CN217033688U - 一种板材光学检测平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板材光学检测平台，可应用于板材的表面质量检测中；该板材光学检测平台包括框体和相机，框体连接转轴可以翻转，相机通过X向运动机构、Y向运动机构安装于所述框体上；所述框体为中空结构，其内侧周向设有若干用于夹持产品的夹持件；所述X向运动机构、Y向运动机构和转轴分别设有用于监测X向位移、Y向位移、翻转角度的X向监测单元、Y向监测单元和角度监测单元。本实用新型的板材光学检测平台可对目视检测缺陷位置进行相机复检，并对表面缺陷的具体位置进行坐标定位，便于缺陷修复及对缺陷源头的追踪分析，提高检测的便捷性和准确性，提高了检测效率。

Description

一种板材光学检测平台

技术领域

本实用新型属于表面光学检测技术领域，尤其涉及一种板材光学检测平台。

背景技术

目前市场对于产品质量的要求越来越严格，因此在制造过程中需要从不同角度对产品进行检测以剔除不合格品，并针对不合格产品的缺陷进行分析研究以改进生产工艺，提高产品质量和合格率，对于制造产品的模具类中间制品，也通过表面品质检查以确保最终产品质量。基于上述目的的产品缺陷检测广泛应用于各行各业，不仅是对外观要求高的工艺品、显示面板、金属掩模版的检测，还是通过外观检测发现组装、焊接问题的产品检测。

在现有技术中，随着工业相机的不断发展，外观自动化检测得到了迅猛发展，目视检测却被忽视，但在实际中，对于肉眼能过观察到的缺陷，目视检测仍然是现场检测最快捷的方法，缺点在于，现有目视检测中不能精确对缺陷位置进行定位，这样在分析缺陷源头中无法提供有效信息。同时，在目视检测中对缺陷的细节不易观察，若进行相机复检则更精确，比起全自动检测能够有效提高效率。

因此，有必要提供一种能够同时适应人工目视检测和自动检测并对表面缺陷位置进行定位的板材光学检测平台。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种同时适应人工目视检测和自动检测并对表面缺陷位置进行定位的板材光学检测平台，通过目视初检、相机复检进行双重检测，提高检测效率和精度。

为实现上述实用新型全部或部分目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种板材光学检测平台，包括框体和相机，所述相机在X向运动机构、Y向运动机构的驱动下对产品表面进行光学检测，所述X向运动机构安装于所述框体上，所述Y向运动机构连接所述X向运动机构并由X向运动机构带动进行X向运动，所述相机连接所述Y向运动机构并由Y向运动机构带动进行Y向运动；所述框体为中空结构，其内侧周向设有若干用于夹持产品的夹持件，所述框体至少一端通过转轴连接于安装座上，所述转轴转动带动所述框体翻转；所述X向运动机构、Y向运动机构分别设有用于监测X向位移、Y向位移的X向监测单元、Y向监测单元，用于表征产品表面缺陷的位置坐标信息，所述转轴上设有监测转轴转动角度的角度监测单元，用于监测所述框体是否翻转至所需检测角度。

工作时，通过夹持件将产品夹持固定在框体中部，对产品表面进行目视检测，在检测过程中可以推动框体使框体以转轴为中心转动，以调节观察角度，此时角度监测单元能够反馈检测角度。当发现产品表面某处存在缺陷时，使相机在X向运动机构、Y向运动机构的驱动下针对缺陷位置进行复检。此时，X向监测单元、Y向监测单元可以对缺陷的位置信息进行定位，便于缺陷修复及对缺陷源头的追踪分析。其中X向运动机构、Y向运动机构以及转轴的转动可以由电机、气缸等驱动单元自动驱动，也可以为手动。

在一个可能的实施例中，所述X向运动机构、Y向运动机构为带传动机构，所述X向监测单元和Y向监测单元为第一旋转编码器，所述第一旋转编码器分别安装于所述带传动机构的主动轮上。当带传动机构运动时，第一旋转编码器将主动轮转动的角度转换成相应的电脉冲以数字量输出，从而精确地计算出缺陷位置坐标。

在另一个可能的实施例中，所述X向运动机构、Y向运动机构为线性滑轨，所述X向监测单元、Y向监测单元为位移传感器，所述位移传感器分别安装于所述线性滑轨上，以具体位移量来计算出缺陷位置坐标。

所述角度监测单元为第二旋转编码器，所述第二旋转编码器安装于所述转轴上，第二旋转编码器将转轴转动的角度转换成相应的电脉冲以数字量输出，以表征检测时的检测角度，保证产品在特定角度下进行检测。

所述夹持件包括夹钳和压钳，所述夹钳在所述框体内周壁两两正对设置多组。从产品的正对两边对产品进行夹持，可以在转轴的转动作用下对产品的正面和背面均进行检测，同时在对需要外部光源环境下检测的产品，不影响在产品下方提供光源；所述压钳包括安装座和压板，所述安装座沿X向滑动连接于所述框体内周壁，所述压板可转动设于所述安装座上，在放置产品前，首先将压板转动至产品放置位置外侧，待产品放置到框体内之后，再旋转压板使其位于产品表面上方，在产品翻转时提供支撑力。

其中至少一组正对的所述夹钳通过横梁沿X向滑动连接于所述框体内周壁，可以调节对产品的夹持位置，以适应不同尺寸的待检产品。

所述框体相邻的两条边上设有靠位块，位于所述框体X方向上的所述靠位块滑动安装于所述框体内周壁，当放置产品后，相邻的两条边与所述靠位块相接触。其中相邻两边的交点作为整个位置坐标原点，避免了后续找原点动作。

位于所述框体X方向上的另外一边滑动连接若干挡块，所述挡块由柔性材料制成，且顶部直径大于底部直径，在产品翻转过程中夹紧产品。安装产品时，首先将产品一边抵于挡块直径小的部分，然后放下产品另一边，此时，另一边与靠位块相接触。检测完成后取出产品时，首先取出产品与靠位块相接触的一边，再取出与挡块相抵的一边。挡块的设置便于产品的放置和取出，在翻转过程中起到阻挡产品滑脱的作用。

所述X向运动机构上设有手动摇轮，旋转所述手动摇轮驱动X运动机构（30）直线运动，从而实现相机在X向的移动；所述手动摇轮上设有把手，推拉拖动把手使得整个X向运动机构沿Y向运动，实现相机的Y向直线运动。

所述转轴上设有用于制动转轴转动的磁粉制动器，所述磁粉制动器与制动踏板电连接，当需要翻转所述框体时通过制动踏板对所述转轴进行解锁，便于对翻转进行控制，防止框体在自重下随意转动。在工作状态下，磁粉制动器对转轴制动，防止翻转，在需要翻转时，人工通过踏板对磁粉制动器进行解锁，手动通过翻转拉手调节产品角度。在自动检测中，可通过控制器自动解锁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为通过将框体设置为可转动结构，并在框体上设置具有X、Y向运动机构的相机，能够对板材进行目视检测及自动检测，可对目视检测缺陷位置进行相机复检，并对表面缺陷的具体位置进行坐标定位，便于缺陷修复及对缺陷源头的追踪分析，提高检测的便捷性和准确性，提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本实用新型板材光学检测平台的结构示意图；

图2为图1中板材光学检测平台的俯视图；

图3为图1中板材光学检测平台在夹持产品状态下的示意图。

附图标记：10-框体，11-安装座，12-磁粉制动器，13-断电制动器，14-编码器，15-翻转拉手，20-相机，21-龙门架，30-X向运动机构，31-手动摇轮，40-Y向运动机构，51-夹钳，52-压钳，53-靠位块，54-挡块，55-柔性垫块，60-线轨，61-横梁，100-小尺寸掩模版，200-大尺寸掩模版。

具体实施方式

下面将对本实用新型具体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。

实施例一：

以掩模版的表面检测为例，对本实用新型的板材光学检测平台进行详细说明。

结合图1至图3所示的板材光学检测平台，包括框体10和相机20，相机20在X向运动机构30、Y向运动机构40的驱动下对掩模版表面进行光学检测，X向运动机构30安装于框体10上，Y向运动机构40连接X向运动机构30并由X向运动机构30带动进行X向运动，相机20连接Y向运动机构40并由Y向运动机构40带动进行Y向运动。框体10为中空结构，其内侧周向设有用于夹持掩模版的夹持件。掩模版在检测时通过夹持件连接在框体10内。框体10至少一端通过转轴连接于安装座11上，在本实施例中为两端连接，在其他实施例中也可以仅一端连接，形成悬臂结构。所述转轴转动带动框体10翻转，在所述转轴上设有用于监测转轴转动角度的角度监测单元。在本实施例中，角度监测单元为第二旋转编码器14，安装于所述转轴上。

工作时，通过夹持件将掩模版固定在框体10中部，对掩模版表面进行目视检测，在检测过程中可以推动框体10使框体10以转轴为中心转动，以调节观察角度，当发现掩模版表面某处存在缺陷时，使相机在X向运动机构30、Y向运动机构40驱动下针对缺陷位置进行复检。此时，X向运动机构30、Y向运动机构40上的X向监测单元、Y向监测单元对缺陷的位置信息进行定位，便于缺陷修复及对缺陷源头的追踪分析。

在框体10上设有沿X向运动的龙门架21，相机20在龙门架21上沿Y向运动。具体的，在本实施例中，框体10两侧设有X向运动机构30，为带传动机构，龙门架21底部两端固定在X向运动机构30的皮带上，实现X向运动；在龙门架21的横梁上设有Y向运动机构40，也为带传动机构，相机20固定在Y向运动机构40的皮带上。X向监测单元、Y向监测单元均为第一旋转编码器（图中未示出），第一旋转编码器安装于带传动机构的主动轮上。

在另外可能的实施例中，X向运动机构30 、Y向运动机构40可以为线性滑轨，此时X向监测单元、Y向监测单元可以为位移传感器，安装于线性滑轨上即可。总之，X向运动机构30 、Y向运动机构40可以是任何直线运动机构，X向监测单元、Y向监测单元相应选择合适的位置监测仪器，达到反馈位置坐标的作用即可。

如图1和图2所示，所述夹持件包括夹钳51和压钳52，夹钳51在框体10内周壁两两正对设置多组，在本实施例中为两组，对掩模版的四个角进行夹持固定，正对的一组夹钳51通过横梁61连接，其中一侧的横梁61固定于框体10内周壁，另一侧的横梁61通过线轨60活动安装，可以根据掩模版尺寸根据夹持位置认为调节。在另外的实施例中夹钳51的数量可以按需布置。压钳52设于框体10的一边上，位于夹钳51之间，压钳52包括安装座和压板，安装座沿X向滑动连接于框体10内周壁，所述压板可转动设于所述安装座上，在放置掩模版后旋转压板至掩模版正上方，对掩模版进行支撑，防止滑落。

在框体10相邻两边设有靠位块53，位于框体10 X方向上的靠位块53滑动安装于框体10内周壁，当放置掩模版后，掩模版相邻边与靠位块53相接触，靠位块53可以为圆柱体，也可以为方块。位于框体10 X方向上的另外一边设有若干挡块54，在本实施例中为2个，挡块54连接于安装板上，所述安装板滑动安装于框体10内周壁，挡块54由柔性材料制成，且顶部直径大于底部直径，在翻转过程中夹紧掩模版。安装掩模版时，首先将掩模版一边抵于挡块54直径小的部分，然后放下掩模版另一边，此时，另一边与靠位块53相接触。检测完成后取出掩模版时，首先取出掩模版与靠位块53相接触的一边，再取出与挡块54相抵的一边。

如图1和图2所示，在框体10上与掩模版相接触的位置设有柔性垫块55，掩模版放置于柔性垫块55上，防止掩模版在放置过程中受到碰撞。

如图2所示，在所述转轴上设有磁粉制动器12和断电制动器13，磁粉制动器12与制动踏板电连接。断电制动器13在断电情况下对转轴进行锁固，防止转轴转动。磁粉制动器12在正常工作情况下对转轴进行锁固，当需要转动时，人员通过制动踏板对磁粉制动器12进行解锁。

如图3所示，较小尺寸掩模版100和较大尺寸掩模版200的安装示意，根据需要调节夹钳51、压钳52的位置即可，调节方便简单。

实施例二：

与实施例一不同的是，在本实施例中，X向运动机构30、Y向运动机构40和转轴均由人工控制，其中X向运动机构30的主动轮上设有手动摇轮31，当X向运动机构30为带传动机构时，手动摇轮31与带传动机构的主动轮连接；当X向运动机构30为线性滑轨时，手动摇轮31与线性滑轨内的转轴连接。手动摇轮31上设有把手，通过把手使手动摇轮31旋转驱动相机20的X向运动，通过拖动把手移动驱动相机20的Y向运动。在X向运动机构30、Y向运动机构40上均设有锁止机构，当手动使相机20到达目的位置后，利用锁止机构进行锁止，防止在检测过程中发生移动，影响定位精度。在框体10上设有翻转拉手15，通过翻转拉手15对框体10施以向上或向下的力，使框体10绕所述转轴翻转。

以上对本实用新型所提供的板材光学检测平台进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种板材光学检测平台，包括框体（10）和相机（20），所述相机（20）在X向运动机构（30）、Y向运动机构（40）的驱动下对产品表面进行光学检测，所述X向运动机构（30）安装于所述框体（10）上，所述Y向运动机构（40）连接所述X向运动机构（30）并由X向运动机构（30）带动进行X向运动，所述相机（20）连接所述Y向运动机构（40）并由Y向运动机构（40）带动进行Y向运动；其特征在于，所述框体（10）为中空结构，其内侧周向设有若干用于夹持产品的夹持件，所述框体（10）至少一端通过转轴连接于安装座（11）上，所述转轴转动带动所述框体（10）翻转；所述X向运动机构（30）、Y向运动机构（40）分别设有用于监测X向位移、Y向位移的X向监测单元、Y向监测单元，用于表征产品表面缺陷的位置坐标信息，所述转轴上设有监测转轴转动角度的角度监测单元，用于监测所述框体（10）是否翻转至所需检测角度。

2.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述X向运动机构（30）、Y向运动机构（40）为带传动机构，所述X向监测单元和Y向监测单元为第一旋转编码器，所述第一旋转编码器分别安装于所述带传动机构的主动轮上。

3.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述X向运动机构（30）、Y向运动机构（40）为线性滑轨，所述X向监测单元、Y向监测单元为位移传感器，所述位移传感器分别安装于所述线性滑轨上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述角度监测单元为第二旋转编码器（14），所述第二旋转编码器（14）安装于所述转轴上。

5.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述夹持件包括夹钳（51）和压钳（52），所述夹钳（51）在所述框体（10）内周壁两两正对设置多组，所述压钳（52）包括安装座和压板，所述安装座沿X向滑动连接于所述框体（10）内周壁，所述压板可转动设于所述安装座上。

6.根据权利要求5所述的板材光学检测平台，其特征在于，其中至少一组正对的所述夹钳（51）通过横梁（61）沿X向滑动连接于所述框体（10）内周壁。

7.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述框体（10）相邻的两条边上设有靠位块（53），位于所述框体（10）X方向上的所述靠位块（53）滑动安装于所述框体（10）内周壁，当放置产品后，相邻的两条边与所述靠位块（53）相接触。

8.根据权利要求7所述的板材光学检测平台，其特征在于，位于所述框体（10）X方向上的另外一边滑动连接若干挡块（54），所述挡块（54）由柔性材料制成，且顶部直径大于底部直径，在产品翻转过程中夹紧产品。

9.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述X向运动机构（30）上设有手动摇轮（31），旋转所述手动摇轮（31）驱动所述X向运动机构（30）直线运动；所述手动摇轮（31）上设有把手，推拉所述把手驱动所述Y向运动机构（40）直线运动。

10.根据权利要求1所述的板材光学检测平台，其特征在于，所述转轴上设有用于制动转轴转动的磁粉制动器（12），所述磁粉制动器（12）与制动踏板电连接，当需要翻转所述框体（10）时通过制动踏板对所述转轴进行解锁。

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