CN210486789U - 表面检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种表面检测装置，包括检测平台、表面检测支架、第二光源和控制器，检测平台上开设有透光孔，透光孔处安装有用于承载产品的透光板，表面检测支架设置在检测平台的一侧，表面检测支架上设置有第一安装板，第一安装板靠近透光板的一侧设置有第二相机，第二相机的一侧间隔设置有第一光源；第二光源设置在检测平台的下方，第二光源与透光板正对；控制器与第一光源、第二光源和第二相机电连接，第一光源和第二光源择一开启。本实用新型的表面检测装置结构简单，可以自动对产品表面缺陷和尺寸进行检测，检测精度高，速度快。

Description

表面检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种表面检测装置。

背景技术

陶瓷基片广泛应用于热传导、热机械、核能、微电子技术、自动化装置、敏感传感器、光学等领域，近年来更推广应用于航空科技、汽车、核工程、竣工、航天器等重要领域。陶瓷基片在生产烧结过程中，由于各种因素的影响，部分产品会出现尺寸变化及表面缺陷，尺寸变化是指长度、宽度等不符合设计要求，表面缺陷通常包括表面裂痕、凸起、凹陷、弯曲、小孔等。为了保障后续加工产品的成品率，必须对陶瓷基片进行分选，将尺寸不符合要求和具有表面缺陷的陶瓷基片剔除。目前精密的陶瓷基片的分片大多采用人工进行分选，存在效率低、成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种表面检测装置，其结构简单，可以自动对产品表面缺陷和尺寸进行检测，检测精度高，速度快。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

提供一种表面检测装置，包括：

检测平台，所述检测平台上开设有透光孔，所述透光孔处安装有用于承载产品的透光板；

表面检测支架，设置在检测平台的一侧，所述表面检测支架上设置有第一安装板，所述第一安装板安装有第二相机，所述第二相机的一侧间隔设置有第一光源；

第二光源，设置在所述检测平台的下方，所述第二光源与所述透光板正对；

控制器，其与所述第一光源、所述第二光源和所述第二相机电连接，所述第一光源和所述第二光源择一开启。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述透光板为工业蓝宝石板。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述透光板与所述检测平台可拆卸连接。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述透光板上开设有固定孔，所述检测平台上开设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述固定孔旋拧至所述螺纹孔内。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述检测平台上开设有容纳槽，所述容纳槽的槽底开设所述透光孔，所述透光板通过粘接剂或者紧固螺钉固定在所述容纳槽的槽底。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述透光孔和所述透光板的尺寸均大于所述产品的尺寸。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述第一光源环设在所述第二相机的外周。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述第二光源发射的光为平行光。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述第二光源的镜头为双远心工业成像镜头。

作为表面检测装置的一种优选方案，所述表面检测支架包括竖直设置的支架板，所述第一安装板固定在所述所述支架板的一侧，所述第一安装板的下方设置有与所述支架板固定连接的第二安装板，所述第二光源设置在所述第二安装板上。

本实用新型实施例的有益效果为：通过设置择一开启的第一光源和第二光源，第二相机在第一光源开启时，可以对产品的检测面进行图片拍摄，拍摄到的图片通过控制器对已储存的检测面的数据进行分析比对判定出是否具有表面缺陷，第二相机在第二光源开启时，第二光源的光透过透光板形成背光源，此时第二相机将拍摄到产品的轮廓图片，进而对产品的尺寸进行判定，实现了一个装置两种缺陷的判定，提升了检测效率和精度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的自动分选设备的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的取料装置的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例的料兜的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的面向处理装置、表面检测装置以及分档收集机构的组装示意图。

图5为图4的A处放大示意图。

图6为图4的B处放大示意图。

图7为本实用新型实施例的自动分选设备的局部结构示意图(示出了分片装置)。

图8为图7的C处放大示意图。

图9为本实用新型实施例的表面检测装置的立体结构示意图。

图10为本实用新型实施例的分片装置的立体结构示意图。

图11为本实用新型实施例的陶瓷基片处于A面时的状态示意图(检测面位于正确位置)。

图12为本实用新型实施例的陶瓷基片处于B面时的状态示意图。

图13为本实用新型实施例的陶瓷基片处于C面时的状态示意图。

图14为本实用新型实施例的陶瓷基片处于D面时的状态示意图。

图中：

1、取料装置；11、基座；12、卡槽；13、料兜；131、上环框；1311、第一框条；1312、第二框条；1313、第一孔；1314、第一螺钉；1315、第二孔；1316、第二螺钉；132、下环框；133、限位条；1331、限位部；134、托板；14、支撑架；15、抓取机构；16、卡柱；161、第一板；162、第二板；163、直角位；17、导轨组件；171、X向导轨；172、X向滑块；173、Y向导轨；174、Y向滑块；175、Z向导轨；176、Z向滑块；18、X向驱动件；19、Y向驱动件；110、Z向驱动件；

2、分片装置；21、分片支架；211、分片平台；212、分片口；213、错开推杆；2131、抵压端面；2132、推离端面；214、安装平台；22、分片卡座；221、安装口；23、顶出机构；231、顶出杆；232、顶出座；233、调节座；234、弹簧；235、顶出电机；236、顶出联轴器；237、顶出丝杆；238、顶出滑块；239、顶出丝杆座；24、切换导轨；25、切换传感器；26、错开传感器；27、错开电机；28、错开联轴器；29、错开丝杆；210、错开滑块；

3、支撑平台；

4、面向处理装置；41、吸盘支架；42、吸盘；43、面向支架；431、面向平台；4311、避让开口；432、检测位；433、翻面位；434、旋转位；44、第一相机；45、翻转机构；451、翻转电机；452、翻转卡爪；46、旋转调位机构；461、旋转电机；47、第一导轨；48、滑动座；49、第二驱动件；410、第一吸盘座；411、第二吸盘座；412、第三吸盘座；413、第四吸盘座；414、第一座板；415、第二座板；416、检测支架；4161、检测底座；4162、支撑杆；4163、安装座；417、预调整座；418、第一驱动件；419、第五吸盘座；420、清扫机构；4201、清扫板；4202、主滑块；4203、副滑块；4204、清扫丝杆；4205、清扫电机；4206、清扫导向杆；4207、耐磨板；421、收集口；422、回收口；

5、表面检测装置；51、检测平台；511、透光孔；52、透光板；53、表面检测支架；531、第一安装板；532、第二安装板；533、第二相机；5331、光学成像镜头；534、支架板；54、第二光源；55、第一光源；

6、出料装置；61、分档收集机构；611、分档架；612、安装槽位；613、第一导轨机构；614、第二导轨机构；6141、分档丝杆；6142、移动电机；6143、第二分档滑块；615、分档基座；62、暂存机构；

7、陶瓷基片；71、检测面；

8、第一回收位；9、第二回收位。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至14所示，本实用新型公开一种自动分选设备，主要用于检查和筛选一些批量生产的产品，比如陶瓷基片7等，以下以处理的产品为陶瓷基片7为例进行描述。

如图11至14所示，陶瓷基片7呈矩形的薄片状，其具有相对设置正面和反面，正面为检测面71，检测面71的正确位置是指图11所示的A面朝上，如果如图12所示，陶瓷基片7的B面朝上，那么需要对陶瓷基片7在水平面上旋转180度，如果如图13所示陶瓷基片7的C面朝上(即陶瓷基片7反面朝上的第一位置图)，那么只需要对陶瓷基片7进行翻面处理，如果如图14所示陶瓷基片7的D面(陶瓷基片7的反面朝上的第二位置图)朝上，那么需要对陶瓷基片7进行翻面和旋转处理，上述操作均是为了使检测面71位于正确位置。当陶瓷基片7的检测面71处于正确位置时，再对陶瓷基片7进行表面尺寸和缺陷检查。陶瓷基片7的表面尺寸检查具体是指检查陶瓷基片7的外轮廓尺寸是否在合格的尺寸范围内，而表面缺陷检查是对陶瓷基片7的检测面71上是否存在裂纹、凸点、凹陷、堵孔等缺陷进行检查。

本实用新型实施例的自动分选设备包括顺序设置的取料装置1、分片装置2、面向处理装置4、表面检测装置5、出料装置6以及控制器，其中，取料装置1主要是将若干层叠设置在料兜13内的待分选的陶瓷基片7按照设定坐标安置，并将指定坐标内的料兜13搬运至分片装置2进行处理，以及把分片装置2已经分片完成的空料兜13搬运回指定坐标位置；分片装置2用于对层叠在料兜13内的陶瓷基片7逐一分离，便于后续处理，由于陶瓷基片7这类产品具有薄、脆、表面光滑平整以及光洁度高等特点，在数片堆叠时，容易发生真空吸附导致粘连在一起，分片装置2则可以对粘连在一起的陶瓷基片7进行逐片分离，保证后续逐个对陶瓷基片7进行面向处理和表面检测处理；面向处理装置4用于将陶瓷基片7进行面向处理，通过拍照的方式判定出当前陶瓷基片7的检测面71是否位于正确位置，如果不是则按照当前陶瓷基片7处于什么状态，控制器主动控制面向处理装置4进行翻面和/或旋转操作，使陶瓷基片7的检测面71处于正确位置，便于后续的表面检测能够顺利进行；表面检测装置5主要用于对面向处理结束的陶瓷基片7进行尺寸检查和表面缺陷检查，将不合格的陶瓷基片7筛选出来，将合格的陶瓷基片7输送至出料装置6。

如图2所示，取料装置1包括基座11、取料组件以及控制器，此处的控制器可以是整个自动分选设备的控制器(图上未示出)，也可以是独立设置的控制器，在本实施例中，控制器为整个自动分选设备的控制器。具体地，控制器选用的品牌为松下，型号为：AFPXHC601。

基座11上设置有若干均匀分布的卡槽12，卡槽12内至少设置有一个料兜13，料兜13内具有容纳待分选的陶瓷基片7的容纳槽，容纳槽的槽口朝上，料兜13的底部开设有连通容纳槽的顶出口，顶出口的尺寸小于陶瓷基片7的尺寸，容纳槽的槽口大于陶瓷基片7的尺寸，取料组件包括支撑架14和设置在支撑架14上方的导轨组件17，导轨组件17上设置有可沿X、Y、Z三轴向移动的抓取机构15，抓取机构15与动力机构连接，动力机构可驱动抓取机构15移动并抓取卡槽12内的料兜13，动力机构与控制器电连接，用于控制动力机构自动进行移动和对应的抓取操作，便于实现抓取机构15自动抓取指定位置的料兜13。通过将若干卡槽12均匀排列在基座11上，并配合导轨组件17、动力机构和控制器，可以实现抓取机构15的坐标定位移动，使抓取机构15能够准确地抓取对应位置的卡槽12内的料兜13，实现自动取料；通过将料兜13设置为上端开口下端设有顶出口的结构，可以在料兜13内堆叠数个待分选的陶瓷基片7，便于后续操作，无须单个陶瓷基片7逐一输送进行检测，缩小了整个取料装置1的占地面积，节省了空间。

在本实施例中，基座11上间隔设置有若干均匀排列的卡柱16，相邻四个卡柱16围成一个矩形的卡槽12。此设计可以便于料兜13的安放和取出，且结构简单，可以有效地降低制造成本。

具体地，基座11上设置有119个卡柱16，119个卡柱16呈7排17列矩阵分布，形成96个卡槽12，基座11上矩阵分布的卡槽12，可以使每个卡槽12具有独立的(x，y，z)坐标，便于控制器控制抓取机构15按照设定的坐标依次将基座11上的所有卡槽12内的料兜13取出，实现了自动化取料，降低了操作难度，提升了生产效率。

当然，卡柱16的数量不限于为119个，还可以设置为其他数量，比如55个，55个卡柱16呈5排11列矩阵分布，形成40个卡槽12。

卡柱16包括垂直交叉的第一板161和第二板162，第一板161和第二板162形成环设的四个直角位163，每个直角位163对应一个卡槽12设置。此结构的卡柱16便于制造，同时也便于形成矩形的卡槽12，以配合矩形结构的料兜13。

为了降低卡柱16的固定难度，在基座11上开设十字形的安装槽，将卡柱16的下端插入至安装槽内。当然，卡柱16的固定方式不限于在基座11上开设十字形的安装槽，还可以将卡柱16通过粘胶剂或者紧固件(如螺钉等)固定在基座11上。另外，卡柱16的结构也不限于为交叉的第一板161和第二板162，还可以为其他任何能够围设形成卡槽12的结构。

为了提升基座11上能容纳的料兜13的数量，同时也尽可能缩小基座11的占地面积，可以将卡柱16的高度做高，使每个卡槽12内沿竖直方向至少能设置两个料兜13，由于每个料兜13内又能层叠堆放若干陶瓷基片7，因此，同等面积的基座11上可以堆放出更多的陶瓷基片7。

导轨组件17包括X向导轨171、X向滑块172、Y向导轨173、Y向滑块174、Z向导轨175和Z向滑块176，动力机构包括X向驱动件18、Y向驱动件19和Z向驱动件110，X向导轨171设置在支撑架14上，X向滑块172在X向驱动件18的驱动下滑动设置于X向导轨171上，Y向导轨173设置在X向滑块172上，Y向滑块174在Y向驱动件19的驱动下滑动设置于Y向导轨173上，Z向导轨175设置在Y向滑块174上，Z向滑块176在Z向驱动件110的驱动下滑动设置于Z向导轨175上，抓取机构15设置在Z向滑块176上。滑块、滑轨以及驱动件的配合可以实现直线移动，而三轴向(X轴、Y轴以及Z轴)均设置滑块、滑轨以及驱动件，控制器只要与每个驱动件电连接，通过程序上的控制就能实现指定坐标移动，满足抓取机构15的准确抓取料兜13的动作需求。

在本实施例中，X向驱动件18、Y向驱动件19以及Z向驱动件110的结构一样，均采用电机、皮带配合的结构，皮带通过主动轮和从动轮连接，电机的输出轴端连接主动轮并驱动其转动，主动轮带动皮带移动，X向驱动件18、Y向驱动件19以及Z向驱动件110对应的滑块与皮带连接，实现移动。当然，驱动件不限于采用电机、皮带配合的结构，还可以为电机、丝杆配合的结构，具体地，电机的输出轴端通过联轴器连接丝杆，丝杆通过丝杆座固定在对应的导轨上，滑块套设在丝杆上，电机启动后，电机的输出轴转动，带动丝杆转动，丝杆上的滑块按照指定方向移动。或者，驱动件采用电缸或者气缸驱动滑块在导轨上移动，控制器与电缸或气缸电连接，电缸或者气缸的活塞杆端部连接滑块。

以上的X向驱动件18、Y向驱动件19以及Z向驱动件110的电机采用品牌为：江苏兆合，型号为：MEC08-M02430。

具体地，支撑架14的上方平行设置两个X向导轨171，每个X向导轨171上均设置一个X向滑块172，Y向导轨173的长度方向的两端分别连接两个X向滑块172。

一实施例中，料兜13内的容纳槽的尺寸可调。此设计可以满足不同尺寸的陶瓷基片7的安装。

具体地，如图3所示，料兜13包括上环框131和与上环框131平行的下环框132，上环框131和下环框132通过两组限位组件连接，两组限位组件分别设置在料兜13相对的两个侧面上，每组限位组件包括两个限位条133，两个限位条133之间的距离可调，限位条133具有凸出于容纳槽的槽壁的限位部1331，陶瓷基片7被限制在四个限位部1331之间，下环框132的内侧凸设有用于支撑陶瓷基片7的托板134，托板134设置在下环框132设有限位条133的框条上。调整两个限位条133之间的距离，可以改变限位部1331限定空间的大小，以配合不同尺寸的陶瓷基片7叠装。

上环框131和下环框132的结构一致，上环框131包括相平行的两个第一框条1311和连接在两个第一框条1311之间的两个第二框条1312，第一框条1311上沿竖直方向贯穿开设第一孔1313，第一孔1313为长孔，第一孔1313的长度沿第一框条1311的长度方向延伸，限位条133的两端分别通过第一螺钉1314连接上环框131的第一框条1311和下环框132的第一框条1311，第一螺钉1314依次穿过第一孔1313旋拧在限位条133端部的螺纹孔内；第二框条1312沿水平方向贯穿开设第二孔1315，第二孔1315为长孔，第二孔1315的长度沿第二框条1312的长度方向延伸，第二螺钉1316穿过第二孔1315旋拧至第一框条1311长度方向的端面的螺纹孔内，以将第一框条1311和第二框条1312组装。

如图7、8和10所示，分片装置2包括分片支架21、分片卡座22和顶出机构23，分片支架21上设置有分片平台211，分片平台211上开设有供待分选的陶瓷基片7通过的分片口212，分片口212的一侧并位于分片支架21上设置有可沿水平方向移动的错开推杆213，错开推杆213具有抵压端面2131和推离端面2132，抵压端面2131水平设置，抵压端面2131抵压在凸出于分片口212的陶瓷基片7的上表面，推离端面2132用于将最上层设置的陶瓷基片7推离；分片卡座22设置在支撑平台3上，并可水平移动至分片口212的正下方，分片卡座22上设置有安装料兜13的安装口221，料兜13可由上至下放置在安装口221内；顶出机构23包括可沿竖直方向移动的顶出杆231，顶出杆231的上端设置有顶出座232，顶出座232上平行设置调节座233，顶出座232与调节座233之间通过弹性件连接，调节座233可穿过料兜13底部的顶出口将陶瓷基片7顶出至分片口212。通过设置弹性支撑的调节座233，可以配合错开推杆213的抵压端面2131使调节座233上的待分选的陶瓷基片7始终能保持水平，进而在错开推杆213的推离端面2132推动最上层的陶瓷基片7分离时，可以有效防止陶瓷基片7因不水平而碰撞分片口212，防止陶瓷基片7被碰坏，同时也降低了分片装置2的制造和安装精度要求。

弹性件为弹簧234，弹簧234的两端分别与顶出座232和调节座233连接，顶出座232与调节座233之间至少设置三个弹簧234，三个弹簧234形成一个支撑平面。

具体地，顶出座232与调节座233之间设置四个呈矩形分布的弹簧234。

当然，弹簧234的数量不限于为3个或4个，还可以仅设置有一个，或者其他数量。

支撑平台3上并位于分片平台211的下方设置有切换导轨24，分片卡座22通过切换驱动件(图上未示出)驱动以在切换导轨24上滑动，分片卡座22上沿其移动方向至少设置两个安装口221。设置两个安装口221，可以使分片卡座22同时容纳两个料兜13，保证分片装置2能够不间断地进行分片处理，当其中一个安装口221内的料兜13分片处理结束后，切换驱动件驱动分片卡座22移动，使另一个还未分片的料兜13移动至分片口212的正下方，顶出机构23继续将此料兜13内的陶瓷基片7顶出进行分片处理，而之前那个安装口221内的空的料兜13则通过抓取机构15自动取出，再通过取料装置1的抓取机构15抓取装有陶瓷基片7的料兜13放置于此安装口221内，重复操作直至取料装置1的基座11上的所有料兜13分片结束。

切换驱动件可以采用电机、丝杆配合的结构，此处的电机采用品牌为：雷赛，型号为：DM542，电机的输出轴端通过联轴器连接丝杆，丝杆通过丝杆座固定在切换导轨24上，分片卡座22套设在丝杆上，电机启动后，电机的输出轴转动，带动丝杆转动，丝杆上的分片卡座22按照指定方向移动。当然，切换驱动件不限于采用电机、丝杆配合的结构，还可以采用电缸或者气缸驱动分片卡座22在切换导轨24上移动，控制器与电缸或气缸电连接，电缸或者气缸的活塞杆端部连接分片卡座22。

为了提升切换过程中的位置准确度，分片装置2还包括用于检测安装口221与分片口212位置对位的切换传感器25，切换传感器25分别与切换驱动件和控制器电连接。此处的控制器可以为整个自动分选设备的控制器，也可以为独立的控制器。切换传感器25检测到对应的安装口221的位置信号，若此时此安装口221与分片口212的位置正对，切换传感器25将此信号传输给控制器，控制器控制切换驱动件停止工作，并同时控制顶出机构23和错开推杆213工作，以实现分片处理。

分片口212处设置有错开传感器26，错开传感器26用于检测分片口212处是否有陶瓷基片7，错开传感器26电连接控制器；分片支架21上设置有错开电机27，错开电机27的输出轴端设置有错开联轴器28，错开联轴器28连接有错开丝杆29，错开丝杆29上设置有错开滑块210，错开推杆213远离推离端面2132的一端与错开滑块210连接，错开电机27与控制器电连接。具体地，错开电机27采用品牌为：松下，型号为：A6 MHMF022L1U2M。

分片支架21上还设置安装平台214，安装平台214与分片平台211平行，且安装平台214与支撑平台3之间的距离小于分片平台211与支撑平台3之间的距离，错开电机27和错开丝杆29安装在安装平台214上。

具体地，错开推杆213呈板状，错开推杆213的下表面与分片平台211的上表面贴合。

抵压端面2131与推离端面2132垂直设置，此设计可以增加推离端面2132与陶瓷基片7侧边的接触面积，保证推动过程平稳。

为了减少错开推杆213与陶瓷基片7的刚性碰撞，还可以在抵压端面2131和推离端面2132设置缓冲层，缓冲层可以为橡胶层、硅胶层或弹性泡棉层。当然，不限于在抵压端面2131和推离端面2132上均设置缓冲层，还可以择一在抵压端面2131和推离端面2132上设置此缓冲层。缓冲层可以采用粘接、紧固件连接等方式固定于抵压端面2131和/或推离端面2132上。

顶出机构23还包括顶出电机235，顶出电机235的输出轴端通过顶出联轴器236连接有顶出丝杆237，顶出丝杆237上滑动设置有顶出滑块238，顶出杆231远离顶出座232的一端与顶出滑块238连接，且顶出杆231与顶出丝杆237平行，顶出丝杆237远离顶出联轴器236的一端通过顶出丝杆座239连接支撑平台3或分片支架21。丝杆传动的方式，可以使顶出机构23的顶出动作更加平稳和移动距离更加精确。具体地，顶出电机235采用品牌为：松下，型号为：A6 MHMF042L1V2M。

如图4至6所示，面向处理装置4也设置在支撑平台3上，面向处理装置4包括吸盘组件、面向支架43、面向检测机构、翻转机构45和旋转调位机构46，吸盘组件包括吸盘支架41，吸盘支架41上设置有可水平和竖直方向移动的吸盘座，吸盘座上设置有用于吸附陶瓷基片7的吸盘42；面向支架43设置在支撑平台3上，面向支架43具有与支撑平台3平行的面向平台431，面向平台431上沿吸盘座水平移动方向依次间隔设置有检测位432、翻面位433和旋转位434；面向检测机构用于检测检测位432上的陶瓷基片7的检测面71是否朝向正确，面向检测机构包括位于检测位432正上方的第一相机44；翻转机构45用于将陶瓷基片7沿平行于水平面的轴线翻转180度，翻转机构45包括翻转电机451和连接在翻转电机451的输出轴端的翻转卡爪452；旋转调位机构46用于将陶瓷基片7沿竖直方向的轴线旋转指定角度，旋转调位机构46包括旋转电机461和设置在旋转电机461的输出轴端的吸盘42，驱动吸盘座移动的吸盘驱动件、吸盘42、面向检测机构、翻转机构45和旋转调位机构46均与控制器电连接。通过设置控制器与驱动吸盘座移动的吸盘驱动件、吸盘42、面向检测机构、翻转机构45和旋转调位机构46电连接，可以实现待分选的陶瓷基片7的面向检测及面向处理(翻转以及旋转操作)自动化，提升检测和处理速度，自动化程度高，降低操作难度。

吸盘支架41上设置有第一导轨47，第一导轨47的长度沿水平方向延伸，第一导轨47上滑动设置有滑块，滑块上设置有第二导轨，第二导轨沿竖直方向延伸，第二导轨上设置有滑动座48，吸盘座连接在滑动座48上；吸盘驱动件包括第一驱动件418和第二驱动件49，第一驱动件418与滑块连接，用于驱动滑块在第一导轨47上滑动，第二驱动件49与滑动座48连接，用于驱动滑动座48在第二导轨上滑动。此设计可以实现吸盘座水平和竖直方向移动。第一驱动件418和第二驱动件49均可以设置为电机与皮带配合的结构，其中，第一驱动件418的电机采用品牌为：松下，型号为：A6 MHMF0421L1U2M；第二驱动件49的电机采用品牌为：松下，型号为：A6 MHMF042L1V2M。

滑动座48呈长条形，滑动座48沿水平方向延伸，滑动座48平行于第一导轨47，滑动座48上沿自身长度方向依次间隔设置第一吸盘座410、第二吸盘座411、第三吸盘座412、第四吸盘座413和第五吸盘座419，第一吸盘座410、第二吸盘座411、第三吸盘座412和第五吸盘座419上均固定设置有吸盘42，旋转电机461设置在第四吸盘座413上，旋转电机461连接的吸盘42位于第四吸盘座413靠近面向平台431的一侧。通过在滑动座48上设置五个吸盘座，可以不间断的进行检测位432上料、检测位432的面向检测、翻面位433的翻转操作、旋转位434的旋转操作以及旋转位434的下料操作，极大地提升了工作效率。

具体地，检测位432、翻面位433和旋转位434等间距设置，第一吸盘座410、第二吸盘座411、第三吸盘座412、第四吸盘座413和第五吸盘座419等间距设置，且第一吸盘座410与第二吸盘座411之间的间距均为L1，检测位432与翻面位433之间的间距为L2，L1＝L2。

当然，在其他实施例中，还可以只设置一个吸盘42，利用此吸盘42依次完成检测位432上料、检测位432的面向检测、翻面位433的翻转操作、旋转位434的旋转操作以及旋转位434的下料操作。

每个吸盘座均包括呈夹角设置的第一座板414和第二座板415，第二座板415与面向平台431平行，第一座板414连接第二座板415和吸盘支架41，具体地，第一座板414远离第二座板415的一端连接滑动座48。此设计可以实现吸盘42水平吸附陶瓷基片7。

为了保证翻转机构45的翻转操作顺畅，面向平台431上对应翻面位433设有贯穿的避让开口4311，翻转卡爪452设置在避让开口4311内。

在避让开口4311的下方设置有第一回收位8，第一回收位8回收具有明显破损的陶瓷基片7。

翻转卡爪452为气动或者电动卡爪，通过控制器控制，实现自动抓取陶瓷基片7的操作。为了防止陶瓷基片7与翻转卡爪452发生刚性碰撞，在翻转卡爪452的内侧设置缓冲层。缓冲层可以为橡胶层、硅胶层或缓冲泡棉层。

面向平台431上对应旋转位434可拆卸设置有预调整座417，预调整座417上设有预调凹槽，预调凹槽的尺寸与陶瓷基片7的尺寸相匹配。通过设置预调整座417，可以在翻转电机451带动对应的翻转卡爪452翻转调整陶瓷基片7后，翻面位433的吸盘42把陶瓷基片7运送到旋转位434时，利用预调整座417上的预调凹槽对陶瓷基片7的位置进行限定，防止陶瓷基片7发生较大位移的偏转，便于后续的旋转电机461上的吸盘42吸取到的陶瓷基片7的位置不发生较大偏移，进而保证由旋转电机461上的吸盘42输送至表面检测装置5处的陶瓷基片7不发生大幅度的位置偏移。

面向检测机构还包括检测支架416，检测支架416包括检测底座4161和设置在检测底座4161上的支撑杆4162，支撑杆4162上滑动设置有安装座4163，第一相机44安装在安装座4163靠近面向平台431的一侧。

另外，面向处理装置4还包括清扫机构420，清扫机构420设置在检测位432的一侧，用于将检测位432上的陶瓷碎渣或杂质清除。

具体地，清扫机构420包括清扫板4201，清扫板4201可沿水平方向移动，将面向平台431上的检测位432处的陶瓷碎渣或杂质清除，清扫板4201可以为手动驱动，也可以为电动驱动，在本实施例中，清扫板4201为电动驱动，并通过控制器实现自动操作。

进一步地，清扫板4201的长度方向的两端分别设置主滑块4202和副滑块4203，主滑块4202上开设有轴线平行于面向平台431的螺纹孔，清扫丝杆4204贯穿所述螺纹孔，清扫丝杆4204的一端通过丝杆座支撑，另一端传动连接清扫电机4205，副滑块4203上开设有导向孔，清扫导向杆4206贯穿此导向孔，且清扫导向杆4206的两端分别通过支撑座支撑。清扫丝杆4204与清扫导向杆4206相互平行。

当然，清扫板4201的驱动方式不限于为上述的丝杆传动的结构，还可以直接通过气缸、电缸或液压杆驱动，将清扫板4201安装在气缸、电缸或液压杆的伸缩的活塞杆端部即可。

在本实施例中，清扫板4201的下端设置有橡胶条，所述橡胶条与面向平台431接触。在其他实施例中，还可以将清扫板4201的下端设置毛刷，利用毛刷清除陶瓷碎渣或杂质清除。

为了提升检测位处432的面向平台431的表面光滑度，防止面向平台431长期使用后发生表面磨损或者形成凹凸不平的结构，在面向平台431上的检测位432安装一块耐磨板4207，耐磨板4207可以采用工业蓝宝石板制成。

如图4和9所示，表面检测装置5包括检测平台51、表面检测支架53和第二光源54，检测平台51上开设有透光孔511，透光孔511处安装有透光板52；表面检测支架53设置在检测平台51的一侧，表面检测支架53上设置有第一安装板531，第一安装板531安装有第二相机533，第二相机533的一侧间隔设置有第一光源55；第二光源54设置在检测平台51的下方，第二光源54与透光板52正对；第一光源55、第二光源54和第二相机533均与控制器电连接，第一光源55和第二光源54择一开启。通过设置择一开启的第一光源55和第二光源54，第二相机533在第一光源55开启时，可以对陶瓷基片7的检测面71进行图片拍摄，拍摄到的图片通过控制器对已储存的检测面71的数据进行分析比对判定出是否具有表面缺陷，第二相机533在第二光源54开启时，第二光源54的光透过透光板52形成背光源，此时第二相机533将拍摄到陶瓷基片7的轮廓图片，进而对陶瓷基片7的轮廓尺寸进行判定，实现了一个装置完成两种缺陷的判定，提升了检测效率和精度；第二相机533包括光学成像镜头5331，该光学成像镜头5331采用的是双远心工业成像镜头，保障了自动分选设备在快速分选过程中依然能够对陶瓷基片7的清晰成像，使陶瓷基片7的厚薄误差和图像传感器位置的微小偏差都不会影响图像质量。

具体地，透光板52为工业用蓝宝石板。工业用蓝宝石板可以供第二光源54的光通过，形成背光，保证第二相机533拍摄到的陶瓷基片7的轮廓图片清晰，便于比对陶瓷基片7的尺寸是否符合要求，同时，工业用蓝宝石板硬度高，耐磨性好，使用寿命长。

透光板52与检测平台51可拆卸连接。在本实施例中，透光板52采用磁吸的方式固定在检测平台51上。当然，透光板52的固定方式不限于采用磁吸，还可以采用螺钉等紧固件进行固定，具体地，透光板52上开设有固定孔，检测平台51上开设有螺纹孔，紧固螺钉穿过固定孔旋拧至螺纹孔内。另外，还可以在检测平台51上开设有容纳槽，容纳槽的槽底开设透光孔511，透光板52通过粘接剂或者紧固螺钉固定在容纳槽的槽底。

透光孔511和透光板52的尺寸均大于陶瓷基片7尺寸。此设计可以保证陶瓷基片7完全置于透光板52上，第二光源54的光也能照射到整个陶瓷基片7，便于拍摄出更清晰的陶瓷基片7的轮廓图片。

第一光源55环设在第二相机533的镜头的外周，第二光源54发射的光为平行光，或，

第二光源54为同轴光源。

在本实施例中，第一光源55和第二光源54均通过控制器控制实现自动开启和关闭，在实际操作时，控制器内预先设定有控制程序，可以设定出第一光源55和第二光源54的开启和关闭的顺序以及时间间隔，以满足不同检查阶段的需求。

表面检测支架53上设置有第一开关按钮，第一开关按钮与第一光源55通过导线连通；和/或，表面检测支架53上设置有第二开关按钮，第二开关按钮与第二光源54通过导线连通。通过设置开关按钮，可以独立控制第一光源55和第二光源54，实现光源的手动开启和关闭。

表面检测支架53包括竖直设置的支架板534，第一安装板531固定在支架板534的一侧，第一安装板531的下方设置有与支架板534固定连接的第二安装板532，第二光源54设置在第二安装板532上。此设计可以将表面检测支架53与第二相机533、第一光源55以及第二光源54组成为一个整体，便于拆装。

在本实施例中，检测平台51和面向平台431均设置在面向支架43上，为一个整体结构。当然，在其他实施例中，检测平台51和面向平台431还可以设置为分体结构，设置于不同的支架上。

面向支架43的下方的支撑平台3上设有第二回收位9，对应第二回收位9在面向支架43上开设有回收口422，回收口422位于透光板52远离旋转位434的一侧。此处的第二回收位9是接收经表面检测装置5检测后存在尺寸和/或，表面缺陷的陶瓷基片7。

如图1所示，出料装置6包括分档收集机构61和暂存机构62，分档收集机构61用于将表面检测装置5检测合格的陶瓷基片7分档后层叠于对应的料兜13内，暂存机构62设置在分档收集机构61的一侧，用于将装有层叠好的陶瓷基片7的料兜13暂存。

具体地，如图4所示，暂存机构62的结构与取料装置1的结构一致，即暂存机构62也包括基座11、设于基座11上的矩阵排列的卡槽12以及可实现X、Y、Z三轴向移动以搬运料兜13的抓取机构15。暂存机构62的具体结构此处不再赘述。此设计可以将检测合格的陶瓷基片7层叠在料兜13后再顺序摆放至暂存机构62的卡槽12内。

分档收集机构61包括可X和Y轴移动的分档架611，分档架611上均匀设置有若干安装槽位612，安装槽位612内安装有料兜13，分档架611上的料兜13可收集多个尺寸档位的陶瓷基片7，控制器内提前预设好对应档位的陶瓷基片7的尺寸信息，当表面检测装置5检测合格的陶瓷基片7输送至分档架611处时，控制器会控制分档架611移动至对应位置以收集陶瓷基片7。此处的对应位置是指面向支架43上开设的收集口421的正下方。

具体地，分档收集机构61还包括第一导轨机构613和第二导轨机构614，第一导轨机构613固定在支撑平台3上，第一导轨机构613包括分档导轨和滑动设置在分档导轨上的第一分档滑块，第一分档滑块可沿X轴向移动，第一分档滑块上设置分档基座615，分档基座615上设置此第二导轨机构614，第二导轨机构614包括两个相互平行的分档丝杆6141，分档丝杆6141的一端通过丝杆座安装在分档基座615上，另一端连接移动电机6142，每个分档丝杆6141上均设置第二分档滑块6143，两个第二分档滑块6143分别连接在分档架611的相对的两侧，第二分档滑块6143可沿Y轴向移动。

控制器分别与第一导轨机构613和第二导轨机构614电连接，实现自动控制。

在利用表面检测装置5检测完陶瓷基片7的表面缺陷后，如果陶瓷基片7的产品合格，则按照预先设定的尺寸等级进行分档(合格尺寸范围内的产品根据实际应用需求可分为n档)，然后把分档后的陶瓷基片7通过收集口421放入对应档位的料兜13中。由图可以看到在表面检测装置5的右边放置了两列共n个料兜13，分别用于装载n个尺寸档位的陶瓷基片7，这两列料兜13在控制器的控制下可沿XY向水平移动，使分档后的陶瓷基片7对应尺寸档位的料兜13可移动到收集口421正下方，以收集分档后的陶瓷基片7。另外，收集口421正下方的料兜13底部也安装有一个顶出机构23，用于把料兜13里的陶瓷基片7向上顶出至收集口421以下固定位置，收集口421设置有传感器用于探测陶瓷基片7是否被顶出到规定的位置，当上述传感器检测到陶瓷基片7已被顶出至规定位置时，吸盘则把分档后的陶瓷基片7放进收集口421，然后料兜13的底部的顶出机构23向下移出料兜13。

本实用新型实施例还提供一种自动分选设备的分选方法，将待分选的陶瓷基片7层叠在料兜13内，取料装置1的抓取机构15将料兜13抓取并输送至分片装置2，分片装置2对层叠的陶瓷基片7进行逐一分离，面向处理装置4的吸盘42将分离后的陶瓷基片7搬运至面向平台431的检测位432进行面向检测，面向检测后的陶瓷基片7通过吸盘42搬运至翻面位433和旋转位434，选择性进行翻面和旋转调整，使输送至表面检测装置5的陶瓷基片7的检测面71均朝向正确，然后再通过吸盘42将陶瓷基片7输送至表面检测装置5进行表面质量及尺寸的检测，检测后合格陶瓷基片7由吸盘42搬运至出料装置6，不合格陶瓷基片7被吸盘42搬运至回收位。

优选地，可以在回收位设置回收箱等结构，便于收集有缺陷的陶瓷基片7，进而便于后续处理。

具体地，分选方法包括如下步骤：

步骤S100、将带有层叠好的陶瓷基片7的料兜13逐个放置在取料装置1的卡槽12内，控制器控制取料装置1的抓取机构15移动至设定坐标，抓取机构15将此坐标对应的卡槽12内的料兜13抓取后移动至分片装置2的分片卡座22上；

步骤S200、分片卡座22的安装口221对准分片口212后，切换传感器25将检测到的位置信号传输给控制器，控制器控制切换驱动件停止工作，同时控制顶出机构23的顶出杆231上移，顶出杆231端部的调节座233将推动料兜13内层叠的陶瓷基片7逐片上移，直至最上层的陶瓷基片7的上表面抵住错开推杆213的抵压端面2131，此时由于调节座233与顶出座232之间是通过弹簧234连接，水平的抵压端面2131调整最上层的陶瓷基片7的水平度，当错开传感器26检测到分片口212处有陶瓷基片7外凸后，错开传感器26将信号传输给控制器，控制器控制错开电机27工作，错开电机27驱动错开丝杆29转动，错开丝杆29转动带动错开推杆213水平移动，推离端面2132推动最上层的陶瓷基片7分离，然后顶出机构23不断重复顶出操作，错开推杆213不断重复推出分离的动作，使此料兜13内的所有陶瓷基片7均被推出(此处相关传感器检测全部陶瓷基片7是否被完全推出)，控制器再控制切换驱动件工作，以推动分片卡座22在切换导轨24上移动实现位置切换，进而重复上述步骤；

步骤S300、空出来的料兜13通过手动或者取料装置1的抓取机构15取出，然后再将装满陶瓷基片7的料兜13放入此安装口221，重复步骤S200；

步骤S400、分离开的陶瓷基片7将通过面向处理装置4的第一吸盘座410上的吸盘42逐个输送至检测位432进行检测，检测位432的第一相机44拍摄检测位432处的陶瓷基片7的相片后将相片传输给控制器，控制器通过预存的陶瓷基片7的朝向正确的检测面71的图片与相片进行自动比对后得出面向结果，然后判定出陶瓷基片7的检测面71是否朝向正确，若是，则控制器控制第二吸盘座411的吸盘42将陶瓷基片7移送至翻面位433，翻面位433处的翻转卡爪452不操作，第三吸盘座412再将陶瓷基片7移送至旋转位434，同样旋转位434处不进行旋转调整，最后再通过第四吸盘座413上的吸盘42将陶瓷基片7移送至表面检测装置5进行表面质量及尺寸的检测，若否，则控制器控制翻面位433的翻转机构45和旋转位434的旋转调位机构46分别进行对应的翻面和旋转操作，然后吸盘42再将调整后的陶瓷基片7输送至表面检测装置5进行表面质量及尺寸的检测，五个吸盘座上的吸盘42同时动作，使搬运、检测、翻转、旋转动作持续不间断；

步骤S500、表面检测装置5的透光板52上放置有陶瓷基片7时，首先第一光源55开启，第二光源54关闭，拍摄正面图片，图片通过第二相机533传输给控制器，控制器再控制第二光源54开启，第一光源55关闭，第二相机533拍摄陶瓷基片7的轮廓图片，图片再次被传输给控制器，与控制器内预先设定的尺寸参数进行比对，控制器进行判断出陶瓷基片7的尺寸是否合格，如果合格属于什么尺寸档位，并同时利用拍摄到的正面图片进行表面缺陷检测，如果有任何缺陷，则被判定为不合格品，则会被移送至第二回收位9，如果合格，将被输送至分档收集机构61的对应档位的料兜13内，进行堆叠；

步骤S600、分档收集机构61内的料兜13收集满后，控制器将控制暂存机构62的抓取机构15抓取料兜13，并移动至对应坐标的卡槽12内暂存。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种表面检测装置，其特征在于，包括：

检测平台，所述检测平台上开设有透光孔，所述透光孔处安装有用于承载产品的透光板；

表面检测支架，设置在检测平台的一侧，所述表面检测支架上设置有第一安装板，所述第一安装板安装有第二相机，所述第二相机的一侧间隔设置有第一光源；

第二光源，设置在所述检测平台的下方，所述第二光源与所述透光板正对；

控制器，其与所述第一光源、所述第二光源和所述第二相机电连接，所述第一光源和所述第二光源择一开启。

2.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述透光板为工业蓝宝石板。

3.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述透光板与所述检测平台可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的表面检测装置，其特征在于，所述透光板上开设有固定孔，所述检测平台上开设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述固定孔旋拧至所述螺纹孔内。

5.根据权利要求3所述的表面检测装置，其特征在于，所述检测平台上开设有容纳槽，所述容纳槽的槽底开设所述透光孔，所述透光板通过粘接剂或者紧固螺钉固定在所述容纳槽的槽底。

6.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述透光孔和所述透光板的尺寸均大于所述产品的尺寸。

7.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述第一光源环设在所述第二相机的外周。

8.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述第二光源发射的光为平行光。

9.根据权利要求1至8任一项所述的表面检测装置，其特征在于，所述第二光源的镜头为双远心工业成像镜头。

10.根据权利要求1至8任一项所述的表面检测装置，其特征在于，所述表面检测支架包括竖直设置的支架板，所述第一安装板固定在所述支架板的一侧，所述第一安装板的下方设置有与所述支架板固定连接的第二安装板，所述第二光源设置在所述第二安装板上。

Images