检测装置的制作方法

本实用新型涉及自动化检测技术领域，特别是涉及一种检测装置。

背景技术：

平板电脑生产过程中，将后置摄像头组装到壳体上后，需要检测摄像头与壳体的间隙(gap)和断差(offset)。现有技术中仅从单一方向对工件进行检测，检测结果不准确。

技术实现要素：

基于此，有必要针对仅从单一方向对工件进行检测，检测结果不准确的问题，提供一种检测装置。

一种检测装置，包括：

基座；

治具，安装于所述基座上，所述治具形成有用于放置工件的夹持位；

线激光检测器，设于所述治具上方，用于检测所述工件不同元件表面的间隙和断差；及

旋转单元，用于带动所述线激光检测器发生偏转。

在其中一个实施例中，所述检测装置还包括运动组件，所述运动组件设于所述基座上，用于带动所述线激光检测器移动至所述工件的检测区域，所述旋转单元设于所述运动组件和所述线激光检测器之间。

在其中一个实施例中，所述检测装置还包括摄像单元，用于获取所述工件的图像，所述摄像单元与所述线激光检测器并列设置。

在其中一个实施例中，所述治具包括：

底板，包括本体和支撑块，所述支撑块设于所述本体的中部，所述支撑块开设有真空吸附槽，所述真空吸附槽的底壁与真空吸附装置相连通；

定位块，设于所述本体上，位于所述支撑块的外围；以及

夹紧组件，所述夹紧组件与所述定位块相对设置，所述夹紧组件和所述定位块围合形成所述夹持位。

在其中一个实施例中，所述真空吸附槽包括多个条形槽，多个所述条形槽间隔设置。

在其中一个实施例中，所述治具还包括若干吸盘，所述吸盘穿设于所述支撑块，能够对工件产生吸附作用。

在其中一个实施例中，所述治具还包括旋转压紧气缸，所述旋转压紧气缸包括回转气缸和夹紧臂，所述回转气缸穿设于所述本体，能够带动所述夹紧臂旋转和下降，以将所述工件压合于所述支撑块。

在其中一个实施例中，所述底板的边缘开设有避让槽。

在其中一个实施例中，所述夹紧组件包括安装块和抵持件，所述安装块设于所述底板上，所述抵持件设于所述安装块，所述夹紧组件还包括动力元件，所述动力元件设于所述底板和所述安装块之间，用于推动所述安装块相对于所述定位块运动。

在其中一个实施例中，所述治具还包括到位传感器，所述底板开设有检测孔，所述到位传感器能够透过所述检测孔以检测所述工件的到位信号。

上述检测装置能够从多个方向检测工件上不同元件表面的间隙和断差，最终获得的检测结果更准确。

附图说明

图1为一实施例中检测装置的整体结构图；

图2为图1所示检测装置中治具的结构示意图；

图3为图2所示治具的俯视图；

图4为图2中a处的放大图。

如下具体实施方法将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型一实施例提供的检测装置，用于测量工件不同元件表面的间隙和断差。检测装置包括基座10、治具20、线激光检测器30及旋转单元40。治具20安装于基座10上，其形成有用于放置工件的夹持位。线激光检测器30设于治具20上方，能够发射出结构光，用于检测工件不同元件表面的间隙和断差。旋转单元40用于带动线激光检测器30发生偏转，以便线激光检测器30从多个方向检测工件待检测区域的间隙和断差，并将检测数据发送至控制系统进行分析处理以输出检测结果。上述检测装置能够从多个方向检测工件待检测区域的间隙和断差，获得的检测结果更准确。

可以理解的，工件通常包括多个元件，将该多个元件组装到一起后，不同元件表面的连接处不可避免地会存在间隙和高度差(即断差)。在生产过程中，需要对不同元件表面的连接处(即待检测区域)的间隙和断差进行实时监控，以判断工件的组装精度是否符合客户要求。具体的，元件表面可以是圆弧面、平面或者曲面。

线激光检测器30应用激光三角反射式原理，采集不同材质表面的二维轮廓信息。通过特殊的透镜组，激光束被放大形成一条静态激光线投射到被测物体表面上。激光线在被测物体表面形成漫反射，反射光透过高质量光学系统，被投射到感光矩阵上，进而测量出线激光检测器30到被测表面不同位置处的距离信息，通过计算得出间隙和断差的数值。

基座10呈立方体结构，基座10作为其他元件的安装载体，采用大理石制成，质量大，不易产生移位。并且，使用寿命长。

请参阅图2，治具20包括底板21、定位块22以及夹紧组件23。底板21包括本体211和支撑块212，支撑块212设于本体211的中部。支撑块212凸设于本体211上，换言之，支撑块212的上表面高于本体211，以对工件形成支撑作用。定位块22设于本体211上，位于支撑块212的外围。夹紧组件23与定位块22相对设置，夹紧组件23和定位块22围合形成夹持位。支撑块212开设有真空吸附槽212a，真空吸附槽212a的底壁与真空吸附装置相连通。

在一实施例中，装载待检测的工件时，将工件靠边放置于底板21上，也就是说，使工件的侧边抵靠于定位块22，工件的主体部分承载于支撑块212，而后夹紧组件23朝靠近定位块22的方向移动以对工件形成夹持。与此同时，真空吸附装置启动，使得真空吸附槽212a与工件之间形成真空，从而对工件朝向真空吸附槽212a的一侧表面产生吸附作用。工件被牢固吸附于底板21上，避免工件在定位块22和夹紧组件23的挤压作用下发生变形。

进一步地，请结合图3，真空吸附槽212a包括多个条形槽212b，多个条形槽212b间隔设置。设置多个条形槽212b，可有效增大真空吸附槽212a与工件的接触面积，增强真空吸附力。而将多个条形槽212b间隔开，避免真空吸附力集中于工件的某一区域而导致工件发生变形。在一实施例中，条形槽212b的个数为4个，4个条形槽212b依次连接。

具体的，工件可以是平板电脑的外壳，在平板电脑的生产过程中，将外壳与摄像头组装到一起后，需要检测摄像头和外壳连接处的间隙以及断差，以判断组装精度是否能够达到客户要求。开始检测前，将外壳装载于治具20上，外壳的其中一个侧面抵靠于定位块22，外壳的中部承载于支撑块212上，夹紧组件23从外壳的另一个侧面将外壳抵紧于定位块22，从而定位块22和夹紧组件23共同对外壳形成夹持作用。外壳的中部被吸附于支撑块212上，在受到定位块22和夹紧组件23的挤压时不会发生变形，以提高终端产品的良率。

治具20还包括若干吸盘27，吸盘27穿设于支撑块212，能够对工件产生吸附作用。

在一实施例中，定位块22的个数为1，定位块22开设有呈直角状的定位槽。装载工件时，将工件的顶端置于定位槽内，定位槽的两侧壁分别贴合于工件的相邻两个侧面，以对工件形成定位。在其他实施例中，定位块22的个数也可以为2个或2个以上，2个或2个以上定位块22分别位于底板21的相邻两条侧边上。两个(或两组)定位块22分别对工件的两条相邻侧边进行定位。

请参阅图4，夹紧组件23包括安装块231和抵持件232。安装块231设于底板21上，抵持件232设于安装块231上。夹紧组件23还包括动力元件233，动力元件233设于底板21和安装块231之间，用于推动安装块231相对于定位块22运动。上料时，人工或者机械手将工件放置于底板21上，动力元件233驱动安装块231朝靠近定位块22的方向运动，使得设于安装块231上的抵持件232与工件相接触并推动工件靠近定位块22，抵持件232和定位块22对工件形成夹持固定，以方便线激光检测器30对工件进行检测。检测完毕后，动力元件233驱动安装块231朝远离定位块22的方向运动，设于安装块231的抵持件232和定位块22松开工件，以便下料。可以理解的，动力元件233为直线运动模组，例如气缸或电缸。为提高运动精度，底板21上还设置有导轨，安装块231滑动设于导轨上。

在一实施例中，抵持件232包括导杆232a和弹簧232b。导杆232a设于安装块231，弹簧232b套设于导杆232a并连接于安装块231。安装块231靠近定位块22的过程中，弹簧232b与工件表面相接触的瞬间能够发生弹性变形，避免对工件产生损伤。进一步地，抵持件232还包括缓冲垫232c，缓冲垫232c设于弹簧232b的末端，以提高防护。在其他实施例中，抵持件232也可以是采用弹性材质制成的一体结构，弹性材质具体可以是硅橡胶。

请参阅图2，治具20还包括旋转压紧气缸24，旋转压紧气缸24包括回转气缸和夹紧臂，回转气缸穿设于本体211，能够带动夹紧臂旋转和下降，以将工件压合于支撑块212。旋转压紧气缸24从工件的背面对其进行压持，进一步确保工件的两侧受到夹持力时，其主体部分不会发生变形。

需要说明的是，治具20还包括立板25，立板25设于底板21和基座10之间，使得底板21和基座10具有一定间隔，以便为回转气缸提供安装空间。

治具20还包括到位传感器26，底板21开设有检测孔213(请参阅图3)，到位传感器26能够透过检测孔213以检测工件的到位信号。到位传感器26包括信号发射器和信号接收器，将工件放置于底板21上时，信号发射器发出的检测信号被工件反射回来并被信号接收器检测到，进而转化为工件的到位信号。

上料时，治具20呈打开状态，相应地，夹紧组件23的抵持件232在动力元件233驱动下回缩，旋转压紧气缸24的夹紧臂旋转至一侧，并且，夹紧臂在底板21上的投影位于夹持位以外的区域，人工或者机械手将工件转移并放置于夹持位。随后，到位传感器26检测出工件的到位信号并将之传输至控制系统，控制系统向夹紧组件23的动力元件233发出启动信号，动力元件233驱动抵持件232夹紧工件，确保在检测过程中工件的位置不会发生移动。

底板21的边缘开设有避让槽214，从而在上料或下料过程中，人手或者机械手能够移动至工件的下方，以抓取放置于底板21上的工件。

请再次参阅图1，检测装置还包括运动组件50，运动组件50设于基座10上，用于带动线激光检测器30移动至工件的检测区域。

运动组件50包括第一运动模组51和第二运动模组52。第一运动模组51设于基座10上，能够驱动线激光检测器30沿x轴方向移动。第二运动模组52设于第一运动模组51上，能够在第一运动模组51的驱动下沿x轴方向移动。检测装置还包括滑轨60，滑轨60沿x轴方向延伸，第二运动模组52一端滑动设于滑轨60上，另一端连接于第一运动模组51。具体的，第一运动模组51和第二运动模组52可以为直线电机，也可以是旋转电机和丝杆结构的装配体。

线激光检测器30和旋转单元40设于第二运动模组52上，能够在第二运动模组52的驱动下沿y轴方向移动。旋转单元40安装于第二运动模组52的滑块上，线激光检测器30连接于旋转单元40的输出端并能够在旋转单元40的驱动下发生偏转。

在初始状态，线激光检测器30位于治具20的一侧，避免与搬运工件的机械手发生干涉，方便上料。工件装载完毕后，第一运动模组51和第二运动模组52驱动线激光检测器30运动至工件的待检测区域上方。线激光检测器30沿第一方向对工件表面进行检测，得到第一组测量数据，然后旋转单元40驱动线激光检测器30偏转θ角，线激光检测器30沿第二方向对工件表面进行检测，得到第二测量数据。控制系统对第一组测量数据和第二组测量数据进行分析处理，例如计算出两组测量数据的平均值，作为最终检测结果。相较于仅从单一维度测量出工件不同元件表面的间隙和断差，本实用新型测量装置的检测结果更准确。θ角具体可以是90°或者其他任意值。

在一些实施例中，根据工件上待检测区域的位置，控制系统预先存储第一运动模组51和第二运动模组52的运动轨迹数据，可实现自动检测。在另一些实施例中，检测装置还包括摄像单元(图未示)，摄像单元与线激光检测器30并列设置。摄像单元用于获取工件的轮廓图像，进而识别出工件的待检测区域，并将相关数据传输至控制系统。控制系统据此向第一运动模组51和第二运动模组52发出动作信号，以驱动线激光检测器30运动至工件的待检测区域。通过摄像单元实时获取工件的图像，可提高测量精度，并使得检测装置能够适用于不同工件的检测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。