CN220776393U - 一种上下视觉对位贴装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种上下视觉对位贴装设备，涉及自动化测试设备技术领域，解决现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量的技术问题。该设备包括取料机构、调节机构、相机模组和载物台；相机模组设置在取料机构、载物台之间；相机模组内设置有直角棱镜，通过直角棱镜能够同时获取载物台上的第一待装配物料，及取料机构上的第二待装配物料的图像；调节机构与相机模组固定连接；调节机构能够调节相机模组的位置。本实用新型将相机模组设置在取料机构和载物台之间，使相机模组与取料机构、载物台之间无遮挡，拍摄视野不被遮挡，并通过设置的直角棱镜能够同时获取上方和下方的图像。

Description

一种上下视觉对位贴装设备

技术领域

本实用新型涉及自动化测试设备技术领域，尤其涉及一种上下视觉对位贴装设备。

背景技术

在电子产品加工过程中，有许多小物件(例如电子元器件、微小机械零部件及小标签)需要贴装在对应的位置上，往往是批量生产作业。贴装精度的高低将直接关系到产品的性能和制造成本。通常对电子元器件、微小机械零部件等体积小的器件进行贴装时，对于贴装位置、平行度等都有严格要求，对位置精度要求极高，需要采用顶部视觉拍照，对待贴装物件进行视觉定位。

现有贴装设备进行视觉定位时，通过找准下零件上的Mark点后，调整上零件位置来进行精确对位，对于大部分零部件组装，都是从上方夹持或者真空吸取来转运物料，其上方机械结构可能会遮挡下零件上的相应Mark点，导致视觉相机无法进行精确视觉定位，在实际使用中存在一定局限性，容易影响贴装效果，并且单相机视觉定位的效果不佳，对机械定位要求较高，贴装效果不佳，影响产品质量。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种上下视觉对位贴装设备，以解决现有技术中存在的现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种上下视觉对位贴装设备，包括取料机构、调节机构、相机模组和载物台；所述相机模组设置在所述取料机构、载物台之间；所述相机模组内设置有直角棱镜，通过所述直角棱镜能够同时获取所述载物台上的第一待装配物料，及所述取料机构上的第二待装配物料的图像；所述调节机构与所述相机模组固定连接；所述调节机构能够调节所述相机模组的位置。

优选的，所述相机模组包括光路结构、镜头结构和相机结构；所述光路结构、镜头结构和所述相机结构依次相连；

所述光路结构包括上光路、下光路和直角棱镜；所述上光路、下光路相互对应设置，处于同一竖直方向上；所述直角棱镜设置在所述上光路、下光路之间；所述直角棱镜横截面的斜边处于所述上光路、下光路的竖直方向上。

优选的，所述相机模组位于拍摄位置时，所述上光路设置在所述取料机构的正下方，能够获取所述取料机构上的所述第二待装配物料的反射光线；所述下光路设置在所述载物台的正上方，能够获取所述载物台上的所述第一待装配物料的反射光线；所述上光路、下光路获取的反射光线通过所述直角棱镜横截面的直角边反射到所述镜头结构、相机结构上。

优选的，所述调节机构包括Y轴运动组件；所述Y轴运动组件包括Y1轴运动结构、Y2轴运动结构和Y3轴运动结构；所述Y1轴运动结构、Y2轴运动结构和所述Y3轴运动结构依次活动连接。

优选的，所述相机模组固定在所述Y3轴运动结构上；所述Y2轴运动结构能够带动所述Y3轴运动结构进行Y轴方向的运动，并带动所述相机模组同步运动，在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩。

优选的，所述Y3轴运动结构能够带动所述相机模组上的所述镜头结构、相机结构进行移动，调节所述镜头结构的长度，对所述光路结构进行对焦。

优选的，所述调节机构还包括X轴运动组件、Z轴运动组件和Tz轴运动组件；所述Y轴运动组件活动连接在所述X轴运动组件上；所述Z轴运动组件固定连接在所述Y轴运动组件上；所述Tz轴运动组件活动连接在所述Z轴运动组件上；

所述X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件和所述Tz轴运动组件均包括驱动件、减速器和丝杆。

优选的，所述取料机构固定在所述调节机构上；所述调节机构能调所述取料机构的位置，并带动所述取料机构上的所述第二待装配物料进行移动，将所述第二待装配物料与所述第一待装配物料进行对位；

所述取料机构包括吸嘴、压力传感器和弹片；所述吸嘴、压力传感器和所述弹片依次固定连接；所述吸嘴用于吸取所述第二待装配物料；所述压力传感器用于检测所述取料机构取料、贴装时产生的压力；所述弹片用于缓冲所述取料机构取料、贴装时产生的压力。

优选的，所述载物台上还设置有贴装质量检测结构；所述贴装质量检测结构包括视觉相机、镜头件和光路件；所述视觉相机、镜头件和所述光路件依次固定连接；所述镜头件上设置有所述光路件的一端设置在所述载物台内；所述光路件内设置有直角反射镜；所述载物台上设置有透明材质的固定台；所述固定台与所述光路件相互对应设置；所述视觉相机通过所述直角反射镜能够获取所述固定台上装配后的物料的图像。

优选的，还包括标定片座和底座；所述标定片座、调节机构和所述载物台均固定在所述底座上；所述标定片座上固定有上下对齐的所述第一待装配物料、第二待装配物料。

实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

本实用新型将相机模组设置在取料机构和载物台之间，使相机模组与取料机构、载物台之间无遮挡，拍摄视野不被遮挡，并通过设置的直角棱镜能够同时获取上方和下方的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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获得其他的附图，附图中：

图1是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的第一结构示意图；

图2是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的第二结构示意图；

图3是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的相机模组和Y3轴运动结构的爆炸图；

图4是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的载物台爆炸图；

图5是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的载物台结构示意图；

图6是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的Tz轴运动组件和取料机构的结构示意图；

图7是本实用新型上下视觉对位贴装设备实施例的相机模组获取的光线路径及图像的示意图。

图中：1、取料机构；11、吸嘴；12、压力传感器；13、弹片；2、调节机构；21、Y轴运动组件；211、Y1轴运动结构；212、Y2轴运动结构；213、Y3轴运动结构；22、X轴运动组件；23、Z轴运动组件；24、Tz轴运动组件；25、驱动件；26、减速器；27、丝杆；3、相机模组；31、光路结构；311、上光路；312、下光路；313、直角棱镜；32、镜头结构；33、相机结构；4、载物台；41、贴装质量检测结构；411、视觉相机；412、镜头件；413、光路件；414、直角反射镜；42、固定台；5、标定片座；6、底座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、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。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。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。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种上下视觉对位贴装设备，包括取料机构1、调节机构2、相机模组3和载物台4。相机模组3设置在取料机构1、载物台4之间。相机模组3内设置有直角棱镜313，通过直角棱镜313能够同时获取载物台4上的第一待装配物料，及取料机构1上的第二待装配物料的图像。调节机构2与相机模组3固定连接，调节机构2能够调节相机模组3的位置。具体的，相机模组3和取料机构1均设置在调节机构2上，调节机构2带动取料机构1移动进行取料，取料机构1吸取第二待装配物料后，调节机构2能够带动取料机构1移动到载物台4上方。调节机构2带动相机模组3运动到拍照位置，通过取料机构1与载物台4之间的相机模组3进行拍摄，获取取料机构1上第二待装配物料和载物台4上固定的第一待装配物料的图像，通过图像分析，调整取料机构1，使第二待装配物料与第一待装配物料进行精准对位。调节机构2带动相机模组3回到初始位置，调节机构2带动取料机构1向下运动，将第二待装配物料贴装到第一待装配物料上。

相机模组3设置在取料机构1和载物台4之间，使相机模组3获取图像时，物料与相机模组3之间没有结构遮挡，相机模组3的拍摄视角不会被遮挡，保证相机模组3能够获取到完整清晰的图像。相机模组3能够同时对第一待装配物料、第二待装配物料进行拍摄。相机模组3内设置有直角棱镜313，通过直角棱镜313的直角边能够将从上方和下方获取的图像进行反射，使横向设置的相机结构33(如图2和图3所示)能够同时获取从上方和下方获取的图像。本实用新型将相机模组3设置在取料机构1和载物台4之间，使相机模组3与取料机构1、载物台4之间无遮挡，拍摄视野不被遮挡，并通过设置直角棱镜313能够同时获取上方和下方的图像。

作为可选的实施方式，如图3所示，相机模组3包括光路结构31、镜头结构32和相机结构33，光路结构31、镜头结构32和相机结构33依次相连。

光路结构31包括上光路311、下光路312和直角棱镜313。上光路311、下光路312相互对应设置，处于同一竖直方向上。直角棱镜313设置在上光路311、下光路312之间，直角棱镜313横截面的斜边处于上光路311、下光路312的竖直方向上。具体的，镜头结构32的一端与光路结构31固定连接，镜头结构32的另一端与相机结构33固定连接。直角棱镜313的横截面为等腰直角三角形。光路结构31上的上光路311和下光路312对应设置，上光路311与下光路312连通，在同一竖直方向上。直角棱镜313设置在上光路311与下光路312之间，上光路311和下光路312上均设置有透镜，第一待装配物料和第二待装配物料上反射的光线能够穿过透镜照射到直角棱镜313上，由于直角棱镜313横截面的斜边在上光路311、下光路312的竖直方向上，使得直角棱镜313横截面上的一个直角边能够接收到通过上光路311获取到的光线，直角棱镜313横截面的另一个直角边能够接收到通过下光路312获取到的光线。由于进入上光路311和下光路312的光线均为竖直方向相互平行的光线，且直角棱镜313的横截面为直角三角形，当直角棱镜313的横截面的直角边接收到光线后，能够将竖直方向的光线反射出横向方向的光线，照射到横向设置的镜头结构32上，通过镜头结构32传送到相机结构33上。

作为可选的实施方式，如图1和图3所示，相机模组3位于拍摄位置时，上光路311设置在取料机构1的正下方，能够获取取料机构1上的第二待装配物料的反射光线；下光路312设置在载物台4的正上方，能够获取载物台4上的第一待装配物料的反射光线；上光路311、下光路312获取的反射光线通过直角棱镜313横截面的直角边反射到镜头结构32、相机结构33上。具体的，当调节结构将相机模组3调节在拍摄位置时，光路结构31的上光路311位于取料机构1的下方，相机模组3进行拍摄时，取料机构1上的第二待装配物料上反射的光线通过上光路311上的透镜照射到直角棱镜313上，通过直角棱镜313横截面的直角边反射到镜头结构32，并穿过镜头结构32到相机结构33上，从而获取第二待装配物料的图像。当调节结构将相机模组3调节在拍摄位置时，光路结构31的下光路312位于载物台4上方，相机模组3进行拍摄时，载物台4上的第一待装配物料上反射的光线通过下光路312上的透镜照射到直角棱镜313上，通过直角棱镜313横截面的直角边反射到镜头结构32，并穿过镜头结构32到相机结构33上，从而获取第一待装配物料的图像。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，调节机构2包括Y轴运动组件21，Y轴运动组件21包括Y1轴运动结构211、Y2轴运动结构212和Y3轴运动结构213。Y1轴运动结构211、Y2轴运动结构212和Y3轴运动结构213依次活动连接。具体的，调节机构2包括Y轴运动组件21，Y轴运动组件21能够带动固定在调节机构2上的相机模组3和取料机构1进行Y轴方向的运动。Y2轴运动结构212活动连接在Y1轴运动结构211上，Y3轴运动结构213活动连接在Y2轴运动结构212上，Y1轴运动结构211能够带动Y2轴运动结构212进行Y轴方向的运动，从而带动固定在Y2轴运动结构212上的Y3轴运动结构213、固定在Y3轴运动结构213上的相机模组3及固定在Y1轴运动结构211上的取料机构1进行同步运动。当Y2轴运动结构212进行运动时，能够带动Y3轴运动结构213及Y3轴运动结构213上固定的相机模组3进行Y轴方向的同步运动。

作为可选的实施方式，如图2和图3所示，相机模组3固定在Y3轴运动结构213上。Y2轴运动结构212能够带动Y3轴运动结构213进行Y轴方向的运动，并带动相机模组3同步运动，在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩。具体的，相机模组3固定在Y3轴运动结构213上，当Y2轴运动结构212运动时，能够带动活动连接在Y2轴运动结构212上Y3轴运动结构213，及固定在Y3轴运动结构213上的相机模组3同时进行Y轴方向的同步运动，从而实现相机模组3进行伸缩。相机模组3能够在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩，当相机模组3伸出时，能够移动到拍摄位置，拍摄位置为位于取料机构1和载物台4之间(即在光路结构31在取料机构1的下方，在载物台4的上方)，相机模组3能够对取料机构1上的第二待装配物料和载物台4上的第一待装配物料进行拍摄。当相机模组3缩入时，能够移动到初始位置(即移出取料机构1和载物台4之间，靠近调节机构2的位置)，使得通过获取图像，进行图像分析，实现精确对位后的第二待装配物料能够直接贴装到第一待装配物料上，不被相机模组3进行遮挡。相机模组3能够进行伸缩，可以实现拍照和装配的便利性。

作为可选的实施方式，如图3所示，Y3轴运动结构213能够带动相机模组3上的镜头结构32、相机结构33进行移动，调节镜头结构32的长度，对光路结构31进行对焦。具体的，镜头结构32为伸缩结构，能够调节镜头结构32的长度，从而调节镜头结构32内光路的长度，调节相机结构33与光路结构31之间的距离，使相机模组3在进行拍摄时，实现对焦，能够获取清晰的图像。Y3轴运动结构213进行运动时，能够带动固定在Y3轴运动结构213上的镜头结构32和相机结构33进行运动，调节镜头结构32的长度，实现相机模组3的对焦，保证相机模组3进行拍摄时，能够获取清晰的图像，从而保证对图像分析的准确性。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，调节机构2还包括X轴运动组件22、Z轴运动组件23和Tz轴运动组件24。Y轴运动组件21活动连接在X轴运动组件22上，Z轴运动组件23固定连接在Y轴运动组件21上，Tz轴运动组件24活动连接在Z轴运动组件23上。

X轴运动组件22、Y轴运动组件21、Z轴运动组件23和Tz轴运动组件24均包括驱动件25、减速器26和丝杆27。具体的，调节机构2还包括X轴运动组件22、Z轴运动组件23和Tz轴运动组件24，X轴运动组件22能够带动取料机构1进行X轴方向的运动，Z轴运动组件23能够带动取料机构1进行Z轴方向的运动，Tz轴运动组件24能够带动取料机构1进行Z轴方向的转动。X轴运动组件22、Y轴运动组件21、Z轴运动组件23和Tz轴运动组件24均包括驱动件25、减速器26和丝杆27，驱动件25、减速器26和丝杆27依次固定连接，驱动件25能够带动丝杆27进行转动，驱动件25优选为电机。优选为X轴运动组件22设置在Y轴运动组件21下方，Y轴运动组件21活动连接在X轴运动组件22的丝杆27上，通过丝杆27将旋转运动转化为直线运动，从而实现带动Y轴运动组件21、及Y轴运动组件21上连接的其他结构进行X轴方向运动。Z轴运动组件23通过支撑件固定连接在Y轴运动组件21上，Tz轴运动组件24活动连接在Z轴运动组件23的丝杆27上，通过丝杆27将旋转运动转化为直线运动，从而实现带动Tz轴运动组件24、及Tz轴运动组件24上的取料机构1进行Z轴方向的运动。取料机构1固定连接在Tz轴运动组件24的丝杆27的一端，通过驱动件25带动能够带动取料机构1进行Z轴方向的转动。由此可知，通过X轴运动组件22能够带动取料机构1进行X轴方向移动，通过Y轴运动组件21能够带动取料机构1进行Y轴方向移动，通过Z轴运动组件23能够带动取料机构1进行Z轴方向移动，通过Tz轴运动组件24能够带动取料机构1进行Z轴方向的转动，从而调节取料机构1上的第二待装配物料的位置及方向，使第二待装配物料与载物台4上的第一待装配物料进行对位，实现精确贴装。调节机构2调整第二待装配物料时，根据分析相机模组3获取的上下图像，得到两个图像的坐标差值进行调节，贴装设备上的控制结构根据具体的坐标差值对调节机构2发送不同的控制指令。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，取料机构1固定在调节机构2上。调节机构2能调取料机构1的位置，并带动取料机构1上的第二待装配物料进行移动，将第二待装配物料与第一待装配物料进行对位。

如图6所示，取料机构1包括吸嘴11、压力传感器12和弹片13，吸嘴11、压力传感器12和弹片13依次固定连接。吸嘴11用于吸取第二待装配物料。压力传感器12用于检测取料机构1取料、贴装时产生的压力。弹片13用于缓冲取料机构1取料、贴装时产生的压力。具体的，取料机构1固定连接在调节机构2上，通过调节机构2带动进行取料，并将获取第二待装配物料的取料机构1移动到载物台4上方，并根据分析相机模组3获取到的图像信息对取料机构1进行调节，从而调节第二待装配物料的位置，使第二待装配物料与第一待装配物料进行精确对位，方便将第二待装配物料精确贴装在第一待装配物料上，保证产品的生产质量。

取料机构1包括吸嘴11、压力传感器12和弹片13，吸嘴11用于吸取第二待装配物料，也可以将吸嘴11替换为抓夹，通过抓夹抓取第二待装配物料，在对第二待装配物料进行吸取和贴装时，由于取料机构1向下按压，会存在一定压力，固定在吸嘴11上的压力传感器12能够检测到取料机构1向下施加的压力，根据压力传感器12检测到的压力控制取料机构1进行运动，防止压力过大损坏待贴装的物料。压力传感器12的另一端固定连接有弹片13，通过弹片13的弹性性能，在进行取料和贴装时，取料机构1向下按压时，弹片13能够进行缓冲，使吸嘴11能够向上回弹，进行缓冲，防止压力过大对待装配物料造成损伤。

作为可选的实施方式，如图4和图5所示，载物台4上还设置有贴装质量检测结构41。贴装质量检测结构41包括视觉相机411、镜头件412和光路件413，视觉相机411、镜头件412和光路件413依次固定连接。镜头件412上设置有光路件413的一端设置在载物台4内，光路件413内设置有直角反射镜414。载物台4上设置有透明材质的固定台42，固定台42与光路件413相互对应设置。视觉相机411通过直角反射镜414能够获取固定台42上装配后的物料的图像。具体的，载物台4上设置贴装质量检测结构41，用于检测贴装效果，将不良品筛选出来，保证后续装配产品时使用贴装良好的物料。视觉相机411、镜头件412和光路件413依次固定连接形成贴装质量检测结构41，通过拍摄贴装后的物料获取图像，识别图像信息进行贴装效果检测。载物台4上设置有透明的固定台42，用于固定第一待装配物料，保证进行贴装时，第一待装配物料不发生移动，确保贴装效果。同时透明的固定台42方便设置在固定台42下方的光路件413获取固定台42上贴装后的物料的反射光线。光路件413内设置的直角反射镜414能够将光线反射到横向设置的镜头件412和视觉相机411，从而获取装配后的物料的图像。直角反射镜414横截面的两个直角边分别位于竖直方向和横向方向(横向方向为视觉相机411、镜头件412设置的方向)。

作为可选的实施方式，如图1和图2所示，还包括标定片座5和底座6，标定片座5、调节机构2和载物台4均固定在底座6上，标定片座5上固定有上下对齐的第一待装配物料、第二待装配物料。具体的，对位贴装设备还包括标定片座5和底座6，底座6用于承载标定片座5、调节机构2和载物台4。固定在标定片座5上的第一待装配物料、第二待装配物料完全对齐，用于标定作用，在对待装配物料进行取料贴装前，相机模组3对标定片座5上对齐的第一待装配物料、第二待装配物料进行拍摄，用于确定对位的坐标基准，相机模组3拍摄取料机构1上的第二待装配物料和载物台4上的第一待装配物料，获取到的图像与坐标基准进行比较分析，确定调节取料机构1上第二待装配物料的坐标差值，根据坐标差值调节第二待装配物料，使取料机构1上的第二待装配物料与载物台4上的第一待装配物料进行对位，保证待装配物料的贴装精度，提高产品质量。

实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

实施例二：

如图7所示，一种上下视觉对位贴装方法，具体步骤如下：

S100、调节机构带动取料机构获取第二待装配物料，并带动相机模组获取标定片座上的物料的坐标基准后，将取料机构移动到载物台上方；

S200、调节机构带动相机模组移动到拍摄位置并进行调焦，相机模组获取取料机构上的第二待装配物料和载物台上固定的第一待装配物料的图像；

S300、分析获取到的图像，并控制调节机构调节取料机构的位置，使第二待装配物料与第一待装配物料进行对位；

S400、调节机构带动相机模组移动到初始位置，并控制取料机构进行贴装。具体的，标定片座上固定有完全对齐的零件(即与第一待装配物料和第二待装配物料相同的零件)，调节机构能够带动取料机构进行移动，获取第二待装配物料，同时带动相机模组移动到标定片座上，获取标定片座上对齐的零件的基准图像，相机模组将获取到的基准图像信息传输给控制器，控制器获取对齐的零件的基准图像上的多个标定点，确定坐标基准，用于标定。调节机构带动取料机构取料后将获取的第二待装配物料移动到载物台上方，控制器控制调节机构的Y2轴运动结构运动，带动相机模组移动到拍摄位置(即相机模组的光路结构位于取料机构和载物台之间)，再控制Y3轴运动结构调节相机模组的焦距，然后控制器控制相机模组进行拍摄，同时获取取料机构上的第二待装配物料和载物台上的第一待装配物料的图像。

相机模组将获取到的取料机构上的第二待装配物料和载物台上的第一待装配物料的图像发送给控制器，控制器将相机模组获取到的图像与基准图像进行比较分析。通过标定座确定上视图像信息和下视图像信息中完全重合的零点坐标，O1为上视图像中的零点坐标，O2为下视图像信息中的零点坐标，并确定上视图像信息中的X轴(即O1B1)、Y轴(即O1A1)，下视图像信息中的X轴(即O2B2)、Y轴(即O2A2)，从而确定上视图像信息和下视图像信息的坐标系。通过上视图像信息的坐标系确定第二待装配物料在坐标系中的坐标为(x1，y1，r1)；通过下视图像信息的坐标系确定第一待装配物料在坐标系中的坐标为(x2，y2，r2)，根据两个待装配物料的坐标确定坐标差值(Δx，Δy，ΔR)，控制器通过坐标差值控制调节结构工作，带动取料机构进行X轴方向的移动、Y轴方向的移动和Tz轴方向的转动，使取料机构上的第二待装配物料与载物台上的第一待装配物料进行对位。

第二待装配物料与第一待装配物料进行对位后，控制器控制Y2轴运动结构带动相机模组缩回初始位置，并控制Z轴运动组件进行运动，带动取料机构进行Z轴方向的运动，实现将取料机构上的第二待装配物料贴装到载物台上的第一待装配物料上，完成第一待装配物料、第二待装配物料的精准对位贴装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种上下视觉对位贴装设备，其特征在于，包括取料机构(1)、调节机构(2)、相机模组(3)和载物台(4)；所述相机模组(3)设置在所述取料机构(1)、载物台(4)之间；所述相机模组(3)内设置有直角棱镜(313)，通过所述直角棱镜(313)能够同时获取所述载物台(4)上的第一待装配物料，及所述取料机构(1)上的第二待装配物料的图像；所述调节机构(2)与所述相机模组(3)固定连接；所述调节机构(2)能够调节所述相机模组(3)的位置。

2.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)包括光路结构(31)、镜头结构(32)和相机结构(33)；所述光路结构(31)、镜头结构(32)和所述相机结构(33)依次相连；

所述光路结构(31)包括上光路(311)、下光路(312)和直角棱镜(313)；所述上光路(311)、下光路(312)相互对应设置，处于同一竖直方向上；所述直角棱镜(313)设置在所述上光路(311)、下光路(312)之间；所述直角棱镜(313)横截面的斜边处于所述上光路(311)、下光路(312)的竖直方向上。

3.根据权利要求2所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)位于拍摄位置时，所述上光路(311)设置在所述取料机构(1)的正下方，能够获取所述取料机构(1)上的所述第二待装配物料的反射光线；所述下光路(312)设置在所述载物台(4)的正上方，能够获取所述载物台(4)上的所述第一待装配物料的反射光线；所述上光路(311)、下光路(312)获取的反射光线通过所述直角棱镜(313)横截面的直角边反射到所述镜头结构(32)、相机结构(33)上。

4.根据权利要求2所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述调节机构(2)包括Y轴运动组件(21)；所述Y轴运动组件(21)包括Y1轴运动结构(211)、Y2轴运动结构(212)和Y3轴运动结构(213)；所述Y1轴运动结构(211)、Y2轴运动结构(212)和所述Y3轴运动结构(213)依次活动连接。

5.根据权利要求4所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)固定在所述Y3轴运动结构(213)上；所述Y2轴运动结构(212)能够带动所述Y3轴运动结构(213)进行Y轴方向的运动，并带动所述相机模组(3)同步运动，在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩。

6.根据权利要求5所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述Y3轴运动结构(213)能够带动所述相机模组(3)上的所述镜头结构(32)、相机结构(33)进行移动，调节所述镜头结构(32)的长度，对所述光路结构(31)进行对焦。

7.根据权利要求4所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述调节机构(2)还包括X轴运动组件(22)、Z轴运动组件(23)和Tz轴运动组件(24)；所述Y轴运动组件(21)活动连接在所述X轴运动组件(22)上；所述Z轴运动组件(23)固定连接在所述Y轴运动组件(21)上；所述Tz轴运动组件(24)活动连接在所述Z轴运动组件(23)上；

所述X轴运动组件(22)、Y轴运动组件(21)、Z轴运动组件(23)和所述Tz轴运动组件(24)均包括驱动件(25)、减速器(26)和丝杆(27)。

8.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述取料机构(1)固定在所述调节机构(2)上；所述调节机构(2)能调所述取料机构(1)的位置，并带动所述取料机构(1)上的所述第二待装配物料进行移动，将所述第二待装配物料与所述第一待装配物料进行对位；

所述取料机构(1)包括吸嘴(11)、压力传感器(12)和弹片(13)；所述吸嘴(11)、压力传感器(12)和所述弹片(13)依次固定连接；所述吸嘴(11)用于吸取所述第二待装配物料；所述压力传感器(12)用于检测所述取料机构(1)取料、贴装时产生的压力；所述弹片(13)用于缓冲所述取料机构(1)取料、贴装时产生的压力。

9.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述载物台(4)上还设置有贴装质量检测结构(41)，所述贴装质量检测结构(41)包括视觉相机(411)、镜头件(412)和光路件(413)；所述视觉相机(411)、镜头件(412)和所述光路件(413)依次固定连接；所述镜头件(412)上设置有所述光路件(413)的一端设置在所述载物台(4)内；所述光路件(413)内设置有直角反射镜(414)；所述载物台(4)上设置有透明材质的固定台(42)；所述固定台(42)与所述光路件(413)相互对应设置；所述视觉相机(411)通过所述直角反射镜(414)能够获取所述固定台(42)上装配后的物料的图像。

10.根据权利要求1-9任一所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，还包括标定片座(5)和底座(6)；所述标定片座(5)、调节机构(2)和所述载物台(4)均固定在所述底座(6)上；所述标定片座(5)上固定有上下对齐的所述第一待装配物料、第二待装配物料。