一种新型多轴联动视觉检测设备及方法技术

本发明专利技术涉及视觉检测领域，具体地说，涉及一种新型多轴联动视觉检测设备及方法。其包括设备主体，设备主体包括用于放置检测对象的工装组件和用于对检测对象进行检测图像采集的视觉采集组件；视觉采集组件处形成检测区域，工装组件能够位于检测区域处；工装组件具有相互独立的第一移动方向，第二移动方向和第一旋转方向；视觉采集组件具有相互独立的第三移动方向和第二旋转方向；第一移动方向、第二移动方向、第一旋转方向、第三移动方向和第二旋转方向共同用于实现工装组件和视觉采集组件之间相对空间位置关系的调节。通过工装组件以及视觉采集组件在各个方向的移动或旋转能够较佳地协同配合以调整检测对象和视觉检测组件之间的相对位置。之间的相对位置。之间的相对位置。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多轴联动视觉检测设备及方法


[0001]本专利技术涉及视觉检测领域，具体地说，涉及一种新型多轴联动视觉检测设备及方法。

技术介绍

[0002]随着经济发展，各类外观要求较高的产品如电子产品的中框等陆续进入市场。由于这些产品的外观是否存在缺陷直接影响到其的正常使用；故而，在该类产品投入使用之前，需要对其进行外观视觉检测以筛选出外观存在缺陷的不良品。由于现在的该类产品的产量日益增大，与之相对应的视觉检测设备的需求的日益增大。
[0003]传统的人工检测由于检测效率低以及不良品检出率较低的问题已经逐渐被视觉检测设备取代。现有的视觉检测设备通常采用多轴联动的方式以对检测对象或者视觉设备进行姿态调整，从而能够对于检测对象的重点检测部位以完成覆盖。但是，由于多轴联动的方式需要大量的器件和线路布置来实现；现有的多轴联动设备的器件一方面存在着器件和线路布置复杂而导致整体的结构不够紧凑合理不便于搭建，另一方面，现有设备的结构布线问题也直接导致与该设备相适用的视觉检测方法存在着不够高效以及整个检测流程中无效运动较多从而容易对于检测过程中检测对象的稳定性造成影响，也使得整个检测过程不够精细而在检测过程中也容易出现差错。故而，一种器件布置更加合理的检测设备以及与之相适用的运行更加稳定高效的检测方法是目前市场上所欠缺的。
[0004]同时，现有的视觉检测设备由于产品的检测需求量大，故而大多需要多工位同步进行从而能够同时对于多个检测对象进行检测以较大程度的提高检测效率，但是，由于在设备安装调试过程中各个工位的旋转零点位置存在差异；此外，由于检测对象固定和视觉检测安装零件加工有平面度等误差，安装时有垂直度差异，前述误差会累计。故而各个工位间的一致性同步工作存在着差异，进而可能对整个检测工作的正常进行产生影响。
[0005]现有技术中对于如何稳定且低成本的对于多工位同步工作的一致性进行标定鲜有研究。同时也由于多轴设备本身的布置结构较为复杂，现有技术中常用的辅助标定设备如激光干涉仪，在多轴设备中经常出现光路被挡而无法应用的情况，因此，一种新型的多轴联动设备以及与之相适配应用的低成本标定方法是当前视觉检测领域所亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的技术缺陷，本专利技术提供了一种新型多轴联动视觉检测设备，其包括设备主体，设备主体包括用于放置检测对象的工装组件和用于对检测对象进行检测图像采集的视觉采集组件；视觉采集组件处形成检测区域，工装组件能够位于检测区域处；
[0007]工装组件具有相互独立的第一移动方向，第二移动方向和第一旋转方向；视觉采集组件具有相互独立的第三移动方向和第二旋转方向；第一移动方向、第二移动方向、第一旋转方向、第三移动方向和第二旋转方向共同用于实现工装组件和视觉采集组件之间相对
空间位置关系的调节。
[0008]可以理解地，通过工装组件以及视觉采集组件在各个方向的移动或旋转能够较佳地协同配合以调整检测对象和视觉检测组件之间的相对位置，从而实现较佳的检测图像采集效果，进而确保从所采集的图像而分析检测得出的检测结果准确性。
[0009]值得注意地是，本专利技术中工装组件仅具有一个方向上的旋转，故而相比于具有两个轴向转动自由度的工装组件；一方面，在两个方向上旋转的工装组件在运动过程中，在两个方向上同时进行旋转时，对于与之牵涉的线路和气路也会随之发生移动，由于两个旋转方向本身所需的布线量较多且较为复杂，故而在运动过程中，容易出现线路、气路以及工装组件之间发生运动干涉的情况，对于布线的要求较高。具体地，本专利技术在安装搭建设备主体的过程中，与工装组件相关的线路以及气路的布置更为简单合理；从而能够较佳地减小安装搭建中的器件本身对于工装组件在运动和旋转上所产生的限制影响，进而使得工装组件能够实现三百六十度范围上的旋转；
[0010]另一方面，工装组件只进行一个方向上的旋转能够更好的确保检测对象位于工装组件的位置稳定性；在两个方向上旋转的工装组件，在两个方向上同时进行旋转时，由于检测对象的运动幅度较大，更易导致检测对象在工装组件处发生偏移；从而可能对于检测图像的采集结果产生影响。本专利技术中，视觉采集组件具有另一方向上旋转方向，从而能够与工装组件所具有的第一旋转方向相配合以满足视觉检测图像的采集过程中所需的相对空间位置调整需要。
[0011]作为优选，第一移动方向、第二移动方向和第三移动方向两两正交，第一旋转方向和第二旋转方向的旋转轴相互垂直。
[0012]作为优选，工装组件包括安装底板，安装底板处布置有吸盘安装板，吸盘安装板处均匀分布有用于吸附检测对象的吸嘴，吸嘴的吸附方向朝向外侧；多个吸嘴的吸附位置共同组成用于固定检测对象的固定位置。
[0013]可以理解地，通过吸嘴能够较佳地将检测对象吸附固定，同时，通过控制气路边能够将检测对象固定或松开，操作简便。
[0014]作为优选，工装组件的第一旋转方向的旋转轴与第一移动方向和第二移动方向均垂直。
[0015]作为优选，设备主体处设有安装平台；安装平台处对称布置有沿第二移动方向的第二直线导轨和第二限位板，第二直线导轨处设有与其滑动配合的第二滑动块；第二滑动块上固定有随之沿第二移动方向移动的第二滑动板，安装平台处还设有用于驱动第二滑动板沿第二移动方向移动的第二滚珠丝杆模组；第二滑动板的两端与形成于第二限位板处的限位通道相滑动配合；第二滑动板上安装有第一直线电机；第一直线电机沿第一移动方向移动的动子处连接有第一滑动底座；第一滑动底座处设有用于带动工装组件在第一旋转方向上旋转的工位电机。
[0016]作为优选，视觉采集组件包括相机和光源；相机用于对检测区域进行采图，光源用于在检测区域处给予打光。
[0017]作为优选，视觉采集组件的第二旋转方向旋转轴与第三移动方向相垂直；设备主体包括安装平台，安装平台的两侧相对设置有视觉安装架；两侧的视觉安装架处均设有沿第三移动方向布置的第三直线电机；两侧的视觉安装架之间设置有用于布置视觉采集组件
的第二旋转板，第二旋转板的两端与第三直线电机的动子相连接；第二旋转板随动子沿第三移动方向移动；第二旋转板的一端设置有用于驱动其在第二旋转方向上旋转的侧边DD电机。
[0018]可以理解地，通过第三直线电机能够使得视觉采集组件在第三移动方向上保持高精度的快速移动。同时侧边DD电机能够较佳地驱动第二旋转板以带动视觉采集组件在第二旋转方向上旋转；具体说明地，通过视觉采集组件的旋转，一方面能够较佳地减轻工装组件相关的线路气路布置压力；另一方面，相较于不具有旋转方向的视觉采集组件，本专利技术中具有第二旋转方向的视觉采集组件能够实现更大的检测区域，工装组件在安装平台处位于不同位置时，视觉采集组件能够通过旋转调整而对其进行检测图像的视觉采集。
[0019]作为优选，视觉采集组件还具有第一移动方向，视觉采集组件的第一移动方向用于与工装组件的第一移动方向共同调节其相互间在第一移动方向上的相对空间位置关系；第二旋转板处沿第一移动方向布置有第一直线导轨，第一直线导轨处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：包括设备主体(100)，设备主体(100)包括用于放置检测对象的工装组件(110)和用于对检测对象进行检测图像采集的视觉采集组件(120)；视觉采集组件(120)处形成检测区域，工装组件(110)能够位于检测区域处；工装组件(110)具有相互独立的第一移动方向，第二移动方向和第一旋转方向；视觉采集组件(120)具有相互独立的第三移动方向和第二旋转方向；第一移动方向、第二移动方向、第一旋转方向、第三移动方向和第二旋转方向共同用于实现工装组件(110)和视觉采集组件(120)之间相对空间位置关系的调节。2.根据权利要求1所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：第一移动方向、第二移动方向和第三移动方向两两正交，第一旋转方向和第二旋转方向的旋转轴相互垂直。3.根据权利要求1所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：工装组件(110)包括安装底板(410)，安装底板(410)处布置有吸盘安装板(420)，吸盘安装板(420)处均匀分布有用于吸附检测对象的吸嘴(430)，吸嘴(430)的吸附方向朝向外侧；多个吸嘴(430)的吸附位置共同组成用于固定检测对象的固定位置。4.根据权利要求3所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：工装组件(110)的第一旋转方向的旋转轴与第一移动方向和第二移动方向均垂直。5.根据权利要求2
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4任一所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：设备主体(100)处设有安装平台(130)；安装平台(130)处对称布置有沿第二移动方向的第二直线导轨(210)和第二限位板(220)，第二直线导轨(210)处设有与其滑动配合的第二滑动块(230)；第二滑动块(230)上固定有随之沿第二移动方向移动的第二滑动板(310)，安装平台(130)处还设有用于驱动第二滑动板(310)沿第二移动方向移动的第二滚珠丝杆模组(240)；第二滑动板(310)的两端与形成于第二限位板(220)处的限位通道(221)相滑动配合；第二滑动板(310)上安装有第一直线电机(320)；第一直线电机(320)沿第一移动方向移动的动子处连接有第一滑动底座(330)；第一滑动底座(330)处设有用于带动工装组件(110)在第一旋转方向上旋转的工位电机。6.根据权利要求5所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：视觉采集组件(120)包括相机(121)和光源(122)；相机(121)用于对检测区域进行采图，光源(122)用于在检测区域处给予打光。7.根据权利要求6所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：视觉采集组件(120)的第二旋转方向旋转轴与第三移动方向相垂直；设备主体(100)包括安装平台(130)，安装平台(130)的两侧相对设置有视觉安装架(710)；两侧的视觉安装架(710)处均设有沿第三移动方向布置的第三直线电机(720)；两侧的视觉安装架(710)之间设置有用于布置视觉采集组件(120)的第二旋转板(730)，第二旋转板(730)的两端与第三直线电机(720)的动子相连接；第二旋转板(730)随动子沿第三移动方向移动；第二旋转板(730)的一端设置有用于驱动其在第二旋转方向上旋转的侧边DD电机(740)。8.根据权利要求7所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：视觉采集组件(120)还具有第一移动方向，视觉采集组件(120)的第一移动方向用于与工装组件(110)的第一移动方向共同调节其相互间在第一移动方向上的相对空间位置关系；第二旋转板(730)处沿第一移动方向布置有第一直线导轨(910)，第一直线导轨(910)处通过第一滑动
座(920)滑动连接有用于布置视觉采集组件(120)的视觉安装板(750)；第二旋转板(730)处还安装有用于驱动视觉安装板(750)沿第一移动方向运动的第一滚珠丝杆模组(930)，第一滚珠丝杆模组(930)包括沿第一移动方向布置的丝杆轴(931)；丝杆轴(931)处设有沿其轴向滑动配合的驱动滑块(932)；丝杆轴(931)的一端设有用于驱动丝杆轴(931)转动的丝杆驱动电机(933)；驱动滑块(932)与视觉安装板(750)相连接以带动其沿第一移动方向移动。9.根据权利要求8所述的一种新型多轴联动视觉检测设备，其特征在于：视觉安装板(750)远第一滑动座(920)的一侧外壁处形成有多个安装导向槽(751)；视觉采集组件(120)通过安装导向块(1010)安装于安装导向槽(751)处；安装导向槽(751)内均匀间隔形成有多个用于与安装导向块(1010)配合以实现定位的定位孔(752)；视觉采集组件(120)设有多个且沿第一移动方向间隔布置于视觉安装板(750)处；多个视觉采集组件(120)之间通过视觉连接板(1020)相连接，视觉连接板(1020)通过安装导向板(1030)与第二旋转板(730)处的安装导向槽(751)相配合，安装导向板(1030)与安装导向槽(751)处的定位孔(752)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孟哲，梁正南，赖勉力，李恩全，
申请(专利权)人：广东九纵智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：