基于3D视觉的手机中框检测设备的制作方法

本实用新型涉及一种检测设备，尤其是涉及一种基于3D视觉的手机中框检测设备。

背景技术：

手机中框作为手机的框架，支撑整部手机，手机中框的加工精度在很大程度上影响着手机的品控。为了与其他手机组件配合，手机的中框经过多次处理，比如打磨，CNC处理，钻孔等等。

为了提高手机的品控，必然需要对手机中框的结构进行检测，现有技术对CNC 加工后的铝镁合金手机中框进行检测通常通过三次元光学影像测量仪，进行微小尺寸、R角抽检等。普遍具有以下缺点：

1.人为控制仪器进行检测，精度不能保证，

2.每个尺寸要进行多次量测，效率极低，所以只抽检，不全检。

虽然已经有提出了一个采用视觉技术对平整度以及开孔形状进行检测，但大多属于零散的模块，没有一种集成的设备可以对手机中框的各项内容进行完善侧检测。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通过设备集成便于提高检测效率基于3D视觉的手机中框检测设备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于3D视觉的手机中框检测设备，包括平台，所述平台上设有至少一个测试工位，所述测试工位包括：

零件固定装置，用于固定待测手机中框；

移动组件，设于平台上，用于承载零件固定装置，并通过零件固定装置平移、翻转和旋转所述待测手机中框；

面阵相机组件，水平设置，用于采集待测手机中框侧孔的图像以测量侧孔的尺寸和位置；

线阵相机组件，竖直设置，用于采集待测手机中框A面和B面的表面图像；

3D相机组件，竖直设置，用于采集待测手机中框的表面3D图像，以计算表面的平整度。

所述测试工位还包括用于测量待测手机中框SIM卡托插孔深度的第一激光位移传感器，以及用于测量待测手机中框表面边缘凸台断差的第二激光位移传感器，所述第一激光位移传感器水平设置，所述第二激光位移传感器竖直设置。

所述移动组件包括第一载台和第二载台，所述移动组件包括：

第一滑台，用于驱动待测手机中框平移；

旋转电缸，设于第一滑台上，用于承载第一载台，并驱动待测手机中框旋转；

第二滑台，用于承载第二载台，并驱动待测手机中框平移；

翻转机构，设于第一滑台和第二滑台之间，用于将待测手机中框垂直翻面后置于第二载台上。

所述设备还包括控制装置，该控制装置设于平台下方的下机柜中，并分别与移动组件、面阵相机组件、线阵相机组件和3D相机组件连接。

所述测试工位还包括用于检测手机中框移动的光栅尺组件，该光栅尺组件与控制装置连接。

所述设备还包括电气控制柜，该电气控制柜位于平台旁。

所述电气控制柜上设有用于参数设置和交互输入的控制面板。

所述测试工位还包括控制盒按钮，该控制盒按钮位于平台上。

所述设备还包括用于保护移动组件、面阵相机组件、线阵相机组件和3D相机组件的防护罩，该防护罩设于平台上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)通过集成移动组件、面阵相机组件、线阵相机组件和3D相机组件，可以方便地对手机中框的开孔、尺寸等各项参数进行检测，方便快捷，可以提高检测效率。

2)设备精度±0.001mm，视觉检测精度±0.003mm；设备安装于800Kg的00 级大理石平台上，以保证测量精度的稳定度和最小的热增冷缩量。

3)高精度电动滑台运动精度，通过光栅尺组件进行双重保障和传递给相机触发信号，全程自动测量，自动比对量测数据。

4)双工位工作，相对人工测量，效率高；后台高速运算，测量完毕即可反馈测量结果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型装上防护罩后的示意图；

其中：1、面阵相机组件，2、线阵相机组件，3、3D相机组件，4、第二激光位移传感器，5、第二载台，6、第二滑台，7，光栅尺组件，8、第一激光位移传感器，9、翻转电缸，10、旋转电缸，11、第一载台，12、第一滑台，13、控制面板， 14、电气控制柜，15、控制盒按钮，16、平台，17、下机柜，18、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

一种基于3D视觉的手机中框检测设备，如图1和图2所示，包括平台16，平台16上设有至少一个测试工位，优选的，可以为两个测试工位，并列设置于平台 16上，测试工位包括：

零件固定装置，用于固定待测手机中框，包括两个载台5和11；

移动组件，设于平台16上，用于承载零件固定装置，并通过零件固定装置平移、翻转和旋转待测手机中框；

面阵相机组件1，水平设置，用于采集待测手机中框侧孔的图像以测量侧孔的尺寸和位置；

线阵相机组件2，竖直设置，用于采集待测手机中框A面和B面的表面图像；

3D相机组件3，竖直设置，用于采集待测手机中框的表面3D图像，以计算表面的平整度。

测试工位还包括用于测量待测手机中框SIM卡托插孔深度的第一激光位移传感器8，以及用于测量待测手机中框表面边缘凸台断差的第二激光位移传感器4，第一激光位移传感器8水平设置，第二激光位移传感器4竖直设置。

移动组件包括第一载台11和第二载台5，移动组件包括：

第一滑台12，用于驱动待测手机中框平移；

旋转电缸10，设于第一滑台12上，用于承载第一载台11，并驱动待测手机中框旋转；

第二滑台6，用于承载第二载台5，并驱动待测手机中框平移；

翻转机构，设于第一滑台12和第二滑台6之间，用于将待测手机中框垂直翻面后置于第二载台5上。

设备还包括控制装置，该控制装置设于平台16下方的下机柜17中，并分别与移动组件、面阵相机组件1、线阵相机组件2和3D相机组件3连接。

测试工位还包括用于检测手机中框移动的光栅尺组件7，该光栅尺组件与控制装置连接。

设备还包括电气控制柜14，该电气控制柜14位于平台16旁。

电气控制柜14上设有用于参数设置和交互输入的控制面板13。

测试工位还包括控制盒按钮15，该控制盒按钮15位于平台16上。

设备还包括用于保护移动组件、面阵相机组件1、线阵相机组件2和3D相机组件3的防护罩18，该防护罩18设于平台16上。

本申请借助高精密的机械结构辅助，PLC程序通过串联控制2D，3D工业相机组件及激光位移传感器，对被测手机中框的正反两面和四个侧边的开孔的多个指标进行量测。

工作过程大致如下：

1、将被测手机中框A面向上，放置在相应的第一载台11上，由PLC驱动第二滑台6承载第一载台11匀速移动，首先经过两个呈90°安装的激光位移传感器 4和8，水平安装的激光位移传感器8对被测手机中框侧面的SIM卡托插孔深度进行测量，另一竖直安装的激光位移传感器4从顶部向下，测量被测手机中框A面的边缘凸台断差；

2、位于平台16顶部的线阵相机组件2扫描被测手机中框A面，测量被测手机中框A面的内部及外部结构尺寸；

3、位于平台顶部的3D相机组件3扫描被测手机中框A面，获取3D数据，计算A面的平整度；

4、通过旋转电缸10及第一滑台12水平移动和转动，每转动90°，水平安装的面阵相机组件2对中框侧孔拍照，测量侧孔的尺寸和位置度。

5、翻转电缸9将被测手机中框垂直翻面180°，使B面朝上，放置在相应的第二载台5上。

6、位于平台顶部的线阵相机组件2扫描B面，测量B面的内外长宽和B面的指定区域的R角。