CN115753618B

CN115753618B - 一种光学检测站、清洗及瑕疵检测系统

Info

Publication number: CN115753618B
Application number: CN202211546650.7A
Authority: CN
Inventors: 周加龙; 巩旭辉; 纪亚楠; 贾帅帅; 吕高选; 郭杰; 曹迪; 曹葵康; 周明
Original assignee: Tztek Technology Co Ltd
Current assignee: Tztek Technology Co Ltd
Priority date: 2022-12-05
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2042-12-05
Also published as: CN115753618A

Abstract

本发明提供了一种光学检测站、清洗及瑕疵检测系统，属于光学检测领域，检测站包括设置在于检测机架上的输送皮带模组、上表面检测模组、划痕检测模组、划痕上料模组、下表面检测模组、下表面上料模组和图像处理器；图形处理器与各检测模组电讯连接并整合所有模组采集的图像判断产品瑕疵情况，并赋予产品带有瑕疵情况的编码；本申请的光学检测站集成了上表面检测、下表面检测和划痕检测，综合判定产品瑕疵情况，保证了检测效率和质量，工作稳定，便于在3C、半导体等涉及玻璃等板面检测领域应用。

Description

一种光学检测站、清洗及瑕疵检测系统

技术领域

本发明属于光学检测领域，具体涉及一种光学检测站、清洗及瑕疵检测系统。

背景技术

玻璃产品通常极易粘尘或者在加工过程中沾到油污，指纹印，洗涤剂等脏污。这些脏污粘附在玻璃表面非常明显，一方面会严重干扰到AOI对于划伤，崩边，镜片模糊等异常问题的检测，另一方面这些脏污同样会影响到后道生产和产品质量。

以光学玻璃AOI检测为例，如在料盘中待测的手机镜头为例，参见图1(手机镜头玻璃盖)和图2(盛有手机镜头的料盘)，目前AOI设备检测不能集成上表面、下表面及划痕等的综合检测，或者独立检测不能综合判定是否有瑕疵情况，因此，需要设计一种集成上下表面及划痕的检测装置，以此提高检测质量和效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光学检测站、清洗及瑕疵检测系统，其能解决上述问题。

一种光学检测站，包括设置在于检测机架上的输送皮带模组、上表面检测模组、划痕检测模组、划痕上料模组、下表面检测模组、下表面上料模组和图像处理器；所述上表面检测模组、划痕检测模组、划痕上料模组、下表面检测模组、下表面上料模组沿着所述输送皮带模组布置并与图像处理器信号连接；所述上表面检测模组直接对输送皮带模组的来料进行上表面图像采集；所述划痕上料模组用于将输送皮带模组的产品移送至划痕检测模组所在的划痕工位进行划痕图像采集；所述下表面上料模组用于将输送皮带模组的产品移送至下表面检测模组所在的下表面工位进行下表面图像采集；图形处理器与各检测模组电讯连接并整合所有模组采集的图像判断产品瑕疵情况，并赋予产品带有瑕疵情况的编码。

本发明还提供了一种清洗及瑕疵检测系统，系统包括上料站、扫码站、下清洗站、上清洗站、瑕疵检测站和分选下料站；其中，所述瑕疵检测站采用前述的光学检测站；玻璃镜头通过该系统实现双面清洗和瑕疵检测。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请的光学检测站集成了上表面检测、下表面检测和划痕检测，综合判定产品瑕疵情况，保证了检测效率和质量，工作稳定，便于在3C、半导体等涉及玻璃等板面检测领域应用。

附图说明

图1为镜头玻璃图；

图2为载有手机镜头的料盘图；

图3为本发明光学检测站的结构示意图；

图4为上表面检测模组的结构图；

图5为划痕检测模组的结构图；

图6为下表面检测模组的结构图；

图7为划痕上料模组及下表面上料模组的结构图。

图中，

100、输送皮带模组；

200、上表面检测模组；201、上表面检测支架；202、平面驱动轨组件；203、上表面相机转接板；204、上表面相机组件；

300、划痕检测模组；301、划痕机架；302、划痕X向驱动台；303、划痕光学转接架；304、划痕底光；305、划痕光阑；306、划痕穹顶光；307、划痕相机镜头模块；308、底光升降架；309、光阑立柱；310、穹顶转接板件；311、调节滑台；

400、划痕上料模组；

500、下表面检测模组；501、下检测支架；502、下检测驱动台；503、下检测转接架；504、下检测上相机模块；5041、平面调节双滑台；5042、上相机转接架；5043、上相机升降滑台；5044、上相机镜头组件；5045、上相机环光组件；505、下检测下相机模块；5051、下相机转接架；5052、下相机升降滑台；5053、下相机镜头组件；5054、下相机环光组件；5055、遮光板组；5056、下相机光阑；

600、下表面上料模组；4601、检测上料支架；4602、Y向驱动台；4603、Z向驱动台；4604、拾取板架；4605、吸嘴组件；4606、顶杆组件；

700、检测机架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

光学检测站

一种光学检测站，参见图3-图7，设置在于检测机架700上的输送皮带模组100、上表面检测模组200、划痕检测模组300、划痕上料模组400、下表面检测模组500、下表面上料模组600和图像处理器(图未示)。

布置关系：所述上表面检测模组200、划痕检测模组300、划痕上料模组400、下表面检测模组500、下表面上料模组600沿着所述输送皮带模组100布置并与图像处理器信号连接；所述上表面检测模组200直接对输送皮带模组100的来料进行上表面图像采集；所述划痕上料模组400用于将输送皮带模组100的产品移送至划痕检测模组300所在的划痕工位进行划痕图像采集；所述下表面上料模组600用于将输送皮带模组100的产品移送至下表面检测模组500所在的下表面工位进行下表面图像采集；图形处理器与各检测模组电讯连接并整合所有模组采集的图像判断产品瑕疵情况，并赋予产品带有瑕疵情况的编码。

其中，所述上表面检测模组200包括上表面检测支架201、平面驱动轨组件202、上表面相机转接板203和多组上表面相机组件204。

具体的，所述平面驱动轨组件202设置在所述上表面检测支架201上，用于驱动下方相机在X和Y向的位置驱控；多组所述上表面相机组件204通过所述上表面相机转接板203安装至所述平面驱动轨组件202下表面；多组所述上表面相机组件204包括环形光相机模组和同轴光相机模组。

其中，所述划痕检测模组300包括划痕机架301、划痕X向驱动台302、划痕光学转接架303、划痕底光304、划痕光阑305、划痕穹顶光306和划痕相机镜头模块307；划痕X向驱动台302的底部固定至所述划痕机架301上，所述划痕光学转接架303的底部固定连接至所述划痕X向驱动台302顶部的活动端上表面，从而驱动自下而上依次布置在划痕光学转接架303的划痕底光304、划痕光阑305、划痕穹顶光306和划痕相机镜头模块307沿X向移动。

进一步的，划痕检测模组300中，划痕底光304、划痕光阑305、划痕穹顶光306和划痕相机镜头模块307同光轴布置；所述划痕底光304通过一个底光升降架308高度可调的安装至划痕光学转接架303的底板上；所述划痕光阑305四周通过光阑立柱309安装于划痕光学转接架303的底板上；所述划痕穹顶光306通过一个穹顶转接板件310安装至所述划痕光学转接架303上；在划痕光阑305上部与划痕穹顶光306下部之间形成检测空间；所述划痕相机镜头模块307通过调节滑台311高度可调的设置在所述划痕光学转接架303的上部。

进一步的，所述划痕光学转接架303整体呈匚型；所述划痕光学转接架303包括底板、立板和顶板。

进一步的，所述划痕底光304采用环形光。

其中，所述下表面检测模组500包括下检测支架501、下检测驱动台502、下检测转接架503、下检测上相机模块504和下检测下相机模块505；所述下检测驱动台502设置在所述下检测支架501的侧面，所述下检测转接架503的背面转接至下检测驱动台502的侧面活动端；所述下检测上相机模块504和下检测下相机模块505同光轴相对的设置在下检测转接架503的上下两端。

进一步的，所述下检测上相机模块504包括平面调节双滑台5041、上相机转接架5042、上相机升降滑台5043、上相机镜头组件5044和上相机环光组件5045；所述平面调节双滑台5041设置在所述下检测转接架503上端；上相机转接架5042转接至所述平面调节双滑台5041；上相机镜头组件5044通过所述上相机升降滑台5043安装至所述上相机转接架5042上端，所述上相机环光组件5045通过上环光转接件与所述上相机镜头组件5044同光轴的布置在上相机转接架5042的下端；通过平面调节双滑台5041和上相机升降滑台5043使得上相机镜头组件5044在X-Y-Z三自由度空间可调。

进一步的，所述下检测下相机模块505包括下相机转接架5051、下相机升降滑台5052、下相机镜头组件5053、下相机环光组件5054、遮光板组5055和下相机光阑5056；其中，所述下相机镜头组件5053、下相机环光组件5054和下相机光阑5056自下而上的同光轴布置；所述下相机镜头组件5053通过下相机升降滑台5052转接至所述下相机转接架5051的下部，实现下相机镜头组件5053的Z向位置调节；所述下相机环光组件5054的四周通过遮光板组5055设置在所述下相机转接架5051上。

进一步的，下相机环光组件5054的下相机环光通过环光支架转接至所述下相机转接架5051。下相机转接架5051包括横板和竖板构成的T型结构，遮光板组5055和下相机光阑5056设置在下相机转接架5051的横板上表面。下相机升降滑台5052和下相机环光组件5054设置在下相机转接架5051的竖板上。

其中，所述划痕上料模组400和下表面上料模组600结构相同，包括检测上料支架4601、Y向驱动台4602、Z向驱动台4603、拾取板架4604、吸嘴组件4605和顶杆组件4606；所述Y向驱动台4602设置在Y向布置的检测上料支架4601的侧面；所述Z向驱动台4603通过转接板竖向设置在所述Y向驱动台4602的活动端；所述拾取板架4604设置在所述Z向驱动台4603的活动端，整体呈L型；在所述拾取板架4604上设置所述吸嘴组件4605和顶杆组件4606，用于承载产品的料盘的负压定位拾取；通过Y向驱动台4602、Z向驱动台4603使得料盘在Y-Z两自由度平面移动上料。

通过本光学检测站，实现如图1图2的镜头玻璃产品的瑕疵检测功能，使用多台相机拍摄，运用飞拍模式，或者上下表面相机同时拍摄的方式，提高检测速度，整体上使用级联的方法，整合所有相机的照片综合判定产品是否有瑕疵。

清洗及瑕疵检测系统

一种清洗及瑕疵检测系统，包括上料站、扫码站、下清洗站、上清洗站、瑕疵检测站和分选下料站；其中，所述瑕疵检测站采用前述的光学检测站；玻璃镜头通过该系统实现双面清洗和瑕疵检测。

光学检测站、清洗及瑕疵检测系统可广泛应用于镜头玻璃、光学镜片、芯片、半导体元件等表面的瑕疵检测。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种光学检测站，其特征在于，光学检测站包括：设置在于检测机架（700）上的输送皮带模组（100）、上表面检测模组（200）、划痕检测模组（300）、划痕上料模组（400）、下表面检测模组（500）、下表面上料模组（600）和图像处理器；

所述上表面检测模组（200）、划痕检测模组（300）、划痕上料模组（400）、下表面检测模组（500）、下表面上料模组（600）沿着所述输送皮带模组（100）布置并与图像处理器信号连接；所述上表面检测模组（200）直接对输送皮带模组（100）的来料进行上表面图像采集；所述划痕上料模组（400）用于将输送皮带模组（100）的产品移送至划痕检测模组（300）所在的划痕工位进行划痕图像采集；所述下表面上料模组（600）用于将输送皮带模组（100）的产品移送至下表面检测模组（500）所在的下表面工位进行下表面图像采集；

所述划痕检测模组（300）包括划痕机架（301）、划痕X向驱动台（302）、划痕光学转接架（303）、划痕底光（304）、划痕光阑（305）、划痕穹顶光（306）和划痕相机镜头模块（307）；所述划痕检测模组（300）中，划痕底光（304）、划痕光阑（305）、划痕穹顶光（306）和划痕相机镜头模块（307）同光轴布置；所述划痕底光（304）通过一个底光升降架（308）高度可调的安装至划痕光学转接架（303）的底板上；所述划痕光阑（305）四周通过光阑立柱（309）安装于划痕光学转接架（303）的底板上；所述划痕穹顶光（306）通过一个穹顶转接板件（310）安装至所述划痕光学转接架（303）上；在划痕光阑（305）上部与划痕穹顶光（306）下部之间形成检测空间；所述划痕相机镜头模块（307）通过调节滑台（311）高度可调的设置在所述划痕光学转接架（303）的上部；

其中，所述划痕检测模组（300）中，划痕X向驱动台（302）的底部固定至所述划痕机架（301）上，所述划痕光学转接架（303）的底部固定连接至所述划痕X向驱动台（302）顶部的活动端上表面，从而驱动自下而上依次布置在划痕光学转接架（303）的划痕底光（304）、划痕光阑（305）、划痕穹顶光（306）和划痕相机镜头模块（307）沿X向移动；

图形处理器与各检测模组电讯连接并整合所有模组采集的图像判断产品瑕疵情况，并赋予产品带有瑕疵情况的编码。

2.根据权利要求1所述的光学检测站，其特征在于：所述上表面检测模组（200）包括上表面检测支架（201）、平面驱动轨组件（202）、上表面相机转接板（203）和多组上表面相机组件（204）；

所述平面驱动轨组件（202）设置在所述上表面检测支架（201）上，用于驱动下方相机在X和Y向的位置驱控；

多组所述上表面相机组件（204）通过所述上表面相机转接板（203）安装至所述平面驱动轨组件（202）下表面；

多组所述上表面相机组件（204）包括环形光相机模组和同轴光相机模组。

3.根据权利要求1所述的光学检测站，其特征在于：所述下表面检测模组（500）包括下检测支架（501）、下检测驱动台（502）、下检测转接架（503）、下检测上相机模块（504）和下检测下相机模块（505）；所述下检测驱动台（502）设置在所述下检测支架（501）的侧面，所述下检测转接架（503）的背面转接至下检测驱动台（502）的侧面活动端；

所述下检测上相机模块（504）和下检测下相机模块（505）同光轴相对的设置在下检测转接架（503）的上下两端。

4.根据权利要求3所述的光学检测站，其特征在于：所述下检测上相机模块（504）包括平面调节双滑台（5041）、上相机转接架（5042）、上相机升降滑台（5043）、上相机镜头组件（5044）和上相机环光组件（5045）；

所述平面调节双滑台（5041）设置在所述下检测转接架（503）上端；上相机转接架（5042）转接至所述平面调节双滑台（5041）；上相机镜头组件（5044）通过所述上相机升降滑台（5043）安装至所述上相机转接架（5042）上端，所述上相机环光组件（5045）通过上环光转接件与所述上相机镜头组件（5044）同光轴的布置在上相机转接架（5042）的下端；通过平面调节双滑台（5041）和上相机升降滑台（5043）使得上相机镜头组件（5044）在X-Y-Z三自由度空间可调。

5.根据权利要求4所述的光学检测站，其特征在于：所述下检测下相机模块（505）包括下相机转接架（5051）、下相机升降滑台（5052）、下相机镜头组件（5053）、下相机环光组件（5054）、遮光板组（5055）和下相机光阑（5056）；

其中，所述下相机镜头组件（5053）、下相机环光组件（5054）和下相机光阑（5056）自下而上的同光轴布置；

所述下相机镜头组件（5053）通过下相机升降滑台（5052）转接至所述下相机转接架（5051）的下部，实现下相机镜头组件（5053）的Z向位置调节；所述下相机环光组件（5054）的四周通过遮光板组（5055）设置在所述下相机转接架（5051）上。

6.根据权利要求4所述的光学检测站，其特征在于：所述划痕上料模组（400）

和下表面上料模组（600）结构相同，包括检测上料支架（4601）、Y向驱动台（4602）、Z向驱动台（4603）、拾取板架（4604）、吸嘴组件（4605）和顶杆组件（4606）；

所述Y向驱动台（4602）设置在Y向布置的检测上料支架（4601）的侧面；所述Z向驱动台（4603）通过转接板竖向设置在所述Y向驱动台（4602）的活动端；所述拾取板架（4604）设置在所述Z向驱动台（4603）的活动端，整体呈L型；在所述拾取板架（4604）上设置所述吸嘴组件（4605）和顶杆组件（4606），用于承载产品的料盘的负压定位拾取；通过Y向驱动台（4602）、Z向驱动台（4603）使得料盘在Y-Z两自由度平面移动上料。

7.一种清洗及瑕疵检测系统，其特征在于：系统包括上料站、扫码站、下清洗站、上清洗站、瑕疵检测站和分选下料站；其中，所述瑕疵检测站采用权利要求1-6任一项所述的光学检测站；玻璃镜头通过该系统实现双面清洗和瑕疵检测。