检测机构及检测设备的制作方法
未命名
08-29
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1.本技术涉及电子元件检测设备的技术领域,尤其涉及一种检测机构及检测设备。
背景技术:
2.随着电子产品的日渐发展,电子产品逐渐向多功能化、精细化的方向发展,使用的零部件以及连接器件也随之逐渐精细化。在现有的生产环境中,产品的质量并不能够做到百分百的良品,比如微型线圈的外侧绝缘胶皮,在生产过程中容易出现胶皮过厚、没有胶皮、胶皮破损等情况,在电子产品中严重影响产品内部的电元器件,以至于电子产品损坏等情况出现。
3.现有技术中,通过显微镜的观测技术,分别对微型线圈的内外侧进行仔细的检测。由于微型线圈的体积较小,其所带的缺陷相对更小,传统的显微镜自带的光源结构并不能够满足缺陷的检测,光源所产生的光束单一,导致部分缺陷的显示效果极差,严重影响缺陷检出的问题,当存在缺陷未被检出的时候,就会产生使用产次品的情况,最终导致进入后续工序的微型线圈对整体的产品造成问题。
技术实现要素:
4.本技术提供了一种检测机构及检测设备,以解决现有技术中微型线圈的检测受限于光源组件的设置,导致缺陷的显示效果差,影响缺陷检出的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种检测机构,用于微型线圈的外表检测,包括:基座组件、传送组件、信息采集组件和光源组件,传送组件沿第一方向安装在基座组件上,将微型线圈传送至不同的检测位置;信息采集组件安装在基座组件上,包括第一信息采集机构、第二信息采集机构、第三信息采集机构,分别用来检测传送组件传送微型线圈的第一外表面、第二外表面以及贯穿孔内壁的缺陷信息;光源组件安装在基座组件上,以提供信息采集组件所需要的照明条件,光源组件包括与第一信息采集机构、第二信息采集机构、第三信息采集机构一一对应设置的第一光源机构、第二光源机构、第三光源机构,根据微型线圈缺陷信息,第一光源机构、第二光源机构、第三光源机构分别选用碗光源、无影光源、背光源、同轴光源、环形光源以及紫外光源中的一种或多种。
6.进一步地,第一信息采集机构沿第三方向设置,第一光源机构沿第二方向设置,第一信息采集机构的信号采集方向与第一光源机构的光束方向相交点处设有折光机构,第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直。
7.进一步地,第一信息采集机构包括第一信息采集结构、第二信息采集结构和第三信息采集结构,第一光源机构包括与第一信息采集结构对应设置的第一发光结构、与第二信息采集结构对应设置的第二发光结构和与第三信息采集结构对应设置的第三发光结构,第一发光结构为高亮碗光源,第二发光结构为高亮无影光源,第三发光结构为高亮碗光源。
8.进一步地,第二信息采集机构和第二光源机构均沿第二方向设置,第二光源机构设置在传送组件的远离基座组件的一侧,第二信息采集机构设置在第二光源机构远离传送
组件的一侧。
9.进一步地,第二信息采集机构包括第四信息采集结构、第五信息采集结构和第六信息采集结构,第二光源机构包括与第四信息采集结构对应设置的第四发光结构、与第五信息采集结构对应设置的第五发光结构以及与第六信息采集结构对应设置的第六发光结构,第四发光结构包括碗光源和背光源,第五发光结构包括紫外光源和高亮碗光源,第六发光结构为同轴光源。
10.进一步地,第三光源机构设置在第三信息采集机构靠近基座组件的一侧,第三光源机构为环形光源,第三光源机构的圆心和第三信息采集机构的圆心处于同一轴线上。
11.进一步地,第三光源机构表面安装有漫反射面板。
12.进一步地,第三信息采集机构包括呈圆环状排列设置的多个第七信息采集结构,多个第七信息采集结构的采集方向相交第三光源机构的圆心位置,且第七信息采集结构的采集方向与水平面呈
°
设置。
13.进一步地,信息采集组件还包括第四信息采集机构,第四信息采集机构安装在第三信息采集机构靠近基座组件的一侧,第四信息采集机构为3d相机。
14.第二方面,本技术提供了一种检测设备,包含上述的检测机构。
15.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
16.本技术根据不同信息采集机构检测的线圈缺陷信息的不同,配置不同的光源机构,有效地解决了现有技术中对微型线圈的检测受限于光源组件的设置,导致缺陷的显示效果差,影响缺陷检出的问题,针对不同的检测位置检测的不同缺陷,配置不同的光源组件,使得缺陷更容易被识别,通过传送组件的设置便于微型线圈在不同检测位置的转移,信息采集组件和光源组件的相互配合提供了对微型线圈缺陷检测的条件。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
18.为了更清楚地说明本发明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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1示出了本技术实施例提供的一种检测机构的立体结构示意图;
20.图2示出了图1检测机构的局部放大示意图;
21.图3示出了图1检测机构的第一信息采集结构、第二信息采集结构以及第三信息采集结构的装配示意图;
22.图4示出了图1检测机构的第四信息采集结构、第五信息采集结构以及第六信息采集结构的装配示意图;
23.图5示出了图1检测机构的第七信息采集结构和第四信息采集机构的装配示意图;
24.图6示出了图1检测机构的局部立体结构示意图;
25.图7示出了图6检测机构的主视示意图;
26.图8示出了图6检测机构的俯视示意图;
27.图9示出了图6检测机构的第一吸附结构的主视示意图;
28.图10示出了图1检测机构另一位置的局部立体结构示意图;
29.图11示出了图10检测机构的俯视示意图;
30.图12示出了图10检测机构的后视示意图;
31.图13示出了图10检测机构中载具与杆体的配合示意图;
32.图14示出了图1检测机构的回收组件与第三传送结构的立体结构示意图;
33.图15示出了图14第三传送结构的第二吸附结构的主视示意图;
34.图16示出了本技术实施例提供的一种检测设备的立体结构示意图。
35.其中,上述附图包含如下的附图标记:
36.10、微型线圈;20、信息采集组件;21、第一信息采集机构;211、第一信息采集结构;2111、第一图像采集器;2112、第一固定座;2113、第一推动座;2114、第一推动杆;212、第二信息采集结构;213、第三信息采集结构;22、第二信息采集机构;221、第四信息采集结构;2211、第二图像采集器;2212、第二固定座;2213、第二推动座;2214、第二推动杆;222、第五信息采集结构;223、第六信息采集结构;23、第三信息采集机构;231、第七信息采集结构;24、第四信息采集机构;2311、第三图像采集器;2312、第三固定座;2313、第三推动座;2314、第三推动杆;30、光源组件;31、第一光源机构;311、第一发光结构;312、第二发光结构;313、第三发光结构;32、第二光源机构;321、第四发光结构;322、第五发光结构;323、第六发光结构;33、第三光源机构;40、折光机构;41、第一折光结构;42、第二折光结构;43、第三折光结构;50、传送组件;51、第一传送结构;511、第一吸附结构;5111、第一吸嘴;5112、微型气缸;5113、固定座;512、第一位移机构;513、第二位移机构;52、第二传送结构;521、第一滑轨;522、载具;5221、通孔;523、第一推动结构;5231、杆体;524、第二滑轨;525、第一升降机;526、第二升降机;527、第二推动结构;60、基座组件;61、第一基座;62、第二基座;63、第三基座;70、回收组件;71、成品回收站;72、次品回收站;80、第三传送结构;81、第二吸附结构;811、第二吸嘴;812、针形气缸;82、第三位移机构;83、第四位移机构;91、保护壳;92、生产线体。
具体实施方式
37.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
38.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
39.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
40.如图1、图2、图6至图14所示,第一方面,本技术实施例提供了一种检测机构,用于微型线圈10的外表检测,微型线圈10包括相对的第一表面和第二表面,第一表面和第二表面之间至少设置一个贯穿孔,检测机构包括:基座组件60、传送组件50、信息采集组件20、光源组件,传送组件50沿第一方向安装在基座组件60上,信息采集组件20安装在基座组件60上,包括第一信息采集机构21、第二信息采集机构22、第三信息采集机构,分别采集第一表面、第二表面以及贯穿孔内壁的缺陷信息,光源组件30为信息采集组件20提供所需要的照明条件,具体包括与第一信息采集机构21、第二信息采集机构22、第三信息采集机构23一一对应设置的第一光源机构31、第二光源机构32、第三光源机构33,根据所述微型线圈10缺陷信息,所述第一光源机构31、第二光源机构32、第三光源机构33分别选用无影光源、同轴光源、环形光源以及紫外光源中的一种或多种,能够应对精细零部件的表面凹陷不能够正确显示出的情况,进而更加精准地识别微型线圈的缺陷。本技术有效地解决了现有技术中采用普通灯光作为检测机构的光源,导致缺陷的显示效果较差,影响缺陷检出的问题。
41.需要说明的是,电子产品,如手机、电脑、智能手表等,更新换代日益加速,其零部件的工艺方法更是不断迭代。以手机为例,其内部零部件数量多达几百个。成千上万道加工工艺难免会给产品造成不同的外观不良,比较常见的缺陷类型有压伤、划伤、断裂、脏污、缺损、异色等等。这些产品表面的缺陷若不能及时检测出来,不仅影响产品外观,还会对产品的质量、性能造成影响,进而产生产品品质得不到有效把控情况。对于结构复杂、材质多样的产品来说,缺陷检测的难度相对较高,其难点主要在于缺陷在产品上的位置不固定、缺陷的形态与不同产品材质的背景难以区分、多种缺陷同时出现等。本实施例针对的微型线圈10采用黄铜制成,是铜线的加工品,产品为椭圆状,内部设置有贯穿孔,贯穿孔的内壁蒸汽绕线排布,整体厚度为0.5mm,产品尺寸较小,具体尺寸为:13mm*4.5mm*0.5mm,属于精密元件,单根铜线的线径0.087mm,宽度方向匝数14匝,总匝数63匝。由于铜线的材料以及表面属性,受光影响较大,反光强烈,采用普通光源进行缺陷检测的补光时,容易出现反光过强遮盖缺陷的现象,导致缺陷无法被检出,进而影响产品的质量等问题。
42.如图3所示,在本实施例的技术方案中,第一光源机构31的光束方向与第一信息采集机构21的采集方向呈垂直设置,第一光源机构31与第一信息采集机构21之间设置有折光机构40,由于第一信息采集机构21的设置具有一定的工作距离,需要针对微型线圈10的位置进行调整,而第一表面在检测时沿第二方向y向下,如果将第一信息采集机构21沿第二方向y设置的话,需要在第二方向y上占据较大的空间,这样一方面需要增加第二方向y上的安装空间,可能会导致微型线圈10进行检测时的在第二方向y上的距离较高,不便于与后续的检测部件相配合,还存在跌落摔坏甚至损毁的风险。而设置折光机构40能够将采集方向进行转移,即将第一信息采集机构21沿第三方向z设置,这样的设置便于上述采集结构的采集区域即工作距离的调整,减少了第二方向y上的安装空间,也便于操作人员的调整。
43.如图2和图3所示,在本实施例的技术方案中,第一信息采集机构21包括第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213用于采集第一表面的缺陷信息,第一表面的缺陷信息为乱线、分层、交叉点、散线、脏污、发黑和压伤中的一种或多种。这样的设置检测出第一表面的缺陷信息,并记录具有缺陷的微型线圈10,进而能够剔除部分具有缺陷的残次品。第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213可以进行第一表面
的图像采集,采集的图像侧重点不同,但是采集完成后的图像可以用做缺陷的相互印证,从而提高缺陷的精准判断,并且针对不同的缺陷进行针对性的采集,再结合多个采集结构的信息反馈加以判断,能够对多种缺陷进行精准的判断,进而获得更好的检测效果,减少残次品遗漏的概率,也能够提高后续作业的效率。
44.如图3所示,在本实施例的技术方案中,第一光源机构31包括第一发光结构311、第二发光结构312和第三发光结构313,第一发光结构311对应第一信息采集结构211设置,第一发光结构311为高亮碗光源,第二发光结构312对应第二信息采集结构212设置,第二发光结构312为高亮无影光源,第三发光结构313对应第三信息采集结构213设置,第三发光结构313为高亮碗光源。碗光源可以均匀地照射到第一表面上,具体通过高密度的发光阵列发光,光线照射向具有积分效果的半球内壁,反射后形成了平滑、均匀地照射,整个视场均匀地散射照明,能够有效地减少第一表面反光带来的影响。高亮碗光源的设置即使增大工作距离,也可以满足成像的亮度需求。
45.需要说明的是,第一信息采集结构211还包括第一图像采集器2111、第一固定座2112、第一推动座2113和第一推动杆2114,第一图像采集器2111通过图像采集缺陷信息,第一固定座2112固定设置,第一推动座2113沿第三方向z可滑动地设置于第一固定座2112上,第一推动杆2114与第一固定座2112沿第三方向z可滑动地设置,且第一推动杆2114的其中一端与第一推动座2113相抵,第一推动杆2114的滑动方向与第一图像采集器2111的采集方向重合。这样的设置实现了第一信息采集结构211的具体调整,进而能够更好地进行调整处理。第二信息采集结构212以及第三信息采集结构213的设置于第一信息采集结构211相似,此处不再赘述。
46.如图2和图4所示,在本实施例的技术方案中,第二信息采集机构22包括第四信息采集结构221、第五信息采集结构222和第六信息采集结构223,第四信息采集结构221、第五信息采集结构222和第六信息采集结构223用于采集第二表面的缺陷信息,第二表面的缺陷信息为产品外形尺寸、进出线拉开、倒角脱层、胶水不良、交叉点、乱线、分层、变形、压伤和脏污中的一种或多种。这样的设置实现了第二表面的缺陷信息采集,配合第一表面的采集对微型线圈10进行全方位的检测,以筛选出次品。
47.如图2和图4所示,在本实施例的技术方案中,第二光源机构32包括与第四信息采集结构221对应设置的第四发光结构321、与第五信息采集结构222对应设置的第五发光结构322以及与第六信息采集结构223对应设置的第六发光结构323,第四发光结构321包括碗光源和背光源,第五发光结构322包括紫外光源和高亮碗光源,第六发光结构323为同轴光源。碗光源属于无影光源,能够有效地减少第二表面反光带来的影响。
48.第四发光结构321包括碗光源和背光源,在尺寸检测的时候只需要亮起背光源将微型线圈10的外形轮廓展现出来;在检测微型线圈10的进出线拉开姿态检测的时候则需要背光源和碗光源同时亮起,由此确定导线的出线和进线位置。
49.胶水在一般的光源下展现出无色透明的姿态,在一定的情况下给检测造成了难度,故选用了紫外光源和高亮碗光源进行光线布置,微型线圈10的胶水部分在黑色的背景下呈现蓝紫色,但微型线圈10的表面呈现黑色,这时用碗光源将产品表面均匀的打亮,可以同时检测微型线圈10的少胶,多胶,胶偏,溢胶,残胶,只点亮碗光源时,可以检测微型线圈10的第二表面的绕线情况,如乱线,分层,交叉,散线,r角变形,r角脱层。紫外光源具体为uv
紫外光源。
50.第六发光结构323为同轴光源,普通的光源很难拍出凹坑状的带深度的缺陷,因而采用同轴光源,具体为平行同轴光源,又叫漫射同轴灯,这种光源是金属平面漫反射而形成的,其特点就在于它可以均匀的照亮物体的平面,让整个有光泽的平面均匀的出现在人们眼中,克服物体表面因为反光而带来的一些干扰,从而加强物体的划刻和凹陷特征,这就使得平行同轴光源可以精确的定位,提高了第六信息采集结构223采集的准确性和重现性。
51.需要说明的是,第四信息采集结构221还包括第二图像采集器2211、第二固定座2212、第二推动座2213和第二推动杆2214,第二图像采集器2211通过图像采集缺陷信息,第二固定座2212固定设置,第二推动座2213沿第二方向y可滑动地设置于第二固定座2212上,第二推动杆2214沿第二方向y与第二固定座2212可滑动地设置,且第一推动杆2114的其中一端与第二推动座2213相抵,第二推动杆2214的滑动方向与第二图像采集器2211的采集方向重合。这样的设置实现了第四信息采集结构221的具体调整,进而能够更好地进行调整处理。第五信息采集结构222以及第六信息采集结构223的设置与第四信息采集结构221相似,此处不再赘述。
52.第四发光结构321、第五发光结构322和第六发光结构323均可沿其照射方向进行调整,还可沿垂直照射方向的平面进行微调,具体可通过一个固定座和可滑动的灯座进行设置,灯座上设置有可沿垂直照射方向的平面进行微调的结构,灯座与固定座之间可沿其照射方向进行滑动,从而调整,这样的设置便于适应性的修改光照条件,已达到最佳的检测环境,进而提高检测机构的检测准确度。
53.如图2和图5所示,在本实施例的技术方案中,第三信息采集机构23包括多个第七信息采集结构231,多个第七信息采集结构231用于采集贯穿孔内壁的缺陷信息,贯穿孔内壁的缺陷信息为内壁压伤、内壁变形、导线打结、进线压伤、表面压伤和导线高度中的一种或多种。多个第七信息采集结构231可以沿不同方向针对贯穿孔内壁进行缺陷信息采集,采集区域具有相互重合的部分,以便于整个贯穿孔内壁能够得到完整的信息采集。可以对已采集的缺陷信息的位置进行统计,将重合的区域设置为缺陷高发的地区,以便于做相互印证,结合多个采集结构的信息反馈加以判断,能够对多种缺陷进行精准的判断,进而获得更好的检测效果,减少残次品遗漏的概率,也能够提高后续作业的效率。
54.需要说明的是,各第七信息采集结构231均第三图像采集器2311、第三固定座2312、第三推动座2313和第三推动杆2314,第三图像采集器2311的设置用于采集图像,进而判断缺陷位置和种类,
55.第三固定座2312固定设置,其具有一个与水平面呈45
°
设置的安装面,第二推动座2213可滑动地设置于安装面上,第二推动杆2214沿平行于安装面的方向可滑动地与第三固定座2312连接,且第三推动杆2314的其中一端与第三推动座2313相抵,第三推动杆2314的滑动方向与第三图像采集器2311的采集方向重合。这样的设置实现了第七信息采集结构231的具体调整,进而能够更好地进行调整处理。
56.如图2和图5所示,在本实施例的技术方案中,第三光源机构33为环形光源,第三光源机构33表面安装有漫反射面板。光源为环形高亮光源。因普通的光源亮度低无法从正面光进入内壁,所以选用环形高亮光源,光源表面安装有漫反射面板,使得光可以漫反射进入到内壁,同时也不会使光照效果过于强烈。
57.第四信息采集机构24为3d相机,可实现图像与视频的三维数据采集,进而进行微型线圈10出线位置的高度检测和点胶区域的高度检测。
58.在本实施例的技术方案中,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212、第三信息采集结构213、第四信息采集结构221、第五信息采集结构222、第六信息采集结构223以及多个第七信息采集结构231均为彩色面阵相机。彩色面阵相机能够对不同产品的缺陷信息进行拍照,配合不同的光源进行缺陷的留相,并能够通过多个相机所采集的图像进行相互印证和缺陷确定,一方面提高检测机构的检测精度,另一方面能够代替人工提高检测的效率。
59.具体的,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213均采用1200万像素的彩色面阵相机,镜头选择0.8倍的远心镜头,工作距离为180mm,第一信息采集结构211曝光时间30微秒,相机增益19,光源亮度255;第二信息采集结构212曝光时间30微秒,相机增益19,光源亮度255;第三信息采集结构213曝光时间35微秒,相机增益19,光源亮度255,这样的设置可以拍摄到整个产品。对应设置的第一折光结构41、第二折光结构42和第三折光结构43均为45
°
的棱镜,通过镜面反射,使得对应的发光结构的照射方向与信息采集结构的采集方向呈垂直关系,即通过水平面上的移动,即可得到采集位置的变化。
60.第四信息采集结构221、第五信息采集结构222和第六信息采集结构223均选用1200万像素的彩色面阵相机,镜头选择倍率为0.8倍率的双远心镜头,工作距离为180mm。第四信息采集结构221两次曝光,第一次曝光时间6000微秒,相机增益0,背光源与碗光源亮度均为255;第二次曝光时间6000微秒,相机增益0,背光源亮度200,碗光源亮度255;第五信息采集结构222两次曝光,第一次曝光时间10000微秒,相机增益15,uv紫外光源亮度为100,高亮碗光源亮度为255;第二次曝光时间7000微秒,相机增益15,uv紫外光源亮度为100,高亮碗光源亮度为255;第六信息采集结构223两次曝光,第一次曝光时间12000微秒,相机增益19,碗光源亮度255,低角度环光源亮度0;第二次曝光时间7000微秒,相机增益19,碗光源亮度0,低角度环光源亮度255;根据不同的光源亮度,配合彩色面阵相机以及曝光时间等设置,将微型线圈10第二表面的各项缺陷信息进行针对性的采集。
61.四个第七信息采集结构231,均匀布置在同一锥面上,均曝光一次,其中,相对的两个相机的曝光时间30000微秒,相机增益10,用于检测内壁压伤和内壁变形,另外两个相对的相机曝光时间22000微秒,相机增益10,用于检测内壁压伤、导线打结和进线压伤等。
62.第四信息采集机构24采用线扫相机,具体为精度为1.5um的3d相机,fov为14.5mm,工作物距为27mm,景深5mm,配合环形光源的亮度135,相机增益5,对微型线圈10的表面进行拍照,检测胶水高度以及导线上翘下塌。
63.如图7至图13所示,在本实施例的技术方案中,检测机构还包括传送组件50,传送组件50包括第一传送结构51和第二传送结构52,第一传送结构51与微型线圈10的第二表面具有吸附状态,第一传送结构51带动微型线圈10穿过第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213的采集区域,第二传送结构52具有与第一表面的配合状态,第二传送结构52带动微型线圈10穿过第四信息采集结构221、第五信息采集结构222、第六信息采集结构223、多个第七信息采集结构231以及第四信息采集机构24的采集区域。
64.如图7至图13所示,在本实施例的技术方案中,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212、第三信息采集结构213、第四信息采集结构221、第五信息采集结构222和第六信
息采集结构223沿第一方向x依次布置,第一传送结构51以及第二传送结构52的传送方向为沿第一方向x传送,这样的设置实现了自动化检测微型线圈,通过各信息采集结构也能够代替人工作业检查,并通过传送组件实现多个位置的检测,这样有效地解决了现有技术中的微型线圈通过人工检测效率低下,导致生产成本较高的问题。
65.需要说明的是,在本技术一些实施例的技术方案中,通过对微型线圈10的各表面信息的采集,整理后便于对比正常微型线圈的表面信息后,区分出成品和次品,有效代替人工作业进行微型线圈10的视觉观察,并且针对微型线圈10不同区域的表面信息情况还可以得到有效的数据信息,可在后续调整微型线圈10的制作工艺以减少次品的产生。由于第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213所采集的缺陷信息不同,但是采集的对象均为第一表面,所以可以针对主要的缺陷辨别,再结合不同的采集信息进行相互比对,以增加缺陷识别的准确度,这样针对不同微型线圈10所检测的细节也相同,对比的效果更好。
66.第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213的采集方向均沿第二方向y设置,通过对应设置的第一折光结构41、第二折光结构42以及第三折光结构43的设置使得采集方向发生90度的偏转,以便于第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213工作距离的调整,可针对第二表面被吸附时第一表面悬空向下的情况。在一个可选的实施例中,折光机构40为平面镜,且为45度角设置,这样使得第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213的朝向均与水平面平行,这样便于设置第一推动座2113和第一推动杆2114,能够保证推动方向的准确性。
67.需要说明的是,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213采集过程中的位置是固定的,并且采集过程为飞拍,即第一传送结构51沿第一方向x移动时不会停顿,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213在设定的时间内进行曝光即可,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213的拍摄角度可以根据具体的产品进行调整,拍照区域的大小和范围均可根据产品进行调整,第一折光结构41、第二折光结构42以及第三折光结构43的折射位置也可根据需要拍摄的角度位置进行角度调整,这样检测结构适用的范围更广,有利于检测机构的使用效果。
68.如图10至图12所示,在一些实施例的技术方案中,环绕设置的多个第七信息采集结构231,各第七信息采集结构231的采集方向集中于一点,第七信息采集结构231共同检测微型线圈10的圈内刮伤。对第一表面和第二表面进行缺陷信息采集对比的过程中,各信息采集结构可采集部分贯穿孔内壁的缺陷信息,但是对于微型线圈10的圈内的区域采集有限,判定误差较大,环绕设置的多个第七信息采集结构231能够针对圈内的各部分区域进行精准的图像采集,进而能够有效地对圈内刮伤进行检测。具体地,一共四个第七信息采集结构231,在同一水平面的投影上,各第七信息采集结构231的镜头朝向同一中心,并且相邻第七信息采集结构231与中心形成的角度为90度,这样的设置用于检测圈内刮伤时,采集的图片具有重合区域,从而保证整个线圈内部的采集。
69.如图5、图10和图11所示,第七信息采集结构231通过安装座可拆卸地安装于第二基座62上,安装座上设置有调节结构,具体是通过第三推动杆2314控制与第三图像采集器2311所安装的部件与检测区域之间的直线位置关系,并且安装座还可进行角度转换以便于
调整好与微型线圈10检测区域之间的最佳拍摄角度,从而能够适应不同尺寸以及不同流水线的情况。
70.需要说明的是,微型线圈10以恒定的速度经过采集区域,故需要固定设置的多个第七信息采集结构231才能够进行微型线圈10的内部刮伤缺陷判定。在一个可选择的实施例中,微型线圈可停留一段极短的时间,将第七信息采集结构231安装的底座设置成可转动地支架,通过支架围绕采集的中心点转动360
°
即可获得完整的微型线圈10的圈内视图,这样的设置在保证第七信息采集结构231采集准确性的条件下可以减少第七信息采集结构231的个数设置,并且拍摄出来的图像连续性高,避免重复区域存在的摄像误差,达到节省成本的目的的同时还提高了检测质量。在一定的环境或者温度条件下,各信息采集结构还可以采用热成像设备或者夜视设备,以针对不同的缺陷在特定环境下能够产生不同的视觉效果,进而对图案颜色容易混淆的产品缺陷进行精准的判定。
71.需要说明的是,上述各图像采集器的检测效果均为对应位置进行图像采集的结果,对图像采集器进行不同位置的采集设置属于简单的修改应用,上述实施例并不限定图像采集器仅有上述的功能或者效果。由于采集的内容相互之间并不影响,检测并未有先后顺序之分,所以各信息采集结构的设置位置可以相互替换,可以按照实际需求进行改装。
72.如图1所示,在一些实施例的技术方案中,检测机构还包括基座组件60,基座组件60包括第一基座61和第二基座62,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213沿第一方向x依次与第二基座62固定相连。第四信息采集结构221、第五信息采集结构222、第六信息采集结构223、第七信息采集结构231以及第四信息采集机构均与第二基座62固定相连,第一传送结构51将第二表面吸附住,使得第一表面向下,第一信息采集结构211、第二信息采集结构212和第三信息采集结构213则需要从更靠下的位置进行微型线圈10的表面信息采集,故需要将第一基座61的安装面与第二基座62的安装面分隔开。
73.如图6至图8所示,在一些实施例的技术方案中,第一传送结构51包括第一吸附结构511、第一位移机构512和第二位移机构513,第一吸附结构511与第一位移机构512可沿第三方向z滑动地相连,第一位移机构512与第二位移机构513可沿第一方向x滑动地相连,第一吸附结构511的吸附端沿第二方向y设置,第一方向x、第二方向y和第三方向z相互垂直。第一吸附结构511可以将微型线圈10的第二表面吸附住,再通过第一位移机构512和第二位移机构513转移至设定的高度,再沿着第一方向x滑动实现微型线圈10的移动,达到飞拍的目的。
74.需要说明的是,如图9所示,上述的第一吸附结构511包括第一吸嘴5111,连接有微型气缸5112,微型气缸5112连接在固定座5113上,固定座5113与第一位移机构512固定连接。具体地,第一吸嘴5111根据微型线圈10的形状进行仿形制作,采用黑色塑钢材料制成,第一吸嘴5111处具有弹性,通过微型气缸5112产生较强的负压将微型线圈10的第二表面进行吸附;微型线圈10的质量为1g左右,第一吸嘴5111产生的吸附力作用在8g左右,即使在有激烈晃动的情况下微型线圈10也不会从第一吸嘴5111上脱离。进一步地,第一吸嘴5111和微型气缸5112对应设置为多个,多个微型气缸5112均固定连接在固定座5113上,各微型气缸5112可分别连通气源也可同时连通气源,第一吸嘴5111远离微型气缸5112的端部处于同一水平位置,即根据实际需求可同时运送多个微型线圈10。第一位移机构512还包括沿第一方向x设置的传送机构,传送机构可以是滚珠丝杠或者是滑块与滑轨,通过电机的输出带动
固定座5113沿第一方向x运动。固定座5113与传送机构之间还可以设置电机,电机与传送机构固定连接,电机的输出端与固定座5113固定连接,该电机实现固定座5113沿第二方向y上的位移。
75.如图10至图12所示,在一些实施例的技术方案中,第二传送结构52包括第一滑轨521、载具522和第一推动结构523,第一滑轨521沿第一方向x设置,载具522的底部设置有滑块,滑块与第一滑轨521可滑动相连,第一推动结构523可沿第二方向y和第一方向x滑动,第一推动结构523与载具522可拆卸地相连。第一滑轨521与滑轨的设置实现了载具522沿第一方向x的滑动,第一推动结构523提供了载具522滑动的动力。具体地,第一推动结构523沿第二方向y滑动后与载具522结合,进而第一推动结构523沿第一方向x滑动实现载具522的滑动。这样的设置可以控制载具522滑过采集区域时的滑动速度一致,同时,相邻的载具522的滑过采集区域的间隔时间相同,使得流水线的连贯性较好,有利于生产效率的提高。
76.如图13所示,在一些实施例的技术方案中,第一推动结构523具有沿第二方向y设置的杆体5231,载具522具有沿第二方向y设置的通孔5221,杆体5231在第一推动结构523沿第二方向y滑动时可伸入通孔5221内,第一推动结构523沿第一方向x滑动带动载具522沿第一方向x滑动。通过杆体5231和通孔5221的配合实现两者可拆卸地相连,原理简单效果显著,由于载具522在第二方向y上不能移动,通孔5221也不会改变位置,即通孔5221的位置固定,只需杆体5231能够穿过通孔5221即可,同时通孔5221带动载具滑出第一滑轨521后,也可保持载具522在第二方向y上的位置关系,从而避免位置偏离导致载具522无法循环。进一步地杆体5231靠近通孔5221一端可设置引导端,引导端的尺寸小于杆体的整体尺寸,这样能够便于引导端进入通孔5221内,与通孔5221配合的杆体5231部分为圆柱体,避免载具522滑出第一滑轨521与杆体5231分离。杆体5231与通孔5221可对应设置为多个,以调整两者配合时载具522的平衡。
77.如图12所示,在一些实施例的技术方案中,第二传送结构52还包括第二滑轨524、第一升降机525和第二升降机526,第一滑轨521与第二滑轨524叠置,第一升降机525与第二升降机526分别设置于第一滑轨521以及第二滑轨524的两端,载具522通过第一升降机525和第二升降机526在第一滑轨521以及第二滑轨524之间切换。通过这样的设置可以使得载具522从第一滑轨521的一端滑动到另一端后,直接滑出,进入第一升降机525转移至第二滑轨524中,再通过在第二滑轨524上滑动,滑至第二升降机526上,最后通过第二升降机526带动载具522回到第一滑轨521的第一端,进而完成载具的循环使用。进一步地,在第二滑轨524平行的位置还设置有第二推动结构527,第二推动结构527的设置与第一推动结构523相同,设置有能够与通孔5221配合的杆体,第二推动结构527的推动方向与第一推动结构523推动方向相反。
78.需要说明的是,在一些实施例的技术方案中,第一升降机525和第二升降机526上设置有运输台,运输台上具有与第一滑轨521以及第二滑轨524口径相同的滑轨,当载具522通过第一推动结构523或者第二推动结构527带至运输台上的滑轨后,载具522与滑轨相结合,保持稳定,第一升降机525或者第二升降机526带动运输台进行转移,最终使得运输台上的滑轨与第一滑轨521或者第二滑轨524对接上,此时第二推动结构527或者第一推动结构523带动载具522进入第一滑轨521或者第二滑轨524中,实现载具522的循环。
79.如图14所示,在一些实施例的技术方案中,检测机构还包括回收组件70,回收组件
70与信息采集组件20之间设置第三传送结构80,回收组件70包括成品回收站71和次品回收站72,第三传送结构80包括第二吸附结构81、第三位移机构82和第四位移机构83,第二吸附结构81与第三位移机构82可沿第三方向z滑动地相连,第三位移机构82与第四位移机构83可沿第一方向x滑动地相连。通过第二吸附结构81与第三位移机构82的设置实现对成品和次品的分离,具体地,经过各信息采集结构确定微型线圈10是否有缺陷后,再通过第三传送结构80带动第二吸附结构81将微型线圈10依次放置在对应的回收站内。
80.如图13所示,在一些实施例的技术方案中,检测机构还包括控制结构,第二吸附结构81包括多个第二吸嘴811,各第二吸嘴811分别通过控制结构与气源连通。这样的设置使得第二吸嘴811可单独吸附或者释放,从而实现多个微型线圈10同时运输时,次品和成品的区分。具体地,多个第二吸嘴811分别吸附多个微型线圈10进行检测,同一组中的多个微型线圈10中若存在缺陷时,检测机构锁定含有缺陷的微型线圈10的位置,控制结构操控对应微型线圈10的针形气缸812,进行第二吸嘴811的吸附力控制,当微型线圈10被带到次品回收站72时,对应的针形气缸812撤回第二吸嘴811的吸附力,释放微型线圈10进入次品回收站72内的回收盘,次品放置完成后再通过第三传送结构80转移至成品回收站71进行成品的微型线圈10的释放。需要说明的是,成品和次品释放的先后顺序可作调整,不做限定要求。针形气缸:体积很小,可使吸嘴中心距可达13.6mm以内;满足小型产品小间隔非同步吸取。中心距极小,采用微型接头,避免气管之间相互影响,导致上下气缸不顺畅;第二吸嘴811采用黑色pom材质;避免刮伤产品;产品需要反拍,使用黑色pom可作为视觉背景墙,凸显产品轮廓。
81.进一步地,在成品回收站71与次品回收站72内设置有盛放微型线圈10的料盘,料盘上有单个微型线圈10的放置位置,微型线圈10通过第二吸嘴811与第三位移机构82以及第四位移机构83的配合,实现单个微型线圈10的放置。具体料盘还可沿第一方向x以及第二方向y依次设置微型线圈10,依次放置微型线圈10按照顺序放置,填满料盘。料盘填充满微型线圈后,通过回收站内部的转移装置将料盘转移至存储区域,以便于人工间隔一定时间后进行多组料盘的收取,这样能够减少人工作业的次数,提高生产效率。
82.在本实施例的技术方案中,本实施例摒弃了传统模式下,控制机组由主机一拖一或一拖二的运行模式,即一台作业设备上仅搭载1到2个信息采集结构,转变为同时搭载11个信息采集结构并行处理。一方面,升级了硬件接口,使控制机组与多信息采集结构完美适配;另一方面,能够根据多个信息采集结构优化软件算法,多线程处理流程算法优化,即使所有信息采集结构一起运动、拍照、处理图像,也不会导致控制机组超负荷卡顿。
83.如图16所示,第二方面,本技术实施例提供了一种检测设备,包含上述的检测机构。检测机构的一端连接生产线体92,连接生产线体92便于一体化的流水线作业,进而提高生产效率。在检测机构的外侧设置有保护壳91,保护壳91的设置一方面能够防止灰尘等物品进入影响检测结果或者对产品造成损坏等,另一方面能够控制检测机构的外界的光线因素,精准检测结果。使用上述的检测机构能够对不同的缺陷进行检测,并且能够进行数据采集以便于后续的工艺开发,还能够有效地替代人工作业,对产品进行稳定的检测并区分好成品与次品,减少了人工作业的强度,更利于生产企业的生产制造。
84.本实施例的优点一是使用流线的形式将多个图像采集器安装在机构上,通过机构的运动更流畅、快速、完整的实现对微型线圈10的视觉检测流程;优点二是使用控制结构最
终筛选出次品和成品,在提高了检测效率的同时,降低了机器成本和人工成本;优点三是解决了目前对于大批量线圈百分百完整的视觉检测难题。上述检测设备在实际产线上,能够达到没有关键缺陷漏检、一般缺陷漏检0.5%以内、过检5%以内的指标,同时将产线上的人力从40人降至8人。在提高产品质量、提升产线检测效率的同时大大节约了人力成本,为企业提升了产品的核心竞争力,并增加企业效益。
85.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
86.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
87.以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种检测机构,用于微型线圈(10)的外表检测,其特征在于,包括:基座组件(60);传送组件(50),沿第一方向安装在所述基座组件(60)上,将所述微型线圈(10)传送至不同的检测位置;信息采集组件(20),安装在所述基座组件(60)上,包括第一信息采集机构(21)、第二信息采集机构(22)、第三信息采集机构(23),分别用来检测所述传送组件(50)传送微型线圈(10)的第一外表面、第二外表面以及贯穿孔内壁的缺陷信息;光源组件(30),安装在所述基座组件(60)上,以提供所述信息采集组件(20)所需要的照明条件,所述光源组件(30)包括与所述第一信息采集机构(21)、所述第二信息采集机构(22)、所述第三信息采集机构(23)一一对应设置的第一光源机构(31)、第二光源机构(32)、第三光源机构(33),根据所述微型线圈(10)缺陷信息,所述第一光源机构(31)、第二光源机构(32)、第三光源机构(33)分别选用碗光源、无影光源、背光源、同轴光源、环形光源以及紫外光源中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述第一信息采集机构(21)沿第三方向设置,所述第一光源机构(31)沿第二方向设置,所述第一信息采集机构(21)的信号采集方向与第一光源机构(31)的光束方向相交点处设有折光机构(40),所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。3.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述第一信息采集机构(21)包括第一信息采集结构(211)、第二信息采集结构(212)和第三信息采集结构(213),所述第一光源机构(31)包括与所述第一信息采集结构(211)对应设置的第一发光结构(311)、与所述第二信息采集结构(212)对应设置的第二发光结构(312)和与所述第三信息采集结构(213)对应设置的第三发光结构(313),所述第一发光结构(311)为高亮碗光源,所述第二发光结构(312)为高亮无影光源,所述第三发光结构(313)为高亮碗光源。4.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述第二信息采集机构(22)和所述第二光源机构(32)均沿第二方向设置,所述第二光源机构(32)设置在所述传送组件(50)的远离所述基座组件(60)的一侧,所述第二信息采集机构(22)设置在所述第二光源机构(32)远离所述传送组件(50)的一侧。5.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述第二信息采集机构(22)包括第四信息采集结构(221)、第五信息采集结构(222)和第六信息采集结构(223),所述第二光源机构(32)包括与第四信息采集结构(221)对应设置的第四发光结构(321)、与所述第五信息采集结构(222)对应设置的第五发光结构(322)以及与所述第六信息采集结构(223)对应设置的第六发光结构(323),所述第四发光结构(321)包括碗光源和背光源,所述第五发光结构(322)包括紫外光源和高亮碗光源,所述第六发光结构(323)为同轴光源。6.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述第三光源机构(33)设置在第三信息采集机构(23)靠近所述基座组件(60)的一侧,所述第三光源机构(33)为环形光源,所述第三光源机构(33)的圆心和所述第三信息采集机构(23)的圆心处于同一轴线上。7.根据权利要求6所述的检测机构,其特征在于,所述第三光源机构(33)表面安装有漫反射面板。8.根据权利要求6所述的检测机构,其特征在于,所述第三信息采集机构(23)包括呈圆
环状排列设置的多个第七信息采集结构(231),多个所述第七信息采集结构(231)的采集方向相交所述第三光源机构(33)的圆心位置,且所述第七信息采集结构(231)的采集方向与水平面呈45
°
设置。9.根据权利要求1所述的检测机构,其特征在于,所述信息采集组件(20)还包括第四信息采集机构(24),所述第四信息采集机构(24)安装在所述第三信息采集机构(23)靠近所述基座组件(60)的一侧,所述第四信息采集机构(24)为3d相机。10.一种检测设备,其特征在于,包含如权利要求1至9任一所述的检测机构。
技术总结
本申请涉及一种检测机构及检测设备,其中,检测机构包括:基座组件、传送组件、信息采集组件和光源组件,信息采集组件包括第一信息采集机构、第二信息采集机构、第三信息采集机构,分别采集微型线圈第一表面、第二表面以及内壁的缺陷信息;光源组件分别选用碗光源、无影光源、背光源、同轴光源、环形光源以及紫外光源中的一种或多种。根据不同信息采集机构采集的不同缺陷种类,设置不同种类的光源机构,能够应对精细零部件的表面凹陷不能够正确显示出的情况,进而更加精准地识别微型线圈的缺陷。本申请有效地解决了现有技术中采用普通灯光作为检测机构的光源,导致缺陷的显示效果较差,影响缺陷检出的问题。影响缺陷检出的问题。影响缺陷检出的问题。
技术研发人员:周启航 高泽源 潘扬敬
受保护的技术使用者:江苏立讯机器人有限公司
技术研发日:2023.05.31
技术公布日:2023/8/28
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