CN117516370A - 共聚焦测量装置、应用其的流水线及产品尺寸测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共聚焦测量装置、应用其的流水线及产品尺寸测量方法，既能实时测量流水线上各个产品的尺寸检测产品生产良率，同时也能防止因产品在流水线上位置未摆正而影响测量结果。所述装置(101)包括：共聚焦传感器(104)，其被配置为对产品尺寸进行测量；图像识别传感器(103)，其被配置为测量产品在水平位置的倾斜方向和角度；以及红外测距传感器(102)，其被配置为测量产品在竖直方向的倾斜角度，利用产品在水平位置的倾斜方向和角度以及竖直方向的倾斜角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行补正得到产品的真实尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种共聚焦测量装置，尤其涉及流水线上测量产品尺寸并自动进行位置补正的共聚焦测量装置。
背景技术
随着人类社会不断进步，工业技术也不断发展，在电子与信息技术的广泛应用中，使得制造过程不断实现自动化，为满足人们对产品的批量需求以及工厂提高工作效率的愿望，流水线的生产方式在工业中已经形成了不可替代的作用。流水线促进了工业的快速发展，反过来，当今工业化的快速发展也使得生产流水线以极快的速度制造出大量产品。而在生产过程中，无可避免地会出现因为机器故障或人为失误导致的质量缺陷，例如部分产品会出现实际尺寸与设计尺寸不相符的情况，所以如今对于产品的质量检验，在流水线环节就可以进行开展，以便快速发现不合格产品。
在流水线产品测量方面，为保证效率，要求测量需迅速、准确，同时由于生产时产品在流水线上位置摆放的不确定性，也要求测量装置对于这些产品能保证准确有效的测量。如今，传感器技术飞速发展，而在传感器中，共聚焦传感器由于其具有独特的三维成像能力，常被用于如生命科学、生物样品研究、工业检验和半导体计量等领域。如何将共聚焦传感器技术应用于流水线中产品的测量，并且不受其位置影响，能快速准确地测量出表面尺寸是目前需要解决的一个问题。
发明内容
本发明提供一种共聚焦测量装置、应用其的流水线及产品尺寸测量方法，既能实时测量流水线上各个产品的尺寸检测产品生产良率，同时也能防止因产品在流水线上位置未摆正而影响测量结果。
第一方面，提供一种共聚焦测量装置，包括：共聚焦传感器，其被配置为对产品尺寸进行测量；图像识别传感器，其被配置为测量产品在水平位置的倾斜方向和角度；以及红外测距传感器，其被配置为测量产品在竖直方向的倾斜角度；利用产品在水平位置的倾斜方向和角度以及竖直方向的倾斜角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行补正得到产品的真实尺寸。
第二方面，提供一种流水线，具有所述的对产品的真实尺寸进行测量的共聚焦测量装置。
第三方面，提供一种流水线上的产品尺寸测量方法，包括：使用共聚焦传感器测量流水线上产品尺寸；检测产品水平位置的倾斜方向和角度，并根据水平位置的倾斜方向和角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行水平方向的补正；测量产品在竖直方向的倾斜角度，并根据竖直方向的倾斜角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行竖直方向的补正。使用图像识别传感器检测产品水平位置的倾斜方向和角度。使用红外测距传感器测量产品在竖直方向的倾斜方向和角度。所述流水线为PCB的焊接流水线、MEMS封装流水线或电子产品的组装流水线。
本发明的有益效果：本测量装置结构设置简单，且所用部件较为常见，易于实现；在工厂流水线工作过程中，本测量装置能够快速准确地测量流水线上的产品尺寸，同时对于部分位置有偏差的产品，也能进行测量并自动进行位置补正，使得尺寸测量准确无误。充分利用共聚焦传感器测量尺寸的特性，再辅以图像识别传感器和红外测距功能，使得其测量过程完全适用于流水线工作，对流水线上的产品位置无强制要求。以多模块辅助共聚焦传感器测量产品尺寸，为流水线上产品的尺寸测量提供一站式解决方案。
附图说明
图1是根据发明一实施例的共聚焦测量装置的示意图。
图2是根据发明一实施例的流水线产品不同位置示意图。
图3是根据发明一实施例的流水线上产品尺寸测量方法示意图。
具体实施方式
本发明所涉及的用于流水线上测量产品尺寸并自动进行位置补正的共聚焦测量装置，其特殊之处在于：在共聚焦传感器的基础上，再增加图像识别传感器和红外测距传感器，能用以判断产品位置是否正确，同时对不正确的产品测量数据进行自动位置补正，保证了流水线上所有产品尺寸的快速准确测量。
本实施例中图像识别传感器和红外测距传感器分别用于判断产品在水平和竖直位置上是否有偏差，若存在位置偏差，则对共聚焦传感器所测量到的尺寸数据进行补正。图像识别传感器和红外测距传感器均集成在所述的测量装置中，其中：图像识别传感器用于直接拍摄产品图片并判断产品在水平方向是否有位置偏差，若存在位置偏差，则以拍摄的图像作为比对，检测出偏差方向以及距离，再对共聚焦传感器测量到的数据进行补正。红外测距传感器用于直接用红外测量产品平面各处的高度，以此判断产品在竖直方位上是否有位置偏差，若存在偏差，则对已测量数据进行补正。本发明相当于对流水线上的产品做在线监测，将产品在流水上的偏离角度和距离以及产品尺寸做一个比例计算，得到产品真是尺寸，具体计算方法是常规技术。
图1～图3示出了共聚焦测量装置在流水线上测量产品尺寸的应用。如图1～图3所示，共聚焦测量装置101包含红外测距传感器102、图像识别传感器103和共聚焦传感器104。共聚焦测量装置101通过不同的先后顺序过程来进行产品的尺寸测量以及自动位置补正。具体为：当产品移动到共聚焦传感器104对应位置时，进行共聚焦测量产品尺寸数据的过程h1；当产品继续移动到图像识别传感器103位置时，进行图像识别来判断产品位置是否存在水平位置倾斜202的过程h2，若有倾斜，则根据倾斜方向和角度对过程h1测量的尺寸数据进行补正，若无倾斜，则继续进行下一步；当产品继续移动到红外测量传感器102对应位置时，进行红外测量产品平面各点距离来判断产品位置是否存在竖直方向倾斜情况203的过程h3，若有倾斜，则根据倾斜方向和角度对过程h1测量的尺寸数据进行补正，若无倾斜，则直接输出产品尺寸数据。
本发明的测量装置结构设置简单，且所用器件较为常见，易于实现。在工厂流水线工作过程中，本测量装置能够快速准确地测量流水线上的产品尺寸，同时对于部分位置有偏差的产品，也能进行测量并自动进行位置补正，使得尺寸测量准确无误。充分利用共聚焦传感器测量尺寸的特性，再辅以图像识别传感器和红外测距传感器，使得其测量过程完全适用于流水线工作，对流水线上的产品位置无强制要求。以多模块辅助共聚焦传感器测量产品尺寸，为流水线上产品的尺寸测量提供一站式解决方案。
本发明可用于PCB的焊接、MEMS封装、手机等电子产品的组装(如屏幕安装)。
Claims (6)
1.一种共聚焦测量装置，其特征在于，包括：共聚焦传感器，其被配置为对产品尺寸进行测量；图像识别传感器，其被配置为测量产品在水平位置的倾斜方向和角度；以及红外测距传感器，其被配置为测量产品在竖直方向的倾斜角度；利用产品在水平位置的倾斜方向和角度以及竖直方向的倾斜角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行补正得到产品的真实尺寸。
2.一种流水线，其特征在于，具有权利要求1所述的对产品的真实尺寸进行测量的共聚焦测量装置。
3.一种流水线上的产品尺寸测量方法，其特征在于，包括：
使用共聚焦传感器测量流水线上产品尺寸；
检测产品水平位置的倾斜方向和角度，并根据水平位置的倾斜方向和角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行水平方向的补正；
测量产品在竖直方向的倾斜角度，并根据竖直方向的倾斜角度对共聚焦传感器测量的产品尺寸进行竖直方向的补正。
4.根据权利要求3所述的流水线上的产品尺寸测量方法，其特征在于，使用图像识别传感器检测产品水平位置的倾斜方向和角度。
5.根据权利要求3所述的流水线上的产品尺寸测量方法，其特征在于，使用红外测距传感器测量产品在竖直方向的倾斜方向和角度。
6.根据权利要求3所述的流水线上的产品尺寸测量方法，其特征在于，所述流水线为PCB的焊接流水线、MEMS封装流水线或电子产品的组装流水线。
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