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非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于激光測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，旨在解決如何自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)品LOGO間隙和斷差的問(wèn)題。該測(cè)量設(shè)備包括機(jī)柜、工控系統(tǒng)、X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件和Y軸送料組件，還包括將待測(cè)產(chǎn)品固定安裝于Y軸送料組件上的定位夾具組件、安裝于X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件上以抓取待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別LOGO位置的CCD影像組件和用于測(cè)量LOGO間隙和斷差的激光測(cè)量組件，控制系統(tǒng)接收CCD影像組件提供的LOGO位置信息。該測(cè)量設(shè)備采用CCD影像組件與激光測(cè)量組件配合使用自動(dòng)測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品LOGO的間隙值和斷差值，提高了檢測(cè)效率及精度。
【專利說(shuō)明】非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)品及配件、精密機(jī)械零件、玻璃、液晶屏等涉及到的電子行業(yè)、玻璃加工行業(yè)、機(jī)械加工制造業(yè)、精密儀器量具行業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)工件進(jìn)行高度差、縫寬檢測(cè)，如果用傳統(tǒng)人工檢測(cè)，肉眼觀察、規(guī)尺量，或者用操作維護(hù)模塊(Operation MaintenanceModule, 0ΜΜ)、原始設(shè)備生產(chǎn)商(Original Equipment Manufacturer, OEM)專用測(cè)量?jī)x器，效率低，精確度低，結(jié)果數(shù)據(jù)一致性差，對(duì)人員素質(zhì)的要求也很高，人為因素造成的誤差也比較大，還會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成刮傷、變形、扭曲導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，甚至無(wú)法得到產(chǎn)品的真實(shí)測(cè)量值，有些大的笨重的產(chǎn)品及工件無(wú)法人工測(cè)量。
[0003]隨著各行業(yè)的迅速發(fā)展，質(zhì)量控制越顯突出，用工成本也不斷提高，對(duì)產(chǎn)品上Logo間隙、斷差進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)的需求就越來(lái)越強(qiáng)烈。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，利用工控系統(tǒng)控制CXD影像組件和激光測(cè)量組件，旨在解決如何自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)品LOGO間隙和斷差的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品的LOGO間隙和斷差，包括具有顯示器的機(jī)柜及安裝于所述機(jī)柜內(nèi)的工控系統(tǒng)、X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件和Y軸送料組件，所述Y軸送料組件受所述工控系統(tǒng)的控制相對(duì)于所述機(jī)柜沿前后方向移動(dòng)，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件橫跨設(shè)置于所述Y軸送料組件上方并受所述工控系統(tǒng)的控制相對(duì)于所述機(jī)柜沿左右方向和豎直方向移動(dòng)，所述非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備還包括將所述待測(cè)產(chǎn)品固定安裝于所述Y軸送料組件上的定位夾具組件、安裝于所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別所述LOGO位置的CCD影像組件和用于測(cè)量所述LOGO間隙和斷差的激光測(cè)量組件。
[0006]進(jìn)一步地，所述工控系統(tǒng)接收所述CXD影像組件提供的所述LOGO位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述Y軸送料組件和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)所述CCD影像組件進(jìn)行檢測(cè)的CCD影像組件控制器以及驅(qū)動(dòng)所述激光測(cè)量組件進(jìn)行測(cè)量的激光測(cè)量控制器。
[0007]進(jìn)一步地，所述Y軸送料組件包括設(shè)置于所述機(jī)柜上且用于固定安裝所述定位夾具組件的第一伺服平臺(tái)，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件包括固定安裝于所述機(jī)柜上的第二伺服平臺(tái)、第三伺服平臺(tái)、安裝于所述第二伺服平臺(tái)和所述第三伺服平臺(tái)之間以連同第三伺服平臺(tái)相對(duì)第二伺服平臺(tái)沿左右方向移動(dòng)的連接部件以及滑動(dòng)連接于所述第三伺服平臺(tái)并用于安裝所述CCD影像組件和所述激光測(cè)量組件以連同所述CCD影像組件和所述激光測(cè)量組件相對(duì)第三伺服平臺(tái)沿豎直方向移動(dòng)的滑臺(tái)底板，所述CCD影像組件和所述激光測(cè)量組件左右并排安裝于所述滑臺(tái)底板上并位于第一伺服平臺(tái)上方。
[0008]進(jìn)一步地，所述連接部件包括安裝于所述第二伺服平臺(tái)上的第一連接板、固定安裝于所述第一連接板上方的第一支撐板以及固定安裝于所述第一連接板和所述第一支撐板側(cè)邊以固定安裝所述第三伺服平臺(tái)的第一連接底板。
[0009]進(jìn)一步地，所述C⑶影像組件包括固定安裝于所述滑臺(tái)底板上的第一固定底板、固定安裝于所述第一固定底板上的相機(jī)調(diào)整架和光源調(diào)整架、安裝于所述相機(jī)調(diào)整架上以獲取待測(cè)產(chǎn)品位置信息的CCD相機(jī)、安裝于所述光源調(diào)整架上的CCD光源以及連接于所述CCD相機(jī)與所述CCD光源之間的遠(yuǎn)心鏡頭，所述光源調(diào)整架在豎直方向上位于所述相機(jī)調(diào)整架和所述第一伺服平臺(tái)之間。
[0010]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)量組件包括活動(dòng)安裝于所述滑臺(tái)底板上的調(diào)節(jié)滑臺(tái)、固定安裝于所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)上的第二固定底板、固定安裝于所述第二固定底板上以檢測(cè)所述待測(cè)產(chǎn)品LOGO間隙和斷差的激光測(cè)距儀以及安裝于所述第二固定底板側(cè)邊的保護(hù)罩。
[0011]進(jìn)一步地，所述非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備還包括安裝于所述機(jī)柜上的安全光幕組件，所述安全光幕組件包括并排設(shè)置于各所述第一伺服平臺(tái)相對(duì)兩側(cè)的光幕安裝板以及固定設(shè)置于所述光幕安裝板上的安全光幕。
[0012]進(jìn)一步地，所述定位夾具組件包括固定安裝于所述第一伺服平臺(tái)上的第二連接板、一對(duì)固定安裝于所述第二連接板兩相對(duì)側(cè)邊的第二支撐板、固定安裝于所述第二連接板上并位于所述第二支撐板之間的背光源以及固定安裝于所述第二支撐板上以?shī)A緊所述待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件。
[0013]進(jìn)一步地，所述夾具部件包括固定安裝于所述第二支撐板上并蓋設(shè)于所述背光源上方以放置所述待測(cè)產(chǎn)品的第二連接底板以及可移動(dòng)安裝于所述第二連接底板并具有固定柱的拉料部件，所述第二連接底板設(shè)有與所述固定柱配合的滑動(dòng)空間以及定位所述待測(cè)產(chǎn)品的定位柱。
[0014]進(jìn)一步地，所述拉料部件包括驅(qū)動(dòng)所述固定柱沿所述滑動(dòng)空間相對(duì)所述第二連接底板滑動(dòng)的夾具氣缸、固定安裝于所述第二連接板上以固定所述夾具氣缸的安裝板、固定安裝于所述安裝板上的滑軌、滑動(dòng)連接于所述滑軌并設(shè)有所述固定柱的滑動(dòng)板、穿過(guò)所述滑動(dòng)板上的通孔以與所述夾具氣缸配合的拉桿以及彈性連接于所述拉桿與所述滑動(dòng)板之間的復(fù)位彈簧。
[0015]本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備采用CCD影像組件抓取固定于定位夾具組件上所述待測(cè)產(chǎn)品的位置信息并傳送至所述工控系統(tǒng)，工控系統(tǒng)根據(jù)影像組件提供的LOGO位置信息，利用運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)Y軸送料組件和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)至檢測(cè)位置，采用CXD影像組件對(duì)待測(cè)產(chǎn)品LOGO的位置和輪廓進(jìn)行檢測(cè)，并采用激光測(cè)量組件測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品LOGO的間隙值和斷差值，從而進(jìn)行評(píng)定。該測(cè)量設(shè)備采用CXD影像組件與激光測(cè)量組件配合使用自動(dòng)測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品LOGO的間隙值和斷差值，提高了檢測(cè)效率及精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的立體圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的主視圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的主視圖，在機(jī)架上設(shè)有上罩面板。
[0019]圖4是本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的側(cè)視圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型提供的定位夾具組件的立體圖。
[0021]圖6是本實(shí)用新型提供的拉料部件的立體圖。
[0022]圖7是本實(shí)用新型提供的待測(cè)產(chǎn)品坐標(biāo)系的建立示意圖。
[0023]圖8是本實(shí)用新型提供的LOGO點(diǎn)位坐標(biāo)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品的LOGO (未圖示)間隙值和斷差值，包括機(jī)柜I及安裝于所述機(jī)柜I內(nèi)的工控系統(tǒng)2、X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3和Y軸送料組件4，所述Y軸送料組件4受所述工控系統(tǒng)2的控制相對(duì)于所述機(jī)柜I沿前后方向移動(dòng)，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3橫跨設(shè)置于所述Y軸送料組件4上方并受所述工控系統(tǒng)2的控制相對(duì)于所述機(jī)柜I沿左右方向和豎直方向移動(dòng)，該測(cè)量設(shè)備還包括將所述待測(cè)產(chǎn)品固定安裝于所述Y軸送料組件4上的定位夾具組件5、安裝于所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別所述LOGO位置的CCD影像組件6和用于測(cè)量所述LOGO間隙和斷差的激光測(cè)量組件7。該測(cè)量設(shè)備采用Y軸送料組件4帶動(dòng)定位夾具組件5和安裝于所述定位夾具組件5上的所述待測(cè)產(chǎn)品相對(duì)于所述機(jī)柜I沿前后方向移動(dòng)至相應(yīng)的檢測(cè)位置，采用X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3帶動(dòng)CCD影像組件6和激光測(cè)量組件7相對(duì)于機(jī)柜I沿左右方向和豎直方向移動(dòng)，該(XD影像組件6抓取固定于定位夾具組件5上所述待測(cè)產(chǎn)品LOGO的位置信息并傳送至所述工控系統(tǒng)2，工控系統(tǒng)2驅(qū)動(dòng)Y軸送料組件4和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3移動(dòng)至檢測(cè)位置，采用CXD影像組件6對(duì)待測(cè)產(chǎn)品LOGO的位置和輪廓進(jìn)行檢測(cè)，并采用激光測(cè)量組件7測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品LOGO的間隙值和斷差值，從而進(jìn)行評(píng)定。該測(cè)量設(shè)備采用CCD影像組件6與激光測(cè)量組件7配合使用自動(dòng)測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品LOGO的間隙值和斷差值，提高了檢測(cè)效率及精度。
[0026]請(qǐng)參照?qǐng)D3，可以理解地，該機(jī)柜I整體上為一個(gè)桌式結(jié)構(gòu)，包括起支撐作用的機(jī)架U、用于安裝Y軸送料組件4和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3并設(shè)置于機(jī)架11上方的工作臺(tái)12以及固定安裝于所述工作臺(tái)12上以用于固定安裝顯示器21的上罩面板13，在上罩面板13上設(shè)有開關(guān)以及控制操作按鈕。可選地，工作臺(tái)12由大理石或者其他材料制成。更優(yōu)地，該機(jī)柜I還包括設(shè)置于所述機(jī)架11底部四個(gè)角以便于移動(dòng)的腳輪14。
[0027]進(jìn)一步地，所述工控系統(tǒng)2接收所述CXD影像組件提供的所述LOGO位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述Y軸送料組件4和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制卡(未圖示)、驅(qū)動(dòng)所述CXD影像組件6進(jìn)行檢測(cè)的CXD影像組件控制器(未圖示)以及驅(qū)動(dòng)所述激光測(cè)量組件7進(jìn)行測(cè)量的激光測(cè)量控制器(未圖示)。該工控系統(tǒng)2根據(jù)CXD影像組件6提供的LOGO位置信息，由運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)Y軸送料組件4和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3移動(dòng)至檢測(cè)位置，由CCD影像組件控制器驅(qū)動(dòng)CXD影像組件6檢測(cè)待測(cè)產(chǎn)品LOGO的輪廓以及由激光測(cè)量控制器驅(qū)動(dòng)激光測(cè)量組件7測(cè)量LOGO的間隙值和斷差值，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量，提高了檢測(cè)效率和精度。[0028]可以理解地，該工控系統(tǒng)2還包括用于安裝軟件系統(tǒng)以進(jìn)行算法分析處理的工業(yè)計(jì)算機(jī)(未圖示)、與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)電連接并用于顯示測(cè)量結(jié)果的顯示器21(如圖3所示)以及與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)電連接的輸入終端22 (如圖2所示)，更優(yōu)地，該輸入終端22為鍵盤和鼠標(biāo)。
[0029]請(qǐng)參照?qǐng)D4，進(jìn)一步地，所述Y軸送料組件4包括設(shè)置于所述機(jī)架11上且用于固定安裝所述定位夾具組件5的第一伺服平臺(tái)41，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件3包括固定安裝于所述機(jī)架11上的第二伺服平臺(tái)31、第三伺服平臺(tái)32、安裝于所述第二伺服平臺(tái)31和所述第三伺服平臺(tái)32之間以連同第三伺服平臺(tái)32相對(duì)第二伺服平臺(tái)31沿左右方向移動(dòng)的連接部件33以及滑動(dòng)連接于所述第三伺服平臺(tái)32并用于安裝所述CCD影像組件6和所述激光測(cè)量組件7以連同所述CXD影像組件6和所述激光測(cè)量組件7相對(duì)第三伺服平臺(tái)32沿豎直方向移動(dòng)的滑臺(tái)底板34，所述CCD影像組件6和所述激光測(cè)量組件7左右并排安裝于所述滑臺(tái)底板34上并位于第一伺服平臺(tái)41上方?？蛇x地，第一伺服平臺(tái)41的數(shù)量為2個(gè)，且平行設(shè)置于機(jī)架11上，使用時(shí)，當(dāng)對(duì)其中一個(gè)第一伺服平臺(tái)41上的待測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以將已完成測(cè)量的產(chǎn)品從另一第一伺服平臺(tái)41上取下并將下一待測(cè)產(chǎn)品通過(guò)定位夾具組件5安裝在另一第一伺服平臺(tái)41上，提高加工效率?？梢岳斫獾兀摰诙欧脚_(tái)31橫跨設(shè)置于所述第一伺服平臺(tái)41上方，通過(guò)工控系統(tǒng)2控制第三伺服平臺(tái)32帶動(dòng)CXD影像組件6和激光測(cè)量組件7相對(duì)于第二伺服平臺(tái)31沿左右方向移動(dòng)和/或者相對(duì)于第一伺服平臺(tái)41沿豎直方向移動(dòng)，便于根據(jù)待測(cè)產(chǎn)品的位置調(diào)節(jié)C⑶影像組件6和激光測(cè)量組件7的位置，從而獲得精確的檢測(cè)結(jié)果?？蛇x地，該Y軸送料組件4還包括罩設(shè)于所述第一伺服平臺(tái)41周圍的柔性防護(hù)罩42，該第一伺服平臺(tái)41的行程為300mm ;該第二伺服平臺(tái)31的行程為600mm，該第三伺服平臺(tái)32的行程為100mm。
[0030]請(qǐng)參照?qǐng)D4，更優(yōu)地，所述連接部件33包括安裝于所述第二伺服平臺(tái)31上的第一連接板331、固定安裝于所述第一連接板331上方的第一支撐板332以及固定安裝于所述第一連接板331和所述第一支撐板332側(cè)邊以固定安裝所述第三伺服平臺(tái)32的第一連接底板333。通過(guò)連接部件33將第三伺服平臺(tái)32可移動(dòng)地安裝于第二伺服平臺(tái)31上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0031]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2和圖4，更優(yōu)地，所述CXD影像組件6包括固定安裝于所述滑臺(tái)底板34上的第一固定底板61、固定安裝于所述第一固定底板61上的相機(jī)調(diào)整架62和光源調(diào)整架63、安裝于所述相機(jī)調(diào)整架62上以獲取待測(cè)產(chǎn)品位置信息的CCD相機(jī)64、安裝于所述光源調(diào)整架63上的CXD光源65以及連接于所述CXD相機(jī)64與所述CXD光源65之間的遠(yuǎn)心鏡頭66，所述光源調(diào)整架63在豎直方向上位于所述相機(jī)調(diào)整架62和所述第一伺服平臺(tái)41之間。CXD影像組件6安裝于滑臺(tái)底板34上可相對(duì)第三伺服平臺(tái)32沿豎直方向移動(dòng)，利用CCD相機(jī)64獲取待測(cè)產(chǎn)品的精確位置信息并提供給工控系統(tǒng)2，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。
[0032]請(qǐng)參照?qǐng)D2，更優(yōu)地，所述激光測(cè)量組件7包括活動(dòng)安裝于所述滑臺(tái)底板34上的調(diào)節(jié)滑臺(tái)71、固定安裝于所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)71上的第二固定底板72、固定安裝于所述第二固定底板72上以檢測(cè)所述待測(cè)產(chǎn)品LOGO間隙和斷差的激光測(cè)距儀73以及安裝于所述第二固定底板72側(cè)邊的保護(hù)罩74。通過(guò)激光測(cè)距儀73測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品的LOGO間隙和斷差，而且該激光測(cè)距儀73通過(guò)調(diào)節(jié)滑臺(tái)71可移動(dòng)地安裝于滑臺(tái)底板34上，也就是說(shuō)，根據(jù)CCD影像組件6所檢測(cè)的待測(cè)產(chǎn)品位置信息，利用激光測(cè)量控制器控制激光測(cè)距儀73相對(duì)滑臺(tái)底板34移動(dòng)，以獲取精確的測(cè)量結(jié)果?？蛇x地，利用激光測(cè)距儀73測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品的LOGO上7個(gè)點(diǎn)的間隙值和7個(gè)點(diǎn)的斷差值，并將該測(cè)量信息反饋至工控系統(tǒng)2，由其內(nèi)設(shè)的軟件分析系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)分析計(jì)算和處理的，得到LOGO的間隙值和斷差值。
[0033]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1和圖2，更優(yōu)地，所述非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備還包括安裝于所述機(jī)架11上的安全光幕組件8，所述安全光幕組件8包括并排設(shè)置于各所述第一伺服平臺(tái)41相對(duì)兩側(cè)的光幕安裝板81以及固定設(shè)置于所述光幕安裝板81上的安全光幕82。利用安全光幕組件8以起到安全保護(hù)作用?？蛇x地，所述光幕安裝板81的數(shù)量為3塊，間隔設(shè)置于所述第一伺服平臺(tái)41的側(cè)邊，安全光幕82的數(shù)量為4塊，分別設(shè)置在光幕安裝板81上且位于同一第一伺服平臺(tái)41兩側(cè)的光幕安裝板81。
[0034]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1和圖5，進(jìn)一步地，所述定位夾具組件5包括固定安裝于所述第一伺服平臺(tái)41上的第二連接板51、一對(duì)固定安裝于所述第二連接板51兩相對(duì)側(cè)邊的第二支撐板52、固定安裝于所述第二連接板51上并位于所述第二支撐板52之間的背光源53以及固定安裝于所述第二支撐板52上以?shī)A緊所述待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件54。利用夾具部件54夾具待測(cè)產(chǎn)品，并將背光源53設(shè)置于夾持待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件54下方以便于CCD影像組件6識(shí)別待測(cè)產(chǎn)品輪廓，提高檢測(cè)和測(cè)量精度。
[0035]請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D4，所述夾具部件54包括固定安裝于所述第二支撐板52上并蓋設(shè)于所述背光源53上方以放置所述待測(cè)產(chǎn)品的第二連接底板541以及可移動(dòng)安裝于所述第二連接底板541并具有固定柱5421的拉料部件542，所述第二連接底板541設(shè)有與所述固定柱5421配合的滑動(dòng)空間5411以及定位所述待測(cè)產(chǎn)品的定位柱5412?？梢岳斫獾兀枚ㄎ恢?412定位待測(cè)產(chǎn)品，采用吸盤吸附方式將待測(cè)產(chǎn)品放置于第二連接底板541上，并通過(guò)調(diào)節(jié)固定柱5421在滑動(dòng)空間5411中的位置以將待測(cè)產(chǎn)品固定安裝于第二連接底板541上，可選地，該滑動(dòng)空間5411可以是滑動(dòng)空間或者滑動(dòng)口。使用時(shí)，定位柱5412與固定柱5421分布于待測(cè)產(chǎn)品的四周以將待測(cè)產(chǎn)品夾持于第二連接底板541上?？蛇x地，拉料部件542的數(shù)量依實(shí)際需求而定，更優(yōu)地，拉料部件542的數(shù)量為2套。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D5和圖6，所述拉料部件542包括驅(qū)動(dòng)所述固定柱5421沿所述滑動(dòng)空間5411相對(duì)所述第二連接底板541滑動(dòng)的夾具氣缸5422、固定安裝于所述第二連接板51上以固定所述夾具氣缸5422的安裝板5423、固定安裝于所述安裝板5423上的滑軌5424、滑動(dòng)連接于所述滑軌5424并設(shè)有所述固定柱5421的滑動(dòng)板5425、穿過(guò)所述滑動(dòng)板5425上的通孔(未標(biāo)示)以與所述夾具氣缸5422配合的拉桿5426以及彈性連接于所述拉桿5426與所述滑動(dòng)板5425之間的復(fù)位彈簧(未圖示)。利用夾具氣缸5422驅(qū)動(dòng)固定柱5421在滑動(dòng)空間5411內(nèi)移動(dòng)，并根據(jù)產(chǎn)品外形尺寸的大小調(diào)節(jié)固定柱5421的位置，即調(diào)節(jié)固定柱5421與定位柱5412之間的相對(duì)距離而達(dá)到夾緊待測(cè)產(chǎn)品的目的，適合不同的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量。利用拉桿5426與夾具氣缸5422配合以使夾具氣缸5422帶動(dòng)滑板沿滑軌5424移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定柱5421沿滑動(dòng)空間5411移動(dòng)。利用復(fù)位彈簧彈性連接于拉桿5426與滑動(dòng)板5425之間以使滑動(dòng)板5425復(fù)位，即使固定柱5421復(fù)位。
[0037]以下以測(cè)量蘋果公司某電子產(chǎn)品上的蘋果圖案的LOGO的間隙和斷差為例，對(duì)本實(shí)用新型提供的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的測(cè)量過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明:
[0038]請(qǐng)參照?qǐng)D7,步驟一,建立待測(cè)產(chǎn)品坐標(biāo)系
[0039]S1:利用CCD相機(jī)64對(duì)安裝于第一伺服平臺(tái)41上的待測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行拍照，獲取待測(cè)產(chǎn)品四周邊界處的八個(gè)點(diǎn)(分別為1、2、3、4、5、6、7、8)，每個(gè)邊具有兩個(gè)點(diǎn)，即點(diǎn)I和2位于同一邊，點(diǎn)3和4位于同一邊并分別與點(diǎn)I和2相對(duì)，點(diǎn)5和6位于同一邊，點(diǎn)7和8位于同一邊并分別與點(diǎn)5和6相對(duì)；
[0040]S2:連接點(diǎn)I和點(diǎn)3以組成線段13，連接點(diǎn)2和4組成線段24，連接線段13和線段24的中點(diǎn)生成坐標(biāo)系的Y軸；
[0041]S3:同樣地，連接點(diǎn)5和點(diǎn)7以組成線段57，連接點(diǎn)6和8組成線段68，連接線段57和線段68的中點(diǎn)生成直線L ；
[0042]S4:直線L與坐標(biāo)系的Y軸的交點(diǎn)定義為坐標(biāo)原點(diǎn)；
[0043]S5:在坐標(biāo)原點(diǎn)處作坐標(biāo)系Y軸的垂直線得到X軸。
[0044]在步驟一種，通過(guò)建立待測(cè)產(chǎn)品坐標(biāo)系，則待測(cè)產(chǎn)品坐標(biāo)系與測(cè)量設(shè)備的第一、二伺服平臺(tái)的坐標(biāo)系及CCD相機(jī)64的像素坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系也同時(shí)確定，此處對(duì)應(yīng)關(guān)系是指坐標(biāo)原點(diǎn)和夾具的相對(duì)位置。
[0045]請(qǐng)參照?qǐng)D8，步驟二，測(cè)量點(diǎn)位坐標(biāo)，測(cè)量LOGO i7fA(A、B、C、D、E、F、G)
[0046]測(cè)量點(diǎn)A和點(diǎn)B，其中，A、B為L(zhǎng)OGO中葉子的上、下尖點(diǎn)；
[0047]測(cè)量點(diǎn)C，通過(guò)待測(cè)產(chǎn)品中心作與X軸成45度角的直線，該直線與LOGO輪廓的交點(diǎn)為點(diǎn)C ；
[0048]測(cè)量點(diǎn)D，通過(guò)待測(cè)產(chǎn)品中心作與X軸成135度角的直線，該直線與LOGO輪廓的交點(diǎn)為點(diǎn)D ；
[0049]測(cè)量點(diǎn)E:Y軸與LOGO輪廓下部的交點(diǎn)為點(diǎn)E ；
[0050]測(cè)量點(diǎn)F和G，點(diǎn)F和G分別為蘋果圖案中缺口的下、上尖點(diǎn)。
[0051]步驟三，實(shí)際測(cè)量點(diǎn)位
[0052]S1:在步驟一種，計(jì)算出實(shí)際產(chǎn)品中心與產(chǎn)品邊界的X/Y方向距離，比照理論產(chǎn)品中心與產(chǎn)品邊界的X/Y方向距離，得出實(shí)際產(chǎn)品中心和理論產(chǎn)品中的偏移量(ΛΧ，Λ Y);
[0053]S2:根據(jù)該偏移量(ΔΧ, ΔΥ),以及理論上所測(cè)量的7個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，得出實(shí)際產(chǎn)品的7個(gè)測(cè)量位置坐標(biāo)。
[0054]步驟四，計(jì)算間隙值(以D點(diǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明，其他同理)
[0055]S1:將CXD影像組件6移動(dòng)至D點(diǎn)區(qū)域并進(jìn)行拍照，得到一段圓??；
[0056]S2:根據(jù)步驟三得到的實(shí)際產(chǎn)品的測(cè)量點(diǎn)D的精確位置坐標(biāo)可以計(jì)算出精準(zhǔn)的D位置坐標(biāo)點(diǎn)的法向方向的間隙值。
[0057]請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D8，步驟五，計(jì)算間隙值(以D點(diǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明，其他同理)
[0058]激光測(cè)距儀73根據(jù)CXD相機(jī)64的拍照結(jié)果自動(dòng)定位，并運(yùn)動(dòng)至LOGO上的D2點(diǎn)，該D2點(diǎn)為在D點(diǎn)圓弧的法向方向且距離D點(diǎn)間隙的內(nèi)側(cè)邊界一定距離(比如0.5mm)的點(diǎn)；再運(yùn)動(dòng)至待測(cè)產(chǎn)品上的Dl點(diǎn)，Dl點(diǎn)為在D點(diǎn)圓弧的法向方向且距離D點(diǎn)間隙的外側(cè)邊界一定距離(比如0.5mm)的點(diǎn)；分別讀取Dl和D2點(diǎn)的高度值Hl和H2，則間隙值等于H2與Hl高度差的絕對(duì)值。
[0059]在測(cè)量過(guò)程中，還需要校正產(chǎn)品的傾斜度，以便得到精確的間隙值。具體地，為防止產(chǎn)品因傾斜而影響間隙值的正確性，采用位于LOGO鏡面上的7個(gè)點(diǎn)建面的方式，自動(dòng)校正產(chǎn)品傾斜度。
[0060]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品的LOGO間隙和斷差，包括具有顯示器的機(jī)柜及安裝于所述機(jī)柜內(nèi)的工控系統(tǒng)、X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件和Y軸送料組件，所述Y軸送料組件受所述工控系統(tǒng)的控制相對(duì)于所述機(jī)柜沿前后方向移動(dòng)，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件橫跨設(shè)置于所述Y軸送料組件上方并受所述工控系統(tǒng)的控制相對(duì)于所述機(jī)柜沿左右方向和豎直方向移動(dòng)，其特征在于，還包括將所述待測(cè)產(chǎn)品固定安裝于所述Y軸送料組件上的定位夾具組件、安裝于所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別所述LOGO位置的CXD影像組件和用于測(cè)量所述LOGO間隙和斷差的激光測(cè)量組件。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述工控系統(tǒng)接收所述CCD影像組件提供的所述LOGO位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述Y軸送料組件和X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)所述CCD影像組件進(jìn)行檢測(cè)的CCD影像組件控制器以及驅(qū)動(dòng)所述激光測(cè)量組件進(jìn)行測(cè)量的激光測(cè)量控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述Y軸送料組件包括設(shè)置于所述機(jī)柜上且用于固定安裝所述定位夾具組件的第一伺服平臺(tái)，所述X/Z軸運(yùn)動(dòng)組件包括固定安裝于所述機(jī)柜上的第二伺服平臺(tái)、第三伺服平臺(tái)、安裝于所述第二伺服平臺(tái)和所述第三伺服平臺(tái)之間以連同第三伺服平臺(tái)相對(duì)第二伺服平臺(tái)沿左右方向移動(dòng)的連接部件以及滑動(dòng)連接于所述第三伺服平臺(tái)并用于安裝所述CXD影像組件和所述激光測(cè)量組件以連同所述CCD影像組件和所述激光測(cè)量組件相對(duì)第三伺服平臺(tái)沿豎直方向移動(dòng)的滑臺(tái)底板，所述CCD影像組件和所述激光測(cè)量組件左右并排安裝于所述滑臺(tái)底板上并位于所述第一伺服平臺(tái)上方。
4.如權(quán)利要求3所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述連接部件包括安裝于所述第二伺服平臺(tái)上的第一連接板、固定安裝于所述第一連接板上方的第一支撐板以及固定安裝于所述第一連接板和所述第一支撐板側(cè)邊以固定安裝所述第三伺服平臺(tái)的第一連接底板。
5.如權(quán)利要求3所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述CCD影像組件包括固定安裝于所述滑臺(tái)底板上的第一固定底板、固定安裝于所述第一固定底板上的相機(jī)調(diào)整架和光源調(diào)整架、安裝于所述相機(jī)調(diào)整架上以獲取待測(cè)產(chǎn)品位置信息的CCD相機(jī)、安裝于所述光源調(diào)整架上的CCD光源以及連接于所述CCD相機(jī)與所述CCD光源之間的遠(yuǎn)心鏡頭，所述光源調(diào)整架在豎直方向上位于所述相機(jī)調(diào)整架和所述第一伺服平臺(tái)之間。
6.如權(quán)利要求3所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述激光測(cè)量組件包括活動(dòng)安裝于所述滑臺(tái)底板上的調(diào)節(jié)滑臺(tái)、固定安裝于所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)上的第二固定底板、固定安裝于所述第二固定底板上以檢測(cè)所述待測(cè)產(chǎn)品LOGO間隙和斷差的激光測(cè)距儀以及安裝于所述第二固定底板側(cè)邊的保護(hù)罩。
7.如權(quán)利要求3所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括安裝于所述機(jī)柜上的安全光幕組件，所述安全光幕組件包括并排設(shè)置于各所述第一伺服平臺(tái)相對(duì)兩側(cè)的光幕安裝板以及固定設(shè)置于所述光幕安裝板上的安全光幕。
8.如權(quán)利要求3至7任意一項(xiàng)所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述定位夾具組件包括固定安裝于所述第一伺服平臺(tái)上的第二連接板、一對(duì)固定安裝于所述第二連接板兩相對(duì)側(cè)邊的第二支撐板、固定安裝于所述第二連接板上并位于所述第二支撐板之間的背光源以及固定安裝于所述第二支撐板上以?shī)A緊所述待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述夾具部件包括固定安裝于所述第二支撐板上并蓋設(shè)于所述背光源上方以放置所述待測(cè)產(chǎn)品的第二連接底板以及可移動(dòng)安裝于所述第二連接底板并具有固定柱的拉料部件，所述第二連接底板設(shè)有與所述固定柱配合的滑動(dòng)空間以及定位所述待測(cè)產(chǎn)品的定位柱。
10.如權(quán)利要求9所述的非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述拉料部件包括驅(qū)動(dòng)所述固定柱沿所述滑動(dòng)空間相對(duì)所述第二連接底板滑動(dòng)的夾具氣缸、固定安裝于所述第二連接板上以固定所述夾具氣缸的安裝板、固定安裝于所述安裝板上的滑軌、滑動(dòng)連接于所述滑軌并設(shè)有所述固定柱的滑動(dòng)板、穿過(guò)所述滑動(dòng)板上的通孔以與所述夾具氣缸配合的拉桿以及彈性連接于所述拉桿與所述滑動(dòng)板之間的復(fù)位彈簧。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK203518953SQ201320567538
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】吳順柏, 彭瑋, 何柳, 趙思, 邱國(guó)良, 艾曉國(guó), 仝敬爍, 尹建剛, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司