一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置，包括控制系统和与控制系统连接的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构，还包括工作平台，所述的工作平台上还设有底座料盘、晶体料盘、成品料盘、卡盘、光电测试气缸，所述的卡盘设有通电探针，所述的光电测试气缸设有左光电池、右光电池，所述的卡盘、光电测试气缸分别与控制系统连接。本实用新型专利技术具有高自动化水平和装配精度，提高产品组装一致性，检测结果准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置
本技术涉及激光模组自动装配设备
，尤其涉及一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置。
技术介绍
晶体装配在光学企业的生产和制造过程中起着十分重要的作用，晶体装配是将晶体安装到底座上，而在晶体装配生产过程中，易发生晶体安装角度的偏差、晶体安装位置不到位等问题，如果不能及时检测返工，会给后续装配使用留下隐患；传统的检测方法主要依靠人工手动装配和肉眼检测，效率低下且客观性不强，可靠性不高；人类依靠自己的眼睛来获取外部环境信息，进而做出各种判断和动作，机器视觉技术则是利用工业相机来模拟人眼的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以匹配，最终用于实际的安装、检测；机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度，在一些不适合于人工长期工作的环境或大批量工业生产过程中，常用机器视觉来替代人工视觉。
技术实现思路
本技术是为了解决现有激光晶体装配生产效率低，产品组装一致性差，检测可靠性低的问题，提供一种提高自动化水平和装配精度，提高产品组装一致性，检测可靠的基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案，一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置，包括控制系统和与控制系统连接的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构，还包括工作平台，所述的运动系统设于工作平台上并包括由X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构连接形成的三轴运动系统，所述运动系统还包括由步进旋转电机和步进驱动器形成的旋转运动系统，所述的旋转运动系统设于Z方向直线运动机构上，所述的机器视觉系统包括针头摄像头、同轴检测摄像头、光斑杂斑检测摄像头，所述的针头摄像头、光斑杂斑检测摄像头设于工作平台上，所述的同轴检测摄像头设于Z方向直线运动机构上，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置，所述的抓取气缸、吸头装置设于步进旋转电机上，所述的工作平台上还设有底座料盘、晶体料盘、成品料盘、卡盘、光电测试气缸，所述的卡盘设有通电探针，所述的光电测试气缸设有左光电池、右光电池，所述的卡盘、光电测试气缸分别与控制系统连接。本方案通过三轴运动系统(含控制系统)实现快速定位功能，通过动作执行机构实现装配所需要的抓取、安装、转移等功能，通过机器视觉系统获取定位、抓取、安装、转移等功能的实际位置，通过三轴运动系统对实际位置和预设位置的比较实现精准控制；晶体耦合装配及电流和功率的检测是晶体装配生产过程中的一道装配流程及质量检测工序，不合格产品应被及时检出放到抛料盘中做进一步的处理；首先要对晶体安装的底座进行定位、抓取、转移、安装，底座安装到卡盘上并进行通电测试其功率是否正常；其次是对晶体进行定位、抓取、转移、安装，晶体安装到底座上，也要进行通电测试功率、电流、以及检测发出的光斑是否垂直、光斑是否干净；一切检验合格，则需要用点胶装置将晶体、底座点胶固定，完成后将成品放入成品料盘。作为优选，所述的X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构分别包括驱动机构和执行机构，所述的驱动机构为伺服控制系统或步进控制系统，所述的执行机构是KK模组。KK模组，又称工业机械人，是由马达驱动的移动平台，由滚珠螺杆和U型线性滑轨导引构成，其滑座同时为滚珠螺杆的驱动螺帽及线性滑轨的导引滑块。作为优选，所述的控制系统包括工控机，所述的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构的装配信息及视觉检测结果实时显示于工控机的人机界面。作为优选，所述的光斑杂斑检测摄像头包括工业彩色相机、像素定焦工业镜头、光源组。作为优选，所述的针头摄像头、同轴检测摄像头分别包括工业黑白相机、像素定焦工业镜头、光源组。作为优选，所述的卡盘内通电探针的供电电压为2V。因此，本技术具有如下有益效果：(1)高自动化水平和装配精度；(2)提高产品组装一致性；(3)检测结果准确可靠。附图说明图1是本技术的一种结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的左视图。图中：1、工作平台2、X方向直线运动机构3、Y方向直线运动机构4、Z方向直线运动机构5、步进旋转电机6、针头摄像头7、同轴检测摄像头8、光斑杂斑检测摄像头9、抓取气缸10、吸头装置11、点胶装置12、底座料盘13、晶体料盘14、成品料盘15、卡盘16、光电测试气缸。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的描述。如图1至图3所示，一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置，包括控制系统和与控制系统连接的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构，还包括工作平台1，运动系统设于工作平台1上并包括由X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4连接形成的三轴运动系统，运动系统还包括由步进旋转电机5和步进驱动器形成的旋转运动系统，旋转运动系统设于Z方向直线运动机构4上，机器视觉系统包括针头摄像头6、同轴检测摄像头7、光斑杂斑检测摄像头8，针头摄像头6、光斑杂斑检测摄像头8设于工作平台上，同轴检测摄像头7设于Z方向直线运动机构4上，动作执行机构包括抓取气缸9、吸头装置10、点胶装置11，抓取气缸9、吸头装置10设于步进旋转电机5上，工作平台1上还设有底座料盘12、晶体料盘13、成品料盘14、卡盘15、光电测试气缸16，卡盘15设有通电探针，光电测试气缸16设有左光电池、右光电池，卡盘15、光电测试气缸16分别与控制系统连接；X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4分别包括驱动机构和执行机构，驱动机构为伺服控制系统，执行机构是KK模组；控制系统包括工控机，运动系统、机器视觉系统、动作执行机构的装配信息及视觉检测结果实时显示于工控机的人机界面；光斑杂斑检测摄像头7包括工业彩色相机、像素定焦工业镜头、光源组；针头摄像头6、同轴检测摄像头7分别包括工业黑白相机、像素定焦工业镜头、光源组；卡盘15内通电探针的供电电压为2V。具体使用过程是，控制系统上电启动，三轴运动系统、旋转运动系统回零完毕后，启动开始按钮，三轴运动系统X方向直线运动机构2、Y方向直线运动机构3、Z方向直线运动机构4开始运动，运动到设定好的底座料盘12的坐标位置，用吸头装置10去吸取底座，若吸取失败则吸头装置10安装的负压表会检测到未吸取到底座，控制系统会使整个系统处于暂停状态，可以人工操作再次尝试吸取底座，吸取底座后，三轴运动系统会把底座运动到预先设定好的针头摄像头6的位置，控制系统命令针头摄像头6对底座进行拍照，对底座拍照完毕后，控制系统会对所拍摄的照片进行匹配，匹配的图片是预先设定好方向位置的标准图片，机器视觉系统会根据标准图片来进行判断匹配，匹配成功后，底座会通过吸头装置10依附的步进旋转电机5进行旋转，旋转到位后，将会放置到预先安装好的卡盘15中，卡盘15内装有通电探针，以备后续检测电流及功率用，底座有三个针脚，通过针头摄像头6的拍照和拍照后的匹配，可以准确无误的把要跟通电探针接触的底座针脚接触到位，接触到位后，通过控制系统对通电探针进行供电，供电电压约2V左右，供电正常需检测一下底座内的功率，通过光电测试气缸16的右侧光电池来检测底座功率是否正常，若不正常则底座为不良品，需要抛到底座料盘12废料区，若正常则继续进行下一步工序；通过步进旋转电机5，去晶体料盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置，包括控制系统和与控制系统连接的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构，还包括工作平台，其特征在于，所述的运动系统设于工作平台上并包括由X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构连接形成的三轴运动系统，所述运动系统还包括由步进旋转电机和步进驱动器形成的旋转运动系统，所述的旋转运动系统设于Z方向直线运动机构上，所述的机器视觉系统包括针头摄像头、同轴检测摄像头、光斑杂斑检测摄像头，所述的针头摄像头、光斑杂斑检测摄像头设于工作平台上，所述的同轴检测摄像头设于Z方向直线运动机构上，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置，所述的抓取气缸、吸头装置设于步进旋转电机上，所述的工作平台上还设有底座料盘、晶体料盘、成品料盘、卡盘、光电测试气缸，所述的卡盘设有通电探针，所述的光电测试气缸设有左光电池、右光电池，所述的卡盘、光电测试气缸分别与控制系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的晶体耦合装配检测装置，包括控制系统和与控制系统连接的运动系统、机器视觉系统、动作执行机构，还包括工作平台，其特征在于，所述的运动系统设于工作平台上并包括由X方向直线运动机构、Y方向直线运动机构、Z方向直线运动机构连接形成的三轴运动系统，所述运动系统还包括由步进旋转电机和步进驱动器形成的旋转运动系统，所述的旋转运动系统设于Z方向直线运动机构上，所述的机器视觉系统包括针头摄像头、同轴检测摄像头、光斑杂斑检测摄像头，所述的针头摄像头、光斑杂斑检测摄像头设于工作平台上，所述的同轴检测摄像头设于Z方向直线运动机构上，所述的动作执行机构包括抓取气缸、吸头装置、点胶装置，所述的抓取气缸、吸头装置设于步进旋转电机上，所述的工作平台上还设有底座料盘、晶体料盘、成品料盘、卡盘、光电测试气缸，所述的卡盘设有通电探针，所述的光电测试气缸设有左光电池、右光电池，所述的卡盘、光电测试气缸分别与控制系统连接。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张轶，
申请(专利权)人：杭州简并激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33