产品外观检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及产品表面缺陷的外观检测装置，特别涉及基于图像处理的产品表面缺陷的外观检测装置。
【背景技术】
[0002]在产品的加工和使用过程中，产品表面裂纹、划痕、气泡、污迹、凹坑、孔洞、毛刺等缺陷会影响到产品的完整性、使用性能、甚至安全性，因此，在生产过程中及时对产品表面缺陷进行精确检测具有重要意义。
[0003]目前常用的检测方式包括人工检测、机械检测、射线检测以及机器视觉检测等。人工检测的效率低、质量差、工人劳动强度大，检测可靠性取决于许多主观因素。机械检测通常是接触式检测，检测过程中需对被测器件进行位置调整，因而效率也较低。射线检测可以实现较高分辨率，但是结构复杂、造价高。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要针对现有检测方式的缺陷，提供一种检测效率高、检测可靠性佳、结构简单、造价低廉的产品外观检测装置。
[0005]一种产品外观检测装置，包括:一个可实现X轴移动、Y轴移动、XY平面内旋转以及YZ平面内旋转的多轴运动平台；一个用于夹持待测产品的夹具，该夹具设置在多轴运动平台上并能沿X轴移动、沿Y轴移动、在XY平面内旋转以及在YZ平面内旋转；一个可实现Z轴移动的安装架；一个视觉检测器，该视觉检测器安装在所述安装架上并能沿Z轴移动，该视觉检测器位于多轴运动平台以及夹具的上方以采集待测产品的图像；一个分别与多轴运动平台以及安装架相连的工控机，该工控机通过多轴运动平台来控制夹具在X轴、Y轴方向上的移动和夹具在XZ平面、YZ平面内的旋转，该工控机通过安装架来控制视觉检测器在Z轴方向上的移动。
[0006]所述产品外观检测装置，采用多轴运动平台上的夹具调整待测产品的放置姿态，并配合视觉检测装置采集待测产品各部位的图像，以根据图像检测判定待测产品的质量是否合格，完全取代传统的人眼检测，减少传统方式下对人力和时间的需求，很好的提高检测效率以及检测可靠性；并且，多轴运动平台以及视觉检测装置的结构简单、成本低，使用及维护简便，符合产业自动化生产的需要。
[0007]在其中一个实施例中，所述多轴运动平台包括沿X轴方向延伸的第一运动导轨、设置在第一运动导轨上并沿Y轴方向延伸的第二运动导轨、设置在第二运动导轨上并垂直于YZ平面的第一转轴、以及设置在第一转轴上并垂直于XY平面的第二转轴，该第二转轴与夹具联动。
[0008]在其中一个实施例中，所述安装架包括沿Z轴方向延伸的第三运动导轨、以及设置在第三运动导轨上的底座，该底座能够沿第三运动导轨移动，所述视觉检测器安装在底座上且与底座联动。
[0009]在其中一个实施例中，所述视觉检测器包括相机、镜头和光源，所述相机、镜头以及光源沿Z轴方向由上至下依次设置。
[0010]在其中一个实施例中，所述光源包括环形光源、圆顶光源和扇形补光源，所述环形光源和圆顶光源沿Z轴方向由上至下依次设置，所述扇形补光源与圆顶光源的下沿共面并设置在圆顶光源的周缘。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型提供的一种产品外观检测装置的立体图。
[0012]图2为图1所不广品外观检测装置的侧视图。
[0013]图3为本实用新型提供的一种待测手机壳的立体图。
[0014]图4为图3所示待测手机壳的检测工位划分示意图。
[0015]图5为本实用新型提供的一种产品外观检测装置的产品检测流程图。
【具体实施方式】
[0016]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。
[0017]参见图1及图2，本实用新型实施例提供的产品外观检测装置10包括多轴运动平台11、夹具12、安装架13、视觉检测器14以及工控机15。
[0018]所述多轴运动平台11可实现X轴移动、Y轴移动、XY平面内旋转以及YZ平面内旋转。
[0019]所述夹具12用于夹持待测产品。该夹具12设置在多轴运动平台11上并能沿X轴移动、沿Y轴移动、在XY平面内旋转以及在YZ平面内旋转。
[0020]本实施例中，所述多轴运动平台11包括沿X轴方向延伸的第一运动导轨110、设置在第一运动导轨110上并沿Y轴方向延伸的第二运动导轨112、设置在第二运动导轨112上并垂直于YZ平面的第一转轴114、以及设置在第一转轴114上并垂直于XY平面的第二转轴116，该第二转轴116与夹具12联动。所述第一运动导轨110、第二运动导轨112可分别由伺服电机与丝杆带动，从而，第二运动导轨112、第一转轴114、第二转轴116以及夹具12可一同沿第一运动导轨110在X轴方向上移动，第一转轴114、第二转轴116以及夹具12可一同沿第二运动导轨112在Y轴方向上移动。所述第一转轴114、第二转轴116可由伺服电机电动，从而，第二转轴116以及夹具12可一同沿第一转轴114在YZ平面内旋转，夹具12可沿第二转轴116在XY平面内旋转。
[0021]所述安装架13可实现Z轴移动。
[0022]所述视觉检测器14安装在所述安装架13上并能沿Z轴移动。该视觉检测器14位于多轴运动平台11以及夹具12的上方以采集待测产品的图像。
[0023]本实施例中，所述安装架13包括沿Z轴方向延伸的第三运动导轨130、以及设置在第三运动导轨130上的底座132。所述第三运动导轨130可由伺服电机与丝杆带动，所述视觉检测器14安装在底座132上且与底座132联动，从而，该底座132能够带动视觉检测器14 一同沿第三运动导轨130在Z轴方向上移动。
[0024]所述视觉检测器14可包括相机140、镜头142和光源144。所述相机140、镜头142以及光源144沿Z轴方向由上至下依次设置。
[0025]进一步的，所述光源144还可进一步包括环形光源1440、圆顶光源1442和扇形补光源1444。所述环形光源1440和圆顶光源1442沿Z轴方向由上至下依次设置在底座132上。进一步的，在一实施例中，所述扇形补光源1444与圆顶光源1442的下沿共面并设置在圆顶光源1442的周缘。图1中所述扇形补光源1444为两个，且分别设置在圆顶光源1442的两侧。
[0026]所述工控机15分别与多轴运动平台11、安装架13以及视觉检测器14相连。该工控机15通过多轴运动平台11来控制夹具12在X轴、Y轴方向上的移动和夹具12在XZ平面、YZ平面内的旋转。该工控机15通过安装架13来控制视觉检测器14在Z轴方向上的移动。此外，该工控机15还可控制视觉检测器14的运作。
[0027]所述工控机15通过运动控制软件的控制指令实现产品外观检测装置10的自动化检测控制过程。具体的，工控机15依据控制指令、通过1信号进行多轴运动平台11、安装架13以及视觉检测装置14的监视与控制，仅仅产品的放料与取料需要人工进行；从而，采用多轴运动平台11上的夹具12调整待测产品的放置姿态，并配合视觉检测装置14采集待测产品各部位的图像，以根据图像检测判定待测产品的质量是否合格，完全取代传统的人眼检测，减少传统方式下对人力和时间的需求，很好的提高检测效率以及检测可靠性；并且，多轴运动平台11以及视觉检测装置14的结构简单、成本低，使用及维护简便，符合产业自动化生产的需要。
[0028]本实施例中，所述工控机15设置在产品外观检测装置10的最下方。
[0029]在一可实施的实施例中，所述工控机15安装有运动控制软件以及图像检测软件。工控机15通过运动控制软件控制第一运动导轨110、第二运动导轨112及第三运动导轨130的运动、并通过运动控制软件控制第一转轴114及第二转轴116的旋转，从而控制夹具12和视觉检测器14的移动，并控制夹具12的旋转；工控机15通过图像检测软件对视觉检测器14拍摄的图片进行处理及检测。
[0030]在另一可实施的实施例中，所述工控机15也可不安装运动控制软件，而所述工控机15通过局域网、因特网或串口连接从外部电脑的运动控制软件获取通过标准协议发送的控制指令。此外，所述工控机15还可通过PCI卡以及串口与多轴运动平台11、安装架13以及视觉检测器14进行连接，从而工控机15在接到控制指令后可以监视并控制多轴运动平台11、安装架13以及视觉检测器14的工作。
[0031]以下举例说明采用上述产品外观检测装置10进行产品检测的方法。
[0032]图3所示为一种待测手机壳20的立体图。从图3可以看出，待测手机壳20的侧面都是圆角，且拐角圆弧部分也需要检测，这就要求视觉检测器14的光源在每一个被检测部分光照必须均匀，而从图1及图2可以看出，产品外观检测装置10中各种光源(环形光源1440、圆顶光源1442和扇形补