镜头缺陷自动化检测设备的制作方法

本发明涉及镜头检测技术领域，尤其涉及一种镜头缺陷自动化检测设备。

背景技术：

随着光学产品要求的日益提升和进步，对于镜头缺陷检测的要求也越来越高，测试项目也越来越多，现有的人工对镜头进行缺陷检测的方式已经无法满足市场需求，对镜头缺陷自动化检测成为研究方向。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种镜头缺陷自动化检测设备，提高检测效率。

为实现上述目的，本发明提供一种镜头缺陷自动化检测设备，包括：

上料模块；

放料模块，接收来自所述上料模块上料的镜头并粗定位；

校正模块，对所述镜头位置进行校正；

检测装置，对所述镜头进行缺陷检测；

分拣下料模块，对检测后的所述镜头进行分拣、下料处理；

所述检测装置包括底板检测模块。

根据本发明的一个方面，所述底板检测模块包括：

可调底座；

转接板，支承在所述可调底座上；

z向升降组件，固定在所述转接板上，所述z向升降组件上连接有相机单元；

光源单元，固定在所述转接板上并位于所述相机单元下侧。

根据本发明的一个方面，所述光源单元包括相对设置的上光源组件和下光源组件；

所述上光源组件和所述下光源组件均包括：

光源z向驱动组件，固定在所述转接板上；

光源固定块，固定在所述光源z向驱动组件上，所述光源固定块上设有光源。

根据本发明的一个方面，所述自动化检测设备还包括转盘模块，所述转盘模块位于所述上光源组件和所述下光源组件之间。

根据本发明的一个方面，所述可调底座包括底板以及与所述底板相连接的x向调节组件、y向调节组件；

所述底板上设有调节孔。

根据本发明的一个方面，所述检测装置还包括侧边检测模块，所述侧边检测模块包括：

侧边检测调整装置，可以调整x、y、z向位置；

旋转装置，与所述侧边检测调整装置固定连接；

位置校正装置，位于所述旋转装置下侧；

侧边视觉检测装置，位于所述位置校正装置的一侧。

根据本发明的一个方面，所述侧边检测调整装置包括侧边检测x向调整部分和支承在所述侧边检测x向调整部分上的侧边检测y向调整部分、以及支承在所述侧边检测y向调整部分的侧边检测z向调整部分。

根据本发明的一个方面，所述旋转装置，固定在所述侧边检测z向调整部分上，包括旋转驱动组件和与所述旋转驱动组件相连接的转轴；

所述转轴上设有侧边吸嘴。

根据本发明的一个方面，所述位置校正装置包括：

校正z向调整组件，位于所述旋转装置下侧；

校正夹爪，连接在所述校正z向调整组件上。

根据本发明的一个方面，所述侧边视觉检测装置包括：

平台支撑；

侧边相机y向调节组件，支承在所述平台支撑上；

侧边相机组件，固定在所述侧边相机y向调节组件上；

侧边检测光源，与所述侧边相机组件同轴设置。

根据本发明的一个方面，所述上料模块包括中部支撑和分别连接在所述中部支撑相对两个侧面上的上料装置和送料装置；

所述中部支撑连接有上料装置的一侧固定设有上料z向调节组件，所述上料装置固定在所述上料z向调节组件上。

根据本发明的一个方面，所述上料装置包括：

储料仓，内设有多个镜头料盘；

料盘推送组件，固定在所述中部支撑上，与所述送料装置的高度齐平。

根据本发明的一个方面，沿着远离所述中部支撑的方向，所述送料装置包括料盘传输带和料盘承载平台；

所述料盘承载平台上设有多个料盘吸嘴。

根据本发明的一个方面，所述放料模块包括放料y向调整组件、固定支承在所述放料y向调整组件上的放料x向调整组件和固定在所述放料x向调整组件上的取料吸嘴装置；

所述取料吸嘴装置包括取料z向调整组件和固定在所述取料z向调整组件上取料吸嘴。

根据本发明的一个方面，所述校正模块位于所述放料模块的下侧，包括：

校正相机z向调整组件，固定设置有校正相机；

校正光源z向调整组件，位于所述校正相机z向调整组件上方，固定设置有校正光源。

根据本发明的一个方面，所述分拣下料模块包括分拣部分和下料部分；

所述下料部分包括：

第二中部支撑；

下料仓，通过下料z向调节组件与所述第二中部支撑连接；

下料输送装置，与所述下料仓相对地设置在所述第二中部支撑的一侧。

根据本发明的一个方面，所述下料输送装置包括料盘取放组件和位于所述料盘取放组件一侧的升降轨道；

所述料盘取放组件包括：

料盘取放y向调整组件，连接有弹簧座；

所述弹簧座上连接有下料推杆，所述下料推杆的另一端连接有下料卡爪组件；

y向滑轨，所述下料卡爪组件与所述y向滑轨滑动配合。

根据本发明的一个方面，所述检测装置还包括中心区域上检测模块。

根据本发明的一个方案，设有上料模块、放料模块、校正模块、转盘模块、检测模块和分拣下料模块，从而能够实现对镜头缺陷的自动化检测，大大提升了镜头检测效率。

根据本发明的一个方面，由于设有底板检测模块，转盘模块通过旋转，将放置待检测镜头的放料工位运动至上光源组件和下光源组件之间，调整可调底座，使待检测镜头与成像中心一致，然后通过光源z向驱动组件对上光源、下光源进行调试，使图像照亮，提高检测质量。在检测过程中，z向升降组件可以不断改变相机单元与镜头之间的距离，从而实现相机单元的z向层拍，能够获取镜头底面以及内部不同位置的图片，实现镜头底面的全方位检测，有利于保证检测精度。

根据本发明的一个方面，侧边检测模块能够实现镜头侧边的360°旋转，从而可以对镜头进行全方位的检测。此外，本发明的侧边检测模块设有位置校正装置，可以调整侧边吸嘴吸料时镜头发生歪斜的情况，保证镜头中轴线与转轴轴线重合，从而保证了镜头侧边检测图像采集的稳定性和检测结果的精确性。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的镜头缺陷自动化检测设备的结构图；

图2是示意性表示根据本发明的上料模块的结构示图；

图3是示意性表示根据本发明的料盘推送组件的结构图；

图4是示意性表示根据本发明的上料装置的结构图；

图5是示意性表示根据本发明的送料装置的结构图(承载料盘状态)；

图6是示意性表示根据本发明的送料装置的结构图(未承载料盘状态)；

图7是示意性表示根据本发明的放料模块的结构图；

图8是示意性表示根据本发明的校正模块的结构图；

图9是示意性表示根据本发明的校正模块的校正原理图；

图10是示意性表示根据本发明的校正模块的校正原理图；

图11是示意性表示根据发明的底板检测模块结构图；

图12是示意性表示根据本发明的底板检测模块部分结构图；

图13是示意性表示根据本发明的光源单元的结构图；

图14是示意性表示根据本发明的可调底座的结构图；

图15是示意性表示根据本发明的侧边检测模块的结构图；

图16是示意性表示根据本发明的侧边检测模块的部分结构图；

图17是示意性表示根据本发明的位置校正装置的结构图；

图18是示意性表示根据本发明的侧边视觉检测装置的结构图；

图19是示意性表示根据本发明的分拣部分的立体图；

图20是示意性表示图19的局部放大图；

图21是示意性表示根据本发明的下料部分的立体图；

图22是示意性表示根据本发明的下料部分的部分结构图；

图23是示意性表示根据本发明的升降导轨的结构图；

图24是示意性表示根据本发明的下料输送装置的结构图；

图25是示意性表示根据本发明的弹簧座的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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。

在针对本发明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发明和简化描述，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发明的限制。

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

图1是示意性表示根据本发明的镜头缺陷自动化检测设备的结构示图。如图1所示，本发明的镜头缺陷自动化检测设备包括上料模块1、放料模块2、校正模块3、检测装置4、分拣下料模块5和转盘模块6。在本发明中，上料模块1、放料模块2、校正模块3、检测装置4、分拣下料模块5和转盘模块6均设置在大理石机台上，转盘模块6上沿其周向等间距设有镜头载具61，用于支承镜头进行检测。上料模块1位于转盘模块6的上方，用于上料镜头。放料模块2位于转盘模块6的上侧，用于接收来自上料模块1上料的镜头，并进行粗定位。校正模块3设置在放料模块2的下侧，用于对放料模块2粗定位的镜头进行位置校正。检测装置4用于对镜头进行缺陷检测，包括底板检测模块41和侧边检测模块42。分拣下料模块5可以对检测后的镜头进行自动分拣、下料处理。本发明的镜头缺陷自动化检测设备，可以实现对镜头缺陷检测的自动化，能够大大提升镜头缺陷检测效率。

如图1所示，在本发明中，检测装置4除了包括底板检测模块41和侧边检测模块42之外，中心区域上检测模块43。本发明设有上述检测模块，能够对镜头进行全方位的检测，有利于提升镜头缺陷检测良率。

以下对本发明的镜头缺陷自动化检测设备的各组成部分进行详细说明。

结合图1-图6所示，本发明的上料模块1包括中部支撑11、上料装置12和送料装置13。在本发明中，上料装置12和送料装置13在中部支撑11的两侧相对设置。具体来说，送料装置13固定设置在中部支撑11的一侧，中部支撑11的另一侧固定设有上料z向调节组件111，上料装置12固定设置在上料z向调节组件111上，上料z向调节组件111可以带动上料装置12沿着z向移动，上料z向调节组件111可以为气缸驱动装置等。

在本实施方式中，上料装置12包括储料仓121和料盘推送组件122，储料仓121中可以设置多个镜头料盘，用于承载待检测的镜头。料盘推送组件122固定在中部支撑11上，并且与送料装置13的高度相互齐平。在本实施方式中，料盘推送组件122包括驱动装置122a和与驱动装置122a相连接的推送臂122b，驱动装置122a可以驱动推送臂122b在水平面内90°旋转。本发明的上料装置，在工作时，首先上料z向调节组件111带动储料仓121沿z向向上移动，使待上料镜头料盘与送料装置13的高度相互齐平时，料盘推送组件122将镜头料盘推送至送料装置13上。

本发明的储料仓121通过上料z向调节组件111与中部支撑11相连接，使得上料z向调节组件111可以带动镜头料盘沿z向移动，从而可以实现镜头料盘的自动上料。料盘推送组件122的设计，可以有效缩小上料模块1的体积尺寸，保证整机的结构紧凑性，减少占地面积。

结合图1-图6所示，在本发明中，沿着远离中部支撑11的方向，送料装置13包括料盘输送带131和料盘承载平台132，即沿着从左到右的方向，上料装置12、料盘输送带131和料盘承载平台132依次设置。在本实施方式中，镜头料盘在经过料盘推送组件122推送后，到达料盘输送带131上，由料盘输送带131继续向前输送，送至料盘承载平台132上。在本实施方式中，料盘承载平台132上设有多个料盘吸嘴132a，在负压作用下，料盘吸嘴132a可以镜头料盘吸附在料盘承载平台132上，如此可以有效保证料盘的稳定性。此外，在本发明中，送料装置13还包括限位块133，进一步料盘位于料盘承载平台132上的稳定性。

结合图1和图7所示，本发明的放料模块2固定在大理石机台上，包括立柱和固定设置在立柱上的放料y向调整组件21、以及支承在放料y向调整组件21上的放料x向调整组件22。放料x向调整组件上固定设置有取料吸嘴装置23。在工作是，首先通过放料y向调整组件21和放料x向调整组件22来调整取料吸嘴装置23的位置，使取料吸嘴装置23位于镜头料盘的上方，之后利用取料吸嘴装置23进行取料。

在本实施方式中，取料吸嘴装置23包括取料z向调整组件23a、取料吸嘴23b，取料z向调整组件23a固定设置在放料x向调整组件22上，放料x向调整组件22可以带动取料z向调整组件23a沿x向移动。在本实施方式中，放料x向调整组件22上设置有两个取料z向调整组件23a，每个取料z向调整组件23a上均固定设有取料吸嘴23b，用于吸附待精测镜头。如此可以一次完成两个镜头的取放，大大提升了工作效率。

结合图1和图8所示，本发明的校正模块3位于放料模块2的下侧，校正模块3包括固定座和设置在固定座上的校正相机z向调整组件31，校正相机z向调整组件31上固定设置有校正相机311，在校正相机z向调整组件31的驱动下，校正相机311可以沿z向移动。在本实施方式中，校正相机311设置在两个。

如图所示，校正模块3还包括校正光源321。具体来说，在校正相机z向调整组件31上方设有校正光源z向调整组件32，在本实施方式中，校正相机z向调整组件31和校正光源z向调整组件32均固定在一块固定板33上，校正光源z向调整组件32设置在校正相机z向调整组件31上方，校正光源z向调整组件32上设有校正光源321。在本实施方式中，校正光源321同样设置有两个，校正光源321位于校正相机311的上方，并且校正光源321与校正相机311的中心轴相互重合。

结合图1-图8所示，放料模块2的取料吸嘴33b完成镜头的抓取后沿着y轴运动至校正光源321上方区域，校正相机311获取两个镜头的图像，图像处理后获得两个镜头中心与转盘模块6的放料工位(转盘模块6上的镜载具61上均设有两个放料工位)中心x、y、z对位补偿坐标值，之后根据补偿值，放料模块2完成相应的位置补偿，将镜头放至转盘模块6的放料工位上。

校正模块3的校正原理如下：

结合图9和图10所示，首先依据建立的统一坐标系，以转盘模块6的转盘中心为标尺，完成检测设备内部各工位的零位标定。标定完成后转盘模块6中心零位、转盘模块6上的放料工位中心与校正光源321、校正相机311中心x坐标重合，取料吸嘴23b取料两个镜头并运动至校正光源321视觉区域内，由校正相机311获取镜头图像，匹配基准坐标系得到取料吸嘴23b取料镜头中心的坐标值，可得到两个取料吸嘴23b取料镜头中心相对于转盘模块1放料工位中心的对位补偿坐标x、y、z，放料模块2根据补偿值相应调整取料吸嘴23b的位置，从而可以保证将吸取的镜头准确的放入转盘模块1的放料工位上，以便对镜头进行后续检测。

结合图1、图11-图14所示，本发明的底板检测模块41包括可调底座411、转接板412、z向升降组件413、光源单元414。在本实施方式中，可调底座411固定在大理石机台上，转接板412固定支承在可调底座411上，可调底座411可以沿x向、y向进行位置调整，即通过调整可调底座411可以对转接板412进行x向、y向的位置调整。z向升降组件413固定在转接板412上，z向升降组件413上设有相机单元413a，用于对镜头进行视觉检测。光源单元414设置相机单元413a下方。

如图所示，本发明的可调底座411包括底板411a和与底板411a相连接的x向调节组件411b、y向调节组件411c。具体来说，在本实施方式中，底板411a由下到上共包括第一底板411a1、第二底板411a2和第三底板411a3，第二底板411a2支承在第一底板411a1上，第三底板411a3支承在第二底板411a2上，第一底板411a1和第二底板411a2上相对应设有调节孔411d，第二底板411a2和第三底板411a3上也设置有相对应的调节孔411d，在本实施方式中，调节孔411d为腰型孔。

此外，在本实施方式中，x向调节组件411b包括调节底座411b1和调节螺钉411b2，其中调节底座与第一底板和第二底板固定连接，从而对x向调节组件411b进行调整时，可以使可调底座411沿x向移动。y向调节组件411c包括y向调节底座411c1和y向调节螺钉411c2，其中y向调节底座与第三底板固定连接，从而对y向调节组件411c进行调节时，可以使得可调底座411沿y向移动。

如此可以实现可调底座411沿x、y方向的可调节性，可使相机单元413a成像中心、光路中心、镜头中心保持一致，调装工艺简单方便。

在本实施方式中，相机单元413a包括固定连板4131和底边检测相机4132，固定连板4131固定连接在z向升降组件413上，底板检测相机4132通过锁紧块4133固定在固定连板4131上。如此可以提高结构的刚性和抗振性，保证了图像获取的稳定性。

在本实施方式中，光源单元414包括相对设置的上光源组件414a和下光源组件414b，上光源组件414a和下光源组件414b结构相同，均包括光源z向驱动组件4141和光源固定块4142，其中光源z向驱动组件4141固定在转接板412上，光源固定块4142固定在光源z向驱动组件4141上，光源固定块4142上设有光源4143。此外，在本实施方式中，为保证底板检测模块41的结构强度，转接板412上还设有加强肋板。

底板检测模块41的工作流程如下，首先转盘模块6通过旋转，将放置待检测镜头的放料工位运动至上光源组件414a和下光源组件414b之间，调整可调底座411，使待检测镜头与成像中心一致，然后通过光源z向驱动组件4141对上光源、下光源4143进行调试，使图像照亮，提高检测质量。在检测过程中，z向升降组件413可以不断改变相机单元413a与镜头之间的距离，从而实现相机单元413a的z向层拍，能够获取镜头底面以及内部不同位置的图片，实现镜头底面的全方位检测，有利于保证检测精度。

在本发明中，中心区域上检测模块43的结构与底板检测模块41的结构是相同的，区别在于，中心区域上检测模块43是用于检测镜头中心区域的，所用光源的安装位置与底板检测模块41中光源的位置不同。

结合图1、图15-图18所示，本发明的侧边检测模块42包括侧边检测调整装置421、旋转装置422、位置校正装置423、侧边视觉检测装置423。侧边检测调整装置421可以实现x、y、z向位置的调整，具体来说，侧边检测调整装置421包括侧边检测x向调整部分421a和支承在侧边检测x向调整部分421a上的侧边检测y向调整部分421b、以及支承在侧边检测y向调整部分421b上的侧边检测z向调整部分421c。

在本实施方式中，旋转装置422固定在侧边检测z向调整部分421c上，可以沿z向移动。旋转装置422包括旋转驱动组件422a和与旋转驱动组件422a相连接的转轴422b，转轴422上设有侧边吸嘴422c。

在本实施方式中，位置校正装置423包括校正z向调整组件423a和连接在校正z向调整组件423a上的校正夹爪423b。

本发明的侧边视觉检测装置424包括平台支撑424a、支承在平台支撑424a上的侧边相机y向调节组件424b、固定在侧边相机y向调节组件424b上的侧边相机组件424c、与侧边相机组件424c同轴设置的侧边检测光源424d。

本发明的侧边检测模块42的工作原理如下：通过侧边检测调整装置421完成旋转装置422的调试，使转轴422b上的侧边吸嘴422c中心线、待检测镜头中心线一直。镜头在完成底边检测、中心区域上、下检测后，转盘模块6转动，镜头移动至侧边检测模块42所在工位，通过侧边检测z向调整部分421c的升降完成侧边吸嘴422c吸取待检测镜头的动作。之后，校正z向调整组件423a下降，校正卡爪423b抓取镜头使侧边吸嘴422c吸附的镜头中心线与转轴422b的轴线重合，保证镜头侧边在旋转装置422最用下各个角度的成像质量。之后侧边检测z向调整部分421c上升，使镜头处于侧边检测光源424d的有效区域内，侧边相机y向调节组件424b移动完成侧边相机组件424c的调焦，保证最终的成像质量，即保证最终检测质量。

本发明的侧边检测模块42，能够实现镜头侧边的360°旋转，从而可以对镜头进行全方位的检测。此外，本发明的侧边检测模块42设有位置校正装置423，可以调整侧边吸嘴422c吸料时镜头发生歪斜的情况，保证镜头中轴线与转轴422b轴线重合，从而保证了镜头侧边检测图像采集的稳定性和检测结果的精确性。

本发明的分拣下料模块5包括分拣部分51和下料部分52。结合图1、图19和图20所示，在本实施方式中，分拣部分51包括分拣x向调整组件511、固定在分拣x向调整组件511上的分拣y向调整组件512、固定在所述分拣y向调整组件512上的分拣z向调整组件513，在本实施方式中，分拣z向调整组件513设置有两个，每个分拣z向调整组件513上均设有分拣吸嘴513a。如此设置，有利于提高工作效率。

如图21-25所示，本发明的下料部分52包括第二中部支撑521、下料仓522和下料输送装置523。在本实施方式中，下料仓522通过下料z向调节组件522a与第二中部支撑521连接，具体来说，第二中部支撑521上固定连接下料z向调节组件522a，下料z向调节组件522a上设有转接板522a1，转接板522a1上固定连接三角支撑522a2，下料仓522固定支承在三角支撑522a2上。下料输送装置523与下料仓522相对地设置在第二中部支撑521的一侧。

在本实施方式中，下料部分52包括两个下料仓522，用于存方下料料盘，可以通过下料z向调节组件522a来调节下料仓522的高度位置，实现下料料盘与下料输送装置523的高度匹配。

在本发明中，下料输送装置523包括料盘取放组件523a，和位于料盘取放组件523一侧的升降轨道523b。其中升降轨道523b包括轨道523c和用于支承轨道523c的升降支座523d，升降支座523d包括支座523e和支承在支座523e上的高度调节块523f和与高度调节块523f相配合的升降轴523k，在升降轴523k和高度调节块523f之间还设有升降轴锁紧块523s。

本发明的料盘取放组件523a包括料盘取放y向调整组件5231和y向滑轨5235。在本实施方式中，料盘取放y向调整组件5231可以采用驱动电机加传动丝杆的方式实现，传动丝杆上连接有弹簧座5232，弹簧座5232可在传动丝杆上滑动。在本实施方式中，弹簧座5232上连接有下料推杆5233，下料推杆5233与弹簧座5232连接的一端套设有弹簧。下料推杆5233的另一端连接有下料卡爪组件5234，下料卡爪组件5234与y向滑轨5235相配合，可在y向滑轨5235上滑动。

在本实施方式中，下料卡爪组件5234包括与下料推杆5233固定连接卡爪固定座5234a、设置在卡爪固定座5234a上的卡爪z向驱动组件5234b、连接在卡爪z向驱动组件上5234b的卡爪5234c，卡爪5234c包括上机械爪5234d和与上机械爪5234d相配合的下机械爪5234e，固定座5234a与y向滑轨5235滑动连接。

本发明的下料部分52在工作时，卡爪z向驱动组件带动卡爪移动，实现对下料料盘的抓取。然后通过料盘y向调整组件5231的作用，使下料卡爪组件5234沿y向移动，将下料料盘送至升降导轨523b，进一步输送进下料仓522中。

本发明的下料部分52，下料仓522可以沿z向移动，从而能够实现下料的自动进行。下料推杆5233与弹簧座5232相连接的一端套设有弹簧，使得本发明的下料部分5具有缓冲作用，可保证检测完毕的产品位于料盘中下料时出现卡盘等异常情况下会自动报警，并且能够有效防止洒料、崩盘现象，有利于提高产品和设备的安全性。此外，由于本发明设有升降轨道523b，使得输送料盘的轨道高度可以进行调节，从而增强了设备的适应性，装调也更为方便。

此外，本发明的料盘取放组件523a还包括防呆感应片5236，进一步保证下料过程的安全性。

本发明的镜头缺陷自动化检测设备的工作流程如下：首先通过上料模块1进行上料，然后放料模块2的取料吸嘴23b吸附待检测镜头并定位至校正模块3。之后校正模块3检测取料吸嘴23b吸附镜头的位置，输出相应的对位补偿坐标。放料模块2根据对位补偿坐标进行x、y向位置调整，将镜头放至转盘模块1上的对应放料工位。转盘模块6旋转，依次经过底边检测、中心区域检测和侧边检测，最后根据产品图像处理结果，经由分拣下料模块5进行分拣、下料处理。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。