CN212845071U - 键帽检测装置和键帽检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种键帽检测装置和键帽检测设备，键帽检测装置包括承载台、光罩组件以及摄像装置；承载台设有支架，承载台用于承载待检测键帽；光罩组件包括安装板、面光源以及侧光源，安装板和面光源设于支架，安装板开设有通光孔；面光源位于安装板的上方，面光源在安装板上的正投影遮蔽通光孔；面光源开设有采集孔；侧光源设于安装板背向面光源的一侧，并环绕通光孔设置；侧光源在承载台上的正投影环绕待检测键帽；摄像装置设于支架，并位于采集孔的上方，摄像装置用于采集待检测键帽的图像。本实用新型提出的键帽检测装置能够对键帽进行自动检测。

Description

键帽检测装置和键帽检测设备

技术领域

本实用新型涉及键盘检测设备技术领域，特别涉及一种键帽检测装置和键帽检测设备。

背景技术

键盘的键帽在出厂时需要进行外观缺陷和印刷字符缺陷等检测，目前键盘检测主要采用人工检测方式，人工检测方式效率低，主观性强；而且键盘上的键帽数量比较多，人工检测很容易产生视觉疲劳，增加了漏检的风险；同时检测员疲劳时也更容易忽视键帽上微弱的外观缺陷。如此一来，就容易导致出场的键帽中夹杂大量的不良品，影响键帽和键盘的出货质量。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种键帽检测装置和键帽检测设备，旨在实现键帽的高效和准确检测。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种键帽检测装置，应用于键帽检测设备，所述键帽检测装置包括：

承载台，所述承载台设有支架，所述承载台用于承载待检测键帽；

光罩组件，所述光罩组件包括安装板、面光源以及侧光源，所述安装板和所述面光源设于所述支架，所述安装板开设有通光孔；所述面光源位于所述安装板的上方，所述面光源在所述安装板上的正投影遮蔽所述通光孔；所述面光源开设有采集孔；所述侧光源设于所述安装板背向所述面光源的一侧，并环绕所述通光孔设置；所述侧光源在所述承载台上的正投影环绕所述待检测键帽；

摄像装置，所述摄像装置设于所述支架，并位于所述采集孔的上方，所述摄像装置用于采集所述待检测键帽的图像。

在本实用新型的一实施例中，所述面光源包括底板、第一漫射板以及多个第一点光源；

所述第一漫射板设于所述底板面向所述安装板的一侧，多个所述第一点光源设于所述第一漫射板的外周缘；

所述采集孔贯穿所述底板和所述第一漫射板。

在本实用新型的一实施例中，所述侧光源包括间隔设置的多个条光源，每一所述条光源包括安装座、第二漫射板以及多个第二点光源；

所述安装座与所述安装板连接，所述第二漫射板设于所述安装座面向所述待检测键帽的一侧，并与所述安装座围合形成容置腔，多个所述第二点光源设置于所述容置腔内。

在本实用新型的一实施例中，所述安装座包括基板以及两个连接板；

两个所述连接板分别与所述基板的两端转动连接，所述连接板远离所述基板的一端与所述安装板活动连接；

所述第二漫射板设于所述基板面向所述待检测键帽的一侧，并与所述基板围合形成所述容置腔。

在本实用新型的一实施例中，所述连接板开设有间隔设置的支点孔和弧形孔；

每一所述条光源还包括多个第一调节螺钉，两个所述第一调节螺钉分别穿过一所述连接板的支点孔和弧形孔与一所述基板螺接。

在本实用新型的一实施例中，所述安装板对应每一所述连接板开设有一条形孔；

每一所述条光源还包括多个第二调节螺钉，每一所述第二调节螺钉穿过一所述条形孔与一所述连接板螺接。

在本实用新型的一实施例中，所述摄像装置包括支架、工业相机和镜头；

所述工业相机设于所述支架，并位于所述面光源的上方；

所述镜头可拆卸地设于所述工业相机面向所述面光源的一侧，并位于所述面光源与所述工业相机之间，所述镜头与所述采集孔和所述通光孔同轴设置。

在本实用新型的一实施例中，所述镜头的焦距大于等于16mm小于等于 25mm；

且/或，所述通光孔的孔径大于所述镜头的直径。

此外，本实用新型还提出一种键帽检测设备，包括：

上述的键帽检测装置；和

键盘，所述键盘设有间隔设置的多个所述待检测键帽，所述键盘可活动地设于所述键帽检测装置的承载台，并位于所述键帽检测装置的侧光源内侧。

在本实用新型的一实施例中，所述键帽检测设备还包括承载治具；

所述承载治具可活动地设于所述承载台，所述承载治具背向所述承载台的一侧设有定位槽，所述键盘容纳并限位于所述定位槽内。

本实用新型技术方案中的键帽检测装置包括承载台、光源组件以及摄像装置，其中承载台承载有待检测键帽；光源组件包括安装板、面光源以及侧光源，所述安装板和所述面光源设于所述支架，所述安装板开设有通光孔；所述面光源位于所述安装板的上方，所述面光源在所述安装板上的正投影遮蔽所述通光孔；所述面光源开设有采集孔；所述侧光源设于所述安装板背向所述面光源的一侧，并环绕所述通光孔设置；所述侧光源在所述承载台上的正投影环绕所述待检测键帽；摄像装置设于所述支架，并位于采集孔的正上方。以此，面光源可对待检测键帽的上表面进行打光，侧光源可对待检测键帽的侧面进行打光，通过使摄像装置可获取待检测键帽各个部位的图像，通过对图像信息进行识别可检测到待检测键帽的外在缺陷，实现待检测键帽的高效和准确检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型键帽检测装置的结构图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中侧光源和安装板的结构图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/刻”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种键帽检测装置，用于检测键盘4的外观缺陷和印刷缺陷。

在本实用新型实施例中，如图1所示，该键帽检测装置包括承载台1、光罩组件2以及摄像装置3；其中承载台1设有支架(图未示)，承载台1用于承载待检测键帽41；光罩组件2包括安装板21、面光源22以及侧光源23，安装板21和面光源22设于支架，安装板21开设有通光孔211；面光源22位于安装板21的上方，面光源22在所述安装板21上的正投影遮蔽通光孔211；面光源22开设有采集孔221；侧光源23设于安装板21背向面光源22的一侧，并环绕通光孔211设置；侧光源23在承载台1上的正投影环绕待检测键帽41；摄像装置3设于支架，并位于采集孔221的上方，摄像装置3用于采集待检测键帽41的图像。

在本实施例中，承载台1用于承载和定位待检测键帽41，承载台1上可承载有多个待检测键帽41，以便于批量待检测键帽41的检测。比如，承载台 1上可设置有多个间隔设置的凹槽，每一待检测键帽41容纳并限位于每一凹槽内，以此实现承载台1对多个待检测键帽41的承载和定位。

支架用于安装固定安装板、面光源等，支架可设置于承载台的上表面，其材质可以为金属或金属合金，以使支架具有较高的结构强度，对安装板、面光源以及侧光源进行稳定可靠的支撑。

面光源22用于对待检测键帽41上表面打光，以便于摄像装置3采集待检测键帽41上表面的图像。具体地，面光源22面向待检测键帽41的一侧为出光面，面光源22发出的光可垂直照射于待检测键帽41上表面，以使待检测键帽41的上表面被照亮，待检测键帽41上表面反射的光通过采集孔221 进入摄像装置3内，以使摄像装置3采集到待检测键帽41上表面的清晰图像。

侧光源23用于对待检测键帽41的外周面进行打光，以便于摄像装置3 能够采集带检测键帽41外周面的图像。具体地，侧光源23可呈环形设置，待检测键帽41位于侧光源23在承载台1上的正投影的内侧，侧光源23面向待检测键帽41的一侧为出光面，侧光源23发出的光照射于待检测键帽41的外周面，以使待检测键帽41的外周面被照亮，待检测键帽41外周面反射的光通过采集孔221进入摄像装置3内，以使摄像装置3采集到待检测键帽41 外周面的清晰图像。

本键帽检测装置的一种使用方式如下：

将待检测键帽41置于承载台1并固定，将摄像装置3与一图像处理装置连接，该图像处理装置用于处理摄像装置3采集的图像，以分析得出待检测键帽41存在的缺陷问题。之后，点亮侧光源23，关闭面光源22，摄像装置3 获取待检测键帽41的第一图像，该第一图像主要反应待检测键帽41外周面的外观状态，通过图像处理装置对该第一图像进行处理分析，可得知待检测键帽41是否存在凹凸不平、划痕、不同侧面有高度落差、有油污、有指纹等缺陷。然后，关闭侧光源23、点亮面光源22，图像处理装置获取待检测键帽 41的第二图像，该第二图像主要反应待检测键帽41上表面的外观状态，通过图像处理装置对该第二图像进行处理分析，可得知可得知待检测键帽41是否存在字符缺失、字符偏位、字符错误等缺陷。值得指出的是，上述本键帽检测装置的使用方式仅作为示例性说明，旨在解释说明本键帽检测装置的工作过程和原理，而不代表本键帽检测装置仅此一种工作或使用方式。另外，上述图像处理装置可以为工业计算机等，其对图像的处理分析过程可通过相应的软件程序完成。

本实施例技术方案的面光源22可对待检测键帽41的上表面进行打光，侧光源23可对待检测键帽41的侧面进行打光，通过使摄像装置3可获取待检测键帽41各个部位的图像，通过对图像信息进行识别可检测到待检测键帽 41的外在缺陷，实现待检测键帽41的高效和准确检测。

在本实用新型的一实施例中，如图1所示，面光源22包括底板(图未示)、第一漫射板(图未示)以及多个第一点光源(图未示)；第一漫射板设于底板面向安装板21的一侧，多个第一点光源设于第一漫射板的外周缘；采集孔 221贯穿底板和第一漫射板。

在本实施例中，底板用于安装固定第一漫射板，底板的材质可为金属材质，以使底板具有较高的结构强度，且有利于第一漫射板的散热。

第一漫射板用于传导多个第一点光源发出的光，且使光能够均匀照射于待检测键帽41表面。第一漫射板可为塑料介质，该塑料介质表面设有磨砂纹路，以使多个第一点光源发出的光能够在塑料介质的磨砂表面发生漫反射，而向待检测键帽41均匀出光。

采集孔221用于供光通过，采集孔221可为圆形孔，采集孔221贯穿第一漫射板的下表面和底板的上表面。

第一点光源用于发出光，第一点光源可为LED灯灯珠，多个LED灯灯珠可均匀设置于第一漫射板，以使第一漫射板的各个部位的受光均匀，保证第一漫射板向待检测键帽41出光时，待检测键帽41各个部位受光的均匀性和受光强度的一致性。

在本实用新型的一实施例中，结合图1和图3所示，侧光源23包括间隔设置的多个条光源24，每一条光源24包括安装座241、第二漫射板242以及多个第二点光源243；安装座241与安装板21连接，第二漫射板242设于安装座241面向待检测键帽41的一侧，并与安装座241围合形成容置腔，多个第二点光源243设置于容置腔内。

在本实施例中，条光源24用于给待检测键帽41打光，条光源24整体呈长条形设置，以使条光源24发出的光能够覆盖较大的区域，如此便可同时对多个待检测键帽41进行打光。

安装板21用于安装固定第二漫射板242，安装板21的材质可以为金属材质，以便于第二漫射板242和多个第二点光源243的散热。

第二漫射板242用于传导多个第二点光源243发出的光，且使光能够均匀照射于待检测键帽41表面。第二漫射板242可为塑料介质，该塑料介质表面设有磨砂纹路，以使多个第二点光源243发出的光能够在塑料介质的磨砂表面发生漫反射，而向待检测键帽41均匀出光。

多个第二点光源243可在容置腔内均匀分布，比如呈阵列式分布，多个第二点光源243可设置于基板2411面向第二漫射板242的一侧，多个第二点光源243发出的光通过第二漫射板242后均匀照射于待检测键帽41，以便于摄像装置3对待检测键帽41进行图像采集。其中，第二点光源可以为LED 灯灯珠灯，此处不做限定。

在本实用新型的一实施例中，结合图1和图3所示，安装座241包括基板2411以及两个连接板2412；两个连接板2412分别与基板2411的两端转动连接，连接板2412远离基板2411的一端与安装板21活动连接；第二漫射板 242设于基板2411面向待检测键41的一侧，并与基板2411围合形成容置腔。

在本实施例中，一基板2411位于两个连接板2412之间，并可与两个连接板2412通过孔轴连接等方式可转动连接。连接板2412用于安装固定第二漫射板242，第二漫射板242可通过粘接、插接、卡接等方式与连接板2412 连接，此处不做限定。基板2411和连接板2412可为金属材质，以使多个第二点光源243设于基板2411时，多个第二点光源243工作时产生的热量可传导至基板2411、连接板2412以及安装板21，如此实现多个第二点光源243 的散热。

在本实用新型的一实施例中，结合图1和图2所示，连接板2412开设有间隔设置的支点孔241a和弧形孔241b；每一条光源24还包括多个第一调节螺钉244，两个第一调节螺钉244分别穿过一连接板2412的支点孔241a和弧形孔241b与一基板2411螺接。

在本实施例中，支点孔241a可为圆形通孔，弧形孔241b可位于支点孔 241a的上方或下方，插入弧形孔241b的第一调节螺钉244拧松后，第一调节螺钉244可沿弧形孔241b移动，此时基板2411以支点孔241a为支点转动，基板2411带动多个第二点光源243和第二漫射板242同步移动，使整个条光源24的出光角度改变，从而使条光源24发出的光照射在待检测键帽41的不同部位或照射在不同的待检测键帽41上，进而可实现多个待检测键帽41的多角度打光，有利于采集到多个待检测键帽41多部位的清晰图像。

在本实用新型的一实施例中，结合图1和图3所示，安装板21对应每一连接板2412开设有一条形孔212；每一条光源24还包括多个第二调节螺钉 245，每一第二调节螺钉245穿过一条形孔212与一连接板2412螺接。

在本实施例中，每一条光源24包括两个安装板21，每一安装板21与一第二调节螺钉245连接，第二调节螺钉245的钉帽和连接板2412分别位于安装板21的上下两侧，每一第二调节螺钉245穿过一条形孔212。以此，对于一个条光源24而言，通过拧松与该条光源24连接的各第二调节螺钉245，可使各第二调节螺钉245沿条形孔212移动，第二调节螺钉245可带动连接板 2412、基板2411、第二点光源243以及第二漫射板242移动；在拧紧各第二调节螺钉245时，该条光源24被固定于安装板21；如此就可调节条光源24 在安装板21上的位置，也可以调节不同的条光源24之间的相对位置。以此，可通过调整各条光源24的位置，实现待检测键帽41的更好的打光效果，有利于提升摄像装置3采集到的待检测键帽41的图像的清晰度，进而提升对键帽41缺陷的检测效率和检测准确性。

在本实用新型的一实施例中，如图1所示，摄像装置3包括工业相机31 和镜头32；工业相机31设于支架，并位于面光源22的上方；镜头32可拆卸地设于工业相机31面向面光源22的一侧，并位于面光源22与工业相机31 之间，镜头32与采集孔221和通光孔211同轴设置。

在本实施例中，支架还用于安装和支撑工业相机31，支架的材质可以为金属材质，以使支架具有较高的结构强度，增强支架的支撑能力和支撑稳定性。

工业相机31用于拍摄图像，镜头32用于工业相机31的清晰成像，镜头 32和工业相机31之间可采用螺纹连接方式进行连接，以使工业相机31和镜头32之间具有高度的同轴性，提升工业相机31最终采集的到的图像的质量，同时也便于镜头32的拆卸和更换。镜头32与采集孔221和通光孔211同轴设置，能够保证工业相机31的采光光路足够正直，从而有利于提升工业相机 31最终采集的到的图像的质量。

在本实用新型的一实施例中，如图1所示，镜头32的焦距大于等于16mm 小于等于25mm；且/或，通光孔211的孔径大于镜头32的直径。

在本实施例中，镜头32为变焦镜头且镜头32的焦距大于等于16mm小于等于25mm，有利于缩减本键帽检测装置的体积，并且工业相机31可通过镜头32在体积较小的待检测键帽41上较为方便地聚焦，并实现待检测键帽 41表面清晰的图像采集。

通光口的孔径大于镜头32的直径，可使通光口与镜头32同轴设置时，安装板21不会遮挡镜头32采光，保证工业相机31通过镜头32能采集到待检测键帽41清晰而完整的图像。

此外，本实用新型还提出一种键帽检测设备，如图1所示，该键帽检测设备包括上述实施例中的键帽检测装置和键盘4，键盘4设有间隔设置的多个待检测键帽41，键盘4可活动地设于上述键帽检测装置的承载台1，并位于上述键帽检测装置的侧光源23内侧。

在本实施例中，多个待检测键帽41安装于键盘4之后，与键盘4一起送入侧光源23内侧进行检测。键盘4作为多个待检测键帽41的载体，能够对多个待检测键帽41进行定位，防止多个待检测键帽41在外界气流、机器振动等因素影响下移动，而导致摄像装置3难以准确采集待检测键帽41图像。

该键帽检测装置的具体结构参照上述实施例，由于本键帽检测设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实用新型的一实施例中，如图1所示，键帽检测设备还包括承载治具(图未示)；承载治具可活动地设于承载台1，承载治具背向承载台1的一侧设有定位槽，键盘4容纳并限位于定位槽内。

在本实施例中，承载治具用于承载和保护键盘4，承载治具开设有定位槽，键盘4设置于定位槽内，键盘4不易在移动时与本键帽检测设备的其它零部件碰撞而损坏。定位槽槽壁可设有弹性层，以键盘4位于限位槽内时，与弹性层抵接，通过弹性层的设置可对键盘4进行更好地防刮损保护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种键帽检测装置，应用于键帽检测设备，其特征在于，所述键帽检测装置包括：

承载台，所述承载台设有支架，所述承载台用于承载待检测键帽；

光罩组件，所述光罩组件包括安装板、面光源以及侧光源，所述安装板和所述面光源设于所述支架，所述安装板开设有通光孔；所述面光源位于所述安装板的上方，所述面光源在所述安装板上的正投影遮蔽所述通光孔；所述面光源开设有采集孔；所述侧光源设于所述安装板背向所述面光源的一侧，并环绕所述通光孔设置；所述侧光源在所述承载台上的正投影环绕所述待检测键帽；

摄像装置，所述摄像装置设于所述支架，并位于所述采集孔的上方，所述摄像装置用于采集所述待检测键帽的图像。

2.如权利要求1所述的键帽检测装置，其特征在于，所述面光源包括底板、第一漫射板以及多个第一点光源；

所述第一漫射板设于所述底板面向所述安装板的一侧，多个所述第一点光源设于所述第一漫射板的外周缘；

所述采集孔贯穿所述底板和所述第一漫射板。

3.如权利要求1所述的键帽检测装置，其特征在于，所述侧光源包括间隔设置的多个条光源，每一所述条光源包括安装座、第二漫射板以及多个第二点光源；

所述安装座与所述安装板连接，所述第二漫射板设于所述安装座面向所述待检测键帽的一侧，并与所述安装座围合形成容置腔，多个所述第二点光源设置于所述容置腔内。

4.如权利要求3所述的键帽检测装置，其特征在于，所述安装座包括基板以及两个连接板；

两个所述连接板分别与所述基板的两端转动连接，所述连接板远离所述基板的一端与所述安装板活动连接；

所述第二漫射板设于所述基板面向所述待检测键帽的一侧，并与所述基板围合形成所述容置腔。

5.如权利要求4所述的键帽检测装置，其特征在于，所述连接板开设有间隔设置的支点孔和弧形孔；

每一所述条光源还包括多个第一调节螺钉，两个所述第一调节螺钉分别穿过一所述连接板的支点孔和弧形孔与一所述基板螺接。

6.如权利要求4所述的键帽检测装置，其特征在于，所述安装板对应每一所述连接板开设有一条形孔；

每一所述条光源还包括多个第二调节螺钉，每一所述第二调节螺钉穿过一所述条形孔与一所述连接板螺接。

7.如权利要求1所述的键帽检测装置，其特征在于，所述摄像装置包括工业相机和镜头；

所述工业相机设于所述支架，并位于所述面光源的上方；

所述镜头可拆卸地设于所述工业相机面向所述面光源的一侧，并位于所述面光源与所述工业相机之间，所述镜头与所述采集孔和所述通光孔同轴设置。

8.如权利要求7所述的键帽检测装置，其特征在于，所述镜头的焦距大于等于16mm小于等于25mm；

且/或，所述通光孔的孔径大于所述镜头的直径。

9.一种键帽检测设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的键帽检测装置；和

键盘，所述键盘设有间隔设置的多个所述待检测键帽，所述键盘可活动地设于所述键帽检测装置的承载台，并位于所述键帽检测装置的侧光源内侧。

10.如权利要求9所述的键帽检测设备，其特征在于，所述键帽检测设备还包括承载治具；

所述承载治具可活动地设于所述承载台，所述承载治具背向所述承载台的一侧设有定位槽，所述键盘容纳并限位于所述定位槽内。

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