CN217369288U - 多面体物料的缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多面体物料的缺陷检测装置，包括流转模块(1)、上料模块(2)、取放模块(3)、分拣模块(4)、检测模块(5)、料盘定位模块(6)和下料模块(7)，所述取放模块(3)和所述分拣模块(4)均包括至少两个吸取组件(8)，所述吸取组件(8)包括取放吸嘴(81)以及用于驱动所述取放吸嘴(81)变换位置的驱动单元(82)。本实用新型可以对棱镜等多面体物料进行高效且精准的缺陷检测。

Description

多面体物料的缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及缺陷检测装置，尤其涉及一种用于多面体物料的缺陷检测装置。

背景技术

手机摄像追求越来越高的成像效果，因此，通过光学变焦来实现高倍数变焦也成为了一种新的发展趋势。潜望式镜头是已经成功应用的最合理方案，多面体棱镜则是潜望式镜头中必不可少的光学器件，主要用来将光线转折90°。随着配备潜望式镜头的手机产量逐渐增长，多面体棱镜的生产需求量也将大幅度增加。因此，如何利用自动化检测设备来替代人工完成项目繁多的检测项目，以提升检测效率，并降低成本是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多面体物料的缺陷检测装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种多面体物料的缺陷检测装置，包括流转模块、上料模块、取放模块、分拣模块、检测模块、料盘定位模块和下料模块，所述取放模块和所述分拣模块均包括至少两个吸取组件，所述吸取组件包括取放吸嘴以及用于驱动所述取放吸嘴变换位置的驱动单元。

根据本实用新型的一个方面，所述驱动单元包括Y轴直线模组、设置在所述Y轴直线模组上的X轴直线模组、设置在所述X轴直线模组上的Z轴直线模组以及设置在所述Z轴直线模组上的θ轴转动模组，所述取放吸嘴设置在所述θ轴转动模组上。

根据本实用新型的一个方面，所述Z轴直线模组包括驱动机构、设置在所述驱动机构上的驱动滑块、设置在所述驱动滑块上的滑块连板以及与所述滑块连板连接的浮动滑块。

根据本实用新型的一个方面，所述滑块连板具有限位槽，所述浮动滑块具有挡销；

在工作状态下，所述挡销可在所述限位槽中移动。

根据本实用新型的一个方面，所述流转模块包括转台、电气滑环、转盘以及沿圆周方向间隔设置在所述转盘上的吸嘴组件。

根据本实用新型的一个方面，所述电气滑环中设有与真空发生器连接的气路和与电机驱动器连接的电路；

所述吸嘴组件包括旋转驱动件、设置在所述旋转驱动件一端的吸嘴座、一端穿过所述旋转驱动件连接在所述吸嘴座上的通气接杆、连接在所述通气接杆另一端的接头以及设置在所述吸嘴座上的载物吸嘴；

所述接头通过气管连接于所述电气滑环中的气路；

所述旋转驱动件为中空的电机，所述电机通过电缆连接于所述电气滑环中的电路。

根据本实用新型的一个方面，所述吸嘴座一端具有连接夹以及螺栓，所述连接夹夹持在所述电机的输出轴上，并可通过所述螺栓调节松紧。

根据本实用新型的一个方面，所述取放吸嘴和所述载物吸嘴材质均为橡胶，并通过插接的方式实现过盈安装。

根据本实用新型的一个方面，所述料盘定位模块包括支承架和设置在所述支承架上的上料定位光学系统、下料定位光学系统以及用于驱动所述下料定位光学系统的下料定位X轴、Y轴模组；

所述上料定位光学系统位于由所述取放模块与所述上料模块形成的上料位上方；

所述下料定位光学系统位于由所述分拣模块与所述下料模块形成的下料位上方。

根据本实用新型的一个方面，所述检测模块包括切割面检测模组、反射面检测组件、入出射面检测组件以及下料矫正组件；

所述反射面检测组件包括反射面检测光学系统以及反射面X轴、Y轴模组；

所述入出射面检测组件包括入出射面检测光学系统、入出射面X轴、Y轴模组；

所述切割面检测模组包括偶数个切割面检测组件；

还包括设置在所述反射面检测组件和/或所述入出射面检测组件中的反射面补偿面检测单元；

所述反射面补偿面检测单元实现补偿功能可通过所述吸嘴组件、所述反射面X轴、Y轴模组和所述入出射面X轴、Y轴模组分别实现棱镜角度以及所述反射面检测光学系统、所述入出射面检测光学系统相对棱镜的X、Y轴位置调整。。

根据本实用新型的一个方面，在所述检测模块的检测过程中，所述多面体物料依次流转于第一切割面检测组件、第二切割面检测组件、反射面检测组件、入出射面检测组件和下料矫正组件。

根据本实用新型的一个方面，在工作时，所述取放吸嘴吸取所述多面体物料的切割面完成取放/分拣料。

根据本实用新型的一个方面，所述切割面检测模组包括第一切割面、第二切割面检测组件；

所述第一切割面、第二切割面检测组件均包括第一镜头、位于所述第一镜头像侧的第一相机、位于所述第一镜头物侧的第一环形光源以及用于调节所述第一镜头和所述第一相机完成对焦的滑台；

所述第一切割面、第二切割面检测组件分别位于所述流转模块的两侧。

根据本实用新型的一个方面，所述反射面检测光学系统包括第二镜头、位于所述第二镜头像侧的第二相机、位于所述第二镜头物侧的第二环形光源、同轴设置在所述第二镜头中的第二点光源、位于所述第二环形光源物侧的两个第一条形光源以及分别对准入射面和出射面照射的两个第三点光源。

根据本实用新型的一个方面，所述入出射面检测光学系统包括第三镜头、位于所述第三镜头像侧的第三相机、位于所述第三镜头物侧的第三环形光源以及同轴设置在所述第三镜头中的第四点光源；

所述入出射面检测光学系统相互垂直的设置两个，分别用于检测入射面和出射面；

所述缺陷检测装置还包括第二条形光源，所述第二条形光源位于两个所述入出射面检测光学系统之间。

根据本实用新型的构思，用于上料位取放料及下料位分拣料的取放模块和分拣模块均包括至少两个吸取组件，吸取组件由取放吸嘴和驱动取放吸嘴变换位置的驱动单元构成。这样，两个吸取组件可以插补运行，交替放料，使得转盘转动到上料工位时，一个吸嘴在往输送转盘治具放料的同时，另一吸嘴可以在料盘取料，从而极大地提高了本装置的运转效率。

根据本实用新型的一个方案，检测模块同时包含了切割面检测模组、反射面检测组件和入出射面检测组件，从而在转盘转动的过程中，能够合理的对多面体物料的各个表面进行检测，并且检测与取放料并行，从而进一步提高了检测效率。

根据本实用新型的一个方案，吸嘴组件中具有旋转驱动件，从而使得吸附在转盘上的物料不仅可以随转盘公转，还能够被旋转驱动件带动自转，从而完成了θ方向偏差的补偿。相应检测组件及矫正组件中还具有了调节各个组件中的光学系统的X、Y轴模组，从而能够消除XY方向的偏差。由此，待检物料在检测的过程中，还能够自动进行偏差补偿，从而提高了检测的精度。

附图说明

图1示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置的结构图；

图2示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的吸取组件的结构图；

图3示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的Z轴直线模组的结构图；

图4示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的流转模块的结构图；

图5示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的吸嘴组件的结构图；

图6示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的料盘定位模块的结构图；

图7示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置中的各个检测工位的示意图；

图8示意性表示本实用新型的一种实施方式的缺陷检测装置所针对的棱镜的结构图；

图9示意性表示本发明的一种实施方式的缺陷检测装置中的切割面检测组件结构图；

图10示意性表示本发明的一种实施方式的缺陷检测装置中的反射面检测光学系统结构图；

图11示意性表示本发明的一种实施方式的缺陷检测装置中的入出射面检测光学系统结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员而言，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。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1，本实用新型的多面体物料的缺陷检测装置，主要用于多面体光学器件的多个表面进行检测，如棱体、棱锥等形状的物料，尤其是三角棱镜。本装置包括流转模块1以及基本设置在流转模块1周围的上料模块2、取放模块3、分拣模块4、检测模块5、料盘定位模块6和下料模块7。其中，取放模块3主要用于在上料时的取放料工序，分拣模块4则主要用于在下料时的分拣料工序，当然，这两个模块也是通过吸嘴等吸取结构实现物料的取放功能。本实用新型中，取放模块3的吸取结构置于上料模块2上方，分拣模块4的吸取结构则置于下料模块7上方，这样使得操作位无结构遮挡，以使操作方便。当然，图1示出的装置为俯视视角，因此上述提及“上方”是指竖直方向的上方。

此外，本实用新型的上述各个模块均支承在一个机架平台(或称大板模块)，从而形成了一个较为稳固的结构形式，再配合上述各个模块与流转模块1分离布置的方案，可以减少对检测模块5的振动干扰。结合图8可知，本装置可以检测棱镜的ABC三光学面(包括点子、划伤、迹、脏污、破、膜欠)，G/H切割加工面及棱边(包括欠墨、溢墨、漏光)全面的缺陷和尺寸进行自动检测，从而替代人工完成项目繁多的检测项目，以提升检测效率，并显著降低成本。本实用新型的状布局紧凑合理，自动化程度高，调试维修方便，稳定可靠。

参见图2，根据本实用新型的构思，取放模块3、分拣模块4的运行方式及结构均相同，均包括至少两个吸取组件8，从而可以明显提升整机效率。吸取组件8包括取放吸嘴81以及用于驱动取放吸嘴81变换位置的驱动单元82。在本实施方式中，设置了左、右两套吸取组件8，如此，双吸嘴之间可以形成插补运行交替取放料。这样，当流转模块1间歇送料并流转到上料工位时，一个吸嘴在往输送转盘治具放料的同时，另一吸嘴可以在料盘取料，从而使得上下料较为迅速。流转模块1周围的检测工位则同步检测，实现检测与分拣并行，从而大幅提高设备的效率。当然，这两套吸取组件8的结构相同，只是工作交替进行，因此以下只以其中一套为例进行详细说明。具体的，吸取组件8中的驱动单元82包括Y轴直线模组821、设置在Y轴直线模组821上的X轴直线模组822、设置在X轴直线模组822上的Z轴直线模组823以及设置在Z轴直线模组823上的θ轴转动模组824，取放吸嘴81设置在θ轴转动模组824上。θ轴转动模组824实际上为一个旋转电机，从而可以使取放吸嘴81受其驱动而按要求作任意角度转动。Z轴直线模组823则可驱动θ轴转动模组824连同吸嘴做Z轴方向的移动，从而满足取放料、检测高度要求及避免移动过程中高度方向干涉的要求。X轴直线模组822则可带动Z轴直线模组823连同θ轴转动模组824及吸嘴做左右方向移动，分别实现在后端吸取料盘左右半边的物料，在中段交替移动至下拍上H面检测工位及在前端交替将待检物料放到流转模块1的转盘治具上。Y轴直线模组821则可带动X轴直线模组822连同Z轴直线模组823、θ轴转动模组824及吸嘴在后端料盘取料位中段下拍上H面检测工位和前端转盘治具上方放料位交替运行。如此，各轴运行采用插补方式避免碰撞，实现双吸嘴一个在后端取料同时，一个可前端在等待往转盘治具上放料，极大地节省上料等待时间。

参见图3，Z轴直线模组823包括驱动机构823a、设置在驱动机构823a上的驱动滑块8231、设置在驱动滑块8231上的滑块连板8232以及与滑块连板8232连接的浮动滑块8233。按照上述设置，驱动滑块8231与滑块连板8232固定连接，可以在Z轴直线模组823的上下方向的驱动机构823a的驱动下完成升降。此外，本实用新型的滑块连板8232具有限位槽8232a(或称U型槽)，浮动滑块8233具有挡销8233a。在工作状态下，挡销8233a可在限位槽8232a中移动。浮动滑块8233上安装的挡销8233a可在滑块连板8232下端的U形开槽内滑动，浮动量(滑动量)等于驱动滑块8231和浮动滑块8233之间的安装间距。如此，当驱动滑块8231向下移动时其加速度和速度由控制器控制，而浮动滑块8233加速度理论上等于重力加速度，在浮动量消除且浮动滑块8233上的挡销8233a与滑块连板8232上的U形开槽(上端或下端)接触后，速度即与驱动滑块8231相同。再经驱动机构823a减速控制下降到位后取放吸嘴81接触物料，此时，驱动滑块8231还可以往下移动不超过浮动量的距离，从而消除物料由于各种原因引起的高度不一致造成吸取失败和吸取后位置扰动，且继续下降过程中不会将驱动滑块8231驱动力施加的物料上，保证物料上施加的压力始终为浮动滑块8233的重力避免压伤物料。当驱动滑块8231向上移动时，其加速度和速度由控制器控制，浮动滑块8233在其上的挡销8233a与驱动滑块8231上的U形开槽下端接触后随驱动滑块8231一起上升到控制位置。由此，本实用新型中的取放吸嘴81连接了Z向的浮动部件，且采取贴实吸取的方式避免取放中真空建立过程对棱镜造成的位置扰动，同时避免对棱镜棱边造成损伤，从而有效地解决了取放料难题。另外，本实用新型中取放检测环节，取放吸嘴81吸取棱镜的切割面完成取放/分拣料，因此只接触要求不高的G/H面(即切割面)，从而避免了对要求较高的光学面造成二次污染及损伤。

参见图4，流转模块1包括转台11、设置在转台11上的电气滑环12、设置在电气滑环12上的转盘13、沿圆周方向间隔设置在转盘13上的吸嘴组件14。电气滑环12为电气一体化结构，其具有与真空发生器连接的气路和与电机驱动器连接的电路。转盘13则可以受转台11驱动进行间歇转动，以输送待检物料。在本实施方式中，转盘13上承载有八个吸嘴组件14，这样，每个吸嘴组件14上可以放置一颗待检棱镜，转盘13在转台11驱动下旋转至各检测工位，从而保证了高效的缺陷检测。

参见图5，吸嘴组件14包括旋转驱动件141、设置在旋转驱动件141一端的吸嘴座142、一端穿过旋转驱动件141连接在吸嘴座142上的通气接杆143、设置在通气接杆143另一端的接头144以及设置在吸嘴座142上的载物吸嘴145。接头144右端通过气管连接于电气滑环12的气路，从而间接的与真空发生器相连，接头144的左端则与通气接杆143相连，从而间接与吸嘴座142连接，使得真空发生器产生真空将待检棱镜A吸附在(快换)载物吸嘴145上。旋转驱动件141为中空的(旋转)电机，从而正好可以供通气接杆143穿过，使其与吸嘴座142相连。该电机通过电缆连接于电气滑环12中的电路，从而间接与电气驱动器相连，使电机受电气驱动器的控制按要求任意角度旋转。吸嘴座142一端具有连接夹1421以及螺栓1422，连接夹1421夹持/抱夹在电机的输出轴(即电机轴)上，并可通过螺栓1422调节夹持的松紧度，使得吸嘴座142可根据电机的控制按要求旋转任意角度，并且由于采用夹持的安装形式，则安装高度也可根据产品大小调节，从而满足切换后的产品中心高度始终与光学系统中心高度一致的要求。这样，吸嘴座142在随转盘转动(公转)的同时，还可以在电机的驱动下根据控制要求作任意角度自转，从而满足检测不同表面及光学系统轴心对检测面角度精度要求，例如根据上拍下G面检测经图像处理计算出的角度偏差，自动旋转补偿等，从而可有效地提高检测精度及效率。载物吸嘴145材质为橡胶，如此可通过过盈配合(即尺寸配合)的方式插接在吸嘴座142的另一端，从而实现了快速更换的功能，以便于根据产品类型及清洁要求随时更换。由上述可知，载物吸嘴145连同吸嘴座142还可通过连接夹1421调节不同高度以适用于不同尺寸形状的棱镜。当然，本实用新型其他模块中的吸嘴也可以按此设计为快换吸嘴，例如取放吸嘴81的材质也可以为橡胶，从而也通过插接的方式过盈的安装到旋转驱动件824上，从而也保证了其他工位的吸嘴拆装效率，以方便使用者在使用过程中定期清洁。

参加图6，料盘定位模块6包括支承架61和设置在支承架61上的上料定位光学系统62、下料定位光学系统63以及用于驱动下料定位光学系统63的下料定位X轴、Y轴模组64,65。其中，上料定位光学系统62基本位于取放模块3与上料模块2相交形成的上料位正上方，下料定位光学系统63则可通过移动也基本位于分拣模块4与下料模块7相交形成的下料位正上方，下料定位光学系统62可被下料定位X轴模组64和下料定位Y轴模组65驱动移动，从而对下料位的料盘空穴进行逐个定位识别。如此，料盘定位模块6在空间上的分层采用合理布置使得模组之间相互无结构遮挡，运行效率高，操作方便。

参见图7a，检测模块5包括切割面检测模组51、反射面检测组件52、入出射面检测组件53以及下料矫正组件54。

如图7b所示，反射面检测组件52包括反射面检测光学系统521以及反射面X轴、Y轴模组522,523。结合图10，反射面检测光学系统521包括第二镜头5211、位于第二镜头5211像侧的第二相机5212、位于第二镜头5211物侧的高角度的第二环形光源5213、同轴设置在第二镜头5211中的第二点光源5214、位于第二环形光源5213物侧的两个第一条形光源5215以及分别对准入射面和出射面照射的两个第三点光源5216。该组件形成的检测工位主要针对A、B、C面以及棱边E区域进行外观缺陷检测。其中，第二相机5212为高质量图像传感器，第二镜头5211为高分辨率远心镜头，图像传感器和远心镜头可通过反射面X轴、Y轴模组522,523的调整，使得这套光学系统对检测产品进行层拍(竖直方向沿厚度拍摄)等操作，可对焦不同的表面拍摄多张图像，满足A面和B面中膜层内部的划伤缺陷检测，实现多区域的缺陷检测。环形光源也采用高角度光源，从而避免在A面和B面光线会发生反射进入镜头造成杂光影响。第二点光源5214位于镜头的内置同轴口处，用顶丝固定，从而确保光源的垂直均匀性，这种照明方法可以用于破边等缺陷检测，并能提供定位图像。第二环形光源5213与产品表面的距离固定，第一条形光源5215则以固定角度放置于产品两侧。点光源采用外置形式，以固定角度分别垂直于产品AB面，光源方向对准AB面，可用于表面浅划伤缺陷检测，可有效降低设备的漏检，条形光源则可以提高棱边的亮度。上述光源依次触发并拍摄对应图像，相机和镜头可通过反射面X轴、Y轴模组522,523进行逐层扫描对产品进行层拍，来对C光洁面进行成像,保证了不同层面缺陷清晰成像。综合来讲，C工位检测内容包括C面的点子、划伤、脏污、破边、丝印溢墨、丝印欠墨、丝印漏光；A面和B面的划伤；AB面相交棱边的欠墨、溢墨、漏光外观缺陷。

如图7c所示，入出射面检测组件53包括入出射面检测光学系统531以及入出射面X轴、Y轴模组532,533。结合图11，入出射面检测光学系统531包括第三镜头5311、位于第三镜头5311像侧的第三相机5312、位于第三镜头5311物侧的第三环形光源5313以及同轴设置在第三镜头5311中的第四点光源5314。入出射面检测光学系统531相互垂直的设置两个，分别用于检测入射面和出射面。缺陷检测装置还包括第二条形光源5315，第二条形光源5315位于两个入出射面检测光学系统531之间。该组件形成的检测工位主要针对A和B面以及棱边E区域进行外观缺陷检测。其中，第三相机5312为高质量图像传感器，第三镜头5311为高分辨率远心镜头。图像传感器和远心镜头可通过入出射面X轴、Y轴模组532,533的调整进行对焦，两个相机镜头分别垂直于A面和B面的方式可以有效减少工位，使设备体积更为小巧。当然，这两个相机镜头也可分开检测，或者可与切割面检测模块2相似也分为两个工位。第四点光源5314设置在镜头内置同轴口处，也通过顶丝固定，确保光源的垂直均匀性。第三环形光源5313与产品表面的距离固定，第二条形光源5315以固定角度放置于两套光学系统中间，用于检测棱边(AB相交面棱边)。各个光源依次进行触发并拍摄对应图像，使得光源之间可以相互配合，从而提高拍图效率。其中一个的相机镜头上的同轴点光，可同时用于另一个相机镜头的背光，这样，可用拍一张图的时间完成两张图的拍摄。当然，也可将这几种不同功能的光源进行拆分单独拍图。上述条形光源的照明方式也可提高棱边的亮度。由于产品可以进行旋转，因此该组件进行检测时还可兼容C面一部分区域(即C面补偿面)的外观缺陷检测。在一些实施方式中，两个入出射面检测模块5也可整体通过入出射面X轴、Y轴模组532,533来进行X，Y方向的水平移动，来完成为产品的对焦。综合来讲，AB工位检测内容包括A面和B面的点子、划伤、脏污、破边、丝印溢墨、丝印欠墨、丝印漏光和膜欠外观缺陷；A面和B面分别为C面相交棱边的欠墨、溢墨、漏光外观缺陷；C面小部分区域的点子、划伤、脏污外观缺陷。

参见图9，切割面检测模组51包括第一切割面、第二切割面检测组件511,512，二者分别用于检测棱镜相对的两个切割面，即H面和G面。当然，在其他实施方式中，也可根据实际需要选择切割面检测组件的设置数量，但最好为偶数个，从而便于对相对存在的切割面进行检测。第一切割面、第二切割面检测组件511,512均包括第一镜头5111、位于第一镜头5111像侧的第一相机5112、位于第一镜头5111物侧的第一环形光源5113以及用于调节第一镜头5111和第一相机5112完成对焦的滑台5114。第一切割面、第二切割面检测组件511,512分别位于流转模块1的上下两侧，由此形成了两个分别检测相对的两个切割面区域的外观缺陷检测工位。其中，第一相机5112为高质量图像传感器，第一镜头5111为高分辨率远心镜头，第一环形光源5113为具备特定角度的高角度光源，从而形成高角度拍摄，以兼容不同处理情况的G/H面，如磨砂、涂墨等处理方式，使得拍摄更加均匀，该光源与产品的距离固定，保证在该距离下，整体光学系统对缺陷最为敏感。该光源进行触发并拍摄图像，相机和镜头可通过手动调节滑台5114对产品进行对焦，便于设备调试时调整工作距离。另外，G/H面检测内容包含了对G面和H面的漏光、少墨等外观缺陷的检测，还包括对产品进行角度定位。在设备中，图9中左侧组件采用下拍上的方式，对产品底部的切割面进行拍摄检测，确定产品位置后，再通过上料模块2移动放置到转盘上。图9中右侧模块采用上拍下，产品通过转盘旋转到对应位置的方式对单个产品进行检测，并可附带确定产品角度，便于后续工位检测。

此外，检测模块5还包括反射面补偿面检测单元，从而对反射面(即C面)的补偿面进行缺陷检测，以提高检测效率。该单元位于反射面检测组件52和入出射面检测组件53中均可，也可两套组件中均设置，从而可根据实际需求进行选择性使用。反射面补偿面检测单元实现补偿功能可通过吸嘴组件14、反射面X轴、Y轴模组522,523和入出射面X轴、Y轴模组532,533分别实现棱镜角度以及反射面检测光学系统521、入出射面检测光学系统531相对棱镜的X、Y轴位置调整。如此，采用下拍上的第一切割面检测组件511完成对取放模块3吸取过来的待检物料的H面的检测，定位识别并输出X、Y、θ补偿值给取放模块3；采用上拍下的第二切割面检测组件512完成对流转模块1输送过来的待检物料的G面的检测，定位识别并输出X、Y、θ补偿值给后续的反射面检测组件52、入出射面检测组件53、吸嘴组件14和分拣模块4。在进行反射面检测时，吸嘴组件14带动待检棱镜A在随转盘13公转的同时根据上拍下G面检测工位输出的θ补偿值进行自转，此时反射面X轴模组522和反射面Y轴模组523根据上拍下G面检测工位输出的X、Y补偿值做微动调整使反射面检测光学系统521的位置及角度精度满足检测要求。在进行入出射面检测时，吸嘴组件14带动待检棱镜A随转盘13公转的同时自转180°和上拍下G面检测工位输出的θ补偿值，使待检棱镜的AB面(即入出射面)朝向转盘13外侧的入出射面检测组件53，此时入出射面X轴模组532和入出射面Y轴模组533根据上拍下G面检测工位输出的X、Y补偿值做微动调整使入出射面检测光学系统531的位置及角度精度满足检测要求。随后，下料矫正组件54对分拣模块4从料盘上取下的物料下端面检测，定位识别并输出X、Y、θ补偿值给分拣模块4。由此，本实用新型的检测模块5具备了料盘定位工位，上拍下G面检测工位、下拍上H面检测工位、C面检测工位、AB面检测工位以及下料矫正工位。并且，C面检测工位和AB面检测工位还带有XY方向电动调节轴，从而能够将其前面的上拍下G面检测经图像处理计算出的待检棱镜相对于治具中心位置XY方向偏差自动补偿掉，以提高检测精度及效率并能快速实现不同产品的切换。可见，本实用新型的检测模块适合对棱镜等多面体物料进行检测。

本实用新型的多面体物料的缺陷检测装置在使用时，首先，人工将待检物料放入上料模块2的料仓中进行上料，由拖料盘机构将待检料依次整盘移动至取料位，上料定位光学系统62对料盘拍照输出料盘对位补偿坐标。人工将空料盘放入下料模块7的料仓中，由拖料盘机构将空料盘依次移动至放料位，下料定位光学系统63进行XY轴移动拍料盘料穴后输出料穴对位补偿坐标。然后，取放模块3根据料盘补偿值进行X、Y运动调整后插补运行交替取料至下拍上H面检测工位拍照识别定位。再利用下拍上H面检测模块检测H面，并输出X、Y、θ对位补偿坐标。随后取放模块3的各轴根据补偿值进行X、Y、θ轴运动调整，将待检物料交替放到流转模块1的转盘13上。转盘13随后转动，上拍下G面检测工位检测G面并输出物料在治具上的X、Y、θ对位补偿值，转盘13旋转补偿、AB面及C面检测工位XY轴补偿完成对物料各面图像采集、并进行图像处理，判断产品OK/NG。检测完成后，取放模块3的各轴根据补偿值进行X、Y、θ轴运动调整，双吸嘴插补运行交替从转盘13取料至下料矫正模块54进行识别定位。下料矫正工位拍照识别下端面，并输出X、Y、θ对位补偿坐标。分拣模块4根据下料矫正工位及下料定位相机输出的补偿值进行X、Y、θ运动调整，插补运行交替放料至空料盘料穴中进行下料分拣。最后，上料模块2将取料完成的空料盘，由拖料盘机构退回至料仓中，满仓取下更换新料，下料模块7将放料完成的满料盘，由拖料盘机构退回至料仓中，满仓取下更换新盘。

综上所述，本实用新型实现了棱镜外观缺陷脏污全方位检测的自动化，极大地提高了生产效率，且装置调试维护较为方便。并且，本装置可满足不同尺寸形状的棱镜的检测，使得装置对产品的兼容性较强。上下料采用双吸嘴插补运行交替取放结构，更有利于提升检测生产效率。AB面检测与C面检测工位带XY自动调节轴，产品治具可任意角度自动旋转，补偿位置、角度误差，能够获取棱镜各表面图像，从而提高兼容性检测一致性。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种多面体物料的缺陷检测装置，包括流转模块(1)、上料模块(2)、取放模块(3)、分拣模块(4)、检测模块(5)、料盘定位模块(6)和下料模块(7)，其特征在于，所述取放模块(3)和所述分拣模块(4)均包括至少两个吸取组件(8)，所述吸取组件(8)包括取放吸嘴(81)以及用于驱动所述取放吸嘴(81)变换位置的驱动单元(82)。

2.根据权利要求1所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述驱动单元(82)包括Y轴直线模组(821)、设置在所述Y轴直线模组(821)上的X轴直线模组(822)、设置在所述X轴直线模组(822)上的Z轴直线模组(823)以及设置在所述Z轴直线模组(823)上的θ轴转动模组(824)，所述取放吸嘴(81)设置在所述θ轴转动模组(824)上。

3.根据权利要求2所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述Z轴直线模组(823)包括驱动机构(823a)、设置在所述驱动机构(823a)上的驱动滑块(8231)、设置在所述驱动滑块(8231)上的滑块连板(8232)以及与所述滑块连板(8232)连接的浮动滑块(8233)。

4.根据权利要求3所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述滑块连板(8232)具有限位槽(8232a)，所述浮动滑块(8233)具有挡销(8233a)；

在工作状态下，所述挡销(8233a)可在所述限位槽(8232a)中移动。

5.根据权利要求1所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述流转模块(1)包括转台(11)、电气滑环(12)、转盘(13)以及沿圆周方向间隔设置在所述转盘(13)上的吸嘴组件(14)。

6.根据权利要求5所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述电气滑环(12)中设有与真空发生器连接的气路和与电机驱动器连接的电路；

所述吸嘴组件(14)包括旋转驱动件(141)、设置在所述旋转驱动件(141)一端的吸嘴座(142)、一端穿过所述旋转驱动件(141)连接在所述吸嘴座(142)上的通气接杆(143)、连接在所述通气接杆(143)另一端的接头(144)以及设置在所述吸嘴座(142)上的载物吸嘴(145)；

所述接头(144)通过气管连接于所述电气滑环(12)中的气路；

所述旋转驱动件(141)为中空的电机，所述电机通过电缆连接于所述电气滑环(12)中的电路。

7.根据权利要求6所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述吸嘴座(142)一端具有连接夹(1421)以及螺栓(1422)，所述连接夹(1421)夹持在所述电机的输出轴上，并可通过所述螺栓(1422)调节松紧。

8.根据权利要求6所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述取放吸嘴(81)和所述载物吸嘴(145)材质均为橡胶，并通过插接的方式实现过盈安装。

9.根据权利要求1所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述料盘定位模块(6)包括支承架(61)和设置在所述支承架(61)上的上料定位光学系统(62)、下料定位光学系统(63)以及用于驱动所述下料定位光学系统(63)的下料定位X轴、Y轴模组(64,65)；

所述上料定位光学系统(62)位于由所述取放模块(3)与所述上料模块(2)形成的上料位上方；

所述下料定位光学系统(63)位于由所述分拣模块(4)与所述下料模块(7)形成的下料位上方。

10.根据权利要求5所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述检测模块(5)包括切割面检测模组(51)、反射面检测组件(52)、入出射面检测组件(53)以及下料矫正组件(54)；

所述反射面检测组件(52)包括反射面检测光学系统(521)以及反射面X轴、Y轴模组(522,523)；

所述入出射面检测组件(53)包括入出射面检测光学系统(531)、入出射面X轴、Y轴模组(532,533)；

所述切割面检测模组(51)包括偶数个切割面检测组件；

还包括设置在所述反射面检测组件(52)和/或所述入出射面检测组件(53)中的反射面补偿面检测单元；

所述反射面补偿面检测单元实现补偿功能可通过所述吸嘴组件(14)、所述反射面X轴、Y轴模组(522,523)和所述入出射面X轴、Y轴模组(532,533)分别实现棱镜角度以及所述反射面检测光学系统(521)、所述入出射面检测光学系统(531)相对棱镜的X、Y轴位置调整。

11.根据权利要求10所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，在所述检测模块(5)的检测过程中，所述多面体物料依次流转于第一切割面检测组件(511)、第二切割面检测组件(512)、反射面检测组件(52)、入出射面检测组件(53)和下料矫正组件(54)。

12.根据权利要求1所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，在工作时，所述取放吸嘴(81)吸取所述多面体物料的切割面完成取放/分拣料。

13.根据权利要求10所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述切割面检测模组(51)包括第一切割面、第二切割面检测组件(511,512)；

所述第一切割面、第二切割面检测组件(511,512)均包括第一镜头(5111)、位于所述第一镜头(5111)像侧的第一相机(5112)、位于所述第一镜头(5111)物侧的第一环形光源(5113)以及用于调节所述第一镜头(5111)和所述第一相机(5112)完成对焦的滑台(5114)；

所述第一切割面、第二切割面检测组件(511,512)分别位于所述流转模块(1)的两侧。

14.根据权利要求10所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述反射面检测光学系统(521)包括第二镜头(5211)、位于所述第二镜头(5211)像侧的第二相机(5212)、位于所述第二镜头(5211)物侧的第二环形光源(5213)、同轴设置在所述第二镜头(5211)中的第二点光源(5214)、位于所述第二环形光源(5213)物侧的两个第一条形光源(5215)以及分别对准入射面和出射面照射的两个第三点光源(5216)。

15.根据权利要求10所述的多面体物料的缺陷检测装置，其特征在于，所述入出射面检测光学系统(531)包括第三镜头(5311)、位于所述第三镜头(5311)像侧的第三相机(5312)、位于所述第三镜头(5311)物侧的第三环形光源(5313)以及同轴设置在所述第三镜头(5311)中的第四点光源(5314)；

所述入出射面检测光学系统(531)相互垂直的设置两个，分别用于检测入射面和出射面；

所述缺陷检测装置还包括第二条形光源(5315)，所述第二条形光源(5315)位于两个所述入出射面检测光学系统(531)之间。

Images