CN112595498A - 一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，包括拾取工位、检查工位、搬运工位和控制组件，所述控制组件与拾取工位、检查工位和搬运工位电连接，所述控制组件用于控制各工位相互协调地进行动作，以及控制所述检查工位采集激光巴条的表面图像、并判断和记录检测数据，所述搬运工位用于激光巴条在拾取工位和检查工位之间的往复搬运，所述拾取工位包括移动平台，所述移动平台上设有用于放置激光巴条的托盘。本发明可针对激光巴条表面存在的污染物、颗粒、解理纹等缺陷进行高分辨率的机器视觉检测，具有较高的检测效率和精度。

Description

一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统

技术领域

本发明涉及半导体器件的光学检测领域，特别涉及一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统。

背景技术

激光巴条是激光器阵列的基本组成单元，既可以单独应用，也可进一步组成线阵和叠阵。其中激光巴条是由多个边缘发光的激光单管并排封装组成，目前对于激光巴条的检测大多采用显微镜进行人工检测，效率较低且无法达到一致的判定标准，影响产品的一致性和稳定性。

其中申请号为201910423488.1的中国发明专利，公开了一种激光巴条检测系统，通过在驱动臂的一端设置底盘，另一端设置吸附装置，吸附装置用于吸附待检的激光巴条，底盘与驱动机组的各个驱动轴固定连接，以实现激光巴条的移动。但该检测方法存在如下缺陷：1、将激光巴条悬挂检测，移动过程中易产生晃动，直接影响检测装置的对焦，进而不能进行高精度的检测；2、位置调整装置中通过X-Y面转角电机调整激光巴条的侧面方位时，具有较大的回转半径，吸附的激光巴条易产生晃动，且无法对每个侧面进行检测；3、该检测系统对光谱信息进行检测时，采用卡块对激光巴条的外形进行限位，但通过实践发现为保证激光巴条限位后探针的接触精度，卡块和激光巴条之间的间隙不易过大，但间隙过小时由吸附装置吸附的激光巴条不易精准放置于卡块内，机械式定位方式存在一定弊端。综上所述，需对现有的检查方法进行改进，以适用激光巴条高精度、高效率的检测。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺点，提供一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，自动化程度高，激光巴条的一次装夹后可实现五个面的自动检测，可针对激光巴条表面存在的污染物、颗粒、解理纹等缺陷进行高分辨率的机器视觉检测，具有较高的检测效率和精度。

本发明的一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，包括拾取工位、检查工位、搬运工位和控制组件，所述控制组件与拾取工位、检查工位和搬运工位电连接，所述控制组件用于控制各工位相互协调地进行动作，以及控制所述检查工位采集激光巴条的表面图像、并判断和记录检测数据，所述搬运工位用于激光巴条在拾取工位和检查工位之间的往复搬运，

所述拾取工位包括移动平台，所述移动平台上设有用于放置激光巴条的托盘，

所述检查工位包括第一检测台、第一镜头和第二显微镜，所述第一镜头和第二显微镜相互垂直设置，所述第一检测台用于承载激光巴条位于第一镜头和第二显微镜的视场交点，所述第一检测台包括第一巴条吸附组件和第一巴条移动组件，所述第一巴条吸附组件用于激光巴条的吸附固定，所述第一巴条移动组件用于第一巴条吸附组件的平移和旋转，所述控制组件通过第一镜头采集激光巴条固定于第一巴条吸附组件初始状态的第一图像，所述控制组件根据第一图像驱动第一巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至第二显微镜的焦距内，所述第二显微镜用于激光巴条的侧面检测。

进一步地，检测系统还包括激光巴条的单管出光测试工位，所述单管出光测试工位包括第二检测台、供电模组、光路调节镜组、第三镜头和第四相机，所述第二检测台包括第二巴条吸附组件和第二巴条移动组件，所述第三镜头位于第二检测台上方，所述控制组件通过第三镜头采集激光巴条固定于第二巴条吸附组件初始状态的第二图像，所述控制组件根据第二图像驱动第二巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至供电模组，所述第二巴条吸附组件上设有用于与激光巴条负极电连接的负极触点，所述供电模组的正极探针与激光巴条的正极电连接，所述激光巴条的单管出光经光路调节镜组至第四相机，所述控制组件通过第四相机采集激光巴条单管出光的光斑大小。

更进一步地，所述单管出光测试工位还包括光谱测试组件，所述光谱测试组件包括半透半反射镜和光谱测试仪，所述半透半反射镜位于供电模组和光路调节镜组之间，所述光谱测试仪用于检测经半透半反射镜反射的单管光谱信息。

具体地，所述第三镜头和第四相机相互垂直设置，所述光路调节镜组包括依单管出光光路方向设置的衰减片、聚焦镜组。

进一步地，所述第二巴条移动组件包括A0轴、X0轴和Y0轴。

具体地，所述供电模组包括支撑座，所述支撑座的顶部设有探针驱动器，所述探针驱动器与正极探针固定连接。

进一步地，所述探针驱动器为气缸或步进电机。

更进一步地，所述控制组件通过所述第一图像进行上表面检测和/或激光巴条的编号读取。

具体地，所述第二显微镜为微分干涉显微镜。

进一步具体地，所述第一巴条移动组件包括A1轴、X1轴和Y1轴。

进一步地，所述拾取工位还包括取片定位相机，所述取片定位相机与控制组件电连接，所述取片定位相机位于托盘的上方，所述取片定位相机用于托盘内激光巴条的拍照定位、反馈至所述控制组件，所述控制组件控制移动平台对托盘内激光巴条移动找正后，所述激光巴条再经所述搬运工位搬运至检查工位，所述移动平台包括托盘吸附板和移动轴，所述托盘吸附板安装于移动轴上。

更进一步地，所述移动轴包括A2轴、X2轴和Y2轴。

进一步地，所述托盘吸附板为一个或多个。

优选地，所述托盘吸附板为两个。

进一步地，还包括进料工位，所述进料工位与控制组件电连接，所述进料工位包括进料仓、出料仓和抓取机构，所述进料仓和出料仓分别用于存储待检激光巴条的托盘和已检激光巴条的托盘，所述抓取机构用于将进料仓内存储激光巴条的托盘抓取放置于拾取工位，所述抓取机构还将存储已检激光巴条的托盘由拾取工位抓取放置于出料仓。

进一步地，所述搬运工位包括升降机构、旋转臂和吸附机构，所述旋转臂的一端与升降机构的上方连接，所述旋转臂的另一端与吸附机构连接。

进一步地，所述吸附机构包括翻转驱动器、翻转板和多组吸咀，所述翻转驱动器安装于旋转臂上，所述翻转板与翻转驱动器活动连接，所述翻转驱动器用于驱动翻转板旋转至不同的方位，所述多组吸咀的每一组分别安装于翻转板的不同方位。

进一步地，所述进料工位、拾取工位、检查工位和单管出光测试工位绕旋转臂的旋转半径周向分布设置。

进一步地，所述检查工位为一个或多个。优选地，所述检查工位为两个。

更进一步地，检测系统还包括编号读取工位，所述编号读取工位的编号读取相机与控制组件电连接，所述控制组件控制编号读取相机读取激光巴条表面的编号、反馈至所述控制组件进行标记，所述编号读取工位位于拾取工位和检查工位之间。

进一步优选地，检测系统还包括钣金机壳和固定板，所述进料工位、拾取工位、编号读取工位、检查工位和搬运工位均安装于固定板上，所述固定板下方设有气动脚垫，所述钣金机壳罩设于固定板外周。

更进一步地，所述控制组件通过分布式控制方式控制各工位相互协调地进行动作。

具体地，所述控制组件包括上位机、进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板，所述上位机与进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板通讯连接，通讯方式包括RS232/422/485、CAN、SPI、I²C和以太网中的任一种。

本发明用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统有以下优点：

1、检测精度高，检查工位通过相互垂直设置的第一镜头和第二显微镜分别完成上表面和侧面的检测，通过第一镜头和第一巴条移动组件的配合，在侧面检测过程中保证激光巴条位于第二显微镜的焦距中，使第二显微镜能够更加清晰地拍摄激光巴条的侧面图像，以检测侧面是否存在的解理纹、关键区镀膜异常等缺陷，提高了激光巴条的检测质量；激光巴条通过第一巴条移动组件可实现原地任意角度旋转，便于对激光巴条侧面更全面地检测。

2、检测效率高，通过第一镜头的定位，缩短了第二显微镜拍摄侧面的调焦时间，提升了检测效率；检测系统通过控制组件使各工位配合完成自动化检测，各工位依次绕旋转臂的回转半径周向设置，检测过程中各工位衔接流畅，利于激光巴条进行流水化作业检测；翻转板的不同方位分别设置一组吸咀，旋转臂可吸附多个激光巴条进行旋转，检测过程中可先吸附激光巴条旋转至检查工位一侧，等待检测完毕后即进行更换，缩短激光巴条由上一工位吸附移动至检查工位的时间；绕旋转臂周向可设置多个检查工位，进一步提高系统整体的检测效率，且不会产生干涉，具有较好的协调性。

3、稳定性好，搬运工位吸附激光巴条前先通过取片定位相机进行定位，由移动平台移动旋转至适宜位置进行吸附拾取，避免激光巴条与吸咀位置偏差造成吸附不稳定；检查工位中第一巴条吸附组件对激光巴条进行固定吸附，移动后无晃动产生，利于检测过程中精准对焦；同时固定板下方设有气动脚垫，减少外界振动等因素对各工位的移动动作产生干扰。

4、本发明通过单管出光测试工位对激光巴条进行找正，使单管出光光路与第四相机的视场平行，第四相机采集的光斑数据更精准，进而实现对单管发散角的精准测试；且通过半透半反射镜一次出光，可完成单管的发散角和光谱信息测试。

5、本发明系统庞大需控制组件件较多，所以采用分布式控制方式控制各工位相互协调地进行动作，减少了上位机的计算工作量，上位机主要针对图像处理信息数据进行计算，其他工位动作指令只需发送相应的命令至各工位控制板，该工位的控制板对该工位进行控制，提高了系统整体控制处理的效率，降低了硬件成本，便于进行系统扩展，维护和检修更加方便。

附图说明

图1为实施例1中用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统的俯视结构示意图（图中虚线为旋转臂的回转半径）；

图2为实施例1中用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统的立体结构示意图（图中仅示出一个检查工位）；

图3为实施例1中进料工位的结构示意图（图中虚线表示抓取机构放置激光巴条至移动平台的状态结构）；

图4为实施例1中吸附机构的放大结构示意图；

图5为实施例1中的检测流程示意图；

图6为实施例2中单管出光测试工位的结构示意图；

图7为单管出光测试工位的光路示意图；

图8为单管出光状态时与负极触点和正极探针的连接结构示意图。

其中，1-拾取工位、2-检查工位、3-搬运工位、4-移动平台、5-托盘、6-第一检测台、7-第一镜头、8-第二显微镜、9-第一巴条吸附组件、10-第一巴条移动组件、11-取片定位相机、12-托盘吸附板、13-移动轴、14-进料工位、15-进料仓、16-出料仓、17-抓取机构、18-升降机构、19-旋转臂、20-吸附机构、21-翻转驱动器、22-翻转板、23-吸咀、24-编号读取工位、25-钣金机壳、26-固定板、27-激光巴条、28-单管出光测试工位、29-第二检测台、30-供电模组、31-光路调节镜组、32-第三镜头、33-第四相机、34-第二巴条吸附组件、35-第二巴条移动组件、36-负极触点、37-正极探针、38-衰减片、39-聚焦镜组、40-支撑座、41-探针驱动器、42-光谱测试组件、43-半透半反射镜、44-光谱测试仪、101-A1轴、102-X1轴、103-Y1轴、131-A2轴、132-X2轴、133-Y2轴、351-A0轴、352-X0轴、353-Y0轴。

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，均属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，本发明的一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，包括拾取工位、检查工位、搬运工位和控制组件，所述控制组件与拾取工位、检查工位和搬运工位电连接，所述控制组件用于控制各工位相互协调地进行动作，以及控制所述检查工位采集激光巴条的表面图像、并判断和记录检测数据，所述搬运工位用于激光巴条在拾取工位和检查工位之间的往复搬运，

所述拾取工位包括移动平台，所述移动平台上设有用于放置激光巴条的托盘，

所述检查工位包括第一检测台、第一镜头和第二显微镜，所述第一镜头和第二显微镜相互垂直设置，所述第一检测台用于承载激光巴条，使激光巴条位于第一镜头和第二显微镜的视场交点，所述第一检测台包括第一巴条吸附组件和第一巴条移动组件，所述第一巴条吸附组件用于激光巴条的吸附固定，所述第一巴条移动组件用于第一巴条吸附组件的平移和旋转，所述控制组件通过第一镜头采集激光巴条固定于第一巴条吸附组件初始状态的第一图像，所述控制组件根据第一图像驱动第一巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至第二显微镜的焦距内，所述第二显微镜用于激光巴条的侧面检测。

所述控制组件通过所述第一图像进行上表面检测和激光巴条的编号读取。

所述第二显微镜为微分干涉显微镜（DIC）。微分干涉显微镜成像的过程中，因为干涉光之间的相位差由厚度、表面折射率、表面起伏的变化率决定，其干涉强度的变化通过微分干涉显微镜的CCD成像系统采样得到了数字图像。当激光巴条端面出现解理纹时，反映在图像上灰度梯度发生变化，进一步通过算法提取出解理纹。其中算法可采用现有的成熟算法：先采用共轭梯度技术最小化非线性二乘方差异测度来估计DIC图像相位函数，通过形态学对该区域进行处理，并测量出解理纹区域的方向及位置，通过判定准则来确定该激光巴条的端面是否满足要求。

所述第一巴条移动组件包括A1轴、X1轴和Y1轴。第一巴条吸附组件包括吸附板，吸附板上设有两个吸附孔，吸附孔与真空发生器通，需要对检查工位的激光巴条进行吸附固定时，控制组件控制真空发生器产生负压使激光巴条吸附固定，其中A1轴用于吸附板的旋转移动，X1轴用于吸附板水平移动，Y1轴用于吸附板垂直移动。

所述拾取工位还包括取片定位相机，所述取片定位相机与控制组件电连接，所述取片定位相机位于托盘的上方，所述取片定位相机用于托盘内激光巴条的拍照定位、反馈至所述控制组件，所述控制组件控制移动平台对托盘内激光巴条移动找正后，所述激光巴条再经所述搬运工位搬运至检查工位，所述移动平台包括托盘吸附板和移动轴，所述托盘吸附板安装于移动轴上。

所述移动轴包括A2轴、X2轴和Y2轴。其中A2轴用于托盘吸附板旋转，X2轴和Y2轴分别用于托盘吸附板水平和垂直移动，所述托盘吸附板为两个，有利于存储较多的激光巴条进行检测，以提升检测效率；第一巴条移动组件和移动轴各轴均为伺服电机控制，并安装有分度值0.5μm的光栅尺。

检测系统还包括进料工位，所述进料工位与控制组件电连接，所述进料工位包括进料仓、出料仓和抓取机构，所述进料仓和出料仓分别用于存储待检激光巴条的托盘和已检激光巴条的托盘，所述抓取机构用于将进料仓内存储激光巴条的托盘抓取放置于拾取工位，所述抓取机构还将存储已检激光巴条的托盘由拾取工位抓取放置于出料仓。

所述搬运工位包括升降机构、旋转臂和吸附机构，所述旋转臂的一端与升降机构的上方连接，所述旋转臂的另一端与吸附机构连接。旋转臂为气动结构，通过控制阀控制旋转角度，正反向旋转将激光巴条移送至各工位，正反向旋转可避免气管缠绕。

所述吸附机构包括翻转驱动器、翻转板和两组吸咀，所述翻转驱动器安装于旋转臂上，所述翻转板与翻转驱动器活动连接，所述翻转驱动器用于驱动翻转板旋转至不同的方位，翻转板为矩形结构，所述两组分别安装于翻转板相互垂直的侧面方位上，每组吸咀的吸咀数量为两个，翻转驱动器为直流电机。

所述检查工位为两个，本实施例中通过两个检查工位检测相同型号的激光巴条，以提升检测效率；另一实施例中，通过两个检查工位检测两种不同型号的激光巴条，以适应不同种类的激光巴条进行检测。

检测系统还包括编号读取工位，所述编号读取工位的编号读取相机与控制组件电连接，所述控制组件控制编号读取相机读取激光巴条表面的编号、反馈至所述控制组件进行标记，所述编号读取工位位于拾取工位和检查工位之间。所述进料工位、拾取工位、编号读取工位和检查工位绕旋转臂的旋转半径周向分布设置。

检测系统还包括钣金机壳和固定板，所述进料工位、拾取工位、编号读取工位、检查工位和搬运工位均安装于固定板上，固定板上设有多个螺纹孔，各工位通过螺丝与螺纹孔固定连接，所述固定板下方设有气动脚垫（图中未示出），所述钣金机壳罩设于固定板外周。

所述控制组件通过分布式控制方式控制各工位相互协调地进行动作。所述控制组件包括上位机、进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板，所述上位机与进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板通讯连接，通讯方式为RS485，上位机通过通讯板卡设置RS485总线，各工位通过总线与上位机通讯，各工位通过控制板控制各轴移动移动距离，同时通过多个传感器采集判定动作的准确性，传感器包括光栅尺、接近开关、对射式光电开关等，接近开关安装于托盘吸附板上，用于检测托盘是否移动至托盘吸附板；上位机与第一镜头、第二显微镜、取片定位相机和编号读取相机通过网口连接，具体包括交换机和多根网线，上位机为PC机，PC机的网口与交换机通讯连接，交换机通过多根网线与各显微镜和相机连接，用于快速传输图像数据。

检测过程如图5所示，检测前将待检测的激光巴条放置于托盘中，多个托盘叠加放置于进料仓中，进料仓和出料仓中分别设有放置托板，由两个电机分别控制其升降，进料仓和出料仓的口部均设置对射式光电开关，检测托盘的升降高度。进料仓的托板将托盘升起至合适位置后，由抓取机构抓取托盘至托盘吸附板上（即托盘进料）；托盘吸附板设置有与真空发生器连通的吸附孔，控制组件控制电磁阀动作产生负压至吸附孔，使托盘吸附板与托盘紧密贴合固定；抓取机构具体包括抓手和伺服移动组件，抓手用于抓取托盘，伺服移动组件驱动抓手移动，本实施中抓手为机械夹持式，另一实施例中为负压吸取式。再通过取片定位相机和移动平台的配合使托盘中的其中一个激光巴条位于吸咀可吸附的位置（即巴条定位）；由升降机构驱动吸附机构下降至激光巴条上方，使吸咀与激光巴条的上表面紧密贴合，吸咀产生负压将激光巴条吸取，并通过旋转臂旋转至编号读取工位，由编号读取工位的编号读取相机拍摄激光巴条上的编号进行标记（即巴条编号识别）；再将激光巴条移动至检查工位，由第一镜头拍摄初始状态下激光巴条的姿态，该姿态即第一图像，根据第一图像驱动第一巴条移动组件对激光巴条找正，调整激光巴条的姿态，使其为正交状态（即巴条姿态调整），此时激光巴条的待检测侧面与第二显微镜的视场方向垂直，姿态调整可消除激光巴条在被吸附放置的过程中带来的位置偏差，具体包括激光巴条与第二显微镜的视场方向不垂直的角度偏差，以及激光巴条侧边与第二显微镜焦距范围内的偏差,姿态调整有利于对侧面进行更为准确的检测，以及减少第二显微镜的调焦时间；因激光巴条由多个单管排列组成，所以需再找到该激光巴条上的第一个单管（即巴条首激光器定位），第一个单管的位置通常为激光巴条最外侧的一个单管，后面的单管在此基础上偏移位置检查缺陷，同时第一镜头对激光巴条上表面进行检测，判断是否存在划痕和污染，并将结果信息记录至该编号的单管下，完成上表面检测后再由第一镜头和第一巴条移动组件的配合下，使激光巴条的侧面位于第二显微镜的焦距内，进行缺陷检查，具体包括有无切割过程产生的解理纹、关键区或非发光区有无污染或颗粒、关键区镀膜有无异常、镀金有无缺陷、有无划痕等参数指标；完成缺陷检测后再由旋转臂将激光巴条移动至托盘中，该托盘内的激光巴条完成全部检测后，再由抓取机构抓取至出料仓内（即托盘回收）。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：

检测系统还包括激光巴条的单管出光测试工位，检查工位的数量为一个，单管出光测试工位位于检查工位一侧，一组吸咀将检查工位上完成表面检测的激光巴条吸附后搬运至单管出光测试工位，再通过另一组吸咀将单管出光测试工位上已完成测试的激光巴条吸附移除，由检查工位搬运的激光巴条再放置于单管出光测试工位进行测试，完成单管出光测试的激光巴条搬运至托盘。

如图6所示，所述单管出光测试工位包括第二检测台、供电模组、光路调节镜组、第三镜头和第四相机，所述第二检测台包括第二巴条吸附组件和第二巴条移动组件，所述第三镜头位于第二检测台上方，所述控制组件通过第三镜头采集激光巴条固定于第二巴条吸附组件初始状态的第二图像，所述控制组件根据第二图像驱动第二巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至供电模组，所述第二巴条吸附组件上设有用于与激光巴条负极电连接的负极触点，负极触点为整面金属片设置于第二巴条吸附组件顶部，第二巴条吸附组件的吸附孔对激光巴条进行吸附时，激光巴条负极即与负极触点贴合，所述供电模组的正极探针与激光巴条的正极电连接，所述激光巴条的单管出光经光路调节镜组至第四相机，所述控制组件通过第四相机采集激光巴条单管出光的光斑大小。控制组件与单管出光测试工位的各部件电连接，用于单管出光测试工位的协调控制。

所述第三镜头和第四相机相互垂直设置，所述光路调节镜组包括依单管出光光路方向设置的衰减片、聚焦镜组。衰减片用于对激光的光强度进行衰减，使激光强度处于第四相机可接收的范围内，聚焦镜组用于将衰减处理后的激光信号再聚焦至第四相机，避免单管的发散角过大时，第四相机不能采集完整的光斑信息。控制组件对光斑的强度信息进行处理，具体包括根据光斑二维能量分布计算光斑大小，结合聚焦镜组光学参数进而计算当前单管在X、Y方向上的发散角。

所述第二巴条移动组件包括A0轴、X0轴和Y0轴。A0轴用于第二巴条吸附组件的旋转移动，X0轴和Y0轴用于第二巴条吸附组件的平面移动。

所述供电模组包括支撑座，所述支撑座的顶部设有探针驱动器，所述探针驱动器与正极探针固定连接，探针驱动器为气缸。

所述单管出光测试工位还包括光谱测试组件，所述光谱测试组件包括半透半反射镜和光谱测试仪（图6中未显示单管出光谱测试仪），其中光谱测试仪采用采用现有的设备对光谱信息进行分析，具体通过光谱的峰值波长和光谱半宽高进行分析得出该单管出光是否正常，所述半透半反射镜位于供电模组和光路调节镜组之间，所述光谱测试仪用于检测经半透半反射镜反射的单管光谱信息。

如图7所示，单管出光测试工位对单管的发散角和光谱信息进行测试时，先通过第三镜头拍摄的第二图像对激光巴条进行找正，如图中虚线所示，激光巴条外形侧面与第四相机的视场方向垂直和平行；再通过X0轴和Y0轴移动至正极探针下方，探针驱动器驱动探针向下移动，使探针与单管的上表面触点接触，如图8所示。控制组件发出命令对单管供电，单管出光，由半透半反射镜反射和透视至光谱测试仪和第四相机进行检测。完成一个单管的测试后，探针驱动器驱动探针向上移动，Y0轴驱动第二巴条吸附组件移动单个单管宽度的距离，即使下一单管的上表面触点位于正极探针下方，探针驱动器驱动探针再次向下移动，对单管供电，完成该单管的测试。依次移动以完成整个激光巴条上所有单管的测试。另一实施例中，通过第二图像对激光巴条进行找正后，第三镜头再拍摄激光巴条找正后的第三图像，验证激光巴条找正后，是否达到精度要求，同时根据第三图像移动激光巴条至供电模组。

其余内容与实施例1相同。

实施例3

本发明的一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，包括拾取工位、检查工位、搬运工位和控制组件，所述控制组件与拾取工位、检查工位和搬运工位电连接，所述控制组件用于控制各工位相互协调地进行动作，以及控制所述检查工位采集激光巴条的表面图像、并判断和记录检测数据，所述搬运工位用于激光巴条在拾取工位和检查工位之间的往复搬运，

所述拾取工位包括移动平台，所述移动平台上设有用于放置激光巴条的托盘，所述检查工位包括第一检测台、第一镜头和第二显微镜，所述第一镜头和第二显微镜相互垂直设置，所述第一检测台用于承载激光巴条位于第一镜头和第二显微镜的视场交点，所述第一检测台包括第一巴条吸附组件和第一巴条移动组件，所述第一巴条吸附组件用于激光巴条的吸附固定，所述第一巴条移动组件用于第一巴条吸附组件的平移和旋转，所述控制组件通过第一镜头采集激光巴条固定于第一巴条吸附组件初始状态的第一图像，所述控制组件根据第一图像驱动第一巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至第二显微镜的焦距内，所述第二显微镜用于激光巴条的侧面检测。

所述控制组件通过所述第一图像进行上表面检测和激光巴条的编号读取。

所述第一巴条移动组件包括A1轴、X1轴和Y1轴。

本实施例中，在托盘上设置定位结构对激光巴条进行定位，定位结构为矩形凹槽，等距分布设置于托盘内，所述移动平台包括托盘吸附板和移动轴，所述托盘吸附板安装于移动轴上。

所述移动轴包括A2轴、X2轴和Y2轴。所述托盘吸附板为一个。

检测系统还包括进料工位，所述进料工位与控制组件电连接，所述进料工位包括进料仓、出料仓和抓取机构，所述进料仓和出料仓分别用于存储待检激光巴条的托盘和已检激光巴条的托盘，所述抓取机构用于将进料仓内存储激光巴条的托盘抓取放置于拾取工位，所述抓取机构还将存储已检激光巴条的托盘由拾取工位抓取放置于出料仓。

所述搬运工位包括升降机构、旋转臂和吸附机构，所述旋转臂的一端与升降机构的上方连接，所述旋转臂的另一端与吸附机构连接，升降机构和旋转臂为伺服电机驱动，控制精准。

所述吸附机构包括翻转驱动器、翻转板和两组吸咀，所述翻转驱动器安装于旋转臂上，所述翻转板与翻转驱动器活动连接，所述翻转驱动器用于驱动翻转板旋转至不同的方位，翻转板为矩形结构，所述两组分别安装于翻转板相互垂直的侧面方位上，每组吸咀的吸咀数量为三个。

所述进料工位、拾取工位和检查工位绕旋转臂的旋转半径周向分布设置。所述检查工位为一个，还包括钣金机壳和固定板，所述进料工位、拾取工位、检查工位和搬运工位均安装于固定板上，所述固定板下方设有气动脚垫，所述钣金机壳罩设于固定板外周，用于保护整体测试系统。钣金机壳罩上设有三色灯，用于指示测试系统的工作状态。另一实施例中检查工位的数量为三个，吸附机构中翻转板的三个侧面各安装一组吸咀，其中每一组吸咀对应一个检查工位进行吸附搬运激光巴条，提升整体的检测效率。

Claims (10)

1.一种用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于包括拾取工位、检查工位、搬运工位和控制组件，所述控制组件与拾取工位、检查工位和搬运工位电连接，所述控制组件用于控制各工位相互协调地进行动作，以及控制所述检查工位采集激光巴条的表面图像、并判断和记录检测数据，所述搬运工位用于激光巴条在拾取工位和检查工位之间的往复搬运，

所述拾取工位包括移动平台，所述移动平台上设有用于放置激光巴条的托盘，

所述检查工位包括第一检测台、第一显微镜和第二显微镜，所述第一显微镜和第二显微镜相互垂直设置，所述第一检测台用于承载激光巴条位于第一显微镜和第二显微镜的视场交点，所述第一检测台包括第一巴条吸附组件和第一巴条移动组件，所述第一巴条吸附组件用于激光巴条的吸附固定，所述第一巴条移动组件用于第一巴条吸附组件的平移和旋转，所述控制组件通过第一显微镜采集激光巴条固定于第一巴条吸附组件初始状态的第一图像，所述控制组件根据第一图像驱动第一巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至第二显微镜的焦距内，所述第二显微镜用于激光巴条的侧面检测。

2.根据权利要求1所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：检测系统还包括出光测试工位，所述出光测试工位包括第二检测台、供电模组、光路调节镜组、第三镜头和第四相机，所述第二检测台包括第二巴条吸附组件和第二巴条移动组件，所述第三镜头位于第二检测台上方，所述控制组件通过第三镜头采集激光巴条固定于第二巴条吸附组件初始状态的第二图像，所述控制组件根据第二图像驱动第二巴条移动组件对激光巴条找正、并移动至供电模组，所述第二巴条吸附组件上设有用于与激光巴条负极电连接的负极触点，所述供电模组的正极探针与激光巴条的正极电连接，所述激光巴条的单管出光经光路调节镜组至第四相机，所述控制组件通过第四相机采集激光巴条出光的光斑大小。

3.根据权利要求2所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：所述第二巴条移动组件包括A0轴、X0轴和Y0轴；所述供电模组包括支撑座，所述支撑座的顶部设有探针驱动器，所述探针驱动器与正极探针固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：所述拾取工位还包括取片定位相机，所述取片定位相机与控制组件电连接，所述取片定位相机位于托盘的上方，所述取片定位相机用于托盘内激光巴条的拍照定位、反馈至所述控制组件，所述控制组件控制移动平台对托盘内激光巴条移动找正后，所述激光巴条再经所述搬运工位搬运至检查工位，所述移动平台包括托盘吸附板和移动轴，所述托盘吸附板安装于移动轴上。

5.根据权利要求4所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：检测系统还包括进料工位，所述进料工位与控制组件电连接，所述进料工位包括进料仓、出料仓和抓取机构，所述进料仓和出料仓分别用于存储待检激光巴条的托盘和已检激光巴条的托盘，所述抓取机构用于将进料仓内存储激光巴条的托盘抓取放置于拾取工位，所述抓取机构还将存储已检激光巴条的托盘由拾取工位抓取放置于出料仓。

6.根据权利要求5所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：所述进料工位、拾取工位、检查工位和出光测试工位绕旋转臂的旋转半径周向分布设置。

7.根据权利要求6所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：还包括编号读取工位，所述编号读取工位的编号读取相机与控制组件电连接，所述控制组件控制编号读取相机读取激光巴条表面的编号、反馈至所述控制组件进行标记，所述编号读取工位位于拾取工位和检查工位之间。

8.根据权利要求7所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：检测系统还包括钣金机壳和固定板，所述进料工位、拾取工位、编号读取工位、检查工位和搬运工位均安装于固定板上，所述固定板下方设有气动脚垫，所述钣金机壳罩设于固定板外周。

9.根据权利要求8所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：所述控制组件通过分布式控制方式控制各工位相互协调地进行动作。

10.根据权利要求9所述的用于激光巴条及其单管出光的光学性质检测系统，其特征在于：所述控制组件包括上位机、进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板，所述上位机与进料工位控制板、拾取工位控制板、编号读取工位控制板、检查工位控制板和搬运工位控制板通讯连接，通讯方式包括RS232/422/485、CAN、SPI、I²C和以太网中的任一种。

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