CN208940131U - 全自动视觉检测机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开并提供了一种全自动视觉检测机，其结构简单紧凑，产能高，视觉检测精度高。本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括旋转平台机构、积分球检测机构和两组光斑检测机构，旋转平台机构包括旋转台和设置在旋转台上的四个产品安装治具，积分球检测机构设置在旋转台的左侧，两组光斑检测机构分别设置在旋转台的后侧和右侧，旋转台的前侧设置为上下料工位，两组光斑检测机构均包括安装架、Z向滑动配合设置在安装架上的扩散板和设置在扩散板中心上方的检测相机，产品安装治具设置有产品安装槽，检测相机的摄像头和积分球检测机构的检测口均分别与产品安装槽相对应配合。本实用新型可用于测试设备的技术领域。

Description

全自动视觉检测机

技术领域

本实用新型涉及视觉检测的领域，特别涉及一种全自动视觉检测机。

背景技术

电子仪器上的人脸识别模块涉及到发光芯片，发光芯片需要利用高像素红外CCD相机进行发光芯片被点亮后的不可见红外光斑的光点参数的检测，市面上少有对人脸识别模块红外光斑光点测试的自动测试机。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种全自动视觉检测机，其结构简单紧凑，产能高，视觉检测精度高。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括旋转平台机构、积分球检测机构和两组光斑检测机构，所述旋转平台机构包括旋转台和设置在所述旋转台上的四个产品安装治具，所述积分球检测机构设置在所述旋转台的左侧，两组所述光斑检测机构分别设置在所述旋转台的后侧和右侧，所述旋转台的前侧设置为上下料工位，两组所述光斑检测机构均包括安装架、Z向滑动配合设置在所述安装架上的扩散板和设置在所述扩散板中心上方的检测相机，所述产品安装治具设置有产品安装槽，所述检测相机的摄像头和所述积分球检测机构的检测口均分别与所述产品安装槽相对应配合。

在上述方案中，所述检测相机的摄像头和所述积分球检测机构的检测口均落在所述产品安装槽的运行轨迹中，产品先在上下料工位上料，再在旋转台在转动过程中，依次经过两组光斑检测机构的光斑检测和经过最后的积分球的光源亮度以及弧长等光信息的检测，本实用新型采用旋转的方式更换测试位，提高效率，结构紧凑；产品安装在产品安装治具上后随旋转台旋转而移动到扩散板下方，产品发出红外光并投影至扩散板上，检测相机识别扩散板上的图像即光斑图；本实用新型扩散板和检测相机均可以调整高度位置从而达到模拟人脸识别时摄像头与人脸距离变化的效果，其中扩散板即充当模拟人脸的效果，两组光斑检测机构可以设置一组扩散板距离产品较远另一组设置得较近，故而可以模拟不同人在进行人脸识别时人脸距离摄像头远近不同的人为习惯的效果，进而使测试结果更可靠效果更好。

进一步地，所述光斑检测机构还包括扩散板安装座和检测相机安装板，所述扩散板安装座与所述安装架Z向滑动配合，所述检测相机安装板的一端与所述扩散板安装座Z向滑动配合，所述检测相机适配安装在所述检测相机安装板的另一端，所述检测相机安装板上还安装有与所述检测相机相配合的调焦模块。

在上述方案中，检测相机、扩散板和产品安装治具上的产品之间的直线距离为模拟人脸识别时摄像头与人脸之间的距离，模拟实际人脸识别时距离的影响，扩散板Z轴可调，检测相机还可以调焦，提高精度。光斑检测机构中光斑相机能够自动向Z轴调整位置同时能在Z轴范围调焦，将芯片发光组件发射出的高功率集成面光源尽可能拍下；同时透光率较强扩散板设计有Z轴调节机构，将捕捉到高百分比的面光源后重新将处理后的图像投射到扩散板上，完成光组件检测及图像集成放大功能测试。

进一步地，所述积分球检测机构包括积分球、积分球座和设置在所述积分球前后两侧的防撞模块，所述积分球座上设置有升降模块，所述积分球安装在所述升降模块的输出端上。所述防撞模块包括固定架和设置在所述固定架上部的防撞摆，所述防撞摆的一端与所述固定架相铰接，所述防撞摆的另一端悬空，所述固定架中还设置有与所述防撞摆相配合的传感器，所述传感器电连接所述旋转台的驱动装置，所述防撞摆的高度高于所述产品安装治具的高度且所述防撞摆与所述产品安装治具的最高位置之间设置有间隙。

在上述方案中，积分球检测机构可以自动在Z轴方向上下调整到最佳位置收集芯片发光源，在积分球内经过多次漫反射检测光源亮度和弧长，同时两边设计有防撞模块，一旦过低撞击即产品安装治具撞击到防撞摆，旋转台自动停止，以防昂贵的积分球撞坏。

进一步地，所述全自动视觉检测机还包括上下料机构和转运机械手，所述上下料机构包括上料仓、下料仓、NG品下料盘组件和预留盘组件，所述上料仓和所述下料仓相邻安装且位于所述转运机械手的前方，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件相邻安装且位于所述转运机械手的侧边，所述上料仓和所述下料仓均分别设置有纵向料盘输送轨道，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件均分别包括横向料盘输送轨道和与所述横向料盘输送轨道相配合的料盘放置板。

在上述方案中，下料仓与预留盘组件相邻，上下料机构和转运机械手布局合理，结构紧凑；预留盘组件上装有另外的一盘待检测的产品，当同一料盘上的产品被被检测NG时，可以从预留盘组件上取产品进行检测，检测合格后填补料盘的缺位，若还是不合格则重复在预留盘组件上取产品进行检测，直至有产品合格了，从而保证每个料盘下料后为满盘出料的状态，便于管理。

进一步地，所述NG品下料盘组件还包括位于所述料盘放置板的上方的补充放置板，所述补充放置板的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道滑动配合的驱动连接板。

在上述方案中，补充放置板充当第二个放置板，使得NG品下料盘组件可以双层交替进行NG品下料，提高效率，另一方面，NG品下料盘组件可以编辑10-种NG种类产品，转运机械手分类摆放，产品分类是可以随意增加的，产品放置在放置板的位置也是自由定义的。

进一步地，所述上料仓的后方设置有均与产品相配合的预加热模块和底部检测相机，所述预加热模块包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机与所述预加热模块相邻安装。

在上述方案中，产品从上料至放置到产品安装座进行测试前，需要进行预加热至50℃，预加热模块和底部检测相机便是在产品进行测试前通过转运机械手配合实现了产品的预加热和底部检测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是旋转平台机构的结构示意图；

图3是积分球检测机构的结构示意图；

图4是光斑检测机构的结构示意图；

图5是NG品下料盘组件和预留盘组件的配合示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型的具体实施方式是：本实用新型包括旋转平台机构1、积分球检测机构2和两组光斑检测机构3，所述旋转平台机构1包括旋转台4和设置在所述旋转台4上的四个产品安装治具5，所述积分球检测机构2设置在所述旋转台4的左侧，两组所述光斑检测机构3分别设置在所述旋转台4的后侧和右侧，所述旋转台4的前侧设置为上下料工位，两组所述光斑检测机构3均包括安装架6、Z向滑动配合设置在所述安装架6上的扩散板7和设置在所述扩散板7中心上方的检测相机8，所述产品安装治具5设置有产品安装槽，所述检测相机8的摄像头和所述积分球检测机构2的检测口均分别与所述产品安装槽相对应配合。所述检测相机8的摄像头和所述积分球检测机构2的检测口均落在所述产品安装槽的运行轨迹中，产品先在上下料工位30上料，再在旋转台4在转动过程中，依次经过两组光斑检测机构3的光斑检测和经过最后的积分球12的光源亮度以及弧长等光信息的检测，本实用新型采用旋转的方式更换测试位，提高效率，结构紧凑；产品安装在产品安装治具5上后随旋转台4旋转而移动到扩散板7下方，产品发出红外光并投影至扩散板7上，检测相机识别扩散板7上的图像即光斑图；本实用新型扩散板7和检测相机8均可以调整高度位置从而达到模拟人脸识别时摄像头与人脸距离变化的效果，其中扩散板7即充当模拟人脸的效果，两组光斑检测机构3可以设置一组扩散板距离产品较远另一组设置得较近，故而可以模拟不同人在进行人脸识别时人脸距离摄像头远近不同的人为习惯的效果，进而使测试结果更可靠效果更好。

在本具体实施例中，所述光斑检测机构3还包括扩散板安装座9和检测相机安装板10，所述扩散板安装座9与所述安装架6Z向滑动配合，所述检测相机安装板10的一端与所述扩散板安装座9Z向滑动配合，所述检测相机8适配安装在所述检测相机安装板10的另一端，所述检测相机安装板10上还安装有与所述检测相机8相配合的调焦模块11。检测相机8、扩散板和产品安装治具5上的产品之间的直线距离为模拟人脸识别时摄像头与人脸之间的距离，模拟实际人脸识别时距离的影响，扩散板7Z轴可调，检测相机8还可以调焦，提高精度。光斑检测机构3中光斑相机能够自动向Z轴调整位置同时能在Z轴范围调焦，将芯片发光组件发射出的高功率集成面光源尽可能拍下；同时透光率较强扩散板7设计有Z轴调节机构，将捕捉到高百分比的面光源后重新将处理后的图像投射到扩散板7上，完成光组件检测及图像集成放大功能测试。另外的，在本具体实施例中，两组光斑检测机构3分别用于20cm光源检测和35&70cm光源检测，20cm光源检测时的结构参数为：检测相机8与扩散板7之间的直线距离范围为200mm~400mm，扩散板7与产品安装治具5之间的直线距离范围为100mm~300mm，扩散板7的尺寸为400x400mm；而35&70cm光源检测时的结构参数为：检测相机8与扩散板7之间的直线距离范围为200mm~500mm，扩散板7与产品安装治具5之间的直线距离范围为300mm~750mm，扩散板7的尺寸为550x550mm。检测相机8、扩散板7和产品安装治具5上的产品之间的直线距离为模拟人脸识别时摄像头与人脸之间的距离，模拟实际人脸识别时距离的影响。

在本具体实施例中，所述积分球检测机构2包括积分球12、积分球座13和设置在所述积分球12前后两侧的防撞模块14，所述积分球座13上设置有升降模块15，所述积分球12安装在所述升降模块15的输出端上。所述防撞模块14包括固定架16和设置在所述固定架16上部的防撞摆17，所述防撞摆17的一端与所述固定架16相铰接，所述防撞摆17的另一端悬空，所述固定架16中还设置有与所述防撞摆17相配合的传感器，所述传感器电连接所述旋转台4的驱动装置，所述防撞摆17的高度高于所述产品安装治具5的高度且所述防撞摆17与所述产品安装治具5的最高位置之间设置有间隙。积分球检测机构2可以自动在Z轴方向上下调整到最佳位置收集芯片发光源，在积分球12内经过多次漫反射检测光源亮度和弧长，同时两边设计有防撞模块14，一旦过低撞击即产品安装治具5撞击到防撞摆17，旋转台4自动停止，以防昂贵的积分球撞坏。

在本具体实施例中，所述旋转台4在所述产品安装治具5的下方设置有与产品相配合的探针式点亮模块31，所述探针式点亮模块31与放置在所述产品安装槽中的产品相配合并导通产品使得产品通电发光。

在本具体实施例中，所述全自动视觉检测机还包括上下料机构和转运机械手，所述上下料机构包括上料仓、下料仓、NG品下料盘组件和预留盘组件，所述上料仓和所述下料仓相邻安装且位于所述转运机械手的前方，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件相邻安装且位于所述转运机械手的侧边，所述上料仓和所述下料仓均分别设置有纵向料盘输送轨道，所述NG品下料盘组件和所述预留盘组件均分别包括横向料盘输送轨道和与所述横向料盘输送轨道相配合的料盘放置板。下料仓与预留盘组件相邻，转运机械手为SCARA装配作业机器手，转运机械手18配置有用于捕捉产品位置的摄像头，转运机械手18安装吸嘴进行产品的吸取；上下料机构和转运机械手布局合理，结构紧凑；预留盘组件上装有另外的一盘待检测的产品，当同一料盘上的产品被被检测NG时，可以从预留盘组件上取产品进行检测，检测合格后填补料盘的缺位，若还是不合格则重复在预留盘组件上取产品进行检测，直至有产品合格了，从而保证每个料盘下料后为满盘出料的状态，便于管理。

在本具体实施例中，所述NG品下料盘组件还包括位于所述料盘放置板的上方的补充放置板，所述补充放置板的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道滑动配合的驱动连接板。补充放置板充当第二个放置板，使得NG品下料盘组件可以双层交替进行NG品下料，提高效率。

在本具体实施例中，所述上料仓的后方设置有均与产品相配合的预加热模块和底部检测相机，所述预加热模块包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机与所述预加热模块相邻安装。产品从上料至放置到产品安装座进行测试前，需要进行预加热至50℃，预加热模块和底部检测相机便是在产品进行测试前通过转运机械手配合实现了产品的预加热和底部检测。

在本实用新型实际使用过程中，本实用新型具有如下效果：1、视觉检测精度≤0.008mm：点亮芯片后通过检测相机8检测，得出光斑图像；检测相机8分辨率为7920*6004，靶面尺寸为35mm，使用高速CoaXPress接口,选用6倍的远心镜头,像素分辨率为0.0006mm/pixel, 测得光斑直径小于12个像素点。2、解析精度≤0.0038mm：相机硬件参数，每个像素点小于0.001mm；3、金线直径≥0.015mm，金线间距大于0.02mm。

本实用新型的操作过程如下：1、人工将放置了待测产品的料盘放置在纵向料盘输送轨道23上并使料盘移至上料仓19，转运机械手18吸取料盘上的产品并移至预加热模块28处底部检测相机29的底部检测和进行预加热；2、转运机械手18从预加热模块28处吸取产品并移送到上下料工位处，将产品放置到旋转台4上的一个产品安装治具5上；3、产品安装治具5随着旋转台4依次逆时针旋转90度3次并依次进行两项光斑测试和一项积分球测试，完成后，旋转台4顺时针直接旋转270度使得产品又回到上下料工位30处，此时，转运机械手18将产品吸取取走；4、若产品检测合格，则将产品移至下料仓20上的空料盘上，若产品检测NG，则将产品移至NG品下料盘组件21的料盘放置板25上；其中出现NG产品时，从预留盘组件22的料盘放置板25上取料进行测试；4、NG品下料盘组件21的料盘放置板25满盘后人工取走；5、下料仓20的料盘满盘后从纵向料盘输送轨道23上移出并人工取走。

本实用新型可用于测试设备的技术领域。

Claims (7)

1.一种全自动视觉检测机，其特征在于：它包括旋转平台机构（1）、积分球检测机构（2）和两组光斑检测机构（3），所述旋转平台机构（1）包括旋转台（4）和设置在所述旋转台（4）上的四个产品安装治具（5），所述积分球检测机构（2）设置在所述旋转台（4）的左侧，两组所述光斑检测机构（3）分别设置在所述旋转台（4）的后侧和右侧，所述旋转台（4）的前侧设置为上下料工位（30），两组所述光斑检测机构（3）均包括安装架（6）、Z向滑动配合设置在所述安装架（6）上的扩散板（7）和设置在所述扩散板（7）中心上方的检测相机（8），所述产品安装治具（5）设置有产品安装槽，所述检测相机（8）的摄像头和所述积分球检测机构（2）的检测口均分别与所述产品安装槽相对应配合。

2.根据权利要求1所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述光斑检测机构（3）还包括扩散板安装座（9）和检测相机安装板（10），所述扩散板安装座（9）与所述安装架（6）Z向滑动配合，所述检测相机安装板（10）的一端与所述扩散板安装座（9）Z向滑动配合，所述检测相机（8）适配安装在所述检测相机安装板（10）的另一端，所述检测相机安装板（10）上还安装有与所述检测相机（8）相配合的调焦模块（11）。

3.根据权利要求1所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述积分球检测机构（2）包括积分球（12）、积分球座（13）和设置在所述积分球（12）前后两侧的防撞模块（14），所述积分球座（13）上设置有升降模块（15），所述积分球（12）安装在所述升降模块（15）的输出端上。

4.根据权利要求3所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述防撞模块（14）包括固定架（16）和设置在所述固定架（16）上部的防撞摆（17），所述防撞摆（17）的一端与所述固定架（16）相铰接，所述防撞摆（17）的另一端悬空，所述固定架（16）中还设置有与所述防撞摆（17）相配合的传感器，所述传感器电连接所述旋转台（4）的驱动装置，所述防撞摆（17）的高度高于所述产品安装治具（5）的高度且所述防撞摆（17）与所述产品安装治具（5）的最高位置之间设置有间隙。

5.根据权利要求1所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述全自动视觉检测机还包括上下料机构和转运机械手（18），所述上下料机构包括上料仓（19）、下料仓（20）、NG品下料盘组件（21）和预留盘组件（22），所述上料仓（19）和所述下料仓（20）相邻安装且位于所述转运机械手（18）的前方，所述NG品下料盘组件（21）和所述预留盘组件（22）相邻安装且位于所述转运机械手（18）的侧边，所述上料仓（19）和所述下料仓（20）均分别设置有纵向料盘输送轨道（23），所述NG品下料盘组件（21）和所述预留盘组件（22）均分别包括横向料盘输送轨道（24）和与所述横向料盘输送轨道（24）相配合的料盘放置板（25）。

6.根据权利要求5所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述NG品下料盘组件（21）还包括位于所述料盘放置板（25）的上方的补充放置板（26），所述补充放置板（26）的侧部设置有与所述横向料盘输送轨道（24）滑动配合的驱动连接板（27）。

7.根据权利要求5所述的全自动视觉检测机，其特征在于：所述上料仓（19）的后方设置有均与产品相配合的预加热模块（28）和底部检测相机（29），所述预加热模块（28）包括加热座，所述加热座上端面上设置有四个产品放置槽，所述底部检测相机（29）与所述预加热模块（28）相邻安装。