一种图像检测设备的制作方法

本文涉及一种检测设备，具体为一种一种图像检测设备。

背景技术：

随着工业的高速发展，特别是电子行业，人们对电子产品不断提出越来越高的品质、性能要求，这就需要检测设备不断提高自身检测精度等级来管控产品生产过程中的各种尺寸、标识等；随着电子产品的小型化、集成化、个性化，对产品的外观以及尺寸要求越来越高；电子产品生产中，要求采用高精度的检测设备对产品零部件上的标识进行识别与筛选，以对生产过程进行管控；比如电子行业中的柔性电路板(FPC)上的字码、二维码识别检测，需要一种能保证其检测的精度、稳定性以及准确性，杜绝生产中的混料的自动化检测设备。

传统流水线生产一般是将多个零件或物料盘依次通过传送带运输到各个工位进行加工或检测，占据空间大，且不能进行成批量的物料存储和收集，所需的时间较长。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种可以节省流水线时间，提高生产效率的图像检测设备。具体的技术方案如下：

一种图像检测设备，具有上料区、下料区、待位区和检测区；其特征在于，所述图像检测设备包含：上料机构，具有第一升降台和第一驱动组件，所述第一升降台用以承载容置有待检测零件的待检测物料盘，所述第一驱动组件用以驱动所述第一升降台相对所述上料区上下活动；下料机构，具有第二升降台和第二驱动组件，所述第二升降台用以承载容置有已检测零件的已检测物料盘，所述第二驱动组件用以驱动所述第二升降台相对所述下料区上下活动；检测机构，具有活动台、第三驱动组件、光学检测组件和显示屏；所述第三驱动组件用以驱动所述活动台在待位区和检测区之间活动，所述光学检测组件用以检测所述待检测零件的图案层的信息与预设的图案层信息是否一致，所述显示屏用以显示所述光学检测组件的检测结果；移动机构，包含第一吸附组件、第二吸附组件和第四驱动组件；所述第一吸附组件用以吸附所述待检测物料盘，所述第二吸附组件用以吸附已检测物料盘；所述第四驱动组件能够在驱动所述第一吸附组件自上料区活动至待位区时同步驱动所述第二吸附组件自待位区活动至下料区，且所述第四驱动组件能够在驱动所述第一吸附组件自待位区活动至上料区时同步驱动所述第二吸附组件自下料区活动至待位区，以使所述移动机构能够在带动一个所述待检测物料盘自所述第一升降台逐渐活动至所述活动台的过程中同步带动一所述已检测物料盘自所述活动台逐渐活动至所述第二升降台；控制机构，电连接于所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述第三驱动组件和所述第四驱动组件。

进一步地，所述上料机构具有第一承载台，所述第一承载台布置在第一基板上，并与第一气缸的活塞头固定连接；所述第一承载台通过所述活塞头的伸展和收缩进行同步移动，借助布置在所述第一基板上的水平导轨随着所述第一气缸的活塞头的伸展被推出以便放置层叠配置的所述待检测物料盘，随着所述第一气缸的活塞头的收缩被拉回第一初始位置；所述第一升降台能够在所述第一承载台位于第一初始位置时穿过所述第一承载台以相对所述上料区向上活动，以承载层叠配置的所述待检测物料盘并带动各待检测物料盘依次活动至所述上料区；

所述第一驱动组件，包括第一驱动电机和第一丝杆；所述第一驱动电机与所述第一丝杠的一端连接并固定在第一固定架，所述第一固定架固定安装于所述第一基板上；所述第一丝杆的另一端与所述第一升降台连接；在所述第一驱动电机的驱动下，所述第一丝杆进行转动，进而驱使所述第一升降台上升或回降。

进一步地，所述下料机构具有第二承载台，所述第二承载台布置在第二基板上，并与第二气缸的活塞头固定连接；所述第二承载台通过所述第二气缸的活塞头的伸展和收缩进行同步移动，借助布置在所述第二基板上的水平导轨随着所述第二气缸的活塞头的伸展被推出以便放置所述已检测物料盘，随着所述第二气缸的活塞头的收缩被拉回第二初始位置；所述第二升降台能够在所述第二承载台位于第二初始位置时穿过所述第二承载台以相对所述下料区向下活动，以在所述第二升降台承载层叠配置的已检测物料盘时带动层叠配置的已检测物料盘承载于所述第二承载台上；

所述第二驱动组件，包括第二驱动电机和第二丝杆；所述第二驱动电机与所述第二丝杠的一端连接并固定在第二固定架，所述第二固定架固定安装于所述第二基板上；所述第二丝杆的另一端与所述第二升降台连接；在所述第二驱动电机的驱动下，所述第二丝杆进行转动，进而驱使所述第二升降台上升或回降。

进一步地，所述检测机构布置在所述上料机构和所述下料机构之间；所述第三驱动组件包括第三驱动电机、第三丝杆、以及固定支撑座，所述第三驱动电机固定安装在主机架上，所述第三丝杆通过所述固定支撑座可转动的与所述第三驱动电机连接，通过所述第三驱动电机的驱动带动所述第三丝杆转动，进而带动与所述第三丝杆螺纹连接的所述活动台在第三滑轨上滑动；所述第三滑轨固定在主机架上，且布置方向平行于所述第三丝杆；

所述光学检测组件包括：布置在所述主机架上的若干个CCD相机以及用于照亮待检测零件的光源；通过所述CCD相机对所述待检测零件上的图案层进行采集拍摄，再将拍摄的图案层与数据库中的预设图案层进行比对，再通过所述显示屏显示结果。

进一步地，所述第一吸附组件和所述第二吸附组件是吸盘，所述第一吸附组件和所述第二吸附组件可移动的安装在拖链放置架上，通过所述第四驱动组件驱动布置在所述拖链放置架上的拖链移动，进而带动所述第一吸附组件和所述第二吸附组件一同移动；所述第四驱动组件为第四驱动电机。

进一步地，所述控制机构为PLC控制系统，通过电连接所述第一、第二、第三及第四驱动组件以控制所述第一、第二、第三及第四驱动组件，进而控制所述图像检测设备的整个操作流程。

更进一步地，所述图像检测设备还配置有位置感受器，用于检测所述第一升降台、第二升降台及活动台的位置，并与所述控制机构电连接，将所检测到的位置信息传送至所述控制机构进行数据处理。

本实用新型有益效果

本实用新型提供的一种图像检测设备，具体为一种CCD相机检测设备，采用CCD相机对电子行业中的FPC上字码、二维码进行识别检测；

通过配置的检测设备可以对物料盘进行整盘检测，有效提高了检测效率；

通过配置的控制机构进行自动检测、记录，确保生产过程中合格产品的有效检测记录、不合格NG产品的有效检出，提高产品作业生产良率；

上、下料机构采用驱动电机配和丝杆、直线导轨、或气缸配和直线导轨进行动作，保证运动过程中稳定性与位置精度要求。而且传统流水线生产一般是将多个零件或物料盘依次通过传送带运输到各个工位进行加工或检测，占据空间大，且不能进行成批量的物料存储和收集，所需的时间较长，采用本使用新型中的上、下料机构后，整个装置更加紧凑，由于可以将物料盘进行堆叠存储，再进行上下料，可以对物料进行存储收集，在输送和传递的时间缩短，提升了整体的工作效率。

附图说明

图1是一种图像检测设备的整机结构三维图。

图2是上料区、下料区、待位区和检测区相对位置的示意图。

图3是所述图像检测设备的上料或下料机构的三维图。

图4是所述图像检测设备的移动机构的三维图。

图5是所述图像检测设备的检测机构的三维图。

图6是所述图像检测设备的NG取料机构的三维图。

其中，图中附带的数字指代的部件如下：

0-物料盘；

1-上料机构；11-第一承载台；12-第一驱动电机；13-第一气缸；14-第一基板；15-活塞头；16-水平导轨17-第一升降台；18-第一固定架；19-第一丝杆；20-第一竖直导轨；

2-检测机构；21-活动台；22-第三驱动电机；23-第三丝杆；24-固定支撑座；25-第三滑轨；26-CCD相机；27-工业光源；28-显示屏；29-主机架；

3-移动机构；31-第一或第二吸盘；32-第四驱动电机；33-拖链放置架；34-拖链；35-第三吸盘；36-第三气缸；

4-下料机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1-图6，在一个具体实施例中，本实用新型的具体技术方案如下：

如图1所示的一种图像检测设备，用于检测FPC零件上的字符、二维码等等，该设备根据功能划分为上料区S1、下料区S2、待位区S3和检测区S4。具体的，所述图像检测设备包括上料机构1、下料机构4、检测机构2、移动机构3和控制机构。待检测物料盘可首先经由上料区S1活动至待位区S3；进一步地，待检测物料盘自待位区S3活动至检测区S4进行检测；进一步地，已检测物料盘自检测区S4活动再次活动至待位区S3；进一步地，已检测物料盘自待位区S3活动至下料区S2。容易理解，待检测物料盘和已检测物料盘是用以区分容置有零件的物料盘是否经由检测区进行检测，并非意指不同的物料盘，各图示的物料盘用标识0指代。以下将进一步说明各机构的具体结构，以及其如何相配合以带动容置有零件的物料盘依次经由前述各区域。

上料机构1，具有第一承载台11、第一升降台17和第一驱动组件12，第一承载台11和第一升降台17用以承载容置有待检测零件的待检测料盘。第一升降台17可穿过第一承载台11并上下活动。第一驱动组件12用以驱动第一升降台17相对上料区S1活动。第一承载台11布置在第一基板14上，并与第一气缸14的活塞头15固定连接；所述第一承载台11通过所述活塞头15的伸展和收缩进行同步移动，借助布置在所述基板14上的水平导轨16随着所述活塞头15的伸展被推出以便放置所述物料盘0(此时该物料盘为待检测物料盘，其容置有待检测零件)，随着所述活塞头15的收缩被拉回第一初始位置。当第一承载台11被推出时，第一升降台17未穿过第一承载台11，此时可由人工将层叠配置的容置有待检测零件的待检测物料盘放置在第一承载台11上；进一步地，第一承载台11受驱动移动至第一初始位置，此时第一升降台17受驱动穿过第一承载台并向上活动，进而带动待检测物料盘活动至上料区S1。用以驱动第一升降台17活动的第一驱动组件，包括第一驱动电机12和第一丝杆19；所述第一驱动电机12与所述第一丝杠19的一端连接并固定在第一固定架18，所述第一固定架18固定安装于所述第一基板14上；所述第一丝杆19的另一端与所述第一升降台17连接；在所述第一驱动电机12的驱动下，所述第一丝杆19进行转动，进而驱使所述第一升降台17上升或回降。

下料机构4，其具体结构与上料机构1相同，其包含有第二承载台、第二驱动电机、第二气缸、第二基板、第二水平导轨、第二升降台、第二固定架、第二丝杆、第二竖直导轨。下料机构的第二承载台布置在第二基板上，并与第二气缸的活塞头固定连接；第二承载台通过第二气缸的活塞头的伸展和收缩进行同步移动，借助布置在第二基板上的水平导轨随着所述第二气缸的活塞头的伸展被推出以便放置已检测物料盘，随着第二气缸的活塞头的收缩被拉回第二初始位置；第二升降台能够在第二承载台位于第二初始位置时穿过第二承载台以相对下料区向下活动，以在第二升降台承载层叠配置的已检测物料盘时带动层叠配置的已检测物料盘承载于第二承载台上；第二驱动组件，包括第二驱动电机和第二丝杆；第二驱动电机与所述第二丝杠的一端连接并固定在第二固定架，第二固定架固定安装于所述第二基板上；第二丝杆的另一端与所述第二升降台连接；在第二驱动电机的驱动下，所述第二丝杆进行转动，进而驱使第二升降台上升或回降。下料机构4其它未提及的特性可以上料机构1相同，故不再赘述。

检测机构2，具有活动台21、第三驱动组件、光学检测组件和显示屏；第三驱动组件用以驱动活动台21在待位区S3和检测区S4之间活动，光学检测组件用以检测待检测零件的图案层的信息与预设的图案层信息是否一致，显示屏用以显示所述光学检测组件的检测结果。

在本实施例中，所述检测机构2布置在所述上料机构1和所述下料机构4之间；所述第三驱动组件包括第三驱动电机22、第三丝杆23、以及固定支撑座24，所述第三驱动电机22固定安装在主机架29上，所述第三丝杆23通过所述固定支撑座24可转动的与所述第三驱动电机22连接，通过所述第三驱动电机22的驱动带动所述第三丝杆23转动，进而带动与所述第三丝杆23螺纹连接的活动台21在第三滑轨25上滑动；所述第三滑轨25固定在主机架29上，且布置方向平行于所述第三丝杆23。

在本实施例中，所述光学检测组件包括布置在所述主机架上的若干个CCD相机26以及用于照亮待检测零件的工业光源27，通过所述CCD相机26对所述待检测零件上的图案层进行采集拍摄，再将拍摄的图案层与数据库中的预设图案层进行比对，再通过显示屏28显示结果。

移动机构3，包含第一吸附组件、第二吸附组件和第四驱动组件；第一吸附组件用以吸附待检测料盘，第二吸附组件用以吸附已检测料盘；第四驱动组件能够在驱动第一吸附组件自上料区活动至待位区时同步驱动第二吸附组件自待位区S3活动至下料区S2，且第四驱动组件能够在驱动第一吸附组件自待位区S3活动至上料区S1时同步驱动第二吸附组件自下料区S2活动至待位区S3，以使移动机构能够在带动一待检测料盘自第一升降台逐渐活动至活动台的过程中同步带动一已检测料盘自活动台逐渐活动至第二升降台。

在本实施例中，所述第一吸附组件和所述第二吸附组件是第一、第二吸盘31，所述第一、第二吸盘31可移动的安装在拖链放置架33上，通过所述第四驱动组件驱动布置在所述拖链放置架33上的拖链34移动，进而带动所述第一、第二吸盘31一同移动；所述第四驱动组件为第四驱动电机32，所述拖链放置架33安装在所述主机架29上。

控制机构，电连接于第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件(即上文提到的四个驱动电机)。在本实施例中，所述控制机构为PLC控制系统，通过电连接所述第一、第二、第三及第四驱动电机以控制所述第一、第二、第三及第四驱动电机的转动方向和转速，进而控制所述图像检测设备的整个操作流程。(所述PLC控制系统为本领域技术人员所知的公知常识，因此图中未示出，本使用新型也可以使用其他自动化常用的控制系统进行控制，并不限于本实施例。)本申请的图示中未绘示出控制机构的具体位置，可参阅图1，图像检测设备下侧具有多个箱体结构，控制机构可配置在该箱体结构内。

以上即为本实施例的图像检测设备的具体结构，其工作方式大致按以下步骤进行。步骤S1：将多个层叠配置的待检测物料盘承载于第一承载台上，并使第一承载台移动至第一初始位置；S2：驱动第一升降台上升穿过第一承载台，带动层叠配置的待检测物料盘向上活动，使一待检测物料盘活动至上料区S1；S3：使移动机构的第一吸附组件吸附一待检测物料盘，并使第一吸附组件向右活动，以将待检测物料盘带动至待位区S3；S4：使活动台活动至待位区S3，并控制第一吸附组件释放待检测物料盘，然后驱动活动台活动至检测区，以便进行检测；S5：在检测结构后，驱动活动台带动已检测物料盘活动至待位区；S6：使第一吸附组件和第二吸附组件同步向左活动，且使第一升降台进一步上升，然后使第一吸附组件吸附另一待检测物料盘，使第二吸附组件吸附已检测物料盘；S7：驱动第一吸附组件和第二吸附组件同步向右活动，然后释放另一待检测物料盘和已检测物料盘，使之分别承载于活动台和第二升降台；S8：使第二升降台向下活动。在整体检测过程中，第一升降台逐渐上升，第二升降台逐渐下降，移动机构同步带动待检测物料盘和已检测物料盘活动，直至层叠配置的待检测物料盘逐渐转换成层叠配置在第二承载台上。

为了使该设备的控制精度和灵敏度更高，在本实施例中，所述图像检测设备还配置有位置感受器，用于检测所述第一、第二升降台和活动台的位置，并与所述控制机构电连接，将所检测到的位置信息传送至所述控制机构进行数据处理。所述位置感受器可以是压力片、压敏电阻、光纤等感受器，主要布置可以根据具体的实际生产需要进行。在本实施例中，压力片布置在所述第一、第二升降台的极限最低位置处，所述光纤布置在所述第一、第二升降台运动到最高极限位置处，通过这些传感器来检测所述升降台是否位于最低或最高极限位置，并将信号反馈给所述控制机构，使控制机构可以更精确的掌握所述设备的运行情况，达到更好的控制效果。

所述设备采用物料盘作为载体，所述物料盘装有整盘待检测FPC物料，在所述第一气缸推出所述第一承载台，操作者或配合的传递装置将堆叠的物料盘放置在所述第一承载台上准备上料。上料后，所述第一升降台通过第一电机驱动第一丝杆进行上升动作，把堆叠的整垛物料盘进行抬升。当检测到位后，所述上料机构通过所述移动机构的第一吸盘每次抓取一件物料盘，放到中间检测位置上的所述活动台上，然后所述活动台上的待检测的物料盘通过所述第三电机带动第三丝杆步进前进动作，前进方向上方架设有电荷耦合器件(CCD)相机，自动完成对物料盘内FPC上的字码、二维码识别拍摄。随后，通过影像处理系统完成识别检测，影像处理结果通过工控显示器显示并存储记录。完成检测后，所述活动台上物料盘通过所述第三电机带动第三丝杆动作，回复到活动台的初始位置。

然后，移动机构通过所述第一吸盘抓取检测完的物料盘，放置到所述下料机构的第二升降台上(上料机构和下料机构各自的升降台的初始位置刚好相反)，这时候操作工人根据工控显示器上显示检测的结果，对不合格NG产品人工进行挑选收集，合格的FPC产品不动。然后，所述上料机构上的物料盘通过第一驱动电机带动步进上升一个物料盘的高度，检测合格的FPC物料盘随着所述第二升降台通过所述第二驱动电机带动所述第二丝杆步进下降一个物料盘的高度，对物料盘进行叠放收集。如此循环反复的操作，直至所有的物料盘被检测，在所述第二承载台上堆叠成一垛。当上料处的物料盘用完后，设备报警，人工继续完成整垛的物料盘进行上料，当收料处的物料盘装满后，设备报警，人工对合格产品的整垛物料盘进行收集处理。

如图6所示，在另一具体实施例中，本设备含有另一种设计方向，即CCD相机检测到不合格NG产品时，通过NG取料机构自动完成不合格NG产品的分选收集，合格产品收集方式与前述方式一样。所述设备中的机构跟上述实施例的基本一致，只是所述移动机构配置有NG取料机构，所述NG取料机构安装在所述拖链放置架上，用于抓取所检测的图案层与数据库中所预设的图案层不同的零件，通过配置在NG取料机构上的抓取部进行挑拣所述零件，以代替人工操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。