄像头玻璃视觉检测方法，包括如下操作步骤：一、上料；二、检测：(1)侧壁检测→(2)第一次正反面检测→(3)上表面检测→(4)第二次正反面检测→(5)下表面检测→(6)上表面金属环颜色检测→(7)尺寸面检测；三、图像处理；四、下料；还提供一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，包括视觉检测设备以及带有对图像进行处理的算法的计算机，视觉检测设备包括工作台、设置在工作台边沿的环形滑轨以及依次设置在工作台上的各检测工位机构。采用上、下料机械手以及将所有检测工位集成在一台设备上的视觉检测设备进行检测，真正实现了全自动化检测；另外，各个检测工位保证对手机摄像头玻璃的缺陷全面检测，保证检测无死角；检出效率高。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种手机摄像头玻璃视觉检测方法及检测系统。
背景技术
手机行业的快速发展，带来手机摄像头玻璃的量产，在手机摄像头玻璃生产过程中，避免不了任何微小缺陷而造成产品的不良。早期，采用大量操作工对手机摄像头玻璃进行人工检测，人工进行判定质量好坏，易造成误判和时间浪费；且尺寸测量无法通过肉眼检测。随着劳动成本的增加以及新技术的发展，使用机器检测代替人工已是趋势。但目前，仍处于人工加机器一起检测的阶段，没有使用完全自动化检测，为此急需开发针对手机摄像头玻璃的视觉检测系统来决绝这类问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种手机摄像头玻璃视觉检测方法，包括如下操作步骤：
一、上料：采用上料机械手将装在载具框内的若干待检测手机摄像头玻璃移至视觉检测设备的环形滑轨上；
二、检测：
(1)侧壁检测：载具框经环形轨道传输至侧壁检测工位处，控制系统启动视觉检测设备上的转移机械手，逐个将载具框内的待检测手机摄像头玻璃转移至旋转载具，旋转载具旋转，同时，线扫相机对待检测手机摄像头玻璃进行侧壁图像的采集，采集完成后，待检测手机摄像头玻璃经转移机械手复位至环形滑轨的载具框内；
(2)第一次正反面检测：由步骤(1)检测完成后的载具框经环形轨道传输至第一次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框按列依次移动拍照；
(3)上表面检测：由步骤(2)检测完成后的载具框经环形轨道传输至上表面检测工位处，控制系统启动该工位上的的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其下部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面图像的采集，面阵相机按载具框上的行依次移动；
(4)第二次正反面检测：由步骤(3)检测完成后的载具框经环形轨道传输至第二次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框横向移动拍照；
(5)下表面检测：由步骤(4)检测完成后的载具框经环形轨道传输至下表面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行下表面图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍；
(6)上表面金属环颜色检测：由步骤(5)检测完成后的载具框经环形轨道传输至上表面金属环颜色检测处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，拱形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面金属环区域图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍；
(7)尺寸面检测：由步骤(6)检测完成后的载具框经环形轨道传输至尺寸面检测工位处，控制系统启动视该工位上的夹持装置将载具框夹住，背光源照射位于其下部的载具框，同时，相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行表面图像的采集，相机按横向移动；
三、图像处理：将步骤(二)中步骤(2)～(6)采集到的图像输入计算机中，按照不同类型的缺陷所需图像要求对上述这些图像进行处理，得到缺陷图像，以此判断具体哪些手机摄像头玻璃存在缺陷，并通过机械手将其取出；
四、下料：采用下料机械手将装在载具框内的无缺陷手机摄像头玻璃移至包装箱内。
进一步地限定，所述步骤(二)中步骤(2)的采集装置包括线阵相机和光源。
进一步地限定，所述步骤(二)中步骤(4)的上组采集装置包括两个线阵相机和光源，下组采集装置包括两个线阵相机和光源。
本发明还提供一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，包括视觉检测设备以及带有对图像进行处理的算法的计算机，所述视觉检测设备包括工作台、设置在工作台边沿的环形滑轨以及依次设置在工作台上的上料机、侧壁检测机构、第一次正反面检测机构、上表面检测机构、第二次正反面检测机构、下表面检测机构、上表面金属环颜色检测机构、尺寸面检测机构和下料机。
进一步地限定，所述侧壁检测机构包括转移机械手、旋转载具、线扫相机、镜头以及光源，旋转载具为上表面开设有放置待检测手机摄像头玻璃的限位槽，限位槽的底部设置有若干通孔，通孔下部连接负压装置。
进一步地限定，所述第一次正反面检测机构具有上、下两组采集装置，上、下两组采集装置均包括线阵相机和光源；所述第二次正反面检测机构也具有上、下两组采集装置，上组采集装置包括一个线阵相机和光源；下组采集装置包括两个线阵相机和光源。
进一步地限定，所述上表面检测机构、下表面检测机构均包括面阵相机、镜头和环形光源。
进一步地限定，所述上表面金属环颜色检测机构包括面阵相机、镜头和拱形光源。
进一步地限定，所述上料机包括上料机械手，上料机械手上设有产品吸头和载具框吸头。
进一步地限定，所述下料机包括下料机械手，下料机械手上设有产品吸头和载具框吸头。
本发明的有益效果是：本发明采用上、下料机械手以及将所有检测工位集成在一台设备上的视觉检测设备进行检测，真正实现了对手机摄像头玻璃的全自动化检测；另外，各个检测工位保证了对手机摄像头玻璃的缺陷全面检测，保证检测无死角；检出效率高，节省人力成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明方法的原理框图。
图2是本发明方法中各工位采集图像的动作图。
图3是本发明系统的结构示意图。
图4是本发明系统中侧壁检测机构的结构示意图。
图5是图3中旋转载具的结构示意图。
图6是本发明系统中第一次正反面检测机构的结构示意图。
图7是本发明系统中第二次正反面检测机构的结构示意图。
图8是本发明系统中上、下表面检测机构的结构示意图。
图9是本发明系统中上表面金属环颜色检测机构的结构示意图。
图10是本发明系统中上/下料机的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1～3所示，一种手机摄像头玻璃视觉检测方法，先采用上料机械手将装在载具框内的24个待检测手机摄像头玻璃移至视觉检测设备的环形滑轨上；
载具框经环形轨道传输至侧壁检测工位处，控制系统启动视觉检测设备上的转移机械手，逐个将载具框内的待检测手机摄像头玻璃转移至旋转载具，旋转载具旋转，同时，线扫相机对待检测手机摄像头玻璃进行侧壁图像的采集，采集完成后，待检测手机摄像头玻璃经转移机械手复位至环形滑轨的载具框内(如图2中第1个图：13-13→12-12→14-14→11-11→15-15→10-10→16-16→09-09→17-17→08-08→18-18→07-07→19-19→06-06→20-20→05-05→21-21→04-04→22-22→03-03→23-23→02-02→24-24→01-01)；
载具框经环形轨道传输至第一次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框按列依次移动拍照(如图2中第2个图：01/02→24/23→21/22→03/04→05/06→20/19→18/17→07/08→09/10→16/15→14/13→11/12)；
载具框经环形轨道传输至上表面检测工位处，控制系统启动该工位上的的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其下部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面图像的采集，面阵相机按载具框上的行依次移动(如图2中第3个图：01→02→03→04→05→06→07→08→09→10→11→12→13→14→15→16→17→18→19→20→21→22→23→24)；
载具框经环形轨道传输至第二次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框横向移动拍照(如图2中第4个图：01/24→02/23→03/22→04/21→05/20→06/19→07/18→08/17→09/16→10/15→11/14→12/13)；
载具框经环形轨道传输至下表面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行下表面图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍(如图2中第5个图：背面的01/24→02/23→03/22→04/21→05/20→06/19→07/18→08/17→09/16→10/15→11/14→12/13)；
载具框经环形轨道传输至上表面金属环颜色检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，拱形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面金属环区域图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍(如图2中第6个图：01/24→02/23→03/22→04/21→05/20→06/19→07/18→08/17→09/16→10/15→11/14→12/13)；
载具框经环形轨道传输至尺寸面检测工位处，控制系统启动视该工位上的夹持装置将载具框夹住，背光源照射位于其下部的载具框，同时，相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行表面图像的采集，相机按横向移动(如图2中第7个图：014→023→03→04→05→06→07→08→09→10→11→12)；
将以上图像输入计算机中，按照不同类型的缺陷所需图像要求对上述这些图像进行处理，得到缺陷图像，以此判断具体哪些手机摄像头玻璃存在缺陷，并通过机械手将其取出；采用下料机械手将装在载具框内的无缺陷手机摄像头玻璃移至包装箱内。
其中，侧壁检测工位检测手机摄像头玻璃的侧壁的磨损情况，第一次正反面检测工位检测手机摄像头玻璃上、下表面的划伤情况，上表面检测工位检测手机摄像头玻璃上表面的白边情况，第二次正反面检测工位检测手机摄像头玻璃上、下表面的白点情况，下表面检测工位检测工位检测手机摄像头玻璃下表面的白边情况，上表面金属环颜色检测工位检测手机摄像头玻璃上表面的溢胶和TRIM差情况，尺寸面检测工位检测手机摄像头玻璃的同轴度和背光情况。所以，这七个工位真正实现了对手机摄像头玻璃的全自动化全面检测，目前还没有见相关技术的公开。
如图3所示，一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，视觉检测设备以及带有对图像进行处理的算法的计算机，视觉检测设备主要的机械结构包括工作台1、设置在工作台1边沿的环形滑轨以及设置在工作台上的上料机10、侧壁检测机构2、第一次正反面检测机构3、上、下表面检测机构4、第二次正反面检测机构5、上表面金属环颜色检测机构7、尺寸面检测机构8和下料机9。
如图4所示，侧壁检测机构2包括转移机械手、旋转载具21、线扫相机22、镜头23以及光源24；如图5所示，旋转载具21为上表面开设有放置待检测手机摄像头玻璃的限位槽211，限位槽211的底部设置有若干通孔212，通孔下部连接负压装置。
机械手将待测品放料在旋转载具上，待测品与旋转载具之间间隙做到±0.02mm，再加上放料后吸真空，能够保证采图时待测品与旋转载具的转动同心度一致，以确保图片质量；同时，转速做到4转/s，每次转动采图有加速---匀速----减速过程，旋转载具只需要转动2圈并在匀速过程采图，就能够保证CT，做到缺陷检测全面，无死角检测，检出率高，效率快。
如图6所示，第一次正反面检测机构3具有上、下两组采集装置，上、下两组采集装置均包括线阵相机31和光源32；如图7所示，第二次正反面检测机构5也具有上、下两组采集装置，上组采集装置包括一个线阵相机和光源；下组采集装置包括两个线阵相机和光源。
如图8所示，上、下表面检测机构4均包括面阵相机、镜头和环形光源。
如图9所示，上表面金属环颜色检测机构7包括面阵相机、镜头和拱形光源。
如图10所示，上料机10包括上料机械手101，上料机械手101上设有产品吸头和载具框吸头，下料机9和上料机10结构相同。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种手机摄像头玻璃视觉检测方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
一、上料：采用上料机械手将装在载具框内的若干待检测手机摄像头玻璃移至视觉检测设备的环形滑轨上；
二、检测：
(1)侧壁检测：载具框经环形轨道传输至侧壁检测工位处，控制系统启动视觉检测设备上的转移机械手，逐个将载具框内的待检测手机摄像头玻璃转移至旋转载具，旋转载具旋转，同时，线扫相机对待检测手机摄像头玻璃进行侧壁图像的采集，采集完成后，待检测手机摄像头玻璃经转移机械手复位至环形滑轨的载具框内；
(2)第一次正反面检测：由步骤(1)检测完成后的载具框经环形轨道传输至第一次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框按列依次移动拍照；
(3)上表面检测：由步骤(2)检测完成后的载具框经环形轨道传输至上表面检测工位处，控制系统启动该工位上的的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其下部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面图像的采集，面阵相机按载具框上的行依次移动；
(4)第二次正反面检测：由步骤(3)检测完成后的载具框经环形轨道传输至第二次正反面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，上、下两组采集装置对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上、下表面图像的采集，采集装置不动，载具框横向移动拍照；
(5)下表面检测：由步骤(4)检测完成后的载具框经环形轨道传输至下表面检测工位处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，环形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行下表面图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍；
(6)上表面金属环颜色检测：由步骤(5)检测完成后的载具框经环形轨道传输至上表面金属环颜色检测处，控制系统启动该工位上的夹持装置将载具框夹住，拱形光源照射位于其上部的载具框，同时，面阵相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行上表面金属环区域图像的采集，面阵相机固定不动，载具框横向移动飞拍；
(7)尺寸面检测：由步骤(6)检测完成后的载具框经环形轨道传输至尺寸面检测工位处，控制系统启动视该工位上的夹持装置将载具框夹住，背光源照射位于其下部的载具框，同时，相机对载具框内的待检测手机摄像头玻璃进行表面图像的采集，相机按横向移动；
三、图像处理：将步骤(二)中步骤(2)～(6)采集到的图像输入计算机中，按照不同类型的缺陷所需图像要求对上述这些图像进行处理，得到缺陷图像，以此判断具体哪些手机摄像头玻璃存在缺陷，并通过机械手将其取出；
四、下料：采用下料机械手将装在载具框内的无缺陷手机摄像头玻璃移至包装箱内。
2.根据权利要求1所述的手机摄像头玻璃视觉检测方法，其特征在于：所述步骤(二)中步骤(2)的采集装置包括线阵相机和光源。
3.根据权利要求1所述的手机摄像头玻璃视觉检测方法，其特征在于：所述步骤(二)中步骤(4)的上组采集装置包括两个线阵相机和光源，下组采集装置包括两个线阵相机和光源。
4.一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：包括视觉检测设备以及带有对图像进行处理的算法的计算机，所述视觉检测设备包括工作台、设置在工作台边沿的环形滑轨以及设置在工作台上的上料机、侧壁检测机构、第一次正反面检测机构、上表面检测机构、第二次正反面检测机构、下表面检测机构、上表面金属环颜色检测机构、尺寸面检测机构和下料机。
5.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述侧壁检测机构包括转移机械手、旋转载具、线扫相机、镜头以及光源，旋转载具为上表面开设有放置待检测手机摄像头玻璃的限位槽，限位槽的底部设置有若干通孔，通孔下部连接负压装置。
6.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述第一次正反面检测机构具有上、下两组采集装置，上、下两组采集装置均包括线阵相机和光源；所述第二次正反面检测机构也具有上、下两组采集装置，上组采集装置包括一个线阵相机和光源；下组采集装置包括两个线阵相机和光源。
7.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述上表面检测机构、下表面检测机构均包括面阵相机、镜头和环形光源。
8.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述上表面金属环颜色检测机构包括面阵相机、镜头和拱形光源。
9.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述上料机包括上料机械手，上料机械手上设有产品吸头和载具框吸头。
10.根据权利要求4所述的一种手机摄像头玻璃视觉检测系统，其特征在于：所述下料机包括下料机械手，下料机械手上设有产品吸头和载具框吸头。
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