一种上下视觉对位贴装设备的制作方法

本技术涉及自动化测试设备，尤其涉及一种上下视觉对位贴装设备。

背景技术：

1、在电子产品加工过程中，有许多小物件(例如电子元器件、微小机械零部件及小标签)需要贴装在对应的位置上，往往是批量生产作业。贴装精度的高低将直接关系到产品的性能和制造成本。通常对电子元器件、微小机械零部件等体积小的器件进行贴装时，对于贴装位置、平行度等都有严格要求，对位置精度要求极高，需要采用顶部视觉拍照，对待贴装物件进行视觉定位。

2、现有贴装设备进行视觉定位时，通过找准下零件上的mark点后，调整上零件位置来进行精确对位，对于大部分零部件组装，都是从上方夹持或者真空吸取来转运物料，其上方机械结构可能会遮挡下零件上的相应mark点，导致视觉相机无法进行精确视觉定位，在实际使用中存在一定局限性，容易影响贴装效果，并且单相机视觉定位的效果不佳，对机械定位要求较高，贴装效果不佳，影响产品质量。

3、在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

4、现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种上下视觉对位贴装设备，以解决现有技术中存在的现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、本实用新型提供的一种上下视觉对位贴装设备，包括取料机构、调节机构、相机模组和载物台；所述相机模组设置在所述取料机构、载物台之间；所述相机模组内设置有直角棱镜，通过所述直角棱镜能够同时获取所述载物台上的第一待装配物料，及所述取料机构上的第二待装配物料的图像；所述调节机构与所述相机模组固定连接；所述调节机构能够调节所述相机模组的位置。

4、优选的，所述相机模组包括光路结构、镜头结构和相机结构；所述光路结构、镜头结构和所述相机结构依次相连；

5、所述光路结构包括上光路、下光路和直角棱镜；所述上光路、下光路相互对应设置，处于同一竖直方向上；所述直角棱镜设置在所述上光路、下光路之间；所述直角棱镜横截面的斜边处于所述上光路、下光路的竖直方向上。

6、优选的，所述相机模组位于拍摄位置时，所述上光路设置在所述取料机构的正下方，能够获取所述取料机构上的所述第二待装配物料的反射光线；所述下光路设置在所述载物台的正上方，能够获取所述载物台上的所述第一待装配物料的反射光线；所述上光路、下光路获取的反射光线通过所述直角棱镜横截面的直角边反射到所述镜头结构、相机结构上。

7、优选的，所述调节机构包括y轴运动组件；所述y轴运动组件包括y1轴运动结构、y2轴运动结构和y3轴运动结构；所述y1轴运动结构、y2轴运动结构和所述y3轴运动结构依次活动连接。

8、优选的，所述相机模组固定在所述y3轴运动结构上；所述y2轴运动结构能够带动所述y3轴运动结构进行y轴方向的运动，并带动所述相机模组同步运动，在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩。

9、优选的，所述y3轴运动结构能够带动所述相机模组上的所述镜头结构、相机结构进行移动，调节所述镜头结构的长度，对所述光路结构进行对焦。

10、优选的，所述调节机构还包括x轴运动组件、z轴运动组件和tz轴运动组件；所述y轴运动组件活动连接在所述x轴运动组件上；所述z轴运动组件固定连接在所述y轴运动组件上；所述tz轴运动组件活动连接在所述z轴运动组件上；

11、所述x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件和所述tz轴运动组件均包括驱动件、减速器和丝杆。

12、优选的，所述取料机构固定在所述调节机构上；所述调节机构能调所述取料机构的位置，并带动所述取料机构上的所述第二待装配物料进行移动，将所述第二待装配物料与所述第一待装配物料进行对位；

13、所述取料机构包括吸嘴、压力传感器和弹片；所述吸嘴、压力传感器和所述弹片依次固定连接；所述吸嘴用于吸取所述第二待装配物料；所述压力传感器用于检测所述取料机构取料、贴装时产生的压力；所述弹片用于缓冲所述取料机构取料、贴装时产生的压力。

14、优选的，所述载物台上还设置有贴装质量检测结构；所述贴装质量检测结构包括视觉相机、镜头件和光路件；所述视觉相机、镜头件和所述光路件依次固定连接；所述镜头件上设置有所述光路件的一端设置在所述载物台内；所述光路件内设置有直角反射镜；所述载物台上设置有透明材质的固定台；所述固定台与所述光路件相互对应设置；所述视觉相机通过所述直角反射镜能够获取所述固定台上装配后的物料的图像。

15、优选的，还包括标定片座和底座；所述标定片座、调节机构和所述载物台均固定在所述底座上；所述标定片座上固定有上下对齐的所述第一待装配物料、第二待装配物料。

16、实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

17、本实用新型将相机模组设置在取料机构和载物台之间，使相机模组与取料机构、载物台之间无遮挡，拍摄视野不被遮挡，并通过设置的直角棱镜能够同时获取上方和下方的图像。

技术特征：

1.一种上下视觉对位贴装设备，其特征在于，包括取料机构(1)、调节机构(2)、相机模组(3)和载物台(4)；所述相机模组(3)设置在所述取料机构(1)、载物台(4)之间；所述相机模组(3)内设置有直角棱镜(313)，通过所述直角棱镜(313)能够同时获取所述载物台(4)上的第一待装配物料，及所述取料机构(1)上的第二待装配物料的图像；所述调节机构(2)与所述相机模组(3)固定连接；所述调节机构(2)能够调节所述相机模组(3)的位置。

2.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)包括光路结构(31)、镜头结构(32)和相机结构(33)；所述光路结构(31)、镜头结构(32)和所述相机结构(33)依次相连；

3.根据权利要求2所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)位于拍摄位置时，所述上光路(311)设置在所述取料机构(1)的正下方，能够获取所述取料机构(1)上的所述第二待装配物料的反射光线；所述下光路(312)设置在所述载物台(4)的正上方，能够获取所述载物台(4)上的所述第一待装配物料的反射光线；所述上光路(311)、下光路(312)获取的反射光线通过所述直角棱镜(313)横截面的直角边反射到所述镜头结构(32)、相机结构(33)上。

4.根据权利要求2所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述调节机构(2)包括y轴运动组件(21)；所述y轴运动组件(21)包括y1轴运动结构(211)、y2轴运动结构(212)和y3轴运动结构(213)；所述y1轴运动结构(211)、y2轴运动结构(212)和所述y3轴运动结构(213)依次活动连接。

5.根据权利要求4所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述相机模组(3)固定在所述y3轴运动结构(213)上；所述y2轴运动结构(212)能够带动所述y3轴运动结构(213)进行y轴方向的运动，并带动所述相机模组(3)同步运动，在初始位置和拍摄位置之间进行往复伸缩。

6.根据权利要求5所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述y3轴运动结构(213)能够带动所述相机模组(3)上的所述镜头结构(32)、相机结构(33)进行移动，调节所述镜头结构(32)的长度，对所述光路结构(31)进行对焦。

7.根据权利要求4所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述调节机构(2)还包括x轴运动组件(22)、z轴运动组件(23)和tz轴运动组件(24)；所述y轴运动组件(21)活动连接在所述x轴运动组件(22)上；所述z轴运动组件(23)固定连接在所述y轴运动组件(21)上；所述tz轴运动组件(24)活动连接在所述z轴运动组件(23)上；

8.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述取料机构(1)固定在所述调节机构(2)上；所述调节机构(2)能调所述取料机构(1)的位置，并带动所述取料机构(1)上的所述第二待装配物料进行移动，将所述第二待装配物料与所述第一待装配物料进行对位；

9.根据权利要求1所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，所述载物台(4)上还设置有贴装质量检测结构(41)，所述贴装质量检测结构(41)包括视觉相机(411)、镜头件(412)和光路件(413)；所述视觉相机(411)、镜头件(412)和所述光路件(413)依次固定连接；所述镜头件(412)上设置有所述光路件(413)的一端设置在所述载物台(4)内；所述光路件(413)内设置有直角反射镜(414)；所述载物台(4)上设置有透明材质的固定台(42)；所述固定台(42)与所述光路件(413)相互对应设置；所述视觉相机(411)通过所述直角反射镜(414)能够获取所述固定台(42)上装配后的物料的图像。

10.根据权利要求1-9任一所述的上下视觉对位贴装设备，其特征在于，还包括标定片座(5)和底座(6)；所述标定片座(5)、调节机构(2)和所述载物台(4)均固定在所述底座(6)上；所述标定片座(5)上固定有上下对齐的所述第一待装配物料、第二待装配物料。

技术总结
本技术公开一种上下视觉对位贴装设备，涉及自动化测试设备技术领域，解决现有贴装设备进行贴装时，视觉相机的视野容易遮挡，且单相机视觉定位效果不佳，容易影响贴装效果，降低产品质量的技术问题。该设备包括取料机构、调节机构、相机模组和载物台；相机模组设置在取料机构、载物台之间；相机模组内设置有直角棱镜，通过直角棱镜能够同时获取载物台上的第一待装配物料，及取料机构上的第二待装配物料的图像；调节机构与相机模组固定连接；调节机构能够调节相机模组的位置。本技术将相机模组设置在取料机构和载物台之间，使相机模组与取料机构、载物台之间无遮挡，拍摄视野不被遮挡，并通过设置的直角棱镜能够同时获取上方和下方的图像。

技术研发人员：谢煜,何岗,马星汉,王琛,宋璟祺,肖雄
受保护的技术使用者：深圳市亿图视觉自动化技术有限公司
技术研发日：20230901
技术公布日：2024/4/17