CN115468496B - 一种中框检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种中框检测系统，涉及产品外观检测技术领域，两组第一线性模组分别带动相应的载具沿第一方向X移动，当二维图像模组交错地在两组第一线性模组间移动时，可以分别采集两组载具上中框的二维图像，当三维图像模组交错地在两组第一线性模组间移动，可以分别采集两组载具上中框的三维图像，从而实现二维图像模组和三维图像模组复用，利用一组二维图像模组和一组三维图像模组实现对两组第一线性模组当中的中框进行二维图像和三维图像获取，提高了设备的利用率、降低检测成本。本申请的中框检测系统能够实现中框上结构特征的尺寸在二维平面和三维空间中的图像以供分析，代替人工实现自动化检测，提高了检测效率和结果的准确性。

Description

一种中框检测系统

技术领域

本申请涉及产品外观检测技术领域，更进一步涉及一种中框检测系统。

背景技术

手机中框在加工完成后，需要对一些特征进行检测，以确定尺寸是否合格。由于中框的结构相对复杂，一些需要被检测尺寸的特征是三维空间中的，申请人已知的一些技术中，是利用人工对相关尺寸进行检测，检测结构受检测人员个人能力影响较大，难以保证产品的检测精度和质量。

发明内容

本申请的核心在于提供一种中框检测系统，可以实现自动化检测中框的尺寸数据，具体方案如下：

一种中框检测系统，包括：

尺寸检测设备，用于对中框上结构特征的尺寸进行检测，包括二维图像模组、三维图像模组、两组第一线性模组以及分别布置在两组所述第一线性模组上的两组载具；所述载具用于固定中框；所述第一线性模组沿第一方向（X）布置并为所述载具提供驱动；所述二维图像模组和所述三维图像模组分别被配置为能够在第二方向（Y）往复移动，并跨越两组所述第一线性模组 ；

其中，所述二维图像模组和所述三维图像模组被配置为交错地在两组所述第一线性模组间移动，以分别采集其中一组所述载具上中框的二维图像、以及另一组所述载具上中框的三维图像。

相对于现有技术，本申请提供一种中框检测系统，利用尺寸检测设备对中框上的结构特征的尺寸进行检测，二维图像模组用于获取二维图像，三维图像模组用于获取三维图像；两组第一线性模组分别带动相应的载具沿第一方向X移动，载具用于固定中框；二维图像模组和三维图像模组能够在第二方向Y往复移动从而跨越两组第一线性模组；当二维图像模组交错地在两组第一线性模组间移动时，可以分别采集两组载具上中框的二维图像，当三维图像模组交错地在两组第一线性模组间移动，可以分别采集两组载具上中框的三维图像，二维图像模组和三维图像模组独立运行，交替工作，从而实现二维图像模组和三维图像模组复用，利用一组二维图像模组和一组三维图像模组实现对两组第一线性模组当中的中框进行二维图像和三维图像获取，提高了设备的利用率、降低检测成本。本申请的中框检测系统能够实现中框上结构特征的尺寸在二维平面和三维空间中的图像以供分析，代替人工实现自动化检测，提高了检测效率和结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的中框检测系统的整体结构轴测示意图；

图2为中框转移机构和尺寸检测设备相互配合的轴测示意图；

图3为外观检测设备、中框转移机构和尺寸检测设备相互配合的轴测示意图；

图4为尺寸检测设备的轴测示意图；

图5为尺寸检测设备的俯视图；

图6为尺寸检测设备的另一角度的部分轴测示意图；

图7为第一线性模组和载具相互配合的轴测示意图；

图8为外观检测设备的整体轴测示意图；

图9为外观检测设备去除外观检测仪的轴测示意图；

图10为移动载台的轴测示意图；

图11为第三手爪和中转载台相互配合的轴测示意图；

图12为中框转移机构的轴测示意图；

图13为中框的局部结构示意图；

图14为擦拭轮组的轴测示意图；

图15为擦拭轮组与中框配合擦拭的示意图；

图16为上料设备的轴测示意图；

图17为上料设备的局部结构示意图；

图18为下料设备的轴测示意图；

图19为第一取料模块的轴测示意图。

图中包括：

上料设备100、第一取料模块110、第六线性模组111、第七线性模组112、第三升降装置113、第五治具114、第二取料模块120、第三取料模块130、升降载物台140、横向抽动载台141、中转模块150、插取承托机构160、上下料架170、导向杆180；

擦拭设备200、擦拭轮组210、放卷轮211、收卷轮212、导向轮213、擦拭头214、喷雾头215、承载架216、竖移模组217、横移模组218、第二移动载台220；

外观检测设备300、外观检测仪310、第三手爪320、第一中转载台330、第一移动载台340；第一升降装置301、翻转装置302、承载板303、第二治具304、第三线性模组305、摆动机构306、旋转机构307、第四治具308；

中框转移机构400、第一手爪410、第二手爪420；第三治具401、第二升降装置402、无杆气缸403；

尺寸检测设备500、二维图像模组510、三维图像模组520、第一线性模组530、载具540、第一治具541、梁架550、第二线性模组560；

下料设备600。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的中框检测系统做进一步详细的介绍说明。

结合图1，本申请提供一种中框检测系统，用于对中框实现自动化检测；结合图2、图3、图4、图5，本申请的尺寸检测设备500，尺寸检测设备500用于对中框上结构特征的尺寸进行检测；尺寸检测设备500包括二维图像模组510、三维图像模组520、两组第一线性模组530以及分别布置在两组第一线性模组530上的两组载具540等结构。载具540用于固定中框，一个载具540上能够对应放置若干个中框，例如一个、两个、三个……，根据具体的需求设定载具540的承载量。

结合图2、图3、图4、图5，本申请的第一线性模组530沿第一方向（X）布置并为载具540提供驱动，载具540安装于第一线性模组530的输出端，第一线性模组530能够带动载具540沿第一方向（X）往复移动，从而使放置于载具540上的各个中框同步沿第一方向（X）往复移动。本申请设置两组第一线性模组530，两组第一线性模组530相互平行设置，每组第一线性模组530对应安装一个载具540，两组第一线性模组530能够各自独立工作，也能够同步工作，两组第一线性模组530带动两个载具540发生相应的移动。结合图5，待检测的中框从左向右移动，检测完成的中框从右端被取出，载具540重新回到左端接收下一批待检测的中框。

二维图像模组510和三维图像模组520分别被配置为能够在第二方向（Y）往复移动，并跨越两组第一线性模组530；第二方向（Y）垂直于第一方向（X）。二维图像模组510用于对载具540上的中框进行二维检测，三维图像模组520用于对载具540上的中框进行三维检测。结合图5，二维图像模组510和三维图像模组520位于载具540的移动路径范围内，中框随载具540移动时经过二维图像模组510和三维图像模组520。

本申请中的二维图像模组510和三维图像模组520被配置为交错地在两组第一线性模组530间移动，以分别采集其中一组载具540上中框的二维图像、以及另一组载具540上中框的三维图像。二维图像模组510和三维图像模组520分别沿第二方向（Y）运动，二维图像模组510的运动轨迹平行于三维图像模组520的运动轨迹。当二维图像模组510交错地在两组第一线性模组530间移动时，可以分别采集两组载具540上中框的二维图像，当三维图像模组520交错地在两组第一线性模组530间移动，可以分别采集两组载具540上中框的三维图像，二维图像模组510和三维图像模组520独立运行，交替工作，从而实现二维图像模组510和三维图像模组520相机结构复用，利用一组二维图像模组510和一组三维图像模组520实现对两组第一线性模组530当中的中框进行二维图像和三维图像检测获取。本申请的中框检测系统能够实现中框的二维检测和三维检测，代替人工实现自动化检测。

在上述技术方案的基础上，本申请提供一种二维图像模组510和三维图像模组520的具体布置形式：沿着第一方向（X），二维图像模组510和三维图像模组520间隔设置，结合图5，其中虚线A表示三维图像模组520在第一方向（X）的中线，虚线B表示二维图像模组510在第一方向（X）的中线，二维图像模组510和三维图像模组520沿着第一方向（X）间隔设置，也即二维图像模组510和三维图像模组520在第一方向（X）并不共线，虚线A、虚线B并不重合，虚线A、虚线B之间存在间距。二维图像模组510和三维图像模组520沿着第一方向（X）间隔设置，中框在第一方向（X）不同的位置分别进行二维检测和三维检测，结合图5，当中框移动到虚线A时进行三维检测，当中框移动到虚线B进行三维检测。

二维图像模组510和三维图像模组520从其中一组第一线性模组530移动至另一组第一线性模组530过程中，载具540从靠近第一方向的来料端的第一二检测工位移动到靠近第一方向的去料端的第三四检测工位。结合图5，左端为中框的来料方向，右端为去料方向。其中，第一二检测工位包括分别位于两组第一线性模组530上、且更靠近第一方向的来料端的第一检测工位和第二检测工位；第三四检测工位包括分别位于两组第一线性模组530上、且更靠近第一方向的去料端的第三检测工位和第四检测工位；第一检测工位和第三检测工位位于其中一组第一线性模组530，第二检测工位和第四检测工位位于其中另一组第一线性模组530。结合图5，其中Ⅰ表示第一检测工位，Ⅱ表示第二检测工位，Ⅲ表示第三检测工位，Ⅳ表示第四检测工位，第一检测工位和第三检测工位位于同一第一线性模组530，第二检测工位和第四检测工位位于同一第一线性模组530；三维图像模组520在第一检测工位和第二检测工位之间往复移动，二维图像模组510在第三检测工位和第四检测工位之间往复移动。

具体地，本申请的尺寸检测设备500还包括梁架550，梁架550为支撑结构，并提供导向，梁架550沿第二方向（Y）架设于两组第一线性模组530的上方，结合图5，二维图像模组510和三维图像模组520分别安装于梁架550，梁架550沿第二方向（Y）对二维图像模组510和三维图像模组520提供导向。

在梁架550的两侧分别布置一组第二线性模组560，两组第二线性模组560沿第二方向（Y）延伸、并在第一方向（X）上间隔布置在梁架550的两侧，结合图5，虚线C和虚线D分别表示两组第二线性模组560，两组第二线性模组560分别沿第二方向（Y）延伸，并且两组第二线性模组560在第一方向（X）上存在间隔，也即图5中的虚线C和虚线D之间存在间距，虚线C和虚线D并不共线。

每组第二线性模组560分别设置输出部，输出能够沿第二方向（Y）移动，二维图像模组510和三维图像模组520分别耦接于不同的第二线性模组560的输出部，二维图像模组510和三维图像模组520在两个不同的第二线性模组560的带动下独立运动，相互配合；二维图像模组510和三维图像模组520其中之一适于在第一检测工位和第二检测工位之间移动，其中另一适于在第三检测工位和第四检测工位之间移动。结合图5，其中三维图像模组520在第一检测工位和第二检测工位之间往复移动，二维图像模组510在第三检测工位和第四检测工位之间往复移动；需要注意的是，图5所示的结构仅为一种具体的设置形式，此时先对中框进行三维检测，再对中框进行二维检测；二维检测和三维检测是相互独立的两个过程，也可以先对中框进行二维检测，再对中框进行三维检测，这些具体的实施例都应包含在本申请的保护范围之内。

结合图7，每组载具540包括两个沿第二方向（Y）并排布置的第一治具541，同一载具540上的两个第一治具541的连线沿第二方向（Y）；每个第一治具541用于固定一个中框，根据检测的需要，一个载具540上可以设置更多的第一治具541。结合图4，三维图像模组520包括沿第二方向（Y）并排布置的两台三维相机，两台三维相机的连线沿第二方向（Y），两台三维相机分别同时获取两个第一治具541上分别固定的中框的三维图像，也即两台三维相机的间距与两个第一治具541的间距相等，在进行三维检测时，每台三维相机分别位于一个第一治具541的正上方，每台三维相机分别检测其中一个第一治具541上固定的中框。三维相机获取的三维图像包含中框的三维空间数据。

二维图像模组510包括沿第一方向（X）并列布置的两台二维相机，结合图6，两台二维相机的连线沿第一方向（X），检测时，两台二维相机同时相互配合。两台二维相机适于沿第一方向（X）分区获取其中一个第一治具541上的中框二维图像，并被驱动同步沿着第二方向（Y）移动、以分区获取同一载具540的另一个第一治具541上的中框二维图像。二维相机获取的二维图像是中框在XOY平面内的二维数据。两个二维相机分区获取是指两个二维相机分别拍半个中框的图片，两个二维相机的图片相互拼接处理，得到一整个中框的二维图像；一个中框拍完后，两个二维相机同步沿Y轴移动到另一个第一治具541的正上方，再拍下一个中框。

需要指出的是，本申请的实施例所检测的中框的反面上设置有弹片，弹片是中框结构特征的一部分，弹片检测是中框检测的一部分内容，利用二维图像模组510和三维图像模组520可对此弹片进行检测；二维图像模组510用于获取与弹片位置度相关的二维图像，也即弹片在XOY平面中的位置情况，如连接点的坐标位置、弹片的旋转角度等；三维图像模组520用于获取与弹片高度相关的三维图像，由于三维图像模组520得到的三维图像包括三维数据，可以得到弹片在Z轴方向的高度情况。值的说明的是，本申请中的弹片为导电触片，用于与其他部件（如屏幕组件）的电路连通，其一端连接在中框的中板上、另一端翘起以接触其他导电部件，弹片的位置度影响电路是否能够连通、弹片的高度则与电路是否良好接触有关，因此，该弹片的位置度和高度与电子设备至关重要。

中框检测系统还包括分别与二维图像模组510和三维图像模组520电连接的控制器，控制器被配置为基于二维图像模组510获取的二维图像和三维图像模组520获取的三维图像，分析得到弹片的位置度参数和高度参数。位置度参数和高度参数均为尺寸的下位概念，位置度参数是XOY平面中的位置情况，高度参数是Z轴方向的高度情况，位置度参数和高度参数均经过控制器计算分析得到。控制器可以通过使用已知的能够执行软件程序的硬件运行实现图像分析的程序来实现，不予赘述。

结合图1，本申请的实施例的中框检测系统还包括外观检测设备300、中框转移机构400。外观检测设备300用于一次性检测若干个中框的外观情况；中框转移机构400用于将中框从外观检测设备300转移至尺寸检测设备500，起到转移传递中框的作用。

结合图12，中框转移机构400包括第一手爪410和第二手爪420；第一手爪410和第二手爪420沿第二方向（Y）分布，第一手爪410和第二手爪420具有相同的功能，但两者的运动相对独立；其中第一手爪410用于将部分中框从外观检测设备300转移至一组载具540上，第二手爪420用于将另一部分中框从外观检测设备300转移至另一组载具540上。结合图2，由于中框进行尺寸检测时，由两组第一线性模组530分别沿第一方向（X）转移，利用中框转移机构400的第一手爪410和第二手爪420分别与两组第一线性模组530相匹配传递中框，第一手爪410和第二手爪420临时抓取中框，转移中框后再将其放置到相应的位置。

结合图8、图9，外观检测设备300具体包括两台外观检测仪310、第三手爪320、第一中转载台330；两台外观检测仪310当中其中一台用于检测中框的正面，另一台用于检测中框的反面，两台外观检测仪310的检测原理相同，根据中框正面或反面的朝向不同实现正面检测或反面检测，结合图8，当中框正面朝上时外观检测仪310对中框进行正面检测，当中框反面朝上时外观检测仪310对中框进行反面检测。

结合图9，第三手爪320设置在两台外观检测仪310之间，第三手爪320用于传递中框，以使两台外观检测仪310分别检测中框的正面和反面。第三手爪320能够实现固定或放松、带动中框上升下降以及平移运动。

中框的转移流程依次经过：用于正面检测的外观检测仪310、第一中转载台330、第三手爪320、用于反面检测的外观检测仪310、中框转移机构400、尺寸检测设备500。外观检测的过程先做正面检测、再做反面检测，检测完成之后进行尺寸检测。

中转载台的数量根据使用需要的不同相应设定，可以采用一个中转载台，也可以采用两个中转载台：

以下提供一种采用一个中转载台的实施例，中转载台设置为第一中转载台330：第一中转载台330包括第一升降装置301、翻转装置302、承载板303以及第二治具304，结合图11，第一升降装置301与第三手爪320连接于机架，机架起到支撑作用；翻转装置302与第一升降装置301的输出部耦接，第一升降装置301带动翻转装置302上升和下降，移动方向沿第三方向（Z）；承载板303与翻转装置302的输出部耦接，翻转装置302带动承载板303翻转，从而使中框的正面朝上或反面朝上，翻转装置302带动承载板303翻转的转轴沿第二方向（Y）；第二治具304连接于承载板303并用于固定中框，一个承载板303上可布置多个第二治具304，每个第二治具304用于固定一个中框。通过第一升降装置301、翻转装置302、承载板303以及第二治具304的相互配合，第一升降装置301带动翻转装置302沿第三方向（Z）运动，翻转装置302带动承载板303围绕第二方向（Y）翻转；第三方向（Z）垂直于第一方向（X）和第二方向（Y）。

以下提供一种采用两个中转载台的实施例，中转载台设置为第二中转载台和第三中转载台。此实施例中外观检测设备300的其他部分与上述采用一个中转载台的实施例保持一致。

外观检测设备300包括两台外观检测仪310，其中一台用于检测中框的正面，另一台用于检测中框的反面；第三手爪320设置在两台外观检测仪310之间。

对于设置两个中转载台、即第二中转载台和第三中转载台的实施例，中框的转移流程依次经过：用于反面检测的外观检测仪310、第二中转载台、第三手爪320、用于正面检测的外观检测仪310、第三中转载台、中框转移机构400、尺寸检测设备500。

其中，第二中转载台和第三中转载台的结构近似于第一中转载台330，第二中转载台和第三中转载台均包括第一升降装置301、翻转装置302、承载板303以及第二治具304，第一升降装置301与第三手爪320连接于机架，翻转装置302与第一升降装置301的输出部耦接，承载板303与翻转装置302的输出部耦接，第二治具304连接于承载板303并用于固定中框；第一升降装置301带动翻转装置302沿第三方向（Z）运动，翻转装置302带动承载板303围绕第二方向（Y）翻转；第三方向（Z）垂直于第一方向（X）和第二方向（Y）。

每个中转载台可将中框翻转180度，设置一个中转载台和设置两个中转载台的区别在于，设置一个中转载台将中框翻转一次，设置两个中转载台将中框翻转两次。

具体地，结合图11、图12，本申请的实施例的第一手爪410、第二手爪420、第三手爪320和中框转移机构400分别包括第三治具401、第二升降装置402和无杆气缸403。第三治具401用于固定中框，第三治具401可以固定或放松中框；第三治具401耦接于第二升降装置402的输出部，带动第三治具401沿第三方向（Z）运动。第二升降装置402可带动中框同步上升或下降；第二升降装置402耦接于无杆气缸403的输出部。无杆气缸403带动第二升降装置402沿第一方向（X）运动，带动中框沿第一方向（X）平移，通过夹取放松、升降、平移的运动，实现转移中框的过程。

需要注意的是，本申请所应用的中框包括中板和边框，结合图13，中框包括两个部分，分别为中板A和边框B，边框B固定连接于中板A的四周。中板A的反面与边框B形成的反面深度大于中板A的正面与边框B形成的正面深度。

具体地，结合图8，本申请中的外观检测仪310包括外观检测相机和第一移动载台340；其中外观检测相机用于获取其视场范围内中框的外观图像；当中框进入到外观检测相机的视场范围时，外观检测相机可对中框进行拍摄获取图像数据。外观检测相机位于外观检测仪310的外壳内部，图中未做展示。

本申请的中框检测系统设置多个移动载台，各个移动载台的结构基本一致，此处设置第一移动载台340，结合图10，第一移动载台340包括第三线性模组305、摆动机构306、旋转机构307以及第四治具308，摆动机构306耦接于第三线性模组305的输出部，旋转机构307耦接于摆动机构306的输出部，第四治具308连接于旋转机构307的输出部；第三线性模组305用于驱动摆动机构306沿着第一方向（X）进入视场范围；摆动机构306用于驱动旋转机构307在视场范围绕第二方向（Y）摆动；旋转机构307用于驱动第四治具308在视场范围内绕垂直于第二方向（Y）的轴线旋转；第四治具308用于固定中框。进行外观检测时，第四治具308固定若干个中框，由第三线性模组305驱动使中框沿第一方向（X）平移，当到达视场范围时，摆动机构306带动使中框围绕第二方向（Y）在一定的角度范围内翻转，与此同时旋转机构307驱动中框围绕垂直于第二方向（Y）的转轴方向旋转。在一种检测模式下，旋转机构307的转轴沿第一方向（X），使中框的边框外壁各个位置均有机会正对外观检测相机。

在一些实施例中，本申请的实施例中的第四治具308包括第四正检治具和第四反检治具，第四正检治具用于正面检测的外观检测仪310，以在中框反面内撑固定中框以供外观检测仪310检测中框的正面外观；第四反检治具用于反面检测的外观检测仪310，以在正面吸附中框以供外观检测仪310检测中框的反面外观。结合图9、图10，其中图9所示的第四治具308为第四正检治具，图10所示的第四治具308为第四反检治具。第四正检治具和第四反检治具均用于固定中框，区别在于对中框的固定方式不同；第四正检治具为机械式内撑固定，第四反检治具采用真空抽吸的方式固定；中框反面的深度大于正面的深度，反面可以供内撑结构伸入，从而卡在中框的边框内壁上，实现对中框的固定抓取；中框正面深度较浅，难以从边框的内壁进行支撑，因此采用负压吸附的方式，吸嘴直接接触中框的中板A，实现对中框的固定。

更进一步，本申请的实施例的外观检测仪310包括第四线性模组和第五线性模组；第四线性模组用于提供第二方向（Y）的驱动；第五线性模组耦接于第四线性模组的输出部，用于提供第三方向（Z）的驱动；外观检测相机耦接于第五线性模组的输出部。在第四线性模组和第五线性模组的相互配合之下，可以使外观检测相机在XOY平面中平移，使检测更具灵活度。通过外观检测相机的水平二维移动，以及中框在移动载台的带动下翻转和旋转，能够方便灵活地检测到中框各个位置的清晰图像。

本申请的实施例的中框检测系统还包括擦拭设备200，擦拭设备200具体包括擦拭轮组210和第二移动载台220，擦拭轮组210用于对擦拭范围内的中框进行擦拭；擦拭轮组210包括放卷轮211、收卷轮212、导向轮213、擦拭头214、喷雾头215、承载架216、竖移模组217和横移模组218；其中放卷轮211、收卷轮212、导向轮213、擦拭头214和喷雾头215分别安装于承载架216，承载架216提供支撑，放卷轮211和收卷轮212各自设置一个，放卷轮211转动以放出新的擦拭带，收卷轮212转动以回收擦拭过后的擦拭带；导向轮213设置多个，通过多个导向轮213对擦拭带提供引导，擦拭带从放卷轮211放出后经过多个导向轮213导向，最终卷绕到收卷轮212。擦拭带在运动的过程中经过擦拭头214，擦拭头214将擦拭带顶压在中框的边缘外壁，进行擦拭。配置喷雾头215，擦拭带到达擦拭头214之前，可以通过喷雾头215向擦拭带喷洒清洗液，当喷洒清洗液的擦拭带到达擦拭头214时为湿润状态，对中框进行湿擦；若喷雾头215未喷洒，则擦拭带到达擦拭头214时为干燥状态，对中框进行干擦；通过控制喷雾头215的开启状态，可以对中框交替进行干擦和湿擦，实现更好的清洁效果。擦拭头214可采用具有一定弹性的材料制成，可以将擦拭带更加均匀充分地压到中框上。

竖移模组217用于提供第三方向（Z）的驱动，横移模组218用于提供第二方向（Y）的驱动，承载架216耦接于竖移模组217的输出部，竖移模组217耦接于横移模组218的输出部；控制竖移模组217和横移模组218，最终可调节擦拭头214的位置。

擦拭轮组210工作时，放卷轮211转动以放出擦拭带，擦拭带经过擦拭头214、若干个导向轮213、喷雾头215、擦拭头214并被收卷轮212回收；擦拭带经过擦拭头214时接触中框进行擦拭；喷雾头215用于对擦拭带喷洒清洗液，湿润的擦拭带可以实现湿擦。

第二移动载台220和第一移动载台340均为移动载台，第二移动载台220结构与第一移动载台340的结构近似，结合图10，第二移动载台220包括第三线性模组305、摆动机构306、旋转机构307以及第四治具308，摆动机构306耦接于第三线性模组305，旋转机构307耦接于摆动机构306的输出部，第四治具308连接于旋转机构307的输出部；第三线性模组305用于驱动摆动机构306沿着第一方向（X）进入擦拭范围；摆动机构306用于驱动旋转机构307在擦拭范围绕第二方向（Y）摆动；旋转机构307用于驱动第四治具308在擦拭范围内绕垂直于第二方向（Y）的轴线旋转；第四治具308用于固定中框。第二移动载台220各个部件的工作过程请参照上述的第一移动载台340各个部件的工作过程。

本申请的实施例的擦拭设备200利用擦拭轮组210和第二移动载台220的相互配合，擦拭轮组210调节擦拭头214在第二方向（Y）和第三方向（Z）的位置，第二移动载台220配合带动中框绕第二方向（Y）翻转和垂直于第二方向（Y）旋转，结合图15，能够对中框的边缘外壁各个位置进行擦拭清洁，方便后续的外观检测和尺寸检测。

本申请的实施例的中框检测系统还包括上料设备100和下料设备600，上料设备100用于从吸塑盘中取料实现上料，下料设备600用于将中框从尺寸检测设备500转移到吸塑盘实现下料。结合图1，中框的整个运动先后过程如下：上料设备100、擦拭设备200、外观检测设备300、中框转移机构400、尺寸检测设备500、下料设备600。上料设备100将中框从吸塑盘中取出，并放置到擦拭设备200；经过擦拭、外观检测、尺寸检测过程之后，将中框从尺寸检测设备500转移到下料设备600。

上料设备100和下料设备600具有相同的部分结构，但两者的结构并不完全相同；结合图16、图18，上料设备100和下料设备600各自分别包括第一取料模块110、第二取料模块120、第三取料模块130、升降载物台140和中转模块150；升降载物台140用于承载并带动吸塑盘沿第三方向（Z）移动，也即升降载物台140带动吸塑盘竖向升降，升降载物台140上层叠放置若干层吸塑盘，每层吸塑盘中放置若干个中框。

第一取料模块110用于在吸塑盘与中转模块150之间传递中框；第二取料模块120与中转模块150相互配合传递中框，第二取料模块120用于带动中框围绕第二方向（Y）的轴线翻转；第三取料模块130用于从第二取料模块120取出中框进行上料、或者将中框转移到第二取料模块120进行下料。

对于上料设备100和下料设备600来说，第一取料模块110、第二取料模块120、中转模块150、第三取料模块130之间传递中框的先后顺序并不相同，在上料设备100中，中框的上料转移顺序为：吸塑盘、第一取料模块110、中转模块150、第二取料模块120、第三取料模块130、擦拭设备200。在下料设备600中，中框的下料转移顺序为：尺寸检测设备500、第三取料模块130、第二取料模块120、中转模块150、第一取料模块110、吸塑盘。

具体地，上料设备100和下料设备600还分别包括插取承托机构160，插取承托机构160耦合安装于上下料架170，上下料架170是上料设备100和下料设备600的支架结构，起支撑作用；插取承托机构160能够沿第一方向（X）或沿第二方向（Y）平移，从而插取承托空置的吸塑盘，插取承托机构160能够相对于上下料架170伸缩运动，插取承托机构160位于升降载物台140的上方，当吸塑盘上升到插取承托机构160对应的高度时，插取承托机构160伸出，并将最上方的吸塑盘承托。

上下料架170上沿第三方向（Z）竖向设置用于周向限位空置的吸塑盘的导向杆180；上料设备100的第一取料模块110能够取出最上层的吸塑盘中的中框，当全部中框被取出后，升降载物台140将全部吸塑盘向上顶起，当到达插取承托机构160对应的高度时，插取承托机构160伸出，并将最上方的空置吸塑盘承托。当插取承托机构160上已经承托有载物盘时，先将插取承托机构160上的载物盘放置到升降载物台140之上，升降载物台140将全部吸塑盘向上顶升一层，再重新插取承托；重复此过程，空置吸塑盘的数量不断增加，并由导向杆180在四周限位实现导向。下料过程与此相反。

结合图16、图17、图18，升降载物台140耦合设置横向抽动载台141，横向抽动载台141能够相对于升降载物台140移动，横向抽动载台141承托最下方的吸塑盘，横向抽动载台141能够沿第一方向（X）或沿第二方向（Y）平移抽拉用于取出吸塑盘或放置吸塑盘；对于上料设备100来说，当横向抽动载台141上没有吸塑盘时，将横向抽动载台141横向抽出，放置新的装有待检测的中框的若干层吸塑盘，方便上料。对于下料设备600来说，当横向抽动载台141上的吸塑盘装一定的高度后，将横向抽动载台141横向抽出，将装有检测完成的中框的若干层吸塑盘取出，方便下料。

横向抽动载台141设置定位孔，定位孔澡第三方向（Z）设置，自锁插销设置于升降载物台140，自锁插销沿第三方向（Z）耦合于升降载物台140、并能够与定位孔配合插接实现锁定。自锁插销能够自动插入定位孔，可以设置弹性件实现自动插入，此时横向抽动载台141无法沿横向移动；当升降载物台140下降到最低位置时触发自锁插销实现解锁，解锁后横向抽动载台141可以沿横向被抽出。

具体地，中转模块150包括外夹中转模块150和吸附中转模块150，外夹中转模块150能够从外周夹持定位中框的周向位置，吸附中转模块150用于吸附固定中框的中板；上料设备100配置的中转模块150为外夹中转模块150，下料设备600配置的中转模块150为吸附中转模块150。外夹中转模块150采用机械夹持的方式对中框进行固定，并可以定位中框的周向位置；上料时对中框的位置准确度要求较高，通过外夹的方式提高定位精度。吸附中转模块150采用吸附中框中板的方式固定中框。

结合图18，下料设备600配置两套插取承托机构160、两套导向杆180、两套升降载物台140，用于分别配合用于盛放合格中框对应的吸塑盘和缺陷中框对应的吸塑盘。经过上述的外观检测和尺寸检测过程，区分出合格中框和不合格中框，下料时将合格中框和不合格中框分别放置到不同的载物盘。

结合图19，第一取料模块110包括第六线性模组111、第七线性模组112、第三升降装置113、和第五治具114，第六线性模组111的输出部用于带动第七线性模组112沿第一方向（X）位移，第七线性模组112的输出部用于带动第三升降装置113沿第二方向（Y）位移，第三升降装置113带动第五治具114沿第三方向（Z）移动，第五治具114用以固定中框；在第六线性模组111和第七线性模组112的配合下，可以使第五治具114在XOY平面中做二维移动；到达相应的位置后，第五治具114升降以实现取放中框。第一取料模块110逐个将中框在吸塑盘与中转模块150之间传递，可以将吸塑盘中横纵阵列放置中框与第一取料模块110之间转移。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种中框检测系统，其特征在于：包括：

尺寸检测设备，用于对中框上结构特征的尺寸进行检测，包括二维图像模组、三维图像模组、两组第一线性模组以及分别布置在两组所述第一线性模组上的两组载具；所述载具用于固定中框；所述第一线性模组沿第一方向布置并为所述载具提供驱动；所述二维图像模组和所述三维图像模组分别被配置为能够在第二方向往复移动，并跨越两组所述第一线性模组 ；

其中，所述二维图像模组和所述三维图像模组被配置为交错地在两组所述第一线性模组间移动，以分别采集其中一组所述载具上中框的二维图像、以及另一组所述载具上中框的三维图像；

所述中框检测系统还包括：

外观检测设备，用于一次性检测若干个中框的外观情况；

中框转移机构，用于将中框从所述外观检测设备转移至所述尺寸检测设备，所述中框转移机构包括第一手爪和第二手爪；

其中，所述第一手爪用于将部分中框从所述外观检测设备转移至一组所述载具上，所述第二手爪用于将另一部分中框从所述外观检测设备转移至另一组所述载具上；

所述外观检测设备包括：

两台外观检测仪，其中一台用于检测中框的正面，另一台用于检测中框的反面；

第三手爪，设置在两台所述外观检测仪之间；以及，以下A配置或B配置：

A配置：第一中转载台，中框的转移流程依次经过：用于正面检测的所述外观检测仪、所述第一中转载台、所述第三手爪、用于反面检测的所述外观检测仪、所述中框转移机构、所述尺寸检测设备；

B配置：第二中转载台和第三中转载台，中框的转移流程依次经过：用于反面检测的所述外观检测仪、所述第二中转载台、所述第三手爪、用于正面检测的所述外观检测仪、所述第三中转载台、所述中框转移机构、所述尺寸检测设备；

其中，所述第一中转载台、所述第二中转载台和所述第三中转载台均包括第一升降装置、翻转装置、承载板以及第二治具，所述第一升降装置与所述第三手爪连接于机架，所述翻转装置与所述第一升降装置的输出部耦接，所述承载板与所述翻转装置的输出部耦接，所述第二治具连接于所述承载板并用于固定中框；所述第一升降装置带动所述翻转装置沿第三方向运动，所述翻转装置带动所述承载板围绕所述第二方向翻转；所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的中框检测系统，其特征在于：

沿着所述第一方向，所述二维图像模组和所述三维图像模组间隔设置；

其中，所述二维图像模组和所述三维图像模组从其中一组所述第一线性模组移动至另一组所述第一线性模组过程中，所述载具从靠近所述第一方向的来料端的第一二检测工位移动到靠近所述第一方向的去料端的第三四检测工位；

其中，所述第一二检测工位包括分别位于两组所述第一线性模组上、且更靠近所述第一方向的来料端的第一检测工位和第二检测工位；所述第三四检测工位包括分别位于两组所述第一线性模组上、且更靠近所述第一方向的去料端的第三检测工位和第四检测工位；所述第一检测工位和所述第三检测工位位于其中一组所述第一线性模组，所述第二检测工位和所述第四检测工位位于其中另一组所述第一线性模组。

3.根据权利要求2所述的中框检测系统，其特征在于：还包括：

梁架，沿所述第二方向架设于两组所述第一线性模组的上方；

两组第二线性模组沿所述第二方向延伸、并在所述第一方向上间隔布置在所述梁架的两侧，所述二维图像模组和所述三维图像模组分别耦接于不同的所述第二线性模组的输出部；所述二维图像模组和所述三维图像模组其中之一适于在所述第一检测工位和所述第二检测工位之间移动，其中另一适于在所述第三检测工位和所述第四检测工位之间移动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的中框检测系统，其特征在于：

每组所述载具包括两个沿所述第二方向并排布置的第一治具；

所述三维图像模组包括沿所述第二方向并排布置的两台三维相机，以分别同时获取两个所述第一治具上分别固定的中框的三维图像；

所述二维图像模组包括沿所述第一方向并列布置的两台二维相机，两台所述二维相机适于沿所述第一方向分区获取其中一个所述第一治具上的中框二维图像，并被驱动同步沿着所述第二方向移动、以分区获取同一所述载具的另一个所述第一治具上的中框二维图像。

5.根据权利要求1所述的中框检测系统，中框的反面上设置有弹片，其特征在于：

所述二维图像模组用于获取与所述弹片的位置度相关的二维图像，所述三维图像模组用于获取与所述弹片的高度相关的三维图像；

所述中框检测系统还包括分别与所述二维图像模组和所述三维图像模组电连接的控制器，所述控制器被配置为基于所述二维图像模组获取的二维图像和所述三维图像模组获取的三维图像，分析得到弹片的位置度参数和高度参数。

6.根据权利要求1所述的中框检测系统，其特征在于：所述第一手爪、所述第二手爪、所述第三手爪和所述中框转移机构分别包括：

第三治具，用于固定中框；

第二升降装置，所述第三治具耦接于所述第二升降装置的输出部，带动所述第三治具沿所述第三方向运动；

无杆气缸，所述第二升降装置耦接于所述无杆气缸的输出部，带动所述第二升降装置沿所述第一方向运动。

7.根据权利要求1所述的中框检测系统，中框包括中板和边框，中板的反面与边框形成的反面深度大于中板的正面与边框形成的正面深度，其特征在于：

所述外观检测仪包括：

外观检测相机，用于获取其视场范围内中框的外观图像；

第一移动载台，包括第三线性模组、摆动机构、旋转机构以及第四治具，所述摆动机构耦接于所述第三线性模组的输出部，所述旋转机构耦接于所述摆动机构的输出部，所述第四治具连接于所述旋转机构的输出部；所述第三线性模组用于驱动所述摆动机构沿着第一方向进入所述视场范围；所述摆动机构用于驱动所述旋转机构在所述视场范围绕第二方向摆动；所述旋转机构用于驱动所述第四治具在所述视场范围内绕垂直于所述第二方向的轴线旋转；所述第四治具用于固定中框；

其中，所述第四治具包括第四正检治具和第四反检治具，所述第四正检治具用于正面检测的所述外观检测仪，以在中框反面内撑固定中框以供所述外观检测仪检测中框的正面外观；所述第四反检治具用于反面检测的所述外观检测仪，以在正面吸附中框以供所述外观检测仪检测中框的反面外观。

8.根据权利要求7所述的中框检测系统，其特征在于：所述外观检测仪包括：

第四线性模组，用于提供所述第二方向的驱动；

第五线性模组，耦接于所述第四线性模组的输出部，用于提供所述第三方向的驱动；

其中，所述外观检测相机耦接于所述第五线性模组的输出部。

9.根据权利要求1所述的中框检测系统，其特征在于：还包括擦拭设备，所述擦拭设备包括：

擦拭轮组，用于对擦拭范围的中框进行擦拭；包括放卷轮、收卷轮、导向轮、擦拭头、喷雾头、承载架、竖移模组和横移模组；所述放卷轮、所述收卷轮、所述导向轮、所述擦拭头和所述喷雾头分别安装于所述承载架；所述竖移模组用于提供第三方向的驱动，所述横移模组用于提供所述第二方向的驱动，所述承载架耦接于所述竖移模组的输出部，所述竖移模组耦接于所述横移模组的输出部；所述放卷轮转动以放出擦拭带，擦拭带经过所述擦拭头和若干个所述导向轮被所述收卷轮回收；所述擦拭带经过所述擦拭头时接触中框进行擦拭；所述喷雾头用于对擦拭带喷洒清洗液实现湿擦；

第二移动载台，包括第三线性模组、摆动机构、旋转机构以及第四治具，所述摆动机构耦接于所述第三线性模组，所述旋转机构耦接于所述摆动机构的输出部，所述第四治具连接于所述旋转机构的输出部；所述第三线性模组用于驱动所述摆动机构沿着第一方向进入所述擦拭范围；所述摆动机构用于驱动所述旋转机构在所述擦拭范围绕第二方向摆动；所述旋转机构用于驱动所述第四治具在所述擦拭范围内绕垂直于所述第二方向的轴线旋转；所述第四治具用于固定中框。

10.根据权利要求1所述的中框检测系统，其特征在于：

还包括上料设备和下料设备，所述上料设备用于从吸塑盘中取料实现上料，所述下料设备用于将中框从所述尺寸检测设备转移到吸塑盘实现下料；

所述上料设备和所述下料设备各自分别包括第一取料模块、第二取料模块、第三取料模块、升降载物台和中转模块；

所述升降载物台用于承载并带动吸塑盘沿第三方向移动；

所述第一取料模块用于在吸塑盘与所述中转模块之间传递中框；所述第二取料模块与所述中转模块相互配合传递中框，所述第二取料模块用于带动中框围绕所述第二方向的轴线翻转；所述第三取料模块用于从所述第二取料模块取出中框进行上料、或者将中框转移到所述第二取料模块进行下料。

11.根据权利要求10所述的中框检测系统，其特征在于：

所述上料设备和所述下料设备还分别包括插取承托机构，所述插取承托机构耦合安装于上下料架，所述插取承托机构能够沿所述第一方向或沿所述第二方向平移，从而插取承托空置的吸塑盘；

所述上下料架上沿第三方向竖向设置用于周向限位空置的吸塑盘的导向杆。

12.根据权利要求10所述的中框检测系统，其特征在于：

所述升降载物台耦合设置横向抽动载台，所述横向抽动载台能够沿所述第一方向或沿所述第二方向平移抽拉用于取出吸塑盘或放置吸塑盘；

所述横向抽动载台设置定位孔，自锁插销沿所述第三方向耦合于所述升降载物台、并能够与所述定位孔配合插接实现锁定，所述升降载物台下降到最低位置时触发所述自锁插销实现解锁。

13.根据权利要求10所述的中框检测系统，其特征在于：

所述中转模块包括外夹中转模块和吸附中转模块，所述外夹中转模块能够从外周夹持定位中框的周向位置，所述吸附中转模块用于吸附固定中框的中板；

所述上料设备配置的所述中转模块为外夹中转模块，所述下料设备配置的所述中转模块为吸附中转模块。

14.根据权利要求11所述的中框检测系统，其特征在于：

所述下料设备配置两套所述插取承托机构、两套所述导向杆、两套所述升降载物台，用于分别配合用于盛放合格中框对应的吸塑盘和缺陷中框对应的吸塑盘。

15.根据权利要求10至14任一项所述的中框检测系统，其特征在于：

所述第一取料模块包括第六线性模组、第七线性模组、第三升降装置和第五治具，所述第六线性模组的输出部用于带动所述第七线性模组沿所述第一方向位移，所述第七线性模组的输出部用于带动所述第三升降装置沿所述第二方向位移，所述第三升降装置带动所述第五治具沿所述第三方向升降用以固定中框；

所述第一取料模块逐个将中框在吸塑盘与所述中转模块之间传递。

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