CN211741100U - Aoi检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种AOI检测装置，适用于工件的缺陷检测，该AOI检测装置包括机架组件、承载台和信息采集机构，所述信息采集机构设置于所述机架组件，而可沿所述工件的第一侧边进行图像信息采集；所述承载台设置于所述机架组件，而包括用以设置所述工件且可转动的承载单元，所述承载单元可带动所述工件转动，使所述信息采集机构可对所述工件的第一转角进行图像信息采集。上述方案能够解决目前的AOI检测装置存在的生产成本过高、多摄像头导致的空间布局受限的问题。

Description

AOI检测装置

技术领域

本实用新型涉及AOI检测技术领域，尤其涉及一种AOI检测装置。

背景技术

AOI(自动光学检测)是基于光学原理对工件的外观缺陷进行检测的设备。在检测过程中，通过摄像头自动扫描工件，采集图像，再通过将图像的数据与数据库中的合格参数进行比较，经过图像处理，检测出工件上的缺陷，最后通过显示器或自动标志把缺陷显示或标示出来，供后续的流程修整。

目前，为了确保对工件的全部侧边和转角进行检测，AOI检测装置的信息采集机构通常包括多个摄像头，以从不同的角度对工件进行图像采集。如此情况下，会使得AOI检测装置生产成本过高，同时多摄像头会导致空间布局受限，容易磕碰到工件。

实用新型内容

本实用新型公开一种AOI检测装置，以解决目前的AOI检测装置存在的生产成本过高、多摄像头导致的空间布局受限的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供一种AOI检测装置，其包括机架组件、承载台和信息采集机构，所述信息采集机构设置于所述机架组件，而可沿所述工件的第一侧边进行图像信息采集；所述承载台设置于所述机架组件，而包括用以设置所述工件且可转动的承载单元，所述承载单元可带动所述工件转动，使所述信息采集机构可对所述工件的第一转角进行图像信息采集。

可选的，所述信息采集机构可移动地设置于所述机架组件，而可沿所述工件的所述第一侧边移动以进行图像信息采集。

可选的，在所述工件的所述第一侧边和所述第一转角中，所述信息采集机构沿至少一者采集多个节点的图像信息。

可选的，所述承载单元带动所述工件转动45°，使所述信息采集机构对所述工件的所述第一转角进行图像信息采集。

可选的，于所述信息采集机构对所述工件的所述第一转角进行图像信息采集之后，所述承载单元可再带动所述工件转动，使所述信息采集机构可对所述工件的第二侧边进行图像信息采集。

可选的，所述承载单元分别带动所述工件转动45°，使所述信息采集机构分别对所述工件的所述第一转角及所述第二侧边进行图像信息采集。

可选的，所述信息采集机构沿所述工件的所述第二侧边移动以进行图像信息采集。

可选的，所述信息采集机构包括对所述工件投射角度不同且交替使用的多个光源。

本实用新型提供一种AOI检测装置，其包括承载台和信息采集机构，所述信息采集机构可沿工件的第一侧边移动以对所述第一侧边进行图像信息采集；所述承载台包括用以设置所述工件且可转动的承载单元，所述承载单元可带动所述工件转动，使所述信息采集机构可对所述工件的第一转角进行图像信息采集。

本实用新型提供一种AOI检测装置，其包括承载台和信息采集机构，所述信息采集机构可沿工件的第一侧边移动以对所述第一侧边进行图像信息采集；所述承载台包括用以设置所述工件且可转动的承载单元，所述承载单元可带动所述工件转动45°，使所述信息采集机构可对所述工件的第一转角进行图像信息采集。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型公开的AOI检测装置，信息采集机构能够对工件的侧边进行图像信息采集，同时通过承载单元可以实现对工件的转动，进而使得信息采集机构能够对工件的转角进行图像信息采集。

相较于现有技术的AOI检测装置，本实用新型公开的AOI检测装置通过承载台上的承载单元和信息采集机构的配合使用，无疑能够全面地完成对工件的侧边和转角的图像信息采集，同时该AOI检测装置只需设置一个信息采集机构，既优化了空间布局，又简化了整体结构，节约了制造成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的AOI检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的承载台和信息采集机构的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的采集工件的第一侧边信息的原理示意图；

图4为本实用新型实施例公开的采集工件的第一转角信息的原理示意图；

图5为本实用新型实施例公开的采集工件的第二侧边信息的原理示意图；

图6为本实用新型实施例公开的采集工件的第二转角信息的原理示意图；

图7为本实用新型实施例公开的承载台的结构示意图；

图8为本实用新型实施例公开的承载台在安装有工件时的结构示意图；

图9为为本实用新型实施例公开的信息采集机构的部分结构示意图；

附图标记说明：

100-机架组件、110-第一导轨、

200-承载台、210-第一支架、220-承载单元、221-承靠面、230-驱动单元、 231-驱动马达、232-带传动组件、232a-第一传动轮、232b-第二传动轮、232c- 传动带、240-吸附单元、241-气体流道、

300-信息采集机构、310-信息采集组件、311-第二支架、312-摄像模组、320-Z 向滑动单元、330-Y向滑动单元、331-第二导轨、340-X向滑动单元、350-光源模组、351-光源本体、351a-第一子光源、351b-第二子光源、352-光源支撑架、

400-转运机构、500-工件、600-输送线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

请参考图1和图2，本实用新型实施例公开一种AOI检测装置，适用于检测工件500的缺陷。

AOI检测装置又名AOI光学自动检测装置，其是基于光学原理对工件的缺陷进行检测的设备。在检测过程中，通过摄像头自动扫描工件，采集图像，再通过将图像的数据与数据库中的合格参数进行比较，经过图像处理，检测出工件上的缺陷，最后通过显示器或自动标志把缺陷显示或标示出来，供后续的流程修整。

通常情况下，AOI检测装置用于电路板制造过程中的缺陷检测，主要包括电路板刷锡后贴片前、电路板贴片后回流焊前、电路板回流焊或波峰焊后的检测。随着AOI检测技术的开拓和发展，其也可以应用于电子设备屏幕(例如 2.5D水滴屏)、电子设备壳件(例如手机外壳)等。

在本实施例中，AOI检测装置可以包括机架组件100、承载台200和信息采集机构300。

其中，机架组件100是AOI检测装置的基础构件，其为包括承载台200 和信息采集机构300在内的其他构件提供了安装支撑基础。机架组件100通常包括有安装基板，承载台200和信息采集机构300均设置于安装基板上。当然，本实施例未限定机架组件100的设置必要性，AOI检测装置可以不包括机架组件100。

承载台200既是工件500的支撑安装平台，也是信息采集机构300的工作平台。工件500的生产线可以包括输送线600，输送线600将不同生产环节的工件500进行传递输送。该AOI检测装置还可以包括转运机构400，转运机构 400通常可移动地设置于机架组件100上，转运机构400可以对工件500进行转移，并将工件500上料至承载台200上，或者将工件500从承载台200上下料。通常情况下，转运机构400与输送线600配合使用，上料时转运机构400需要从输送线600上获取工件500，下料时转运机构400会把已检测完毕的工件500转移至输送线600上。

当然，本实施例未对AOI检测装置的具体构成做出限制，其可以不包括有转运机构400，通过手动对工件500进行转移、上料以及下料也可。同时，该 AOI检测装置也能够应用于没有输送线600的生产线中。

信息采集机构300，用于采集获取工件500的信息图像，信息采集机构300 和承载台200配合使用。信息采集机构300可沿工件500的第一侧边进行图像信息采集，应理解的是，信息采集机构300通常是通过与工件500产生相对运动来实现对第一侧边的图像信息采集。

在可选的方案中，信息采集机构300可移动地设置于机架组件100，即是指信息采集机构300可以在机架组件100上发生相对移动。通过移动信息采集机构300，使其移动至对应承载台200的工位上(通常在承载台200的上方，但本实施例对其不做限制)，信息采集机构300的信息采集区域落在承载台200 上。当然，本实施例未限制信息采集机构300与工件500的具体相对运动关系，例如信息采集机构300可固定设置于机架组件100上，而承载台200可移动地设置于机架组件100，通过移动承载台200，来实现工件500与信息采集机构300的相对运动。

需要说明的是，工件500的第一侧边指的是工件500的侧边之一，并未特指是哪一个侧边；信息采集区域即是指信息采集机构300能够获取图像信息的区域，如后文所述的摄像模组312，信息采集区域即指摄像模组312的拍摄区域。

进一步的，承载台200包括用以设置工件500且可转动的承载单元220。结合前述，工件500即是安装固定在承载台200的承载单元220上。应理解的是，由于工件500被安装固定在承载单元220上，当承载单元220转动时，工件500也随承载单元220进行转动，如此就可以将工件500的第一转角移动至信息采集机构300的信息采集区域，使得信息采集机构300对工件的第一转角进行图像信息采集。

需要说明的是，工件500的第一转角指的是工件500的转角之一，并未特指是哪一个转角。

由此，通过信息采集机构300与承载单元220的配合使用，就可以将工件 500不同的待检部位(侧边与转角)展示在信息采集区域。

应理解的是，在本实施例中，承载单元220的转动轨迹与信息采集机构300 的移动轨迹相交。应理解的是，承载单元220的转动轨迹即是指工件500的转动轨迹，信息采集机构300的移动轨迹即是指信息采集区域的移动轨迹，整体而言，工件500会被信息采集区域所覆盖，更为具体的，即是工件500的待检部位被信息采集区域所覆盖。

下面以方形的电子设备屏幕的检测过程为例：

S101、将工件500安装固定在承载台200上，移动信息采集机构300至对应承载台200的工位；

S102、移动信息采集机构300，使信息采集区域沿工件500的第一侧边(本例中即工件500的短边)进行信息采集(如图3所示)；承载单元220转动45°，以带动工件500转动45°，信息采集机构300对工件500的第一转角进行信息采集(如图4所示)；承载单元220转动45°，以带动工件500转动45°，同时移动信息采集机构300，使信息采集区域移动至工件500的第二侧边(本例中即工件500的长边)，并沿工件500的第二侧边进行信息采集(如图5所示)；承载单元220转动45°，以带动工件500转动45°，信息采集机构300对工件500的第二转角进行信息采集(如图6所示)；重复上述同样的操作，对工件500剩下的两个侧边和两个转角进行信息采集；

S103、从承载台200上取下工件500，转移至后续生产环节。

需要说明的是，基于信息采集机构300的移动速度，以及其信息采集频率，可以在工件500的侧边和转角上形成多个信息采集节点，当然，本实施例对侧边和转角上的信息采集节点的具体数量不做限制。根据实际图像信息的密度要求，可以相应增减信息采集节点。例如在图3～图6中，第一侧边的信息采集节点为5个，第二侧边的信息采集节点为10个，第一转角和第二转角的信息采集节点均为1个，如此整个工件500需要采集34个节点的图像信息。

当然，不同工件500具有不同的形状，因此需要适应性调整承载单元220 的转动角度以及信息采集机构300的移动轨迹。

由上述说明可知，本实用新型实施例公开的AOI检测装置，信息采集机构能够对工件的侧边进行图像信息采集，同时通过承载单元220可以实现对工件 500的转动，进而使得信息采集机构能够对工件的转角进行图像信息采集。

相较于现有技术的AOI检测装置，本实用新型实施例公开的AOI检测装置通过承载台200上的承载单元220和信息采集机构300的配合使用，无疑能够全面地完成对工件500的侧边和转角的图像信息采集，同时该AOI检测装置只需设置一个信息采集机构300，既优化了空间布局，又简化了整体结构，节约了制造成本。

请参考图7和图8：

在本实施例中，承载台200的具体结构类型可以有多种。在一种具体的实施方式中，承载台200可以包括第一支架210、承载单元220和驱动单元230，承载单元220和驱动单元230均安装于第一支架210，承载单元220具有承靠面221，驱动单元230驱动承载单元220转动。

具体而言，第一支架210固定设置于机架组件100上，而是承载台200的基础构件，其为承载单元220和驱动单元230提供了安装支撑基础。承载单元 220适用于安装固定工件500，更具体的，工件500安装固定于承靠面221上。通过驱动单元230能够驱动承载单元220转动，进而能够带动工件500转动。

当然，本实施例未限制驱动单元230的具体类型。可选的方案中，驱动单元230可以包括驱动马达231和带传动组件232，带传动组件232包括第一传动轮232a、第二传动轮232b和传动带232c，第一传动轮232a与驱动马达231 的输出端固定相连，第二传动轮232b通过传动带232c与第一传动轮232a传动相连，承载单元220与第二传动轮232b固定相连。

在具体的工作过程中，驱动马达231驱动第一传动轮232a转动，第一传动轮232a通过传动带232c同步带动第二传动轮232b，进而通过第二传动轮 232b带动承载单元220转动。通常情况下，第二传动轮232b通过连杆、联轴器等与承载单元220实现连接。

进一步的，第二传动轮232b的半径可以大于第一传动轮232a的半径。应理解的是，由于第一传动轮232a和第二传动轮232b的轮缘处的线速度相等，即等于传动带232c的运行速度，当第二传动轮232b的半径大于第一传动轮 232a的半径时，第二传动轮232b的角速度会小于第一传动轮232a的角速度，因此就导致第二传动轮232b的转速小于第一传动轮232a的转速，进而实现了减速效果。如此设置下，能够更便于精准调节承载单元220的转速。

承载台200需要具备对工件500的固定功能，以避免在转动工件500的过程中工件500从承载台200上脱落。基于此，承载台200还可以包括吸附单元 240和负压单元(图未示出)，吸附单元240安装于承靠面221，且吸附单元240 内部形成有气体流道241，负压单元与气体流道241相连。

在具体的工作过程中，当工件500放置于承靠面221上后，启动负压单元，将吸附单元240的气体流道241内的空气抽出，使得气体流道241处于负压状态，进而在承靠面221处产生吸附力，以固定住工件500。

其中，负压单元可以包括真空发生器(附图中未示出)。真空发生器通常通过连接管件与气体流道241的气体出口进行连接。真空发生器举例来说可以为真空帮浦，本实施例不限制真空发生器的具体类型。

如前所述，AOI检测装置通常应用于电路板、2.5D水滴屏或手机壳件等易损的工件，因此将工件500安装固定于承载单元220上时，容易碰伤工件500。基于此，吸附单元240可以为柔性结构件，如此，当工件500被吸附时，在工件500与吸附单元240之间会产生相互作用，而吸附单元240会发生适应性变形而被压缩，避免了对工件500造成损坏。

在具体的实施方式中，吸附单元240可为泡棉结构件，本实施例对吸附单元240的具体材料不做限制。

在参考图1和图9：

在本实施例中，信息采集机构300的具体结构类型可以有多种。在一种具体的实施方式中，信息采集机构300可以包括信息采集组件310、Z向滑动单元320(示于图1)、Y向滑动单元330(示于图1)和X向滑动单元340(示于图1)，Z向滑动单元320与信息采集组件310相连、以驱动信息采集组件 310在Z轴方向上移动，Y向滑动单元330与Z向滑动单元320相连、以驱动信息采集组件310在Y轴方向上移动，X向滑动单元340与Y向滑动单元330 相连、以驱动信息采集组件310在X轴方向上移动。

应理解的是，信息采集机构300的移动即是指信息采集组件310的移动。信息采集组件310在空间上的自由移动，可拆解为X轴、Y轴和Z轴上方向上的运动。

在一些具体的实施方式中，以Z向滑动单元320为例，其可主要包括与信息采集组件310固定相连的滑座、供滑座滑动设置的导轨、带动滑座沿Z向滑动的丝杆(图未示出)、以及带动丝杆转动的伺服电机(图未示出)，由于此类XYZ 三轴机构为常见设计，故不就细节详述。

同样的，本实施例未限制Z向滑动单元320、Y向滑动单元330和X向滑动单元340的具体类型，例如它们还可以为液压伸缩件、连杆驱动机构等。

为了优化Y向滑动单元330在X轴方向上的移动稳定性和流畅度，在可选的方案中，机架组件100可以包括第一导轨110(示于图1)，第一导轨110 沿X轴方向延伸，Y向滑动单元330的一端与X向滑动单元340的输出端相连、且Y向滑动单元330的另一端滑动配合于第一导轨110。

为了优化Z向滑动单元320在Y轴方向上的移动稳定性和流畅度，在可选的方案中，Y向滑动单元330上设置有第二导轨331(示于图1)，第二导轨 331沿Y轴方向延伸，当Y向滑动单元330驱动Z向滑动单元320在Y轴方向上移动时，Z向滑动单元320可以在第二导轨331上滑动。

在本实施例中，未限制信息采集组件310的具体类型。在可选的方案中，信息采集组件310可以包括第二支架311和摄像模组312，摄像模组312安装于第二支架311上，第二支架311与Z向滑动单元320的滑座相连。

应理解的是，摄像模组312适用于对工件500进行信息采集，具体而言即是通过对工件500进行拍照摄像获取信息图像，在使用时，摄像模组312朝向承载台上的工件500。通常情况下，摄像模组312可选为CCD相机模组，但本实施例对摄像模组312的具体类型不做限制。

为了优化信息采集组件310获取的信息图像，在可选的方案中，信息采集机构300还可以包括光源模组350，光源模组350安装于第二支架311上。具体而言，在使用时，光源模组350朝向承载台200，光线投射至工件500上，之后光线由工件500反射到摄像模组312中，相较于仅仅基于自然光，能够增加由工件500反射的光线量，因此能够使得工件500的信息图像更为清晰。

进一步的，光源模组350可以包括光源本体351和光源支撑架352，光源本体351安装于光源支撑架352上。如此设置下，有利于光源模组350的组装和拆卸。光源支撑架352通常与第二支架311转动相连，通过转动光源支撑架352，即可实现对其上光源本体351的转动，进而调整光源本体351朝向工件 500的光线入射角度。

通常情况下，为了优化工件500各处的显示亮度，信息采集机构300包括对工件500投射角度不同且交替使用的多个光源，具体的，即光源模组350包括多个光源本体351，如此能够避免单一光源本体351光线传播中的阴影对信息图像的负面影响。

在一种具体的实施方式中，光源本体351可以包括第一子光源351a和第二子光源351b，第一子光源351a和第二子光源351b分别位于承载台200上方的第一位置和第二位置；其中，第一位置高于第二位置。通常情况下，第一子光源351a的投射角度较高，适用于对工件500的凹面缺陷进行检测；第二子光源351b的投射角度较低，适用于对工件500的凸面缺陷进行检测。为了获取最完善的图像信息，通常需要交替使用第一子光源351a和第二子光源351b 进行信息采集；结合前述的一种实施方式中，工件500需要进行34个节点的信息采集，则在分别使用第一子光源351a和第二子光源351b时，则共计需要采集68个图像信息。

在本实施例中，未限制光源支撑架352的具体数量。光源模组350还可以包括备用光源支撑架，备用光源支撑架上可以加装第三子光源。通过转动备用光源支撑架，可以调整第三子光源的位置和照射角度，使得第三子光源可以对工件500的被检测弧面区域进行补光，进而使得光源模组350的出射光线能够投射在工件500的弧面区域，确保光源模组350能够完全覆盖待检部位。

基于前述的AOI检测装置，本实用新型实施例还公开一种检测系统，其包括如前述的AOI检测装置。

在该检测系统中，可以包括多个AOI检测装置，多个AOI检测装置可以设置在生产线的多个位置，进而可以达到在不同位置对工件500的特定缺陷进行检测，也可以多次的全面检测。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种AOI检测装置，适用于工件(500)的缺陷检测，其特征在于，包括：

机架组件(100)；

信息采集机构(300)，所述信息采集机构(300)设置于所述机架组件(100)，而可沿所述工件(500)的第一侧边进行图像信息采集；及

承载台(200)，所述承载台(200)设置于所述机架组件(100)，而包括用以设置所述工件(500)且可转动的承载单元(220)，所述承载单元(220)可带动所述工件(500)转动，使所述信息采集机构(300)可对所述工件(500)的第一转角进行图像信息采集。

2.根据权利要求1所述的AOI检测装置，其特征在于，所述信息采集机构(300)可移动地设置于所述机架组件(100)，而可沿所述工件(500)的所述第一侧边移动以进行图像信息采集。

3.根据权利要求1或2所述的AOI检测装置，其特征在于，在所述工件(500)的所述第一侧边和所述第一转角中，所述信息采集机构(300)沿至少一者采集多个节点的图像信息。

4.根据权利要求1或2所述的AOI检测装置，其特征在于，所述承载单元(220)带动所述工件(500)转动45°，使所述信息采集机构(300)对所述工件(500)的所述第一转角进行图像信息采集。

5.根据权利要求1或2所述的AOI检测装置，其特征在于，于所述信息采集机构(300)对所述工件(500)的所述第一转角进行图像信息采集之后，所述承载单元(220)可再带动所述工件(500)转动，使所述信息采集机构(300)可对所述工件(500)的第二侧边进行图像信息采集。

6.根据权利要求5所述的AOI检测装置，其特征在于，所述承载单元(220)分别带动所述工件(500)转动45°，使所述信息采集机构(300)分别对所述工件(500)的所述第一转角及所述第二侧边进行图像信息采集。

7.根据权利要求6所述的AOI检测装置，其特征在于，所述信息采集机构(300)沿所述工件(500)的所述第二侧边移动以进行图像信息采集。

8.根据权利要求1或2所述的AOI检测装置，其特征在于，所述信息采集机构(300)包括对所述工件(500)投射角度不同且交替使用的多个光源。

9.一种AOI检测装置，其特征在于，包括：

信息采集机构(300)，所述信息采集机构(300)可沿工件(500)的第一侧边移动以对所述第一侧边进行图像信息采集；及

承载台(200)，所述承载台(200)包括用以设置所述工件(500)且可转动的承载单元(220)，所述承载单元(220)可带动所述工件(500)转动，使所述信息采集机构(300)可对所述工件(500)的第一转角进行图像信息采集。

10.一种AOI检测装置，其特征在于，包括：

信息采集机构(300)，所述信息采集机构(300)可沿工件(500)的第一侧边移动以对所述第一侧边进行图像信息采集；及

承载台(200)，所述承载台(200)包括用以设置所述工件(500)且可转动的承载单元(220)，所述承载单元(220)可带动所述工件(500)转动45°，使所述信息采集机构(300)可对所述工件(500)的第一转角进行图像信息采集。

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