CN111665250A - 外观检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种外观检测设备，其包括机架、设置在机架的第一端部以拾取待测试模组的模组拾取装置、以及设置在机架的与第一端部相对的第二端部处的视觉拍摄装置。视觉拍摄装置包括：驱动装置，具有沿X轴方向驱动的第一驱动机构和沿Y轴方向驱动的第二驱动机构；相机，在朝向模组拾取装置的一侧固定在驱动装置上，以通过驱动装置的驱动而在X轴方向和Y轴方向上移动，从而能够对待测试模组的不同位置进行拍摄；以及包括多种光源的组合光源，在朝向模组拾取装置的一侧设置在相机上，多种光源可控制为根据待测试模组的不同位置的材质切换为与该材质对应的光源。

Description

外观检测设备及方法

技术领域

本申请涉及一种外观检测设备，更具体地，涉及一种可对同一方向上的不同检测位置分别进行拍摄来进行检测的外观检测设备。此外，本申请还涉及一种可通过对同一方向上的不同检测位置分别进行拍摄来进行检测的外观检测方法。

背景技术

在工业生产中，在产品出厂之前对产品的性能和外观质量进行检测是必不可少的步骤。

常规的人工检测方式由于其效率低下而无法适应现有的生产速度。自动化生产和检测是技术发展的必然趋势。因此，根据待检测的产品的结构特征以及性能特征的不同，检测装置、检测设备、检测系统以及检测方式均存在差异。但是，与其他性能检测不同，产品外观检测目前通常采用机器视觉技术来完成。其通过相机对产品的需要检测的面的外观进行拍摄，然后与预先设定的标准图像进行特征比对，从而判断产品在该方向上的外观质量是否符合出厂要求。

为实现高效率的自动化检测，通常采用产品外观检测装置与传输装置相配合的布置方式，或者采用流水线式或转盘式布置方式。然而无论是流水线式还是转盘式布置，通常在单个工位上仅执行单项检测或者拍摄。假设为了实现在同一方向的面上的拍摄，通常对该面的整体进行拍摄。但是，由于产品的结构特征在同一方向上的各位置处深度不一，从而导致整体图像上的部分位置的图像清晰度难以满足该位置上的检测要求，造成检测难度增大。在现有技术中，为了在该方向上获取结构细节的更清晰的图像，需将待检测的产品移动到另一工位中进行检测，这导致需要较多的工位布置，使得设备占地面积过大。另外，由于用于进行外观检测的装置的组成结构相似，其主要包括适当的光源及视觉相机，在检测产品不同位置时仅在检测参数上存在差异，从而造成相同设备重复设置，导致设备的利用率低，增加制造成本。

发明内容

为了解决或部分解决上述问题，本申请提供了一种能够对产品的外观质量进行快速检测的精简的外观检测设备及方法。根据本申请的外观检测设备和方法能够在同一工位上对待检测的产品的同一方向面上的不同位置分别进行拍摄，从而获得既能满足局部判断图像要求又能包含整体信息的清晰全面的产品外观图像组。根据本申请的外观检测设备和方法能够实现对产品外观质量的高效精准检测，并且能够实现外观检测设备的精简和小型化。

根据本申请的一个方面，公开了一种外观检测设备。该外观检测设备可包括：机架；模组拾取装置，设置在所述机架的第一端部以拾取待测试模组；以及视觉拍摄装置，设置在所述机架的与所述第一端部相对的第二端部处。根据本申请的示例性实施方式，所述视觉拍摄装置可包括：驱动装置，具有沿第一方向(例如X轴方向)驱动的第一驱动机构和沿第二方向(例如Y轴方向)驱动的第二驱动机构；相机，在朝向所述模组拾取装置的一侧固定在所述驱动装置上，以通过所述第一驱动机构和所述第二轴驱动机构的驱动而在所述第一方向(例如X轴方向)和第二方向(例如Y轴方向)上移动，从而能够对所述待测试模组的不同位置进行拍摄；以及组合光源，在朝向所述模组拾取装置的一侧设置在所述相机上，所述组合光源能够根据所述待测试模组的材质而进行切换。所述第一方向与所述第二方向不同，例如，所述第一方向与所述第二方向垂直。

根据本申请的示例性实施方式，所述组合光源可包括多种光源。所述视觉拍摄装置可设置成根据所述待测试模组的不同位置的材质将所述组合光源自动切换至用于拍摄所述位置的对应光源。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可包括Z轴驱动机构，以驱动所述待测试模组沿Z轴方向移动，从而调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置还可包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构以用于交换所述待测试模组。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置还可包括旋转驱动机构和多个夹取机构以用于交换所述待测试模组以及根据检测结果对经测试的模组进行分类。

根据本申请的示例性实施方式，所述视觉拍摄装置可包括第三轴驱动机构，以驱动所述相机和所述组合光源沿Z轴方向移动，从而可调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离，以对待测试模组的关键面的不同深度位置进行拍摄。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可设置在所述视觉拍摄装置的上部，以对所述待测试模组进行下视觉测试。其中，在所述下视觉测试中，检测的关键面可为所述待测试模组的沿光轴方向的下表面的不同位置。具体地，例如检测的关键面可以为待测试模组的电路板金面和/或连接器结构。在另一示例中，检测的关键面例如仅为所述待测试模组的电路板金面。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可设置在所述视觉拍摄装置的下部，以对所述待测试模组进行上视觉测试，其中，在所述上视觉测试中，检测的关键面为所述待测试模组的沿光轴方向的上表面的不同位置。具体地，例如检测的关键面可以为所述待测试模组的镜头表面。在另一示例中，检测的关键面可以为所述待测试模组的镜头表面和连接器的上表面。

根据本申请的示例性实施方式，在所述上视觉测试中，检测的关键面可为所述待测试模组的连接器结构。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置还可包括传输部件和设置在所述传输部件上的夹持部件，所述传输部件能够沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以更换由所述夹持部件固定的所述待测试模组。例如在所述上视觉测试中，所述模组拾取装置可包括上料转盘和夹具，所述上料转盘可沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以带动由夹具夹持的待测试模组运动，从而可对待测试模组的不同位置进行检测。此外，还可通过所述上料转盘的移动来更换所述待测试模组。

根据本申请的另一方面，提供了一种外观检测方法。该外观检测方法可包括：利用模组拾取装置夹取待测试模组；沿X轴方向和Y轴方向驱动视觉拍摄装置，使得所述视觉拍摄装置沿Z轴方向与所述待测试模组的不同位置对准；利用组合光源，通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的不同位置进行拍摄，其中，所述组合光源能够根据所述待测试模组的不同位置的材质而进行切换。

根据本申请的示例性实施方式，所述方法还可包括识别所述待测试模组的不同位置以基于所述待测试模组的不同位置将所述组合光源自动切换至适于拍摄所述位置的对应光源。

根据本申请的示例性实施方式，所述方法还可包括驱动所述待测试模组沿Z轴方向移动，以调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离，从而对待测试模组的关键面的不同深度位置进行拍摄。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构以用于交换所述待测试模组。所述方法还可包括通过旋转驱动机构来驱动所述至少两个夹取机构运动，以交换所述待测试模组。

根据本申请的示例性实施方式，所述方法还可包括驱动所述相机和所述组合光源沿Z轴方向移动，以调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离，从而对待测试模组的关键面的不同深度位置进行拍摄。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可通过所述待测试模组的上部夹持所述待测试模组以暴露所述待测试模组的下部，从而通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的沿光轴方向的下表面的不同位置进行检测，例如，在下视觉检测过程中，可对待测试模组的电路板金面和/或连接器结构进行检测。

根据本申请的示例性实施方式，所述模组拾取装置可包括传输部件和设置在所述传输部件上的夹持部件，所述夹持部件通过所述待测试模组的下部固定所述待测试模组以暴露所述待测试模组的上部，所述传输部件带动夹持所述待测试模组的所述夹持部件移动，从而通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的镜头表面的不同位置进行检测。

根据本申请的示例性实施方式，所述方法还可包括使所述传输部件沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以更换所述待测试模组，从而可以对由所述传输部件供应的待测试模组进行检测。例如在所述上视觉测试中，所述模组拾取装置可包括上料转盘和夹具，所述上料转盘可沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以带动由夹具夹持的待测试模组运动，从而可对待测试模组的不同位置进行检测。此外，还可通过所述上料转盘的移动来更换所述待测试模组。

根据本申请的又一方面，提供了一种外观检测设备，其包括：机架；模组拾取装置，设置在所述机架的第一端部以拾取待测试模组；驱动装置，具有沿X轴方向驱动的第一驱动机构和沿Y轴方向驱动的第二轴驱动机构；相机，固定在所述驱动装置上，以通过所述第一驱动机构和所述第二驱动装置的驱动而在所述X轴方向和所述Y轴方向上移动，从而能够对所述待测试模组的不同位置进行拍摄；以及多种光源，所述多种光源可控制为根据所述待测试模组的不同位置的材质切换为与对比所述材质对应的光源。

附图说明

以下结合附图，通过描述本申请的非限制性实施方式来解释本发明构思的原理。应当理解，附图旨在示出本申请的示例性实施方式而非对其进行限制。其中，附图用于提供对本申请发明构思的进一步理解，并且并入说明书中构成本说明书的一部分。附图中相同的附图标记表示相同的特征。在附图中：

图1A示出了根据本申请的示例性实施方式的待进行外观检测的摄像模组的示例；

图1B示出了根据本申请的示例性实施方式的待进行外观检测的另一摄像模组的示例；

图2示出了根据本申请的示例性实施方式的外观检测设备的示意图；以及

图3示出了根据本申请的另一示例性实施方式的外观检测设备的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，下文将参考附图所示的示例性实施方式对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书和权利要求书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，文中讨论的第一转子、第一导槽也可被称作第二转子、第二导槽，反之亦然。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了各部件的厚度、尺寸和形状。因此，附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

应当理解的是，表述“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所列举的特征、元件、部件和/或步骤，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、元件、部件、步骤和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，表述“示例性的”旨在指代实施方式的示例或对实施方式进行举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式意义来解释，除非本文中明确如此限定。

本申请通过摄像模组作为示例来对要求保护的外观检测设备和方法进行示例性说明。但是，应当理解，本申请所公开的外观检测设备和方法不仅可以用于对摄像模组进行检测，而且也适用于对其他产品进行外观检测。说明书中的各示例性说明绝不以任何方式限制本申请的范围。

以下参考附图结合具体实施方式对本申请的各个方面进行更详细的说明，但是本申请的实施方式不限于此。

对于现有的摄像模组来说，需要从上下两个方向对摄像模组的外观进行重点检测。具体来讲，不仅需要沿镜头的光学光轴方向对模组镜头、镜座或支架外观进行视觉检测，而且也需要在光学光轴的另一方向上对模组的线路板的外观进行检测。此外，在产品出货前，也需要对位于电路板上的与摄像模组通过软板连接的连接器的形状进行检测，以保证模组具有良好的外观和电连接性能。

众所周知，摄像模组的镜头上表面通常包括最上层透镜的上表面以及镜筒的上表面，透镜通常由例如玻璃等透明材质制成，而镜筒通常由黑色塑料等非透光材料制成，此外，透镜表面往往具有不同的曲率，并且线路板或连接器根据具体情况具有不同的构造，因此在同一方向的不同位置对模组进行检测时，摄像模组的不同位置在深度方向上(即，Z轴方向)具有不同的深度值和不同的检测面积，也就是说，待检测的摄像模组的不同位置的特征在X轴、Y轴和Z轴方向上具有不同的坐标值，且同一深度处(即，同一Z轴坐标处)的各特征在X轴和Y轴所构成的平面中具有不同的面积。此外，由于摄像模组的各部分组件的材质的不一样，对光源的反射率也不一样，因此，在相同光源下，对固定的同一相机拍摄的不同位置的外观图像进行视觉对比检测的难度较大。本申请的技术方案的关键点之一为能够在同一工位上实现对摄像模组同一方向上的面的不同深度位置进行拍照检测，在不同的工位上对不同的方向上的面进行拍照检测，由此，实现对摄像模组关键检测面和关键检测位置的全方位检测。

图1A示出了可利用本申请的示例性实施方式的外观检测设备进行外观检测的常见的摄像模组的示例。但是应当理解，本申请所公开的外观检测设备和方法不仅可以用于对图1A所示的摄像模组进行检测，而且也适用于对其他产品进行外观检测。

如图1A所示，在箭头R1所表示的上视觉检测中，主要检测摄像模组10沿着光轴方向的上表面上的缺陷，例如检测摄像模组10的镜头表面S1的缺陷，而在箭头R2所表示的下视觉检测中，检测的关键面为摄像模组10沿着光轴方向的下表面上的缺陷，例如，检测摄像模组10的电路板金面S2和连接器结构12的下表面的缺陷。摄像模组的不同位置的部件具有不同的功能，且各部件的特征具有不同的深度和不同的表面积，此外，不同位置也可能由不同材质制成，因此需要针对不同位置的特征分别进行检测。例如，针对摄像模组10的镜头表面S1，需要检测镜头表面S1上是否具有脏污、补强胶、划痕等，针对摄像模组10的电路板金面S2，需要检测电路板金面S2上是否有黏胶或者划伤等，而针对摄像模组10的连接器结构12，需要检测连接器是否变形或者受损等。

图1B示出了根据本申请的示例性实施方式的待进行外观检测的另一摄像模组20的示例。图1B所示的摄像模组20基本与图1A相似，两者的区别点在于镜头的形状以及连接器与镜头的相对位置等有所不同。

对于图1B所示的摄像模组20，可在箭头R1所表示的上视觉检测中检测镜头表面S1的脏污、补强胶、划痕等以及连接器是否变形或者受损等，以及在箭头R2所表示的下视觉检测中检测电路板金面S2是否有黏胶或者划伤等。

图2示出了根据本申请的示例性实施方式的外观检测设备的示意图。在图2所示的实施方式中，以对图1A的摄像模组10进行下视觉检测为例来描述根据本申请的实施方式的外观检测设备100的构造和原理。但是应当理解，也可对图1B所示的摄像模组20进行检测，其原理与对图1A的摄像模组10进行检测的原理相同。

如图2所示，外观检测设备100可包括固定至基准平台的机架102、模组拾取装置104和视觉拍摄装置106。模组拾取装置104例如可通过悬臂梁103设置在所述机架102的第一端部以拾取待测试模组10。显然，在测试模组10的需要检测的关键面的不同位置处，测试模组10在Z轴方向上的深度值存在较大的差异。例如，当对图1A所示的摄像模组10进行上视觉检测时，需要检测的关键面为摄像镜头的上表面，该上表面包括摄像镜头的最外层透镜的外侧表面和镜筒的上表面。透镜的外侧表面具有不同的曲率，从而导致待检测的关键面具有不同的深度值(即，具有不同的Z轴坐标位置)。镜筒的上表面与透镜的外侧表面处于不同的位置，且其具有不同的表面积，从而导致待检测的关键面具有不同的表面积以及不同的X轴坐标和Y轴坐标。当对图1B所示的摄像模组20进行上视觉检测时，需要检测的关键面上包括摄像镜头的最外层透镜的外侧表面、镜筒的上表面以及连接器的上表面，这使得待检测的关键面具有不同的表面区域(即，不同的X轴坐标和Y轴坐标)以及不同的深度(即，不同的Z轴坐标位置)。如果采用单一固定的相机和光源则不能在同一方向上实现同时对不同深度上的不同位置进行拍摄以获得足够清晰的图像。此外，由于镜头的镜片材质为透明玻璃或者树脂、补强胶的材质为树脂、电路板金面以及连接器中用于导电的部件为金属，因此不同的检测位置处的材质不同，从而不同的检测位置对同种光源的反射程度也不一样。由此，本申请的视觉拍摄装置106采用包括多种光源的组合光源来代替单一光源，从而能够满足不同材质和不同位置的检测。组合光源能够根据关键面的不同材质而进行切换，以对同一方向面的不同位置进行拍摄从而满足不同材质的检测。

例如，在示例性实施方式中，可在检测系统中预先设置关键面的不同位置的材质，从而当该位置与相机对准时，检测系统的控制器可根据预先设置的该位置的材质控制光源自动切换为与该位置的材质相对应的光源。具体地，可在检测系统中预先存储各种型号的摄像模组，并针对每种型号的摄像模组，设置镜片、镜筒、连接器、电路板金面的位置、连接关系、材质、面积等参数。在开始测试时，先将待测试的模组固定在默认位置，然后可手动选择或自动匹配待测试模组的型号，从而将与该型号的模组相对应的材质、位置、面积等参数调用出来。当移动模组拾取装置时，可实时检测模组拾取装置移动的方向和距离，并将检测的参数传输给控制器，从而调用与该位置相应的参数，并基于该参数控制视觉拍摄装置沿X轴、Y轴和/或Z轴方向移动，使得模组需要检测拍摄的目标位置与视觉拍摄装置上方用于拍取图片的拍取位置一一对应，从而能够获得不同位置，不同面积以及不同深度的特征的图片。例如，当检测摄像模组20的镜头表面S1时，模组拾取装置带动摄像模组移动到使得镜头表面S1与视觉拍摄装置的相机对准的位置处，此时，控制器基于模组拾取装置的坐标位置调用镜头表面S1的材质、面积、深度值等，并基于深度值控制视觉拍摄装置沿X轴、Y轴和/或Z轴方向移动，从而获取到镜头表面S1的全部特征的清晰的图片。当检测摄像模组20的连接器12的上表面时，模组拾取装置带动摄像模组沿X轴和Y轴方向移动到使得连接器12的上表面与视觉拍摄装置的相机对准的位置处，此时，控制器基于模组拾取装置的坐标位置调用连接器12的材质、面积、深度值等，并基于深度值控制视觉拍摄装置沿X轴、Y轴和/或Z轴方向移动，从而获取到连接器12的全部特征的清晰的图片。替代地，检测系统的控制器也可通过多种光源中的相机和默认实时检测关键面的不同位置的材质，并根据检测结果自动切换光源。应理解，可通过各种方式实现光源根据不同位置的材质进行切换，而不限于本文描述的那些。

根据本申请的示例性实施方式，视觉拍摄装置106可在与机架102的第一端部相对的第二端部附近设置在基准平台(未示出)上。视觉拍摄装置106可包括驱动装置108、相机(未示出)和光源110。相机在Z轴方向上位于光源110的下方。驱动装置108包括沿第一方向(例如X轴方向)进行驱动的第一驱动机构112(例如X轴驱动机构)和沿垂直于第一方向的第二方向(例如Y轴方向)进行驱动的第二驱动机构114(例如，Y轴驱动机构)。在这里以及本申请的其它描述中，第一方向/X轴方向指的是左右方向，第二方向/Y轴方向指的是前后方向，以及第三方向/Z轴方向指的是上下方向。

此外，虽然在上文中该描述了驱动装置、光源、相机等整合到视觉拍摄装置的实施方式，但是本领域技术人员应该理解，这些部件的其它的设置方式也是允许的，例如驱动装置、光源、相机可分别定位在机架上，只要能够实现对待测试模组的同一方向面的不同位置进行拍摄即可。

在图2所示的实施方式中，相机在朝向模组拾取装置104的一侧固定在驱动装置108上，以通过沿第一方向进行驱动的驱动装置112和沿第二方向进行驱动的驱动装置114的驱动而在X轴方向和Y轴方向上移动，从而能够对待测试的摄像模组的不同位置进行拍摄。例如，驱动装置112可位于基准平台上，驱动装置114设置在驱动装置112上，以及相机在光源110的下方设置在驱动装置114上。但应当理解，这种布置仅仅是可用来实现本申请的技术方案的一种示例，而不是对本申请的技术方案进行限制。光源110可设置为组合光源。组合光源110包括多种光源以适应待测试模组的不同位置的不同材质。组合光源110在朝向模组拾取装置104的一侧设置在相机上并且可根据待测试的摄像模组的材质而进行切换。举例来说，在下视觉检测中，相机固定在驱动装置108上，用于由下往上(即在图1A和图1B所示的R2方向上)拍摄摄像模组的下表面。组合光源110设置在相机的上方，以根据不同位置上的不同材质进行切换，从而为相机拍摄提供适当的光源。外观检测设备100例如可包括位置检测传感器，以用于检测待测试模组的不同位置，使得控制器可根据所检测到的位置匹配该位置的材质从而控制多种光源自动切换为适用于该位置的材质的光源。在示例性实施方式中，模组拾取装置104可从转盘上吸取摄像模组并将摄像模组带动至光源110的上方。通过采用旋转配置，可同时进行摄像模组吸取与摄像模组下视觉拍摄过程，从而提高了检测效率并精简了外观检测设备的结构。

在示例性实施方式中，模组拾取装置104还可包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构(未示出)，以用于交换测试的摄像模组。例如，在操作中，一个夹取机构处于光源之上以用于对摄像模组进行下视觉拍摄，同时，另一夹取机构可夹取另外的摄像模组以准备进行检测，由此可以进一步提高检测设备的效率。此外，模组拾取装置104还可包括更多夹取机构以用于根据检测结果而将测试的摄像模组释放到不同的工位以进行后续操作。

模组拾取装置例如还可包括Z轴驱动机构116，以用于驱动待测试的摄像模组10在Z轴方向上移动，从而调整待测试的摄像模组10与相机之间的距离，使得满足同一方向上不同深度位置的拍摄，以获得各位置的清晰图像。

以图1A所示的摄像模组10为例描述外观检测设备的检测方法。如图1A所示，用于下视觉外观检测的相机用于拍摄摄像模组10下表面的电路板金面S2以及连接器12。模组拾取装置104从转盘的下视觉检测工位上吸取摄像模组10，旋转驱动机构驱动待检测的摄像模组10位于下视觉检测装置上方。假设要拍摄电路板金面S2时，驱动装置108驱动相机与相应的拍摄位置对准。与此同时，光源110根据待拍摄位置的材质切换至用于拍摄该位置的对应光源，使得能够对电路板金面S2的不同深度位置进行拍摄并且全部金面均在图像内清晰可见。同样，在拍摄连接器12时，驱动装置108驱动相机与连接器12对准。与此同时，光源110根据连接器12的材质转换为相应的光源，从而使得能够对连接器12的不同深度位置进行拍摄并且连接器12的全部表面结构均在图像内清晰可见。在获取到电路板金面S2和连接器12的全部表面结构的图像之后，将获取的图像分别与基准图像进行比较，当某幅图像与基准图像的比较结果超过预定阈值时，可认为该图像所对应的结构特征存在缺陷。如果所有图像与基准图像进行比较后的结果均在阈值范围内，则可将电路板金面S2和连接器12确定为合格品。

图3示出了根据本申请的示例性实施方式的用于上视觉检测的外观检测设备200的示意图。用于上视觉检测的外观检测设备200包括光源210、相机以及驱动装置208。外观检测设备200用于直接对传输部件(传输部件例如可以为转盘，但并不限于转盘)上的视觉工位处的摄像模组的上表面(图1A所示的R1方向)进行视觉拍摄。

在图3所示的实施方式中，光源210为组合光源，其可沿Z轴方向设置在相机(未示出)的下方。光源210可根据不同位置上的不同材质进行转换。相机固定在驱动装置208上，以用于对摄像模组的上表面由上往下进行拍摄。在该实施方式中，驱动装置208例如可包括用于驱动相机和光源210在X轴方向上移动的X轴驱动机构212、在Y轴方向上移动的Y轴驱动机构214以及在Z轴方向上移动的Z轴驱动机构216，以使得能够拍摄同一方向上的不同深度位置的镜头表面，从而得到各位置清晰图像。

以下以对图1B的摄像模组20进行上视觉检测为例来描述根据本申请的另一实施方式的外观检测设备200的构造和原理。但是应当理解，也可对图1A所示的摄像模组10进行上视觉检测，其原理与对图1B的摄像模组20进行检测的原理相同。

如图3所示，模组拾取装置为基准平台上的传输部件，例如模组拾取装置可以为上料转盘。上料转盘通过设置于其上的夹持部件将待检测的摄像模块固定在视觉拍摄装置的下部。如图1B所示，待检测的模组20的镜头表面S1与连接器12具有不同的位置(即，具有不同的X轴坐标和Y轴坐标)和不同的深度(即，具有不同的Z轴坐标)处。当对图1B所示的摄像模组20的镜头表面S1进行上视觉检测时，驱动装置208的X轴驱动机构212和Y轴驱动机构214驱动相机移动以使相机与待检测的镜头表面S1对准。此时，控制器接收到对镜头表面进行检测的信号，从而控制组合光源210切换为与镜头表面S1的材质相对应的光源，并控制驱动装置208的Z轴驱动机构来驱动相机沿Z轴方向朝向或远离待检测的镜头表面S1移动，以获取镜头表面S1的清楚的图片。随后将所获取的关于镜头表面的照片与系统中预先存储的标准图片进行比较。如果比较结果处于阈值范围之内，则可认定该镜头表面S1为合格，否则，认定为不合格。在对镜头表面S1检测完成之后，驱动装置208的X轴驱动机构212和Y轴驱动机构214驱动相机移动以使相机与待检测的连接器12对准。由于连接器12与镜头表面S1处于不同的深度位置处，并且与镜头表面S1的材质不同，因此，控制器可通过接收到的对连接器12进行检测的信号来控制组合光源210切换为与连接器12的材质相对应的光源，并控制驱动装置208的Z轴驱动机构来驱动相机沿Z轴方向朝向或远离待检测的连接器12移动，以获取连接器12的清楚的图片。此外，由于镜头表面S1或者连接器12上表面中的特征也具有不同的深度值，因此，可另外驱动Z轴驱动机构以在不同的深度位置(Z轴坐标)处对镜头表面S1或者连接器12的上表面进行拍摄，以获得所有特征的清楚全面的图片。在另一示例实施方式中，还可对镜筒的特征进行拍摄，以确定镜筒表面是否存在缺陷。其检测原理与对镜头表面S1和连接器12的检测原理相同，因此不在赘述。

根据本申请的实施方式的外观检测设备和外观检测方法能够实现对同一方向上的不同检测位置分别进行拍摄，从而提高了产品外观质量检测的精度。此外，由于能够在同一工位中对同一方向上的不同检测位置进行拍摄，从而使得外观检测设备上的工位设置合理紧凑，使外观检测设备的结构得以精简。

以上参照附图对本申请的示例性实施方式进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方式仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来限制本申请的范围。本申请的范围应由所附权利要求及其等同物限定。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (32)

1.一种外观检测设备，其特征在于，所述外观检测设备包括：

机架；

模组拾取装置，设置在所述机架的第一端部以拾取待测试模组；以及

视觉拍摄装置，设置在所述机架的与所述第一端部相对的第二端部处，所述视觉拍摄装置包括：

驱动装置，具有沿X轴方向驱动的第一驱动机构和沿Y轴方向驱动的第二驱动机构；

相机，在朝向所述模组拾取装置的一侧固定在所述驱动装置上，以通过所述第一驱动机构和所述第二驱动机构的驱动而在所述X轴方向和所述Y轴方向上移动，从而能够对所述待测试模组的不同位置进行拍摄；以及

组合光源，包括多种光源，所述多种光源可控制为根据所述待测试模组的不同位置的材质切换为与所述材质对应的光源。

2.根据权利要求1所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括控制器，当所述相机与所述待测试模组的不同位置对准时，所述控制器根据预先设置的所述待测试模组的不同位置的材质控制所述多种光源自动切换为与所述材质相对应的光源。

3.根据权利要求1所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括控制器，所述控制器配置成控制所述多种光源中的一种光源和所述相机实时检测所述待测试模组的不同位置的材质，并根据检测结果控制所述多种光源自动切换为与所述材质相对应的光源。

4.根据权利要求2或3所述的外观检测设备，其特征在于，

所述多种光源设置在所述相机上且其出射光的方向设置为朝向所述模组拾取装置的一侧，所述多种光源根据所述待测试模组的不同位置的材质自动切换成用于拍摄所述位置的对应光源。

5.根据权利要求4所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括位置检测传感器，用于检测所述待测试模组的不同位置，以使得所述控制器根据所检测到的位置自动切换所述多种光源。

6.根据权利要求5所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置包括Z轴驱动机构，以驱动所述待测试模组沿Z轴方向移动，从而调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离。

7.根据权利要求6所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构以用于交换所述待测试模组。

8.根据权利要求5所述的外观检测设备，其特征在于，

所述驱动装置包括第三轴驱动机构，以驱动所述相机和所述组合光源沿Z轴方向移动，从而调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离。

9.根据权利要求7所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置设置在所述视觉拍摄装置的上部，以对所述待测试模组进行下视觉测试，其中，在所述下视觉测试中，检测的关键面为所述待测试模组的沿光轴方向的下表面的不同位置。

10.根据权利要求8所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置设置在所述视觉拍摄装置的下部，以对所述待测试模组进行上视觉测试，其中，在所述上视觉测试中，检测的关键面为所述待测试模组的沿光轴方向的上表面的不同位置。

11.根据权利要求10所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置包括传输部件和设置在所述传输部件上的夹持部件，所述传输部件能够沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以更换由所述夹持部件固定的所述待测试模组。

12.根据前述权利要求任一项所述的外观检测设备，所述待测试模组为摄像模组。

13.一种外观检测方法，其特征在于，所述外观检测方法包括：

利用模组拾取装置夹取待测试模组；

沿X轴方向和Y轴方向驱动视觉拍摄装置，使得所述视觉拍摄装置沿Z轴方向与所述待测试模组的不同位置对准；

使用组合光源通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的不同位置进行拍摄，其中，所述组合光源包括多种光源，所述多种光源能够根据所述待测试模组的不同位置的材质而进行切换。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括识别所述待测试模组的不同位置以基于所述待测试模组的不同位置将所述组合光源自动切换至适于拍摄所述位置的对应光源。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括驱动所述待测试模组沿Z轴方向移动，以调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，

所述模组拾取装置包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构以用于交换所述待测试模组，以及

所述方法还包括通过旋转驱动机构来驱动所述至少两个夹取机构运动，以交换所述待测试模组。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括驱动所述相机和所述组合光源沿Z轴方向移动，以调整待测试模组与所述视觉拍摄装置之间的距离。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，

所述模组拾取装置通过所述待测试模组的上部夹持所述待测试模组以暴露所述待测试模组的下部，从而通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的沿光轴方向的下表面的不同位置进行检测。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，

所述模组拾取装置包括传输部件和设置在所述传输部件上的夹持部件，所述夹持部件通过所述待测试模组的下部固定所述待测试模组以暴露所述待测试模组的上部，所述传输部件带动夹持所述待测试模组的所述夹持部件移动，从而通过所述视觉拍摄装置对所述待测试模组的镜头表面的不同位置进行检测。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，

所述方法包括使所述传输部件沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以更换所述待测试模组。

21.一种外观检测设备，其特征在于，所述外观检测设备包括：

机架；

模组拾取装置，设置在所述机架的第一端部以拾取待测试模组；

驱动装置，具有沿X轴方向驱动的第一驱动机构和沿Y轴方向驱动的第二轴驱动机构；

相机，固定在所述驱动装置上，以通过所述第一驱动机构和所述第二驱动装置的驱动而在所述X轴方向和所述Y轴方向上移动，从而能够对所述待测试模组的不同位置进行拍摄；以及

多种光源，所述多种光源可控制为根据所述待测试模组的不同位置的材质切换为与所述材质对应的光源。

22.根据权利要求21所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括控制器，当所述相机与所述待测试模组的不同位置对准时，所述控制器根据预先设置的所述待测试模组的不同位置的材质控制所述多种光源自动切换为与所述材质相对应的光源。

23.根据权利要求21所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括控制器，所述控制器配置成控制所述多种光源中的一种光源和所述相机实时检测所述待测试模组的不同位置的材质，并根据检测结果控制所述多种光源自动切换为与所述材质相对应的光源。

24.根据权利要求22或23所述的外观检测设备，其特征在于，

所述多种光源设置在所述相机上且其出射光的方向设置为朝向所述模组拾取装置的一侧，所述多种光源根据所述待测试模组的不同位置的材质自动切换成用于拍摄所述位置的对应光源。

25.根据权利要求24所述的外观检测设备，其特征在于，

所述外观检测设备还包括位置检测传感器，用于检测所述待测试模组的不同位置，以使得所述控制器根据所检测到的位置自动切换所述多种光源。

26.根据权利要求25所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置包括Z轴驱动机构，以驱动所述待测试模组沿Z轴方向移动，从而调整待测试模组与所述相机之间的距离。

27.根据权利要求26所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置包括旋转驱动机构和至少两个夹取机构以用于交换所述待测试模组。

28.根据权利要求25所述的外观检测设备，其特征在于，

所述驱动装置包括第三轴驱动机构，以驱动所述相机和所述多种光源沿Z轴方向移动，从而调整待测试模组与所述相机之间的距离。

29.根据权利要求27所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置设置在所述相机的上部，以对所述待测试模组进行下视觉测试，其中，在所述下视觉测试中，检测的关键面为所述待测试模组的电路板金面和/或连接器结构。

30.根据权利要求28所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置设置在所述相机的下部，以对所述待测试模组进行上视觉测试，其中，在所述上视觉测试中，检测的关键面为所述待测试模组的镜头表面。

31.根据权利要求30所述的外观检测设备，其特征在于，

所述模组拾取装置为上料转盘，所述上料转盘能够沿所述X轴方向和所述Y轴方向移动以更换所述待测试模组。

32.根据权利要求21至31中任一项所述的外观检测设备，所述待测试模组为摄像模组。

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