光學(xué)測(cè)量設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸式、多項(xiàng)目自動(dòng)化檢測(cè)的光學(xué)測(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在手機(jī)等電子產(chǎn)品及其配件的生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)工件的內(nèi)長(zhǎng)、內(nèi)寬、外長(zhǎng)、外寬、平面度、輪廓度等項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式，只能通過(guò)肉眼觀察和規(guī)尺測(cè)量，對(duì)工作人員的素質(zhì)要求比較高，用工成本大，但是效率很低，人為造成的誤差比較大，精確度低，數(shù)據(jù)結(jié)果一致性差，甚至在測(cè)量過(guò)程中與工件接觸，可能會(huì)對(duì)工件造成刮傷、變形或扭曲，導(dǎo)致工件報(bào)廢。
[0003]此外，現(xiàn)有專門的檢測(cè)設(shè)備只能進(jìn)行單一的測(cè)量，如果需要對(duì)工件的多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就必須將不同的檢測(cè)設(shè)備擺放在一起，這樣不僅容易受場(chǎng)地面積的限制，而且工作效率和自動(dòng)化程度都很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非接觸式、多項(xiàng)目自動(dòng)化檢測(cè)的光學(xué)測(cè)量設(shè)備。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣的:
[0006]一種光學(xué)測(cè)量設(shè)備，包括
[0007]機(jī)柜，機(jī)柜上端設(shè)有工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)有龍門結(jié)構(gòu)架；
[0008]定位裝置，設(shè)置在工作臺(tái)上，用于承載和固定工件，可帶動(dòng)工件在工作臺(tái)上移動(dòng)；
[0009]測(cè)量系統(tǒng)，安裝在龍門結(jié)構(gòu)架上，并且位于所述定位裝置的上方，用于測(cè)量工件的內(nèi)長(zhǎng)、內(nèi)寬、外長(zhǎng)、外寬以及特定面的寬度、輪廓度、平面度、平行度和高度差等數(shù)據(jù)；
[0010]工控系統(tǒng)，設(shè)置于機(jī)柜之內(nèi)，用于控制所述定位裝置和測(cè)量系統(tǒng)，以及計(jì)算分析所述測(cè)量系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)。
[0011]進(jìn)一步說(shuō)明，所述測(cè)量系統(tǒng)包括第一測(cè)量裝置、第二測(cè)量裝置、第三測(cè)量裝置、第四測(cè)量裝置；其中，
[0012]第一測(cè)量裝置，可沿著平行于工件長(zhǎng)邊的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，用于測(cè)量工件的內(nèi)寬、外寬、沿著長(zhǎng)邊方向的特定面的寬度和輪廓度等數(shù)據(jù)；
[0013]第二測(cè)量裝置，可沿著平行于工件短邊的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，用于測(cè)量工件的內(nèi)長(zhǎng)、外長(zhǎng)、沿著短邊方向的特定面的寬度和輪廓度等數(shù)據(jù)；
[0014]第三測(cè)量裝置，在工件上方進(jìn)行移動(dòng)，用于測(cè)量工件兩個(gè)特定面之間的高度差、平面度和平行度等數(shù)據(jù)；
[0015]第四測(cè)量裝置，在工件上方進(jìn)行移動(dòng)，用于測(cè)量工件特定面的輪廓度。
[0016]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第一測(cè)量裝置和第二測(cè)量裝置相同，都包括第一電動(dòng)軸、平臺(tái)連接架、相機(jī)安裝板、一對(duì)CCD相機(jī)、一對(duì)鏡頭、一對(duì)光源支架和一對(duì)環(huán)形光源；其中，所述第一電動(dòng)軸固定在龍門結(jié)構(gòu)架上，并穿設(shè)于所述平臺(tái)連接架的上端，且與之滑動(dòng)連接；所述CCD相機(jī)通過(guò)相機(jī)安裝板設(shè)置在所述平臺(tái)連接架下端的一側(cè)；所述鏡頭與CCD相機(jī)固定連接，并且垂直朝向正下方；所述環(huán)形光源通過(guò)光源支架設(shè)置在所述鏡頭的正下方；所述兩組CXD相機(jī)、鏡頭、光源支架和環(huán)形光源之間相互平行。
[0017]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第一測(cè)量裝置和第二測(cè)量裝置還包括第二電動(dòng)軸和一對(duì)導(dǎo)軌；所述第二電動(dòng)軸安裝在所述平臺(tái)連接架下端的一側(cè)；所述導(dǎo)軌一左一右平行固定在所述第二電動(dòng)軸的兩側(cè)；所述相機(jī)安裝板一側(cè)與所述第二電動(dòng)軸滑動(dòng)連接，使得所述CCD相機(jī)和第二電動(dòng)軸分別位于相機(jī)安裝板的相對(duì)兩側(cè)。
[0018]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第一測(cè)量裝置和第二測(cè)量裝置還包括調(diào)節(jié)螺桿；所述調(diào)節(jié)螺桿位于所述相機(jī)安裝板的一側(cè)，并且與一對(duì)CCD相機(jī)活動(dòng)連接。
[0019]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第三測(cè)量裝置和第四測(cè)量裝置相同，都包括XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、傳感器支架和激光位移傳感器；其中，所述XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的上端安裝在龍門結(jié)構(gòu)架上；所述傳感器支架的上端與所述XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接，其下端安裝有激光位移傳感器。
[0020]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第三測(cè)量裝置和第四測(cè)量裝置還包括第一旋轉(zhuǎn)組件；所述第一旋轉(zhuǎn)組件的上下兩端分別與所述XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和傳感器支架活動(dòng)連接。
[0021]進(jìn)一步說(shuō)明，所述第三測(cè)量裝置和第四測(cè)量裝置還包括第二旋轉(zhuǎn)組件；所述第二旋轉(zhuǎn)組件的一側(cè)固定安裝在所述傳感器支架的下端，相對(duì)的另一側(cè)與所述激光位移傳感器活動(dòng)連接。
[0022]進(jìn)一步說(shuō)明，所述定位裝置包括轉(zhuǎn)盤、DD馬達(dá)以及至少一個(gè)夾具；所述轉(zhuǎn)盤設(shè)置在工作臺(tái)上，其中央開(kāi)設(shè)有通孔；所述DD馬達(dá)設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的下端面，其轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于所述通孔內(nèi)；所述夾具固定安裝在所述轉(zhuǎn)盤的邊緣。
[0023]進(jìn)一步說(shuō)明，所述定位裝置還包括多路旋轉(zhuǎn)接頭和抽氣裝置；所述多路旋轉(zhuǎn)接頭與所述DD馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸固定連接，其表面設(shè)有多個(gè)相互連通的氣管接口 ；所述夾具的上端面設(shè)有吸附工件的開(kāi)口，其一側(cè)還設(shè)有氣管接口，兩者之間相互連通；所述多路旋轉(zhuǎn)接頭通過(guò)氣管分別與所述抽氣裝置和夾具相連接。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)的有益效果是:該光學(xué)測(cè)量設(shè)備由工控系統(tǒng)控制，通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)獲取工件的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程不會(huì)與工件發(fā)生接觸，杜絕工件被刮傷、受力變形或扭曲的可能；測(cè)量系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)由工控系統(tǒng)計(jì)算分析，精確度高，幾乎沒(méi)有誤差；四個(gè)不同項(xiàng)目的測(cè)量裝置同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)工作，其所獲得的數(shù)據(jù)也同時(shí)在工控系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，大大提高了設(shè)備的工作效率，并解決了多臺(tái)設(shè)備占地面積大的問(wèn)題；不同項(xiàng)目的檢測(cè)基準(zhǔn)一致，保證檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和精準(zhǔn)；除了需要工作人員將工件放在定位裝置上以外，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程由設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行，最大程度排除了人為的干擾因素，同時(shí)對(duì)工作人員的素質(zhì)要求不高，降低了用工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是圖1所示實(shí)施例中第一測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是圖1所示實(shí)施例中第三測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是圖1所示實(shí)施例中定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
[0030]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10_機(jī)柜、20-定位裝置、30-工控系統(tǒng)、40-第一測(cè)量裝置、50-第二測(cè)量裝置、60-第三測(cè)量裝置、70-第四測(cè)量裝置、101-工作臺(tái)、102-龍門結(jié)構(gòu)架、103-上罩、104-顯示器、201-轉(zhuǎn)盤、202-DD馬達(dá)、203-夾具、204-多路旋轉(zhuǎn)接頭、205-固定座、206-鎖緊塊、207-感應(yīng)裝置、208-接近開(kāi)關(guān)、401-第一電動(dòng)軸、402-平臺(tái)連接架、403-相機(jī)安裝板、404-CCD相機(jī)、405-鏡頭、406-光源支架、407-環(huán)形光源、408-第二電動(dòng)軸、409-導(dǎo)軌、410-調(diào)節(jié)螺桿、601-XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、602-傳感器支架、603-激光位移傳感器、604-第一旋轉(zhuǎn)組件、605-第二旋轉(zhuǎn)組件
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、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)本發(fā)明進(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發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)測(cè)量設(shè)備，其包括機(jī)柜10、定位裝置20、測(cè)量系統(tǒng)和工控系統(tǒng)30。其中，
[0033]機(jī)柜10上端設(shè)有工作臺(tái)101，工作臺(tái)101上設(shè)有龍門結(jié)構(gòu)架102 ；
[0034]定位裝置20設(shè)置在工作臺(tái)101上，用于承載和固定工件，可帶動(dòng)工件在工作臺(tái)101上移動(dòng)；
[0035]測(cè)量系統(tǒng)安裝在龍門結(jié)構(gòu)架102上，并且位于定位裝置20的上方，用于測(cè)量工件的內(nèi)長(zhǎng)、內(nèi)寬、外長(zhǎng)、外寬以及特定面的寬度、輪廓度、平面度、平行度和高度差等數(shù)據(jù)；
[0036]工控系統(tǒng)30設(shè)置于機(jī)柜10之內(nèi)，用于控制定位裝置20和測(cè)量系統(tǒng)，以及計(jì)算分析測(cè)量系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)。
[0037]在本實(shí)施例中，測(cè)量系統(tǒng)包括第一測(cè)量裝置40、第二測(cè)量裝置50、第三測(cè)量裝置60、第四測(cè)量裝置70。其中，
[0038]第一測(cè)量裝置40可沿著平行于工件長(zhǎng)邊的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，用于測(cè)量工件的內(nèi)寬、外寬、沿著長(zhǎng)邊方向的特定面的寬度和輪廓度等數(shù)據(jù)；
[0039]第二測(cè)量裝置50可沿著平行于工件短邊的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，用于測(cè)量工件的內(nèi)長(zhǎng)、外長(zhǎng)、沿著短邊方向的特定面的寬度和輪廓度等數(shù)據(jù)；
[0040]第三測(cè)量裝置60在工件上方進(jìn)行移動(dòng)，用于測(cè)量工件兩個(gè)特定面之間的高度差、平面度和平行度等數(shù)據(jù)；
[0041]第四測(cè)量裝置70在工件上方進(jìn)行移動(dòng)，用于測(cè)量工件特定面的輪廓度。
[0042]本實(shí)施例所提供的第一測(cè)量裝置40和第二測(cè)量裝置50相同，在此以第一測(cè)量裝置40為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0043]如圖2所示，第一測(cè)量裝置40包括第一電動(dòng)軸401、平臺(tái)連接架402、相機(jī)安裝板403、一對(duì)CCD相機(jī)404、一對(duì)鏡頭405、一對(duì)光源支架406和一對(duì)環(huán)形光源407。
[0044]其中，第一電動(dòng)軸401固定在龍門結(jié)構(gòu)架102上，并穿設(shè)于平臺(tái)連接架402的上端，且與之滑動(dòng)連接；CCD相機(jī)404通過(guò)相機(jī)安裝板403設(shè)置在平臺(tái)連接架402下端的一側(cè)；鏡頭405與CXD相機(jī)404固定連接，并且垂直朝向正下方；環(huán)形光源407通過(guò)光源支架406設(shè)置在鏡頭405的正下方；兩組CXD相機(jī)、鏡頭、光源支架和環(huán)形光源之間相互平行。工控系統(tǒng)30發(fā)送指令給第一電動(dòng)軸401，使其帶動(dòng)CXD相機(jī)404在水平面作直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量所得數(shù)據(jù)再反饋給工控系統(tǒng)30進(jìn)行計(jì)算分析。
[0045]在本實(shí)施例中，第一測(cè)量裝置40還包括第二電動(dòng)軸408和一對(duì)導(dǎo)軌409 ;第二電動(dòng)軸408安裝在平臺(tái)連接架402下端的一側(cè)；導(dǎo)軌409 —左一右平行固定在第二電動(dòng)軸408的兩側(cè)；相機(jī)安裝板403 —側(cè)與第二電動(dòng)軸408滑動(dòng)連接，使得CCD相機(jī)404和第二電動(dòng)軸408分別位于相機(jī)安裝板403的相對(duì)兩側(cè)。工控系統(tǒng)30發(fā)送指令給第二電動(dòng)軸408，使其帶動(dòng)CXD相機(jī)404沿著導(dǎo)軌409在垂直面作直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)CXD相機(jī)404焦距的調(diào)整，獲取最佳的圖像質(zhì)量。
[0046]第一測(cè)量裝置40還包括調(diào)節(jié)螺桿410 ;調(diào)節(jié)螺桿410位于相機(jī)安裝板403的一側(cè)，并且與一對(duì)CXD相機(jī)404活動(dòng)連接。在第一測(cè)量裝置40開(kāi)始工作前，工作人員可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿410對(duì)兩個(gè)CCD相機(jī)之間的距離進(jìn)行調(diào)整，使其適配待測(cè)工件的長(zhǎng)度或?qū)挾鹊拇笮　?br>[0047]本實(shí)施例所提供的第三測(cè)量裝置60和第四測(cè)量裝置70相同，在此以第三測(cè)量裝置60為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]如圖3所示，第三測(cè)量裝置60包括XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)601、傳感器支架602和激光位移傳感器603。
[0049]其中，XY軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)601的上端安裝在龍門結(jié)構(gòu)架102上；傳感器支架60