專利名稱：手機殼噴涂外觀檢測設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及手機制造領域，尤其是關于一種用于檢測手機殼噴涂 外觀質量的檢測設備。
背景技術：
在手機殼噴涂生產過程中，為確保噴涂品質，需要對噴涂完畢的手機 殼進行外觀檢測。目前，廠家采用的外觀檢測方式都是人工檢驗，而人工 檢驗結果往往是不確定的。工人每天重復著高強度的工作，要想要求他們 做到對每個產品都能做到準確的判斷是不可能的，因此，由于人為的疏忽 很有可能造成客戶投訴和退貨，這會給公司帶來很大的金錢和名譽的損失。 同時，人工檢驗效率低，需要占用大量的人力和時間。 發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種檢測 效率高且檢測準確的手機殼噴涂外觀檢測設備。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是該手機殼噴涂外觀檢測 設備包括具有至少兩個檢測位的轉盤、間歇轉動裝置、用于輸送待測手機 殼至轉盤檢測位的上料裝置、用于分揀測試完畢的手機殼的分揀裝置、至 少一個用于采集手機殼表面圖像的圖像采集裝置及用于分析圖像及協調控 制各裝置的控制裝置，該轉盤設于該間歇轉動裝置的Z向輸出軸，該上料 裝置、分揀裝置及每個圖像采集裝置均鄰近轉盤并均有檢測位與其對應， 且該上料裝置、分揀裝置、間歇轉動裝置及每個圖像采集裝置均與控制裝 置連接。
所述的上料裝置包括由動力裝置驅動的絲杠、上料夾具及上料單軸機 器人，該絲杠沿Y向放置，該上料夾具設于該絲杠上，該上料夾具設有至 少一個上料位，該上料單軸機器人具有X向上料滑軌及與該上料滑軌滑動 配合的上料機械手。
所述的分揀裝置包括下料單軸機器人及x向放置的傳送帶，該下料單軸機器人具有Y向下料滑軌及與其滑動配合的下料機械手，該傳送帶在Z 向位于該下料滑軌的正下方，該傳送帶具有Y向的良品區和Y向的不良品 區。
所述的每個圖像采集裝置均包括取像器及光源。
所述的圖像采集裝置包括至少一個正面圖像采集裝置、 一個側面圖像 采集裝置及一個背面圖像采集裝置，每個正面圖像采集裝置的取像器和光 源位于對應檢測位的正上方，該側面圖像采集裝置的取像器和光源位于對 應檢測位的側方，該背面圖像采集裝置的取像器和光源位于對應檢測位的 正下方。
所述的側面圖像采集裝置和背面圖像采集裝置與同一檢測位對應，每 個正面圖像采集裝置對應不同的其它檢測位。 所述的控制裝置與顯示器連接。 所述的間歇轉動裝置為凸輪分割器。
本發明的有益效果是，通過上料裝置將手機殼送到轉盤的檢測位，通 過圖像采集裝置實現手機殼圖像的采集，通過控制裝置協調控制各裝置， 通過分揀裝置實現對手機殼的自動分揀，實現了整個手機外觀檢測的自動 化，提高了檢測效率和準確度。
圖1是被測手機殼的立體圖2是被測手機殼的主視圖3是被測手機殼的后視圖4是被測手機殼的仰視圖5是本實施方式手機殼噴涂外觀檢測設備的立體圖； 圖6是本實施方式手機殼噴涂外觀檢測設備的立體圖(不含外殼)； 圖7是本實施方式的多工位檢測裝置的立體圖； 圖8是本實施方式的上料裝置和轉盤的立體圖； 圖9是本實施方式的上料裝置、轉盤及分揀裝置的立體圖。
具體實施方式
如圖1至圖4所示，本實施方式手機殼噴涂外觀檢測設備用于對被測 手機殼的噴涂質量進行檢測，該被測手機殼需要檢測的表面包括正面1、 背面2及側面3。由于取像器(如CCD相機或CCD攝像機)的鏡頭的視野 范圍有限， 一個取像器難以拍下所有的區域，所以該正面1分為三個拍攝區域，該三個區域分別為第一正面測試區域4、第二正面測試區域5及第
三正面測試區域6。手機殼背面2需要檢測的內容為產品的模穴號7，該模 穴號7如圖3中所示的字母"Bl-2"。在實際生產過程中，同一模穴號的手 機殼需要一起打包，檢測模穴號的意義在于把混進去的其它模穴號的手機 殼挑選出來(由于同一模穴號的手機殼需要一起打包，如果混入其它模穴號 的手機殼，則會影響產品的可追溯性，不符合客戶的要求)。手機殼側面3 需要檢測的區域為側面區域8。對于手機殼的第一正面測試區域4、第二正 面測試區域5、第三正面測試區域6及側面區域8，檢測內容為油皮、雜質、 劃傷、毛絲等多項外觀瑕疵。油皮主要出現在手機殼的邊緣輪廓100，其 產生原因是生產過程中夾具上多余的油漆粘到了手機殼邊緣所致，測試時， 針對置于手機殼正上方的取像器采集到的圖像，分析它的邊緣輪廓，采用 分段擬合直線的方法，分析邊緣輪廓直線的斜率變化，如果斜率變化是連 續的，就說明沒有油皮；如果斜率變化不連續，就說明有油皮現象。雜質、 劃傷和毛絲分布于手機殼的正面1，這三種外觀瑕疵的測試原理基本相同， 通過對采集回來的圖像進行濾波和二值化，尋找二值化后所有的微粒，將 可能為雜質、劃傷和毛絲的微粒(雜質為小圓點，毛絲為彎曲的線，劃傷為 直線)挑選出來，然后通過測試程序里面的控件計算這些微粒的面積，根據 之前統計過的結果來判斷，如果測得面積大于或等于統計數據的不良面積， 那么就存在該種形式的瑕疵。對于手機殼的背面2，其檢測內容僅為模穴 號的正確與否，該模穴號的具體檢測原理為匹配，檢測時，先采集正確的 模穴號圖像并存儲到電腦硬盤上面，用采集到的模穴號圖像和正確的存儲 到電腦硬盤上的圖像相比較，如果匹配，說明為正確的模穴號；如果不匹 配，說明是錯誤的模穴號。
如圖5及圖6所示，本實施方式手機殼噴涂外觀檢測設備包括機架62 及安裝在該機架62上的外殼9、電控柜11、顯示器10、多工位檢測裝置 12、上料裝置13及分揀裝置14。該機架62起支撐整個檢測裝置的作用。 該外殼9為整個檢測裝置的保護裝置，起到隔離外界干擾光源的作用。該 顯示器IO用于顯示測試結果。該電控柜11內放有工控機及電控板，工控 機的硬盤存放有測試程序，該測試程序會對采集的手機殼的圖像數據進行 分析，將得出的結果通過顯示器IO直觀顯示出來。該多工位檢測裝置12 有八個檢測位，其中六個檢測位用于實際檢測，兩個檢測位用于擴展用途。 上料裝置13用于將被測手機殼運送到多工位檢測裝置的檢測位上。分揀裝置14用于將檢測過后的產品從多工位檢測裝置的檢測位分揀到皮帶15上 的不同區域。皮帶15用于將分揀后的產品運送到下一工序。
如圖5至圖7所示，多工位檢測裝置12包括間歇轉動裝置55、轉盤 52及多個圖像采集裝置。該轉盤52固定在該間歇轉動裝置55的Z向輸出 軸上，該轉盤52在該間歇轉動裝置55的驅動下繞Z軸間歇轉動。該間歇 轉動裝置55如現有的凸輪分割器，其安裝在機架62上。該轉盤52上設有 八個用于放置被測手機殼的檢測位，該八個檢測位為逆時針順序均勻分布 的第一檢測位25、第二檢測位26、第三檢測位27、第四檢測位28、第五 檢測位29、第六檢測位30、第七檢測位31及第八檢測位32，在轉盤52 的圓周上，相鄰檢測位之間間隔45度。該圖像采集裝置有六個，其均安裝 在機架62上。該六個圖像采集裝置分別為采集手機殼側面圖像的一個側面 圖像采集裝置、采集手機殼背面圖像的一個背面圖像采集裝置及采集手機 殼正面圖像的四個正面圖像采集裝置。該側面圖像采集裝置包括正對被測 手機殼的側面3的側面光源39及側面取像器38。該背面圖像采集裝置包 括正對被測手機殼的背面2的背面光源35及背面取像器36。該四個正面 圖像采集裝置為順時針均勻分布的第一正面圖像采集裝置、第二正面圖像 采集裝置、第三正面圖像采集裝置及第四正面圖像采集裝置。該第一正面 圖像采集裝置包括位于轉盤52正上方并正對被測手機殼正面1的第一正面 光源41和第一正面取像器40，該第二正面圖像采集裝置包括位于轉盤52 正上方并正對被測手機殼的正面1的第二正面光源43和第二正面取像器 42，該第三正面圖像采集裝置包括位于轉盤52正上方并正對被測手機殼的 正面1的第三正面光源45和第三正面取像器44，該第四正面圖像采集裝 置包括位于轉盤52正上方并正對被測手機殼的正面1的第四正面光源47 和第四正面取像器46。該側面圖像采集裝置和背面圖像采集裝置均正對同 一個檢測位上的被測手機殼，四個正面圖像采集裝置分別對應另外四個不 同檢測位上的被測手機殼，即在轉盤52的圓周上，側面圖像采集裝置和背 面圖像采集裝置位于同一個角度上，四個正面圖像采集裝置依次間隔45 度，且側面圖像釆集裝置和第一正面圖像采集裝置間隔45度。
被測手機殼64由上料裝置13從上料位置(即圖7中第一檢測位所在的 位置)上料，當該手機殼隨間歇轉動裝置55旋轉到背面光源35正上方時， 由背面光源35和設于該背面光源35內的背面取像器36來采集該被測手機 殼背面的模穴號7的圖像，側面取像器38和側面光源39用來采集該手機殼的側面區域8的圖像；該手機殼64繼續隨著間歇轉動裝置55順時針旋
轉45度，通過第一正面取像器40和第一正面光源41光源來采集手機殼正 面1的某一個區域(手機殼正面的任何一個區域均可)的圖像，用來測試是 否有銀粉現象。銀粉現象的產生是由于不該噴銀粉漆的表面混入了銀粉漆, 混入的原因是油漆運送管道里面殘留的銀粉漆隨著非銀粉漆一起流出，這 樣噴涂會在產品的表面均勻的分布銀粉，而且只要有一處出現，整個產品 上就都會出現銀粉，所以只要采集手機正面的任何一塊區域即可；被測手 機殼64繼續隨著間歇轉動裝置55順時針旋轉45度時，通過第二正面取像 器42和第二正面光源43來采集手機殼1的第一正面區域4的圖像，用于 分析該第一正面區域4的油皮、雜質、劃傷、毛絲主要是等多項外觀瑕疵； 被測手機殼64繼續隨著間歇轉動裝置55順時針旋轉45度，通過第三正面 取像器44和第三正面光源45來采集手機殼正面1的第二正面區域5的圖 像，用于分析該第二正面區域5的油皮、雜質、劃傷、毛絲等多項外觀瑕 疵；被測手機殼64繼續隨著間歇轉動裝置55順時針旋轉45度，通過第四 正面取像器46和第四正面光源47來采集手機殼正面1的第三正面區域6 的圖像，用于分析該第三正面區域6的油皮、雜質、劃傷、毛絲等多項外 觀瑕疵。另外，轉盤52的正下方并分別對正第一正面光源43、第二正面 光源45及第三正面光源47的位置均設有底光源48，在檢測手機殼64的 邊緣輪廓100時，因為邊緣輪廓100分布在手機殼的第一正面區域4、第 二正面區域5及第三正面區域6上面，而第一正面區域4、第二正面區域5、 第三正面區域6是分別通過采集圖像來檢測的，所以手機邊緣輪廓100也 跟隨著相應的手機正面區域被分三次采集。在采集邊緣輪廓時，通過增加 底光源，以使對應的正面取像器分辨清楚。
如圖6及圖8所示，上料裝置13包括絲杠16、上料夾具17及上料單 軸機器人18。該絲杠16沿Y向放置并由動力裝置驅動。該上料夾具17 安裝在該絲杠16上，該上料夾具17設有六個用于放置被測手機殼的上料 位，該六個上料位分別為第一上料位19、第二上料位20、第三上料位21、 第四上料位22、第五上料位23及第六上料位24。上料單軸機器人18具有 X向上料滑軌60及可滑動安裝在該上料滑軌60上的上料機械手34，在Z 向上，該上料滑軌60和上料機械手34均位于轉盤52的上方。如圖8所示， 絲杠16帶動上料夾具17在Y向(即圖8中的箭頭方向)運動，載有被測手 機殼的第一上料位19運動到上料位置后，設于該上料位置的感應開關會檢測到上料夾具運動到位，感應開關發送到位信號給工控機內的PLC控制
器，PLC控制器會通知上料單軸機械人18的上料機械手34動作，上料機 械手34通過其上的吸盤吸起該手機殼后，沿著上料單軸機器人34的X向 上料滑軌60將該被測手機殼運送到轉盤52上的第一檢測位25;當PLC 控制器檢測到手機殼到位信號后，間歇轉動裝置55會順時針旋轉45度， 也就是第二檢測位26轉到原第一檢測位25的位置，而第一檢測位25則轉 到原第八檢測位32的位置。在間歇轉動裝置55旋轉45度的同時，絲杠 16帶動上料夾具17繼續沿著圖8所示的箭頭方向運動，直到載有被測手 機殼的第二上料位20到達上料位置，接下來上料機械手34把該手機殼運 送到第二檢測位26上面，間歇轉動裝置55再旋轉45度。依次類推，直到 上料夾具17上面的六個工件全部上料完畢為止。通過操作員再擺放六個工 件到上料夾具上，開始下一個上料過程，如此實現了自動上料。
如圖6及圖9所示，該分揀裝置14包括傳送帶15及下料單軸機器人 49。該傳送帶15位于轉盤52的外側并沿X向放置，其具有X向良品區 54和X向不良品區53，該良品區54和不良品區53由分割線51隔開。該 下料單軸機器人49具有Y向下料滑軌61及可滑動安裝在該下料滑軌61 上的下料機器手50。該分揀裝置14與第四正面圖像采集裝置間隔45度。 該分揀裝置14的具體工作過程如下:感應開關檢測到下料位置有工件到位 信號后，通知工控機內的PLC控制器，PLC控制器通知下料單軸機器人 49動作，該下料單軸機器人49的下料機械手50會將檢測完畢的產品從下 料位置吸起，下料機械手50沿著下料滑軌61運動，根據測試結果將檢測 完畢的手機殼放到皮帶上的不良品區53或是良品區54。這樣，間歇轉動 裝置55每順時針旋轉45度，就有一個測試完畢的產品到達下料位置。
以上分述了該檢測裝置的各個部分的功能。下面將介紹總體的測試過 程，以測量六個產品為例說明，如圖5至圖9所示。
操作員將六個被測手機殼放到上料夾具17上面，通過絲杠16的運動 把被測手機殼運到上料位置，感應開關檢測到上料位置有工件到位信號后， 通知工控機內的PLC控制器，PLC控制器通知上料單軸機器人18動作將 被測手機殼64放到轉盤的一個檢測位(圖7中第一檢測位25)， PLC控制器 檢測到放置到位信號后，會控制間歇轉動裝置55順時針方向旋轉45度， 該待測手機殼64就到達下一個位置(圖7中第八檢測位32所處的位置)， 背面光源35、背面取像器36、側面光源39及側面取像器38對該被測手機殼64進行圖像采集。與此同時，PLC控制器會控制上料單軸機器人18動 作將第二上料位20上的手機殼運動到上料位置。以后每個產品的動作都會 和它上一個產品的前一步動作相同。當手機殼在圖7中第八檢測位32所在 的位置被采集完圖像后，間歇轉動裝置35繼續順時針轉動45度，使該手 機殼64到達圖7中第七檢測位31所在的位置，第一正面取像器40和第一 正面光源41會對該手機殼進行圖像采集，采集完畢后，間歇轉動裝置35 繼續順時針旋轉45度，將該手機殼64送到圖7中第六檢測位30所在的位 置，第二正面取像器42和第二正面光源43會對該手機殼64進行圖像采集， 采集完畢后，間歇轉動裝置35繼續順時針旋轉45度，將該手機殼64送到 圖7中第五檢測位29所在的位置，第三正面取像器44和第三正面光源45 會對該手機殼64進行圖像采集，采集完畢后，間歇轉動裝置35繼續順時 針旋轉45度，該手機殼64到達圖7中第四檢測位28所在的位置，第四正 面取像器46和第四正面光源47會對該手機殼進行圖像采集，采集過后間 歇轉動裝置35繼續順時針旋轉45度，該手機殼64到達圖7中第三檢測工 位27所在的位置，產品到此位置測試完畢。PLC通知下料單軸機器人49 動作將測試完的手機殼64放到傳送帶15上，具體是放到不良品區53還是 良品區54，由測試結果是不良品還是良品來決定。其它的五個產品的測試 過程和該手機殼完全一樣。并且每個產品的動作都和前一個產品的上一個 動作相同。具體的測試程序是采用LabVIEW編寫，每一個動作采集到的 產品圖像都被工控機內測試程序所分析，測試程序將測試結果存到電腦的 硬盤中，并且測試程序將測試結果發送給PLC控制器。PLC控制器會根據 測試結果控制下料單軸機器人49的動作，決定最后產品在傳送帶15上的 區域。該六個產品測試完畢后，操作員會在上料夾具17上再放六個產品， 重復上面的測試過程。
本實施方式手機殼噴涂外觀檢測設備包括轉盤、間歇轉動裝置、上料 裝置、分揀裝置、控制裝置及至少一個圖像采集裝置，該轉盤設于該間歇 轉動裝置的Z向輸出軸，該轉盤設有至少兩個檢測位，該上料裝置、分揀 裝置及每個圖像采集裝置均鄰近轉盤并均有檢測^t與其對應，且該上料裝 置、分揀裝置、間歇轉動裝置及每個圖像采集裝置均由控制裝置控制而實 現各裝置的協調工作。該控制裝置包括前述的對所采集的手機殼表面的圖 像進行分析處理的裝置及用于控制各裝置協調工作的PLC控制器。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新 型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于包括具有至少兩個檢測位的轉盤、間歇轉動裝置、用于輸送待測手機殼至轉盤檢測位的上料裝置、用于分揀測試完畢的手機殼的分揀裝置、至少一個用于采集手機殼表面圖像的圖像采集裝置及用于分析圖像及協調控制各裝置的控制裝置，該轉盤設于該間歇轉動裝置的Z向輸出軸，該上料裝置、分揀裝置及每個圖像采集裝置均鄰近轉盤并均有檢測位與其對應，且該上料裝置、分揀裝置、間歇轉動裝置及每個圖像采集裝置均與控制裝置連接。
2. 根據權利要求1所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所 述的上料裝置包括由動力裝置驅動的絲杠、上料夾具及上料單軸機器人， 該絲杠沿Y向放置，該上料夾具設于該絲杠上，該上料夾具設有至少一個 上料位，該上料單軸機器人具有X向上料滑軌及與該上料滑軌滑動配合的 上料機械手。
3. 根據權利要求1所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所 述的分揀裝置包括下料單軸機器人及X向放置的傳送帶，該下料單軸機器 人具有Y向下料滑軌及與其滑動配合的下料機械手，該傳送帶在Z向位于該下料滑軌的正下方，該傳送帶具有Y向的良品區和Y向的不良品區。
4. 根據權利要求1所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所述的每個圖像采集裝置均包括取像器及光源。
5. 根據權利要求4所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所述的圖像采集裝置包括至少一個正面圖像采集裝置、 一個側面圖像采集裝 置及一個背面圖像采集裝置，每個正面圖像采集裝置的取像器和光源位于 對應檢測位的正上方，該側面圖像采集裝置的取像器和光源位于對應檢測 位的側方，該背面圖像采集裝置的取像器和光源位于對應檢測位的正下方。
6. 根據權利要求5所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所述的側面圖像采集裝置和背面圖像采集裝置與同一檢測位對應，每個正面 圖像采集裝置對應不同的其它檢測位。
7. 根據權利要求1所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所 述的控制裝置與顯示器連接。
8. 根據權利要求1所述的手機殼噴涂外觀檢測設備，其特征在于所 述的間歇轉動裝置為凸輪分割器。
專利摘要本實用新型公開了一種手機殼噴涂外觀檢測設備，它包括具有至少兩個檢測位的轉盤、間歇轉動裝置、用于輸送待測手機殼至轉盤檢測位的上料裝置、用于分揀測試完畢的手機殼的分揀裝置、至少一個用于采集手機殼表面圖像的圖像采集裝置及用于分析圖像及協調控制各裝置的控制裝置，該轉盤設于該間歇轉動裝置的Z向輸出軸，該上料裝置、分揀裝置及每個圖像采集裝置均鄰近轉盤并均有檢測位與其對應，且該上料裝置、分揀裝置、間歇轉動裝置及每個圖像采集裝置均與控制裝置連接。通過上料裝置將手機殼送到轉盤的檢測位，通過圖像采集裝置實現手機殼圖像的采集，通過控制裝置協調控制各裝置，通過分揀裝置實現自動分揀，從而提高了檢測效率和準確度。
文檔編號G01N21/88GK201145670SQ200720172118
公開日2008年11月5日 申請日期2007年9月25日 優先權日2007年9月25日
發明者朱成都, 李廉潔, 翟剛超, 輝 聶, 閆偉偉, 魏源華 申請人:比亞迪股份有限公司