一种非接触式激光产品检测系统的制作方法

本实用新型涉及激光检测技术领域，尤其涉及激光产品检测技术领域，具体是指一种非接触式激光产品检测系统。

背景技术：

平面度是反映平面的平整性的重要参数，通过平面度检测可以获得工件等表面的平整信息。目前，随着科技的进步，电子产业的快速发展，以手机为代表的电子产品由于其结构设计越来越紧凑，并且屏幕越来越大、厚度越来越薄，当所生产产品的平面度与所设计要求不符时将会导致一系列的问题产生，例如屏幕顶花、屏幕失真、灵敏度下降等等，这就使得平面度在生产过程中成为必检项目，为了能够及时发现产品批量生产中的缺陷，必需对生产过程进行实时快速的检测。而传统的检测工作大多以接触式的量测方式进行检测，而制造商多使用该检测方式来完成零件质量检测的原因，主要是由于该种检测方式具有较高的精度与可靠度，但同时却需要制作精密的检具，设计专业治具来定位，再以CMM三坐标进行量测，其执行过程都相当的繁琐，需要进行相当复杂的前置工作，因此需花费非常多的时间与费用，并且结构复杂、操作繁琐。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种非接触式激光产品检测系统，其目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种简单容易操作的产品平面度测量系统，并且通过投影设备实时将测量数据投影出来，应用方便，具有更广泛的应用范围。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该非接触式激光产品检测系统，其主要特点是，所述系统包括激光发生器、激光接收器、底座、样品平台、立柱、升降机构、横向平移机构和控制器，所述样品平台设置于所述底座的上表面，所述样品平台的底部和底座之间设置有纵向平移机构，所述立柱设置于所述底座的上方，所述升降机构嵌入在所述立柱的一侧，所述横向平移机构的一端与所述升降机构相连接，所述激光发生器和所述激光接收器均固定于所述横向平移机构上；

所述纵向平移机构包括环形传送带和传送带支架，所述样品平台设置于所述环形传送带上，所述环形传送带由一传送带驱动电机驱动转动，且所述环形传送带带动所述样品平台沿一直线平移，所述环形传送带上设置有速度传感器，所述控制器与所述速度传感器进行通信，且所述控制器分别与所述激光接收器和激光发生器通过无线进行通信；

所述样品平台的上方还设置有一图像传感器，所述图像传感器的图像采集端对准所述样品平台的上表面，所述图像传感器与所述控制器进行通信，所述控制器还连接至一上位机，所述上位机还连接至一投影组件，所述投影组件的投影光线射出端对准一预设投影区域。

可选地，所述投影组件包括可见光光源、液晶显示面板和彩色光膜，所述彩色光膜设置于所述液晶显示面板朝向所述预设投影区域的一侧，所述可见光光源设置于所述液晶显示面板背向所述预设投影区域的另一侧，所述液晶显示面板的驱动电路与所述上位机相连接。

可选地，所述非接触式激光产品检测系统还包括一分光片，所述分光片的第一路射出光路对准一金属激光受热部件，所述金属激光受热部件上贴设有一热电阻板，所述分光片的第二路射出光路对准所述样品平台，所述热电阻板通过一检测放大电路和一模数转换电路连接至所述上位机。

可选地，所述检测放大电路包括滤波电路、积分电路和放大电路，所述热电阻板的输出端连接至所述滤波电路，所述滤波电路依次通过所述积分电路和放大电路连接至所述模数转换电路。

可选地，所述积分电路包括电压放大器、电容、第一电阻和第二电阻，所述电压放大器的正向输入端通过所述第一电阻连接至接地端，所述电压放大器的反向输入端通过所述第二电阻连接至所述滤波电路的输出端，所述电压放大器的反向输入端和输出端之间还连接有所述电容，所述电压放大器的输出端连接至所述放大电路。

可选地，所述升降机构包括滑轨、滑块、滑块驱动电机和两个升降轴支架，所述立柱的侧面设置有一滑轨凹槽，所述滑轨嵌设于所述滑轨凹槽的内部，所述滑轨的外表面为齿形表面，所述滑块为齿轮型，并嵌设于所述滑轨中，且所述滑块的外表面设置与所述滑轨的齿形表面相配合的齿面，所述滑块的外表面还配合有一驱动轮，所述驱动轮由所述滑块驱动电机的输出轴驱动转动，所述升降轴支架与所述立柱平行设置，且所述两个升降轴支架设置于所述滑块的两侧面，所述滑块的中间设置有一升降轴，所述升降轴的两端穿设于所述两个升降轴支架的侧面的滑槽中，所述升降轴连接至所述纵向平移机构。

可选地，所述横向平移机构包括丝杆、丝杆旋转驱动电机和平移块，所述平移块套设于所述丝杆的外部，且所述平移块的内部设置于与所述丝杆的螺纹相适应的内螺纹，所述丝杆的一端固定于所述纵向平移机构的一侧，所述平移块的下方固定有所述激光发生器。

可选地，所述样品平台与所述传送带之间还可以设置有一旋转台，所述旋转台包括第一圆盘、第二圆盘和转动轴，所述第一圆盘设置于所述第二圆盘的上方，所述样品平台固定于所述第一圆盘上，所述第二圆盘设置于所述传送带上，所述转动轴穿设于所述第一圆盘和第二圆盘的中心，所述转动轴与所述第一圆盘相固定，且所述转动轴与所述第二圆盘可旋转连接。

采用了该实用新型中的非接触式激光产品检测系统，提供了一种简单容易操作的产品平面度测量系统，激光发生器发出激光后，在样品上进行反射，由激光接收器进行接收，通过不同位置的不同光程差来判断产品平面度是否符合要求；将纵向平移和横向平移分别设置在激光发生器和样品平台两个位置，分散结构件布局，避免将过多的结构件分布在同一位置而造成其负担过重，增强结构稳定性和操作性；并且通过投影设备实时将测量数据投影出来，应用方便，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型的非接触式激光产品检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型的纵向平移机构的结构示意图；

图3为本实用新型的横向平移机构的结构示意图；

图4为本实用新型的升降机构的结构示意图；

图5为本实用新型的旋转台的结构示意图；

图6为本实用新型的激光能量检测电路的结构示意图。

附图标记：

11 激光发生器

12 激光接收器

13 控制器

2 纵向平移机构

21 环形传送带

22 传送带支架

23 速度传感器

3 底座

4 样品平台

41 旋转台

411 第一圆盘

412 第二圆盘

413 转动轴

5 立柱

6 升降机构

61 滑轨

62 滑块

63 升降轴支架

64 滑槽

65 驱动轮

66 升降轴

7 横向平移机构

71 丝杆

72 丝杆旋转驱动电机

73 平移块

74 升降轴连接杆

81 热电阻片

82 滤波电路

83 电压放大器

84 第一电阻

85 第二电阻

86 电容

87 放大电路

9 图像传感器

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种非接触式激光产品检测系统，所述系统包括激光发生器11、激光接收器12、底座3、样品平台4、立柱5、升降机构6、横向平移机构7和控制器13，所述样品平台4设置于所述底座3的上表面，所述样品平台4的底部和底座3之间设置有纵向平移机构2，所述立柱5设置于所述底座3的上方，所述升降机构6嵌入在所述立柱5的一侧，所述横向平移机构7的一端与所述升降机构6相连接，所述激光发生器11和所述激光接收器12均固定于所述横向平移机构7上；

如图2所示，所述纵向平移机构2包括环形传送带21和传送带支架22，所述样品平台4 设置于所述环形传送带21上，所述环形传送带21由一传送带驱动电机驱动转动，且所述环形传送带21带动所述样品平台4沿一直线平移，所述环形传送带21上设置有速度传感器23，所述控制器13与所述速度传感器23进行通信，且所述控制器13分别与所述激光接收器12 和激光发生器11通过无线进行通信；控制器13可以根据速度控制器23检测的数据控制环形传送带21的转动速度。在检测过程中，通过调整横向平移机构7和升降机构6使得激光发生器11和所述激光接收器12位置固定后，可以通过控制环形传送带21以一固定速度转动，实现样品的多点自动检测，而无需人工更换样品位置。

所述样品平台4的上方还设置有一图像传感器9，所述图像传感器9的图像采集端对准所述样品平台4的上表面，所述图像传感器9与所述控制器进行通信，所述控制器还连接至一上位机，所述上位机还连接至一投影组件，所述投影组件的投影光线射出端对准一预设投影区域。

图像采集器可以实时获取样品检测时的图像，有利于激光平面度检测时的激光焦点定位。图像采集器可以是对激光敏感的CCD图像采集器，但不仅限于此。

投影组件可以将激光接收器12检测到的数据实时投影出来，方便用户查看。用户就不用像现有技术中一样既要操作激光设备，又要操作上位机查看数据了。

在一种优选的实施方式中，所述投影组件包括可见光光源、液晶显示面板和彩色光膜，所述彩色光膜设置于所述液晶显示面板朝向所述预设投影区域的一侧，所述可见光光源设置于所述液晶显示面板背向所述预设投影区域的另一侧，所述液晶显示面板的驱动电路与所述上位机相连接。液晶显示面板的驱动电路根据上位机发送的信号控制液晶分子的转向，从而改变其透过的可见光光源。

如图6所示，在一种优选的实施方式中，所述非接触式激光产品检测系统还包括一分光片，所述分光片的第一路射出光路对准一金属激光受热部件，所述金属激光受热部件上贴设有一热电阻板81，所述分光片的第二路射出光路对准所述样品平台4，所述热电阻板81通过一检测放大电路87和一模数转换电路连接至所述上位机。采用热电阻板81和金属激光受热部件可以检测激光发生器11的激光能量，选择最合适的激光能量进行工作。金属激光受热部件可以是但不限于氧化铝块。分光片可以采用半透半反膜等分光设备，可以将激光线路分为两路射出即可。

在一种优选的实施方式中，所述检测放大电路87包括滤波电路82、积分电路和放大电路87，所述热电阻板81的输出端连接至所述滤波电路82，所述滤波电路82依次通过所述积分电路和放大电路87连接至所述模数转换电路。

在一种优选的实施方式中，所述积分电路包括电压放大器83、电容86、第一电阻84和第二电阻85，所述电压放大器83的正向输入端通过所述第一电阻84连接至接地端，所述电压放大器83的反向输入端通过所述第二电阻85连接至所述滤波电路82的输出端，所述电压放大器83的反向输入端和输出端之间还连接有所述电容86，所述电压放大器83的输出端连接至所述放大电路87。

如图4所示，在一种优选的实施方式中，所述升降机构6包括滑轨61、滑块62、滑块 62驱动电机和两个升降轴支架63，所述立柱5的侧面设置有一滑轨61凹槽，所述滑轨61嵌设于所述滑轨61凹槽的内部，所述滑轨61的外表面为齿形表面，所述滑块62为齿轮型，并嵌设于所述滑轨61中，且所述滑块62的外表面设置与所述滑轨61的齿形表面相配合的齿面，所述滑块62的外表面还配合有一驱动轮65，所述驱动轮65由所述滑块62驱动电机的输出轴驱动转动，所述升降轴支架63与所述立柱5平行设置，且所述两个升降轴支架63设置于所述滑块62的两侧面，所述滑块62的中间设置有一升降轴66，所述升降轴66的两端穿设于所述两个升降轴支架63的侧面的滑槽64中，所述升降轴66连接至所述纵向平移机构2，升降轴支架63可以限制升降轴66仅可以上下移动，而不会偏离到其他位置。

如图3所示，在一种优选的实施方式中，所述横向平移机构7包括丝杆71、丝杆旋转驱动电机72和平移块73，所述平移块73套设于所述丝杆71的外部，且所述平移块73的内部设置于与所述丝杆71的螺纹相适应的内螺纹，所述丝杆71的一端固定于所述纵向平移机构 2的一侧，所述平移块73的下方固定有所述激光发生器。具体地，横向平移机构通过升降轴连接杆74连接至所述升降机构6的升降轴66，随升降轴66的上下移动而升降。

如图5所示，在一种优选的实施方式中，所述样品平台4与所述传送带之间还可以设置有一旋转台，所述旋转台包括第一圆盘、第二圆盘和转动轴，所述第一圆盘设置于所述第二圆盘的上方，所述样品平台4固定于所述第一圆盘上，所述第二圆盘设置于所述传送带上，所述转动轴穿设于所述第一圆盘和第二圆盘的中心，所述转动轴与所述第一圆盘相固定，且所述转动轴与所述第二圆盘可旋转连接。

本实用新型的非接触式激光产品检测系统中的各个电子元器件或功能模块均可以采用现有技术中已有的产品，因此，本实用新型不需要任何辅助控制软件即可实现。

采用了该实用新型中的非接触式激光产品检测系统，提供了一种简单容易操作的产品平面度测量系统，激光发生器发出激光后，在样品上进行反射，由激光接收器进行接收，通过不同位置的不同光程差来判断产品平面度是否符合要求；将纵向平移和横向平移分别设置在激光发生器和样品平台两个位置，分散结构件布局，避免将过多的结构件分布在同一位置而造成其负担过重，增强结构稳定性和操作性；并且通过投影设备实时将测量数据投影出来，应用方便，具有更广泛的应用范围。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。