手机镜头外观检查机的制作方法

本发明涉及一种外观检查机，特别是一种手机镜头外观检查机。

背景技术：

在手机镜头的生产过程中，需要对生产出来的镜头进行外观检查。现有的外观检查方式依靠的是人工用显微镜检查，人工检查筒组品，即由手机镜头组装成的手机镜头，需要上下左右反复查看，作业时间长，判定结果因人而异且不稳定，效率低，容易视觉疲劳，难以保证即使如此也可能有人工遗漏的未被看到的NG部分。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种结构设计合理，工作效率高的手机镜头外观检查机。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明是一种手机镜头外观检查机，其特点是，包括视觉系统、机箱和PLC控制器，机箱上设有工业触摸屏，视觉系统控制器和工业触摸屏均与PLC控制器通过以太网连接，机箱内设有工作台、第一支架、第二支架、第一检查区和第二检查区，第一支架和第二支架均与工作台固定连接，工作台上设有第一升降机构和第二升降机构，第一升降机构的动力输出端连接有待检品料仓，第二升降机构的动力输出端连接有良品料仓，工作台上还设有活动于待检品料仓和第一检查区范围内的第一镜头输送机构、活动于第一检查区和第二检查区范围内的第二镜头输送机构，以及活动于第二检查区和良品料仓范围内的第三镜头输送机构，第一检查区包括第一检查工位和视觉系统的第一摄像装置，第一摄像装置设于第一支架上并置于第一检查工位下方，第二检查区包括第二检查工位和视觉系统的第二摄像装置，第二摄像装置设于第二支架上并置于第二检查工位上方；所述PLC控制器分别通过驱动元件与第一升降机构、第二升降机构、第一镜头输送机构、第二镜头输送机构和第三镜头输送机构相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的驱动元件为步进电机驱动器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的第一升降机构和第二升降机构均为Z轴线性模组，Z轴线性模组包括步进电机，步进电机通过步进电机驱动器与PLC控制器连接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的待检品料仓和良品料仓区均包括左右侧板和上侧板，上侧板的两端分别与左侧板和右侧板相接形成倒U型结构，左右侧板的内侧分别设有镜头托盘支撑块。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的第一摄像装置包括第一照明装置和设在第一照明装置下方的第一CCD相机，第一CCD相机的镜头垂直向上，所述第一照明装置安装于第一支架上，第一支架上还安装有第一垂直驱动机构，第一CCD相机与第一垂直驱动机构驱动相接；所述的第二摄像装置包括第二照明装置和设在第二照明装置上方的第二CCD相机，第二CCD相机的镜头垂直向下，所述第二照明装置安装于第二支架上，第二支架上还安装有第二垂直驱动机构，第二CCD相机与第二垂直驱动机构驱动相接；所述第一垂直驱动机构和第二垂直驱动机构均为垂直驱动电机，垂直驱动电机连接有电机驱动器，电机驱动器连接PLC控制器；所述第一照明装置和第二照明装置用于提供稳定的光照并将光线照射至被检查镜头上，第一CCD相机用于捕捉被检查镜头基准面、镜头内部遮光板和一部分镜片的图样并将捕获到的图像信息传送至视觉系统控制器，第二CCD相机用于捕捉被检查镜头天面和镜头内部其余镜片的图样并将捕获到的图像信息传送至视觉系统控制器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的第一镜头输送机构包括待检品输入机构和待检品吸取机构，待检品输入机构包括第一X轴线性模组和待检镜头托盘放置台，第一X轴线性模组驱动待检镜头托盘放置台沿第一X轴线性模组运动，第一X轴线性模组安装于工作台上，待检品吸取机构包括第一YZ两轴向线性模组和待检镜头取放器，待检镜头取放器与第一YZ两轴向线性模组的Z轴线性模组驱动连接，第一YZ两轴向线性模组以YZ轴向作动于待检镜头托盘放置台上的待检镜头托盘和镜头第一检查区，最终以Z轴向作动将待检镜头送至第一检查工位；

所述的第二镜头输送机构包括第二X轴线性模组和镜头放置台行走机构，第二X轴线性模组安装于工作台上并与所述第一YZ两轴向线性模组的Y轴线性模组驱动连接，镜头放置台行走机构包括Y轴线性模组和镜头放置台，Y轴线性模组驱动镜头放置台沿Y轴线性模组运动，Y轴线性模组设于第一X轴线性模组上方并通过支架与工作台相接，镜头放置台上设有若干镜头槽；所述第二X轴线性模组驱动第一YZ两轴向线性模组作动于镜头第一检查区和镜头放置台，并以Z轴向作动将待检查天面的镜头置于镜头槽内，最终由Y轴线性模组送至第二检查工位；

所述的第三镜头输送机构包括已检品输出机构和已检品移栽机构，已检品输出机构包括第三X轴线性模组和已检镜头托盘放置台，第三X轴线性模组驱动已检镜头托盘放置台沿第三X轴线性模组运动，第三X轴线性模组安装于工作台上，已检品移栽机构包括第二YZ两轴向线性模组和已检镜头取放器，第二YZ两轴向线性模组的Y轴线性模组设于第三X轴线性模组上方并通过支架与工作台相接，已检镜头取放器与第二YZ两轴向线性模组的Z轴线性模组驱动连接，第二YZ两轴向线性模组以YZ轴向作动于镜头放置台和已检镜头托盘放置台，最终以Z轴向作动将已检镜头送至已检镜头托盘放置台上的已检镜头托盘上，已检镜头托盘包括良品托盘和不良品托盘，其中良品托盘由第三X轴线性模组送至良品料仓；

所述的第一X轴线性模组、第一YZ两轴向线性模组、第二X轴线性模组、Y轴线性模组、第三X轴线性模组和第二YZ两轴向线性模组均包括步进电机，每个步进电机均通过步进电机驱动器连接PLC控制器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的待检镜头取放器包括吸头安装架，吸头安装架设有吸头座，吸头座上设有若干通孔，每个通孔内均设有吸管，吸管的一端穿过通孔连接有吸头，吸头座和吸头之间设有套在吸管外的弹性件，吸管的另一端与真空发生器相接，真空发生器连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的已检镜头取放器包括吸盘安装架，吸盘安装架上设有吸盘座和气缸固定座，吸盘座设于气缸固定座下方，吸盘座和气缸固定座上设有若干位置相应的通孔，每个通孔内均设有吸杆，吸杆的一端穿过吸盘座上的通孔并连接有吸盘，吸盘座和吸盘之间设有套在吸杆外的弹性件，吸杆的另一端穿过气缸固定座上的通孔与真空发生器相接，真空发生器连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接；所述气缸固定座上固定有与吸杆数量相应的气缸，气缸的动力输出端通过连接块与吸杆相接，所述气缸连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的气缸固定座包括平行设置的上气缸固定座和下气缸固定座，上气缸固定座和下气缸固定座上均设有至少一个气缸。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在以上所述的手机镜头外观检查机中：所述的连接块上至少设有一个导向孔，导向孔内设有导向杆，导向杆的两端分别与上气缸固定座上的气缸和下气缸固定座相接或分别与下气缸固定座上的气缸和吸盘座相接。

本发明与现有技术相比，使用时共包括两道检查工序，通过第一镜头输送机构将待检品料仓中的待检镜头取出，并送至第一检查区进入第一道检查工序，即对手机镜头的基准面、镜头内部的遮光板和一部分镜片进行检查，视觉系统判断被各检查部品的完整性及记录各个被检查镜头的位置信息，并将上述信息输送至PLC控制器，PLC控制器读取接收的数据并发送至工业触摸屏行进行显示；经过第一道检查工序的镜头由第二镜头输送机构输送至第二检查区进入第二道检查工序，即对镜头天面和镜头内部其余镜片进行检查，视觉系统判断被各检查部品的完整性及记录各个被检查镜头的位置信息，并将上述信息输送至PLC控制器，PLC控制器读取接收的数据并发送至工业触摸屏行进行显示；经过第二道检查工序的镜头由已检品移栽机构进行移栽，已检品移栽机构根据PLC控制器的指令，将不合格品被移栽至不良品托盘内，将合格品被移栽至良品托盘内，其中，不良品托盘由人工取走，良品托盘由已检品输出机构送至良品料仓。在检查过程中，若在第一道检查工序中被检查镜头存在缺陷，则进入第二道检查工序后不再对其进行检查，节省了时间。本发明具备检查镜头基准面、镜头天面、镜头内部镜片和遮光板等的功能，并对良品和不良品进行自动区分，节约了劳动力，减少了人为因素对镜头造成的损害，提高了检查的准确性和产品质量稳定性。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明待检镜头取放器的结构示意图；

图5为本发明已检镜头取放器的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

参照图1—5，本发明是一种手机镜头外观检查机，包括视觉系统、机箱25和PLC控制器，机箱25上设有工业触摸屏28，视觉系统控制器和工业触摸屏28均与PLC控制器通过以太网连接，机箱25内设有工作台9、第一支架18、第二支架18、第一检查区和第二检查区，第一支架18和第二支架18均与工作台9固定连接，工作台9上设有第一升降机构19和第二升降机构30，第一升降机构19的动力输出端连接有待检品料仓3，第二升降机构30的动力输出端连接有良品料仓2，工作台9上还设有活动于待检品料仓3和第一检查区范围内的第一镜头输送机构、活动于第一检查区和第二检查区范围内的第二镜头输送机构，以及活动于第二检查区和良品料仓2范围内的第三镜头输送机构，第一检查区包括第一检查工位和视觉系统的第一摄像装置，第一摄像装置设于第一支架18上并置于第一检查工位下方，第二检查区包括第二检查工位和视觉系统的第二摄像装置，第二摄像装置设于第二支架18上并置于第二检查工位上方；所述PLC控制器分别通过驱动元件与第一升降机构19、第二升降机构30、第一镜头输送机构、第二镜头输送机构和第三镜头输送机构相接。

所述的机器视觉系统还包括视觉显示器27，视觉显示器27与视觉系统控制器的输出相接。

所述的驱动元件为步进电机驱动器。

所述的机箱25顶部设有通孔26，通孔26内设有高效过滤器。

所述的第一升降机构19和第二升降机构30均为Z轴线性模组，Z轴线性模组包括步进电机，步进电机通过步进电机驱动器与PLC控制器连接。

所述的待检品料仓3和良品料仓2区均包括左侧板32、右侧板31和上侧板29，上侧板29的两端分别与左侧板32和右侧板31相接形成倒U型结构，左右侧板31的内侧分别设有镜头托盘支撑块33。

所述的第一摄像装置包括第一照明装置6和设在第一照明装置6下方的第一CCD相机22，第一CCD相机22的镜头23垂直向上，所述第一照明装置6安装于第一支架18上，第一支架18上还安装有第一垂直驱动机构20，第一CCD相机22与第一垂直驱动机构20驱动相接；所述的第二摄像装置包括第二照明装置7和设在第二照明装置7上方的第二CCD相机16，第二CCD相机16的镜头15垂直向下，所述第二照明装置7安装于第二支架18上，第二支架18上还安装有第二垂直驱动机构17，第二CCD相机16与第二垂直驱动机构17驱动相接；所述第一垂直驱动机构20和第二垂直驱动机构17均为垂直驱动电机，垂直驱动电机连接有电机驱动器，电机驱动器连接PLC控制器；所述第一照明装置6和第二照明装置7用于提供稳定的光照并将光线照射至被检查镜头上，第一CCD相机22用于捕捉被检查镜头基准面、镜头内部遮光板和一部分镜片的图样并将捕获到的图像信息传送至视觉系统控制器，第二CCD相机16用于捕捉被检查镜头天面和镜头内部其余镜片的图样并将捕获到的图像信息传送至视觉系统控制器。

所述的第一支架18和第一CCD相机22均设于工作台9下方，第一照明装置6设于工作台9上方，所述工作台9上在第一CCD相机22的正上方设有通孔24；所述第二支架18设于工作台9上方。

所述的第一镜头输送机构包括待检品输入机构和待检品吸取机构，待检品输入机构包括第一X轴线性模组11和待检镜头托盘放置台1，第一X轴线性模组11驱动待检镜头托盘放置台1沿第一X轴线性模组11运动，第一X轴线性模组11安装于工作台9上，待检品吸取机构包括第一YZ两轴向线性模组5和待检镜头取放器35，待检镜头取放器35与第一YZ两轴向线性模组5的Z轴线性模组51驱动连接，第一YZ两轴向线性模组5以YZ轴向作动于待检镜头托盘放置台1上的待检镜头托盘和镜头第一检查区，最终以Z轴向作动将待检镜头送至第一检查工位。

所述的第二镜头输送机构包括第二X轴线性模4组和镜头放置台10行走机构，第二X轴线性模4组安装于工作台9上并与所述第一YZ两轴向线性模组5的Y轴线性模组50驱动连接，镜头放置台10行走机构包括Y轴线性模组8和镜头放置台10，Y轴线性模组8驱动镜头放置台10沿Y轴线性模组运动，Y轴线性模组8设于第一X轴线性模组11上方并通过支架与工作台9相接，镜头放置台10上设有若干镜头槽100；所述第二X轴线性模4组驱动第一YZ两轴向线性模组5作动于镜头第一检查区和镜头放置台10，并以Z轴向作动将待检查天面的镜头置于镜头槽100内，最终由Y轴线性模组8送至第二检查工位。

所述的第三镜头输送机构包括已检品输出机构和已检品移栽机构，已检品输出机构包括第三X轴线性模组12和已检镜头托盘放置台13，第三X轴线性模组12驱动已检镜头托盘放置台13沿第三X轴线性模组12运动，第三X轴线性模组12安装于工作台9上，已检品移栽机构包括第二YZ两轴向线性模组14和已检镜头取放器36，第二YZ两轴向线性模组14的Y轴线性模组140设于第三X轴线性模组12上方并通过支架与工作台9相接，已检镜头取放器36与第二YZ两轴向线性模组14的Z轴线性模组141驱动连接，第二YZ两轴向线性模组14以YZ轴向作动于镜头放置台10和已检镜头托盘放置台13，最终以Z轴向作动将已检镜头送至已检镜头托盘放置台13上的已检镜头托盘上，已检镜头托盘包括良品托盘和不良品托盘，其中良品托盘由第三X轴线性模组12送至良品料仓2。

所述的第一X轴线性模组11、第一YZ两轴向线性模组5、第二X轴线性模4组、Y轴线性模组、第三X轴线性模组12和第二YZ两轴向线性模组14均包括步进电机，每个步进电机均通过步进电机驱动器连接PLC控制器。

所述的待检镜头取放器35包括吸头安装架353，吸头安装架353设有吸头座352，吸头座352上设有若干通孔355，每个通孔355内均设有吸管354，吸管354的一端穿过通孔355连接有吸头350，吸头座352和吸头350之间设有套在吸管外的弹性件，吸管354的另一端与真空发生器相接，真空发生器连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接；所述的弹性件包括弹簧356，弹簧356的一端设有与吸头座352固定连接的上弹簧支座351，弹簧356的另一端设有与吸头350接触连接的下弹簧支座357。

所述的已检镜头取放器36包括吸盘安装架365，吸盘安装架365上设有吸盘座362和气缸固定座，吸盘座362设于气缸固定座下方，吸盘座362和气缸固定座上设有若干位置相应的通孔3610，每个通孔内均设有吸杆366，吸杆366的一端穿过吸盘座362上的通孔3610并连接有吸盘3613，吸盘座362和吸盘3613之间设有套在吸杆366外的弹性件，吸杆366的另一端穿过气缸固定座上的通孔3610与真空发生器相接，真空发生器连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接；所述气缸固定座上固定有与吸杆366数量相应的气缸367，气缸367的动力输出端通过连接块369与吸杆366相接，所述气缸367连接有电磁阀，电磁阀与PLC控制器相接；所述的弹性件包括弹簧3612，弹簧3612的一端设有与吸盘座362固定连接的上弹簧支座361，弹簧3612的另一端设有与吸盘3613接触连接的下弹簧支座360。

所述的吸头350和吸盘3613均具有与被吸附镜头相匹配的吸槽。

所述的气缸固定座包括平行设置的上气缸固定座364和下气缸固定座363，上气缸固定座364和下气缸固定座363上均设有至少一个气缸367。

所述的连接块369上至少设有一个导向孔3611，导向孔3611内设有导向杆368，导向杆368的两端分别与上气缸固定座364上的气缸367和下气缸固定座363相接或分别与下气缸固定座363上的气缸367和吸盘座362相接，所述导向杆368用于控制气缸367带动吸杆366运动时的运动方向。

本发明的工作原理：

本发明对手机镜头的外观检查包括两道检查工序，第一道检查工序对手机镜头的基准面、镜头内部的遮光板和一部分镜片进行检查，第二道检查工序对进行对镜头天面和镜头内部其余镜片检查。当待检品输入机构将待检镜头放置台10送入待检品料仓3时，待检镜头放置台10位于装有待检镜头的镜头托盘下方，此时，第一升降机构19驱动待检品料仓3向下运动，直至镜头托盘置于待检镜头放置台10上，待检品输入机构再将装有待检镜头的镜头托盘送出至规定的待吸取位置，待检品吸取机构吸取待检镜头并将其送至第一检查工位，通过调节第一CCD相机22与待检镜头之间的距离，并配合第一照明装置6提供的光源准确地捕获被检查镜头基准面、镜头内部遮光板和一部分镜片的图像，直至完成对所有镜头的检查；由第一CCD相机22将捕获的图像信息输入到视觉系统控制器，视觉系统控制器判断被检查镜头的外观完整性及记录各个被检查镜头的位置信息，并将上述信息输送给视觉显示器27和PLC控制器，PLC控制器读取接收的数据并发送至工业触摸屏28；经过第一道检查工序后，第二X轴线性模4组驱动待检品吸取机构至镜头放置台10的位置，由待检镜头取放器35将镜头放入镜头放置台10的镜头槽内，镜头放置台10由Y轴线性模组送至第二检查工位，通过调节第二CCD相机16与待检镜头之间的距离，并配合第二照明装置7提供的光源准确地捕获被检查镜头天面和镜头内部其余镜片的图像，直至完成对所有镜头的检查；由第二CCD相机16将捕获的图像信息输入到视觉系统控制器，视觉系统控制器判断被检查镜头的外观完整性并将上述信息输送给视觉显示器27和PLC控制器，PLC控制器读取接收的数据并发送至工业触摸屏28；若镜头进入第一道检查工序进行检查时，检查出不良品，则由PLC控制器向视觉系统控制器发送不再对其天面和镜头内部其余镜片进行检查的指令；经过第二道检查工序的镜头由已检品移栽机构进行移栽，已检品移栽机构根据PLC控制器的指令，将不合格品被移栽至不良品托盘内，将合格品被移栽至良品托盘内，其中，不良品托盘装满后由人工取走，良品托盘满后由已检品输出机构送至良品料仓2，此时，通过第二升降机构30调整良品料仓2的高度，将良品托盘置于镜头托盘支撑块33上后已检品输出机构再退出，并由人工将空托盘放置在已检镜头托盘放置台13上。

本发明的吸头350、吸盘3613和气缸367的数量可以根据实际需要进行调整，如：待检品取放器35具有五个吸头350，已检品取放器36也具有五个吸盘3613，相应的，已检品取放器36包括五个气缸367，每个气缸367均通过连接块369连接一根吸杆366。