CN221100538U - 一种双模式视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器视觉检测技术领域，公开了一种双模式视觉检测设备，包括控制机构、上料搬运机器手、卸料搬运机器手、第一治具、第二治具、基座板、以及安装在基座板上的三向视觉单元、线性移动机构，三向视觉单元包括位于检测工位后侧的后视觉检测机构、位于检测工位上方的上视觉检测机构、位于检测工位下方的下视觉检测机构。本实用新型采用多工位布局，实现分工位操作，并采用双治具设计，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求，实现了对产品三个维度的同时检测，还能兼容各种连接器及相关产品的检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品良率，并能实现将检测数值为产品品质管控提供数据分析，便于品质跟踪。

Description

一种双模式视觉检测设备

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种双模式视觉检测设备。

背景技术

在生产制造中，常需要对产品的外观进行视觉检测，以判断该产品的质量，从而区分产品合格与否。视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断，将拍摄的图像信息转变成数字信息，并传送给专用的图像处理系统，图像处理系统对这些数字信息进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来区分产品合格与否。针对目前市场上的视觉检测系统，该模式存在以下缺点：

1、功能单一，无法兼容离线和在线生产时的检测需求。

2、台面视觉检测装置为单工位布局，上料工位与检测工位重合在一个工位上，从而造成上料部位空间狭小，非常不利于产品上料至治具和从治具上取料，进而难以实现与自动生产线的衔接。

3、只能实现产品单一维度检测，每次只能检测1个检测面，单面检测完成之后再翻面检测一遍，增大了产品检测的工作量。

因此，亟需开发一种多工位布局，方便上料、检测和取料，并能实现在线或者离线情况下均能对产品进行多维度检测的视觉检测设备。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双模式视觉检测设备，通过多方面的结构改进设计，采用多工位布局，将上料、检测、卸料各工序实现分工位操作，提供独立上料位、检测位、卸料位，方便上料、检测和卸料，并采用双治具设计，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求，另处再采用三方视觉单元对产品的三个检测方向进行检测，实现了对产品上、下和后面三个维度的同时检测，还能兼容各种连接器及相关产品的检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品良率，并能实现将检测数值为产品品质管控提供数据分析，便于品质跟踪，以解决上述技术问题。

其技术方案如下：

一种双模式视觉检测设备，包括控制机构、上料搬运机器手、卸料搬运机器手、第一治具、第二治具、基座板、以及安装在基座板上的三向视觉单元、线性移动机构，所述线性移动机构的一侧由右往左依次形成上料工位、检测工位、卸料工位，所述三向视觉单元包括位于检测工位后侧的后视觉检测机构、位于检测工位上方的上视觉检测机构、位于检测工位下方的下视觉检测机构，所述上料搬运机器手、卸料搬运机器手分别设置在所述上料工位、卸料工料的外侧，所述线性移动机构上具有第一滑轨、第二滑轨，所述第一治具与所述第一滑轨横向滑动连接，所述第二治具与所述第二滑轨横向滑动连接，所述第一治具、第二治具分别与所述线性移动机构横向驱动连接，所述三向视觉单元、线性移动机构、上料搬运机器手、卸料搬运机器手分别与所述控制机构电性连接。

所述线性移动机构还包括线性横梁、传动马达、传送皮带、主动轮、从动轮，所述线性横梁安装在所述基座板上，所述第一滑轨安装在所述线性横梁的顶面上，所述第二滑轨安装在所述线性横梁的前侧面上，所述主动轮通过所述传动马达安装在所述线性横梁左端的后侧面上，所述从动轮安装在所述线性横梁右端的后侧面上，所述传送皮带緾绕在所述主动轮、从动轮上，所述传送皮带包括顶层传送带、底层传送带，所述第一治具、第二治具分别与所述顶层传送带、底层传送带驱动连接。

所述第一治具包括第一卡具、第一滑块、第一卡板、第一驱动连接件，所述第一卡具安装在所述第一卡板的后端，所述第一卡板的前端通过所述第一滑块与所述第一滑轨横向滑动连接，所述第一卡板的中部通过所述第一驱动连接件与所述顶层传送带驱动连接。

所述第二治具包括第二卡具、第二滑块、第二卡板、第二驱动连接件，所述第二卡具安装在所述第二卡板的后端，所述第二卡板的前端通过所述第二滑块与所述第二滑轨横向滑动连接，所述第二卡板的中部通过所述第二驱动连接件与所述底层传送带驱动连接。

所述第二治具还包括竖向滑板，所述线性移动机构还包括高度调节导向板，所述高度调节导向板安装在所述线性横梁的前侧面上，并且位于所述第二滑轨的下方，所述高度调节导向板具有高度调节导向滑槽，所述第二滑块具有与所述竖向滑板相匹配的竖向滑槽，所述竖向滑板的下端穿过所述竖向滑槽与所述高度调节导向滑槽横向滑动连接，所述竖向滑板的上端与所述第二卡板的前端连接。

所述高度调节导向滑槽包括依次连通的第一水平直线段、梯形高度调节段、第二水平直线段。

所述三向视觉单元还包括上视觉支架，所述上视觉检测机构包括上相机、上镜头、上同轴落射光源、上碗型无影光源，所述上相机、上同轴落射光源、上碗型无影光源通过所述上视觉支架安装在所述基座板的顶面上，所述上镜头安装在所述上相机的下方，所述上同轴落射光源、上碗型无影光源由上往下依次位于所述上镜头与所述检测工位之间。

所述上视觉检测机构还包括上精密微调模组，所述上相机通过所述上精密微调模组安装在所述上视觉支架上。

所述三向视觉单元还包括下视觉支架，所述检测工位下方的基座板上设有视觉通孔，所述下视觉检测机构包括下相机、下镜头、下同轴落射光源、下碗型无影光源，所述下相机、下镜头通过所述下视觉支架安装在所述视觉通孔的下方，所述下同轴落射光源、下碗型无影光源通过所述上视觉支架安装在所述视觉通孔的上方，所述下同轴落射光源、下碗型无影光源由下往上依次位于所述视觉通孔与所述检测工位之间。

所述后视觉检测机构包括后精密微调模组、后相机、后镜头、后同轴落射光源，所述后相机、后镜头通过所述后精密微调模组安装在所述基座板的顶面上，所述后同轴落射光源安装在所述上视觉支架上，并且位于所述后镜头与所述检测工位之间。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

前述“横向”为基于附图所示水平方向，前述“竖向”为基于附图所示垂直方向。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型提供的双模式视觉检测设备，通过多方面的结构改进设，采用双治具设计，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求，其中，在线性移动机构的线性移动方向上由右往左依次分别设有上料工位、检测工位、卸料工位，采用多工位布局，将上料、检测、卸料各工序实现分工位操作，提供独立上料位、检测位、卸料位，方便上料、检测和卸料，有利于产品上料至治具和从治具上取料，进而实现与自动生产线的衔接；另外，在检测工位的后侧、上方、下方分别设有后视觉检测机构、上视觉检测机构、下视觉检测机构，三个视觉检测机构形成三方视觉单元，采用三方视觉单元对产品的三个检测方向(产品的顶面、底面、后侧面)进行检测，实现了对产品上、下和后面三个维度的同时检测，还能兼容各种连接器及相关产品的检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品良率，测量后数据和图片均可保存，实现将检测数值为产品品质管控提供数据分析，便于品质跟踪。

2、本实用新型提供的双模式视觉检测设备，在离线工作模式下，设备只使用第一治具，使用时，首先第一治具移动到上料工位上，人工把待测产品放入第一治具的第一卡具上，然后踩下启动踏板，第一治具从上料工位移动至检测工位，使用后视觉检测机构、上视觉检测机构、下视觉检测机构三个检测机构对产品进行三个方向的拍摄，控制机构的视觉控制器对图像进行分析检测，然后判断产品是否合格，如果产品是坏品则报警提示，如果产品是良品则亮绿色指示灯，最后产品退出检测工位，完成产品视觉检测。

设备的在线工作模式下，设备需配合上料搬运机器手和卸料搬运机器手一起使用，使用时，首先将第一治具移动到设备右侧的上料工位，此时第二治具在设备左侧的卸料工位，上料搬运机器手负责把产品放入第一治具上，同时卸料搬运机器手把产品从第二治具把产品取出，然后通过控制机构控制第一治具移动到检测工位，再通过三方视觉单元开始检测，使用后视觉检测机构、上视觉检测机构、下视觉检测机构分别对产品的三个检测方向(产品的顶面、底面、后侧面)进行检测拍摄，控制机构的视觉控制器对图像进行分析检测，然后判断产品是否合格，并通过控制机构的联机信号告知卸料搬运机器手，接着，产品随着第一治具移动至卸料工位，由卸料搬运机器手把产品取出，与此同时，第二治具同步移动到上料工位，由上料搬运机器手把产品放入第二治具，如此循环往复实现在线联机检测。设备功能多样，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求。

3、本实用新型的线性移动机构包括第一滑轨、第二滑轨、线性横梁、传动马达、传送皮带、主动轮、从动轮，其中传送皮带包括顶层传送带、底层传送带，本线性移动机构通过一个传动马达驱动传送皮带的顶层、底层来回传送，并实现两个治具在同水平面上的快速交换移动，结构简单，设计巧妙，节约成本。

4、本实用新型的第一治具包括第一卡具、第一滑块、第一卡板、第一驱动连接件，第二治具包括第二卡具、第二滑块、第二卡板、第二驱动连接件、竖向滑板，当线性移动机构需驱动第一治具、第二治具线性移动时，第一治具位于上料工位(线性移动机构的右端)，第二治具位于卸料工位(线性移动机构的左端)，控制机构控制传动马达正向转动，传送皮带的顶层传送带向左传动，从而通过第一驱动连接件带动第一治具的第一滑块沿着第一滑轨向左移动，此时，传送皮带的底层传送带向右传动，从而通过第二驱动连接件带动第二治具的第二滑块沿着第二滑轨向右移动，当第二治具移动至线性移动机构的中间位置时，由于第二治具的竖向滑板的下端进入了高度调节导向滑槽的梯形高度调节段，从而使竖向滑板沿着第二滑块的竖向滑槽向上抬升，进而抬升了第二卡板的高度，而此时第一治具的第一卡板也正好同样移动至线性移动机构的中间位置，与第一卡板的高度相错而快速交换，当第二治具移动至线性移动机构的右端时，由于第二治具的竖向滑板的下端进入了高度调节导向滑槽的水平直线段，竖向滑板沿着第二滑块的竖向滑槽下降，回复原始的水平高度，此时，第一治具的第一卡板移动至线性移动机构的左端；当需将第一治具移动回右端和将第二治具移动回左端时，只需控制传动马达反向转动即可；本实用新型的两个治具通过一个传动马达，两个水平滑轨结合高度调节导向滑槽，高度调节导向滑槽配合梯形导向滑槽，实现了两个治具同水平面的上下高度错位快速交换，实现了治具的快速移动和抬升。

6、本实用新型三向视觉单元的三个视觉检测机构分别由相机、镜头、同轴落射光源、碗型无影光源、精密微调模组等组成，上相机与后相机分别安装在精密微调模组上，实现在一个小空间下的调焦移动，三光源检测模组，提供低角度光、无影光和同轴光源的综合打光方式，搭配精密微调模组，能够适应不同大小的产品以及不同检测面。同轴落射光源可以将光线投射到样品表面，同时保证光线在产品和镜头之间传输时的光路同轴；同轴落射光源的主要特点包括：

高亮度：能够提供高亮度的光线，使得产品在镜头下更加清晰可见；

高分辨率：能够提供高分辨率的图像，减少光的衍射和散射效应，提高镜头的成像质量；

长寿命：光源的寿命长，减少了光源的更换频率，提高了检测的效率；

易于维护：光源的结构简单，操作方便，易于维护和清洁。

碗型无影光源的形状类似于一个碗，光线从底部发出，经过多次漫反射形成无影光源。这种光源主要特点是高均匀性，适用于表面凹凸不平、反光物体检测；碗型无影光源可以提供均匀、无影的光线，使产品表面的细节更加清晰可见，此外，碗型无影光源还可以减少产品的阴影和反光，提高视觉效果和工作效率，从而提高检测的准确性和精度。

相机精密微调模组是一种用于相机校准和精确调整的模块化组件；它通常由一系列精密调整器件组成，如微型步进电机、蜗轮蜗杆传动机构、线性导轨等，以实现相机的精确移动和调整；相机精密微调模组的主要功能包括：

相机内参标定：通过调整模组中的电机和传动机构，可以实现对相机内部参数的标定和校准，如焦距、光心偏移、畸变校正等；

相机位置调整：精密微调模组中的线性导轨可以实现对相机位置的精确调整，以确保相机与被测物体之间的精确对焦；

自动对焦功能：精密微调模组中的步进电机可以驱动相机镜头进行自动对焦，根据预设的焦点位置或图像识别算法，自动调整镜头与被测物体之间的距离，以获取清晰度更高的图像；

远程控制功能：精密微调模组配备有控制接口和通信协议，可以通过外部控制器实现对相机的精密调整和运动控制。

相机精密微调模组能够提高相机的定位精度和拍摄质量，满足各种高精度、高稳定性的视觉应用需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例双模式视觉检测设备的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例双模式视觉检测设备去除两个搬运机械手后的立体结构示意图。

图3是本实用新型实施例三向视觉单元的立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例线性移动机构从前往后视角的立体结构示意图。

图5是图4中A处的局部放大结构示意图。

图6是本实用新型实施例线性移动机构从后往前视角的立体结构示意图。

图7是图6中B处的局部放大结构示意图。

图8是图6中C处的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

11、上料搬运机器手，12、卸料搬运机器手，13、基座板，131、视觉通孔，14、三向视觉单元，20、第一治具，21、第一卡具，22、第一滑块，23、第一卡板，24、第一驱动连接件，30、第二治具，31、第二卡具，32、第二滑块，33、第二卡板，34、第二驱动连接件，35、竖向滑板，40、线性移动机构，41、第一滑轨，42、第二滑轨，43、线性横梁，44、传动马达，45、传送皮带，46、主动轮，47、从动轮，48、高度调节导向板，481、高度调节导向滑槽，4811、第一水平直线段，4812、梯形高度调节段，4813、第二水平直线段，50、上视觉检测机构，51、上相机，52、上镜头，53、上同轴落射光源，54、上碗型无影光源，55、上精密微调模组，60、下视觉检测机构，61、下相机，62、下镜头，63、下同轴落射光源，64、下碗型无影光源，70、后视觉检测机构，71、后相机，72、后镜头，73、后同轴落射光源，74、后精密微调模组，81、上视觉支架，82、下视觉支架，90、产品。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图1至图8所示，本实用新型提供的一种双模式视觉检测设备，是为了同时满足在线和离线的双模式生产需求，而开发的一种多工位布局，方便上料、检测和取料，并能实现产品90多维度检测的视觉检测设备；其能够实现对产品90上、下和后面三个维度的同时检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品90良率，并能实现将检测数值为产品90品质管控提供数据分析，便于品质跟踪。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，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。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例：

本实施例提供的双模式视觉检测设备，包括控制机构、上料搬运机器手11、卸料搬运机器手12、第一治具20、第二治具30、基座板13、以及安装在基座板13上的三向视觉单元14、线性移动机构40，线性移动机构40的一侧由右往左依次形成上料工位、检测工位、卸料工位，三向视觉单元14包括位于检测工位后侧的后视觉检测机构70、位于检测工位上方的上视觉检测机构50、位于检测工位下方的下视觉检测机构60，上料搬运机器手11、卸料搬运机器手12分别设置在上料工位、卸料工料的外侧，线性移动机构40上具有第一滑轨41、第二滑轨42，第一治具20与第一滑轨41横向滑动连接，第二治具30与第二滑轨42横向滑动连接，第一治具20、第二治具30分别与线性移动机构40横向驱动连接，三向视觉单元14、线性移动机构40、上料搬运机器手11、卸料搬运机器手12分别与控制机构电性连接。其中，本实施例双模式视觉检测设备的长度为800mm，宽度为600mm，高度为572mm；日平均加工量为24K。

通过多方面的结构改进设，采用双治具设计，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求，其中，在线性移动机构40的线性移动方向上由右往左依次分别设有上料工位、检测工位、卸料工位，采用多工位布局，将上料、检测、卸料各工序实现分工位操作，提供独立上料位、检测位、卸料位，方便上料、检测和卸料，有利于产品90上料至治具和从治具上取料，进而实现与自动生产线的衔接；另外，在检测工位的后侧、上方、下方分别设有后视觉检测机构70、上视觉检测机构50、下视觉检测机构60，三个视觉检测机构形成三方视觉单元，采用三方视觉单元对产品90的三个检测方向(产品90的顶面、底面、后侧面)进行检测，实现了对产品90上、下和后面三个维度的同时检测，还能兼容各种连接器及相关产品90的检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品90良率，测量后数据和图片均可保存，实现将检测数值为产品90品质管控提供数据分析，便于品质跟踪。

在离线工作模式下，设备只使用第一治具20，使用时，首先第一治具20移动到上料工位上，人工把待测产品90放入第一治具20的第一卡具21上，然后踩下启动踏板，第一治具20从上料工位移动至检测工位，使用后视觉检测机构70、上视觉检测机构50、下视觉检测机构60三个检测机构对产品90进行三个方向的拍摄，控制机构的视觉控制器对图像进行分析检测，然后判断产品90是否合格，如果产品90是坏品则报警提示，如果产品90是良品则亮绿色指示灯，最后产品90退出检测工位，完成产品90视觉检测。

设备的在线工作模式下，设备需配合上料搬运机器手11和卸料搬运机器手12一起使用，使用时，首先将第一治具20移动到设备右侧的上料工位，此时第二治具30在设备左侧的卸料工位，上料搬运机器手11负责把产品90放入第一治具20上，同时卸料搬运机器手12把产品90从第二治具30把产品90取出，然后通过控制机构控制第一治具20移动到检测工位，再通过三方视觉单元开始检测，使用后视觉检测机构70、上视觉检测机构50、下视觉检测机构60分别对产品90的三个检测方向(产品90的顶面、底面、后侧面)进行检测拍摄，控制机构的视觉控制器对图像进行分析检测，然后判断产品90是否合格，并通过控制机构的联机信号告知卸料搬运机器手12，接着，产品90随着第一治具20移动至卸料工位，由卸料搬运机器手12把产品90取出，与此同时，第二治具30同步移动到上料工位，由上料搬运机器手11把产品90放入第二治具30，如此循环往复实现在线联机检测。设备功能多样，可以同时满足在线和离线的双模式生产需求。

参见图4至图8，其中，线性移动机构40还包括线性横梁43、传动马达44、传送皮带45、主动轮46、从动轮47、高度调节导向板48，线性横梁43安装在基座板13上，第一滑轨41安装在线性横梁43的顶面上，第二滑轨42安装在线性横梁43的前侧面上，主动轮46通过传动马达44安装在线性横梁43左端的后侧面上，从动轮47安装在线性横梁43右端的后侧面上，传送皮带45緾绕在主动轮46、从动轮47上，传送皮带45包括顶层传送带、底层传送带，第一治具20、第二治具30分别与顶层传送带、底层传送带驱动连接。

高度调节导向板48安装在线性横梁43的前侧面上，并且位于第二滑轨42的下方，高度调节导向板48具有高度调节导向滑槽481，第二滑块32具有与竖向滑板35相匹配的竖向滑槽，竖向滑板35的下端穿过竖向滑槽与高度调节导向滑槽481横向滑动连接，竖向滑板35的上端与第二卡板33的前端连接。其中，高度调节导向滑槽481包括依次连通的第一水平直线段4811、梯形高度调节段4812、第二水平直线段4813。本线性移动机构40通过一个传动马达44驱动传送皮带45的顶层、底层来回传送，并实现两个治具在同水平面上的快速交换移动，结构简单，设计巧妙，节约成本。

第一治具20包括第一卡具21、第一滑块22、第一卡板23、第一驱动连接件24，第一卡具21安装在第一卡板23的后端，第一卡板23的前端通过第一滑块22与第一滑轨41横向滑动连接，第一卡板23的中部通过第一驱动连接件24与顶层传送带驱动连接。

第二治具30包括第二卡具31、第二滑块32、第二卡板33、第二驱动连接件34、竖向滑板35，第二卡具31安装在第二卡板33的后端，第二卡板33的前端通过第二滑块32与第二滑轨42横向滑动连接，第二卡板33的中部通过第二驱动连接件34与底层传送带驱动连接。

当线性移动机构40需驱动第一治具20、第二治具30线性移动时，第一治具20位于上料工位(线性移动机构40的右端)，第二治具30位于卸料工位(线性移动机构40的左端)，控制机构控制传动马达44正向转动，传送皮带45的顶层传送带向左传动，从而通过第一驱动连接件24带动第一治具20的第一滑块22沿着第一滑轨41向左移动，此时，传送皮带45的底层传送带向右传动，从而通过第二驱动连接件34带动第二治具30的第二滑块32沿着第二滑轨42向右移动，当第二治具30移动至线性移动机构40的中间位置时，由于第二治具30的竖向滑板35的下端进入了高度调节导向滑槽481的梯形高度调节段4812，从而使竖向滑板35沿着第二滑块32的竖向滑槽向上抬升，进而抬升了第二卡板33的高度，而此时第一治具20的第一卡板23也正好同样移动至线性移动机构40的中间位置，与第一卡板23的高度相错而快速交换，当第二治具30移动至线性移动机构40的右端时，由于第二治具30的竖向滑板35的下端进入了高度调节导向滑槽481的水平直线段，竖向滑板35沿着第二滑块32的竖向滑槽下降，回复原始的水平高度，此时，第一治具20的第一卡板23移动至线性移动机构40的左端；当需将第一治具20移动回右端和将第二治具30移动回左端时，只需控制传动马达44反向转动即可；本实用新型的两个治具通过一个传动马达44，两个水平滑轨结合高度调节导向滑槽481，高度调节导向滑槽481配合梯形导向滑槽，实现了两个治具同水平面的上下高度错位快速交换，实现了治具的快速移动和抬升。

参见图2至图3，三向视觉单元14还包括上视觉支架81、下视觉支架82，上视觉检测机构50包括上相机51、上镜头52、上同轴落射光源53、上碗型无影光源54、上精密微调模组55，上相机51、上同轴落射光源53、上碗型无影光源54通过上视觉支架81安装在基座板13的顶面上，上镜头52安装在上相机51的下方，上同轴落射光源53、上碗型无影光源54由上往下依次位于上镜头与检测工位之间。上相机51通过上精密微调模组55安装在上视觉支架81上。

检测工位下方的基座板13上设有视觉通孔131，下视觉检测机构60包括下相机61、下镜头62、下同轴落射光源63、下碗型无影光源64，下相机61、下镜头62通过下视觉支架82安装在视觉通孔131的下方，下同轴落射光源63、下碗型无影光源64通过上视觉支架81安装在视觉通孔131的上方，下同轴落射光源63、下碗型无影光源64由下往上依次位于视觉通孔131与检测工位之间。

后视觉检测机构70包括后精密微调模组74、后相机71、后镜头72、后同轴落射光源73，后相机71、后镜头72通过后精密微调模组74安装在基座板13的顶面上，后同轴落射光源73安装在上视觉支架81上，并且位于后镜头72与检测工位之间。

本实用新型三向视觉单元14的三个视觉检测机构分别由相机、镜头、同轴落射光源、碗型无影光源、精密微调模组等组成，本实施例的相机为2000万像素的工业相机，图像精度为0.008mm，镜头倍数为0.3X，检测速度为500ms，检测范围为43*29。上相机51与后相机71分别安装在精密微调模组上，实现在一个小空间下的调焦移动，三光源检测模组，提供低角度光、无影光和同轴光源的综合打光方式，搭配精密微调模组，能够适应不同大小的产品90以及不同检测面。同轴落射光源可以将光线投射到样品表面，同时保证光线在产品90和镜头之间传输时的光路同轴；同轴落射光源的主要特点包括：

高亮度：能够提供高亮度的光线，使得产品90在镜头下更加清晰可见；

高分辨率：能够提供高分辨率的图像，减少光的衍射和散射效应，提高镜头的成像质量；

长寿命：光源的寿命长，减少了光源的更换频率，提高了检测的效率；

易于维护：光源的结构简单，操作方便，易于维护和清洁。

碗型无影光源的形状类似于一个碗，光线从底部发出，经过多次漫反射形成无影光源。这种光源主要特点是高均匀性，适用于表面凹凸不平、反光物体检测；碗型无影光源可以提供均匀、无影的光线，使产品90表面的细节更加清晰可见，此外，碗型无影光源还可以减少产品90的阴影和反光，提高视觉效果和工作效率，从而提高检测的准确性和精度。

相机精密微调模组是一种用于相机校准和精确调整的模块化组件；它通常由一系列精密调整器件组成，如微型步进电机、蜗轮蜗杆传动机构、线性导轨等，以实现相机的精确移动和调整；相机精密微调模组的主要功能包括：

相机内参标定：通过调整模组中的电机和传动机构，可以实现对相机内部参数的标定和校准，如焦距、光心偏移、畸变校正等；

相机位置调整：精密微调模组中的线性导轨可以实现对相机位置的精确调整，以确保相机与被测物体之间的精确对焦；

自动对焦功能：精密微调模组中的步进电机可以驱动相机镜头进行自动对焦，根据预设的焦点位置或图像识别算法，自动调整镜头与被测物体之间的距离，以获取清晰度更高的图像；

远程控制功能：精密微调模组配备有控制接口和通信协议，可以通过外部控制器实现对相机的精密调整和运动控制。

相机精密微调模组能够提高相机的定位精度和拍摄质量，满足各种高精度、高稳定性的视觉应用需求。

本实用新型经过实际测试，其可以广泛适用于3C行业的连接器等电子产品的检测；经过实际应用表明，该双模式视觉检测设备自动化程度和效率高，可以实现每小时检测1200个产品90，并可同时满足在线和离线的双模式生产需求，实现了对产品90上、下和后面三个维度的同时检测，从而提高了检测效率和速度，提高产品90良率，并能实现将检测数值为产品90品质管控提供数据分析，便于品质跟踪。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双模式视觉检测设备，其特征在于，包括控制机构、上料搬运机器手、卸料搬运机器手、第一治具、第二治具、基座板、以及安装在基座板上的三向视觉单元、线性移动机构，所述线性移动机构的一侧由右往左依次形成上料工位、检测工位、卸料工位，所述三向视觉单元包括位于检测工位后侧的后视觉检测机构、位于检测工位上方的上视觉检测机构、位于检测工位下方的下视觉检测机构，所述上料搬运机器手、卸料搬运机器手分别设置在所述上料工位、卸料工料的外侧，所述线性移动机构上具有第一滑轨、第二滑轨，所述第一治具与所述第一滑轨横向滑动连接，所述第二治具与所述第二滑轨横向滑动连接，所述第一治具、第二治具分别与所述线性移动机构横向驱动连接，所述三向视觉单元、线性移动机构、上料搬运机器手、卸料搬运机器手分别与所述控制机构电性连接。

2.如权利要求1所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述线性移动机构还包括线性横梁、传动马达、传送皮带、主动轮、从动轮，所述线性横梁安装在所述基座板上，所述第一滑轨安装在所述线性横梁的顶面上，所述第二滑轨安装在所述线性横梁的前侧面上，所述主动轮通过所述传动马达安装在所述线性横梁左端的后侧面上，所述从动轮安装在所述线性横梁右端的后侧面上，所述传送皮带緾绕在所述主动轮、从动轮上，所述传送皮带包括顶层传送带、底层传送带，所述第一治具、第二治具分别与所述顶层传送带、底层传送带驱动连接。

3.如权利要求2所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述第一治具包括第一卡具、第一滑块、第一卡板、第一驱动连接件，所述第一卡具安装在所述第一卡板的后端，所述第一卡板的前端通过所述第一滑块与所述第一滑轨横向滑动连接，所述第一卡板的中部通过所述第一驱动连接件与所述顶层传送带驱动连接。

4.如权利要求3所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述第二治具包括第二卡具、第二滑块、第二卡板、第二驱动连接件，所述第二卡具安装在所述第二卡板的后端，所述第二卡板的前端通过所述第二滑块与所述第二滑轨横向滑动连接，所述第二卡板的中部通过所述第二驱动连接件与所述底层传送带驱动连接。

5.如权利要求4所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述第二治具还包括竖向滑板，所述线性移动机构还包括高度调节导向板，所述高度调节导向板安装在所述线性横梁的前侧面上，并且位于所述第二滑轨的下方，所述高度调节导向板具有高度调节导向滑槽，所述第二滑块具有与所述竖向滑板相匹配的竖向滑槽，所述竖向滑板的下端穿过所述竖向滑槽与所述高度调节导向滑槽横向滑动连接，所述竖向滑板的上端与所述第二卡板的前端连接。

6.如权利要求5所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述高度调节导向滑槽包括依次连通的第一水平直线段、梯形高度调节段、第二水平直线段。

7.如权利要求1至6任一项所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述三向视觉单元还包括上视觉支架，所述上视觉检测机构包括上相机、上镜头、上同轴落射光源、上碗型无影光源，所述上相机、上同轴落射光源、上碗型无影光源通过所述上视觉支架安装在所述基座板的顶面上，所述上镜头安装在所述上相机的下方，所述上同轴落射光源、上碗型无影光源由上往下依次位于所述上镜头与所述检测工位之间。

8.如权利要求7所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述上视觉检测机构还包括上精密微调模组，所述上相机通过所述上精密微调模组安装在所述上视觉支架上。

9.如权利要求8所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述三向视觉单元还包括下视觉支架，所述检测工位下方的基座板上设有视觉通孔，所述下视觉检测机构包括下相机、下镜头、下同轴落射光源、下碗型无影光源，所述下相机、下镜头通过所述下视觉支架安装在所述视觉通孔的下方，所述下同轴落射光源、下碗型无影光源通过所述上视觉支架安装在所述视觉通孔的上方，所述下同轴落射光源、下碗型无影光源由下往上依次位于所述视觉通孔与所述检测工位之间。

10.如权利要求9所述双模式视觉检测设备，其特征在于，所述后视觉检测机构包括后精密微调模组、后相机、后镜头、后同轴落射光源，所述后相机、后镜头通过所述后精密微调模组安装在所述基座板的顶面上，所述后同轴落射光源安装在所述上视觉支架上，并且位于所述后镜头与所述检测工位之间。