非接觸式間隙、斷差光學(xué)測(cè)量設(shè)備的制作方法

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)品窗口上不同表面之間的間隙和斷差的問題。該測(cè)量設(shè)備包括機(jī)柜、工控系統(tǒng)、三軸平臺(tái)組件，還包括與三軸平臺(tái)組件并排設(shè)置于機(jī)柜上的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件、安裝于馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件上以用于夾持待測(cè)產(chǎn)品的定位夾具組件、安裝于三軸平臺(tái)組件上以抓取待測(cè)產(chǎn)品輪廓的CCD影像組件和用于測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品不同表面之間間隙和斷差的激光測(cè)量組件。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)品窗口上不同表面之間的間隙值和斷差值，提高了檢測(cè)效率及精度。
【專利說明】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)過程中需要對(duì)工件不同面進(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(OperationMaintenance Module, 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)品窗口上不同面的間隙、斷差進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量的需求就越來越強(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CCD影像組件和激光測(cè)量組件，旨在解決如何自動(dòng)測(cè)量產(chǎn)品窗口上不同面的間隙和斷差的問題。
[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)品不同表面之間的間隙和斷差，包括機(jī)柜、安裝于所述機(jī)柜上的三軸平臺(tái)組件以及安裝于所述機(jī)柜內(nèi)并用于控制所述三軸平臺(tái)組件運(yùn)動(dòng)的工控系統(tǒng)，所述測(cè)量設(shè)備還包括與所述三軸平臺(tái)組件并排設(shè)置于所述機(jī)柜上的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件、安裝于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件上以用于夾持所述待測(cè)產(chǎn)品的定位夾具組件、安裝于所述三軸平臺(tái)組件上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別所述待測(cè)產(chǎn)品位置的CCD影像組件和用于測(cè)量所述待測(cè)產(chǎn)品不同表面之間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待測(cè)產(chǎn)品位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述三軸平臺(tái)組件移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)所述CXD影像組件進(jìn)行檢測(cè)的CXD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，所述三軸平臺(tái)組件包括安裝于所述機(jī)柜上并相互垂直設(shè)置的X軸平臺(tái)組件、Y軸平臺(tái)組件和Z軸平臺(tái)組件，所述X軸平臺(tái)組件包括供所述Y軸平臺(tái)組件和所述Z軸平臺(tái)組件沿左右移動(dòng)的第一伺服平臺(tái)以及安裝于所述第一伺服平臺(tái)與所述Y軸平臺(tái)組件和所述Z軸平臺(tái)組件之間的連接部件，所述Y軸平臺(tái)組件包括設(shè)置于所述第一伺服平臺(tái)上并供所述Z軸平臺(tái)組件并沿前后方向移動(dòng)的第二伺服平臺(tái)，所述Z軸平臺(tái)組件包括第三伺服平臺(tái)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)底板上并位于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件上方。
[0008]進(jìn)一步地，所述連接部件包括安裝于所述第一伺服平臺(tái)上的第一連接板、固定安裝于所述第一連接板上方以連接所述第二伺服平臺(tái)和所述第三伺服平臺(tái)的第二連接板、設(shè)置于所述第二連接板上方的第一支撐板以及固定安裝于所述第二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)品輪廓信息的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)整架和所述機(jī)柜之間。
[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)品表面的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，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件包括固定于所述機(jī)柜上的底板、固定設(shè)置于所述底板上并位于所述定位夾具組件相對(duì)兩側(cè)的第一固定座和第二固定座、固定安裝于所述第一固定座上的馬達(dá)、由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并連接于所述第一固定座與第二固定座之間以帶動(dòng)所述定位夾具組件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸以及固定安裝于所述第二固定座上并用于探測(cè)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的感應(yīng)片。
[0012]進(jìn)一步地，所述定位夾具組件包括固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上的第三連接板、固定安裝于所述第三連接板上以夾緊所述待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件、固定安裝于所述夾具部件與所述第三連接板之間的第一背光源以及固定安裝于所述第三連接板且發(fā)出的光線依次穿過所述第三連接板和所述夾具部件以照射至所述夾具部件上的所述待測(cè)產(chǎn)品的第二背光源。
[0013]進(jìn)一步地，所述夾具部件包括與所述第二背光源相對(duì)設(shè)置于所述第三連接板板上的夾具底板以及可移動(dòng)安裝于所述夾具底板并具有固定柱的拉料部件，所述夾具底板設(shè)有與所述固定柱配合的滑動(dòng)空間、定位所述待測(cè)產(chǎn)品的定位柱以及用于吸附所述待測(cè)產(chǎn)品的吸盤部件。
[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)所述夾具底板滑動(dòng)的夾具氣缸、固定安裝于所述第三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]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)品的輪廓信息并傳送至所述工控系統(tǒng)，工控系統(tǒng)根據(jù)影像組件提供的待測(cè)產(chǎn)品的輪廓信息，利用運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)三軸平臺(tái)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)品的輪廓進(jìn)行檢測(cè)，并采用激光測(cè)量組件測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品窗口上不同表面間的間隙值和斷差值，從而進(jìn)行評(píng)定。該測(cè)量設(shè)備采用CCD影像組件與激光測(cè)量組件配合使用自動(dòng)測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品窗口上不同表面之間的間隙值和斷差值，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)用新型提供的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件與定位夾具組件的安裝示意圖。
[0021]圖6是本實(shí)用新型提供的定位夾具組件的立體圖。
[0022]圖7是本實(shí)用新型提供的拉料部件的立體圖。
[0023]圖8是本實(shí)用新型提供的電子產(chǎn)品窗口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖9是本實(shí)用新型提供的旋轉(zhuǎn)定位夾具組件后電子產(chǎn)品窗口的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]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。
[0026]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I不同表面之間的間隙值和斷差值，包括機(jī)柜2、安裝于所述機(jī)柜2上的三軸平臺(tái)組件3以及安裝于所述機(jī)柜2內(nèi)并用于控制所述三軸平臺(tái)組件3運(yùn)動(dòng)的工控系統(tǒng)4，該測(cè)量設(shè)備還包括與所述三軸平臺(tái)組件3并排設(shè)置于機(jī)柜I上的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5、安裝于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5上以用于夾持所述待測(cè)產(chǎn)品I的定位夾具組件6、安裝于所述三軸平臺(tái)組件3上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品I輪廓并識(shí)別所述待測(cè)產(chǎn)品I位置的CCD影像組件7和用于測(cè)量所述待測(cè)產(chǎn)品I不同表面之間間隙和斷差的激光測(cè)量組件8。該測(cè)量設(shè)備采用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5帶動(dòng)夾設(shè)于定位夾具組件6上的待測(cè)產(chǎn)品I旋轉(zhuǎn)至指定角度，同時(shí)，三軸平臺(tái)組件3帶動(dòng)CCD影像組件7和激光測(cè)量組件8沿左右方向、前后方向和/或者豎直方向移動(dòng)至相應(yīng)的檢測(cè)位置，該CXD影像組件7抓取固定于定位夾具組件6上所述待測(cè)產(chǎn)品I的輪廓信息并傳送至所述工控系統(tǒng)4，工控系統(tǒng)4驅(qū)動(dòng)三軸平臺(tái)組件3移動(dòng)至檢測(cè)位置，采用CXD影像組件7對(duì)待測(cè)產(chǎn)品I的表面進(jìn)行檢測(cè)，并采用激光測(cè)量組件8在待測(cè)產(chǎn)品I表面取點(diǎn)測(cè)量間隙值和斷差值，從而進(jìn)行評(píng)定。該測(cè)量設(shè)備采用CXD影像組件7與激光測(cè)量組件8配合使用自動(dòng)測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品I窗口上不同表面間的間隙值和斷差值，提高了檢測(cè)效率及精度，該待測(cè)產(chǎn)品I窗口上不同表面是指待測(cè)產(chǎn)品I表面由多個(gè)表面拼接而成，所述表面可以是圓弧面、平面或者曲面。
[0027]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2和圖3，可以理解地，該機(jī)柜2整體上為一個(gè)桌式結(jié)構(gòu)，包括起支撐作用的機(jī)架21、用于安裝三軸平臺(tái)組件3并設(shè)置于機(jī)架21上方的工作臺(tái)22以及固定安裝于所述工作臺(tái)22上以用于固定安裝顯示器41的上罩面板23，在上罩面板23上設(shè)有開關(guān)以及控制操作按鈕。可選地，工作臺(tái)22由大理石或者其他材料制成。更優(yōu)地，該機(jī)柜2還包括設(shè)置于所述機(jī)架21底部四個(gè)角以便于移動(dòng)的腳輪24。
[0028]進(jìn)一步地，所述工控系統(tǒng)4接收所述CXD影像組件7提供的所述待測(cè)產(chǎn)品I位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述三軸平臺(tái)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7進(jìn)行檢測(cè)的CCD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8進(jìn)行測(cè)量的激光測(cè)量控制器(未圖示)。工控系統(tǒng)4根據(jù)CCD影像組件7提供的待測(cè)產(chǎn)品I的輪廓信息，由運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)三軸平臺(tái)組件3移動(dòng)至檢測(cè)位置，由CXD影像組件控制器驅(qū)動(dòng)CXD影像組件7對(duì)待測(cè)產(chǎn)品I的表面進(jìn)行檢測(cè)以及由激光測(cè)量控制器驅(qū)動(dòng)激光測(cè)量組件8測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品I表面的間隙值和斷差值，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理，提供了測(cè)量效率和精度。
[0029]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1和圖2，可以理解地，該工控系統(tǒng)4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41以及與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)電連接的輸入終端42，更優(yōu)地，該輸入終端42為鍵盤和鼠標(biāo)。
[0030]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1和圖4，進(jìn)一步地，所述三軸平臺(tái)組件3包括安裝于所述機(jī)柜2上并相互垂直設(shè)置的X軸平臺(tái)組件31、Y軸平臺(tái)組件32和Z軸平臺(tái)組件33，所述X軸平臺(tái)組件31包括供所述Y軸平臺(tái)組件32和所述Z軸平臺(tái)組件33沿左右移動(dòng)的第一伺服平臺(tái)311以及安裝于所述第一伺服平臺(tái)311與所述Y軸平臺(tái)組件32和所述Z軸平臺(tái)組件33之間的連接部件312，所述Y軸平臺(tái)組件32包括設(shè)置于所述第一伺服平臺(tái)311上并供所述Z軸平臺(tái)組件33并沿前后方向移動(dòng)的第二伺服平臺(tái)321，所述Z軸平臺(tái)組件33包括第三伺服平臺(tái)331以及滑動(dòng)連接于所述第三伺服平臺(tái)331并用于安裝所述CXD影像組件7和所述激光測(cè)量組件8以連同所述CXD影像組件7和所述激光測(cè)量組件8相對(duì)第三伺服平臺(tái)331沿豎直方向移動(dòng)的滑臺(tái)底板332，所述CXD影像組件7和所述激光測(cè)量組件8左右并排安裝于所述滑臺(tái)底板332上并位于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5上方?？梢岳斫獾?，該第一伺服平臺(tái)311沿左右方向設(shè)置于所述機(jī)架21上，第二伺服平臺(tái)321沿前后方向設(shè)置于第一伺服平臺(tái)311上并可相對(duì)于第一伺服平臺(tái)311沿左右方向移動(dòng)，第三伺服平臺(tái)331沿豎直方向設(shè)置于第二伺服平臺(tái)321上，既可相對(duì)于第二伺服平臺(tái)321沿前后方向移動(dòng)，也可與所述第二伺服平臺(tái)321 一起相對(duì)于所述第一伺服平臺(tái)311沿左右方向移動(dòng)，即，安裝于滑臺(tái)底板332上的CXD影像組件7和激光測(cè)量組件8可相對(duì)于第三伺服平臺(tái)331沿豎直方向移動(dòng)，也可與第三伺服平臺(tái)331 —起相對(duì)于第二伺服平臺(tái)321沿前后方向移動(dòng)，也可以與第二、三伺服平臺(tái)一起相對(duì)于第一伺服平臺(tái)311沿左右方向移動(dòng)，便于根據(jù)待測(cè)產(chǎn)品I的位置調(diào)節(jié)CXD影像組件7和激光測(cè)量組件8的位置，從而獲得精確的檢測(cè)結(jié)果?？蛇x地，該第一伺服平臺(tái)311的行程為300mm ;該第二伺服平臺(tái)321的行程為300mm，該第三伺服平臺(tái)331的行程為100mm。Y軸平臺(tái)組件32還包括固定安裝第二伺服平臺(tái)321的第一固定板322以及用于支撐所述第二伺服平臺(tái)321和第一固定板322的支撐板323，該第一固定板322與Z軸平臺(tái)組件33位于第二伺服平臺(tái)321的相對(duì)兩側(cè)，該支撐板323與第二伺服平臺(tái)321位于第一固定板322相對(duì)兩側(cè)；Z軸平臺(tái)組件33還包括位于連接部件312與第三伺服平臺(tái)331之間以固定安裝第三伺服平臺(tái)331的第二固定板333，該第二固定板333在空間位置上與第一伺服平臺(tái)311和第二伺服平臺(tái)321相互垂直。
[0031]請(qǐng)參照?qǐng)D4，更優(yōu)地，所述連接部件312包括安裝于所述第一伺服平臺(tái)311上的第一連接板3121、固定安裝于所述第一連接板3121上方以連接所述第二伺服平臺(tái)321和所述第三伺服平臺(tái)331的第二連接板3122、設(shè)置于所述第二連接板3122上方的第一支撐板以及固定安裝于所述第二連接板3122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)331的第一連接底板3123。通過連接部件312將第二伺服平臺(tái)321可移動(dòng)地安裝于第一伺服平臺(tái)311上以及第三伺服平臺(tái)331可移動(dòng)地安裝于第二伺服平臺(tái)321上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0032]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3和圖4，更優(yōu)地，所述CXD影像組件7包括固定安裝于所述滑臺(tái)底板332上的第一固定底板71、固定安裝于所述第一固定底板71上的相機(jī)調(diào)整架72和光源調(diào)整架73、安裝于所述相機(jī)調(diào)整架72上以獲取待測(cè)產(chǎn)品I輪廓信息的CXD相機(jī)74、安裝于所述光源調(diào)整架73上的CXD光源75以及連接于所述CXD相機(jī)74與所述CXD光源75之間的遠(yuǎn)心鏡頭76，所述光源調(diào)整架73在豎直方向上位于所述相機(jī)調(diào)整架72和所述機(jī)架21之間。CXD影像組件7安裝于滑臺(tái)底板332上可相對(duì)第三伺服平臺(tái)331沿豎直方向移動(dòng)，利用CCD相機(jī)74獲取待測(cè)產(chǎn)品I的精確輪廓信息并提供給工控系統(tǒng)4，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。
[0033]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3和圖4，更優(yōu)地，所述激光測(cè)量組件8包括活動(dòng)安裝于所述滑臺(tái)底板332上的調(diào)節(jié)滑臺(tái)81、固定安裝于所述調(diào)節(jié)滑臺(tái)81上的第二固定底板82、固定安裝于所述第二固定底板82上以檢測(cè)所述待測(cè)產(chǎn)品I表面的間隙和斷差的激光測(cè)距儀83以及安裝于所述第二固定底板82側(cè)邊的保護(hù)罩84。通過激光測(cè)距儀83測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品I表面的間隙值和斷差值，而且該激光測(cè)距儀83通過調(diào)節(jié)滑臺(tái)81可移動(dòng)地安裝于滑臺(tái)底板332上，也就是說，根據(jù)CCD影像組件7所檢測(cè)的待測(cè)產(chǎn)品I輪廓信息，利用激光測(cè)量控制器控制激光測(cè)距儀83相對(duì)滑臺(tái)底板332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83測(cè)量待測(cè)產(chǎn)品I窗口上14個(gè)點(diǎn)的間隙值和斷差值，這些點(diǎn)分布在不同表面上，并將該測(cè)量信息反饋至工控系統(tǒng)4，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，得到待測(cè)產(chǎn)品I表面的間隙值和斷差值。
[0034]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4和圖5，進(jìn)一步地，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5包括固定于所述機(jī)架21上的底板51、固定設(shè)置于所述底板51上并位于所述定位夾具組件6相對(duì)兩側(cè)的第一固定座52和第二固定座53、固定安裝于所述第一固定座52上的馬達(dá)54、由所述馬達(dá)54驅(qū)動(dòng)并連接于所述第一固定座52與第二固定座53之間以帶動(dòng)所述定位夾具組件6轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸55以及固定安裝于所述第二固定座53上并用于探測(cè)所述轉(zhuǎn)軸55轉(zhuǎn)動(dòng)的感應(yīng)片56?？梢岳斫獾兀R達(dá)54工作時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸55轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸55帶動(dòng)定位夾具組件6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使安裝于定位夾具組件6上的待測(cè)產(chǎn)品I轉(zhuǎn)動(dòng)至指定角度以便于對(duì)待測(cè)產(chǎn)品I進(jìn)行檢測(cè)。第一固定座52包括垂直馬達(dá)54的動(dòng)力輸出端方向設(shè)置的前固定板521和后固定板522以及一對(duì)夾設(shè)于前固定板521和后固定板522之間的側(cè)支撐板523,該前固定板521位于馬達(dá)54與定位夾具組件6之間，且該前固定板521、后固定板522和所述側(cè)支撐板523形成容置馬達(dá)54的容置空間，轉(zhuǎn)軸55穿過前固定板521固定連接于馬達(dá)54的動(dòng)力輸出端。
[0035]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6包括固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸55上的第三連接板61、固定安裝于所述第三連接板61上以夾緊所述待測(cè)產(chǎn)品I的夾具部件62、固定安裝于所述夾具部件62與所述第三連接板61之間的第一背光源63以及固定安裝于所述第三連接板61且發(fā)出的光線依次穿過所述第三連接板61和所述夾具部件62以照射至所述夾具部件62上的所述待測(cè)產(chǎn)品I的第二背光源64。可以理解地，在夾具部件62上設(shè)有供第一背光源63和第二背光源64所發(fā)出光線穿過的透射窗621,第一背光源63設(shè)置于第三連接板61上并嵌設(shè)于夾具部件62的透射窗621內(nèi)，第三連接板61設(shè)有供第二背光源64發(fā)出的光線穿過的透光孔611，所述透光孔611與夾具部件62上的透射窗621相互貫通。利用夾具部件62夾具待測(cè)產(chǎn)品1，利用第一背光源63和第二背光源64設(shè)置于第三連接板61上以便于CXD影像組件7識(shí)別待測(cè)產(chǎn)品I輪廓，提高檢測(cè)和測(cè)量精度。[0036]請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D6，所述夾具部件62包括與所述第二背光源64相對(duì)設(shè)置于第三連接板61上的夾具底板622以及可移動(dòng)安裝于所述夾具底板622并具有固定柱6231的拉料部件623，所述夾具底板622設(shè)有與所述固定柱6231配合的滑動(dòng)空間6221、定位所述待測(cè)產(chǎn)品I的定位柱6222以及用于吸附待測(cè)產(chǎn)品I的吸盤部件6223?？梢岳斫獾?，該定位柱6222間隔設(shè)置于夾具底板622的兩相鄰側(cè)邊以定位待測(cè)產(chǎn)品1，吸盤部件6223包括設(shè)置于夾具底板622上的吸盤62231以及將吸盤62231固定于夾具底板622上的鎖緊螺柱62232，采用吸盤62231吸附于待測(cè)產(chǎn)品I上以將待測(cè)產(chǎn)品I固定于夾具底板622上，并通過調(diào)節(jié)固定柱6231在滑動(dòng)空間6221中的位置以將待測(cè)產(chǎn)品I固定安裝于夾具底板622上，可選地，該滑動(dòng)空間6221可以是滑動(dòng)孔或者滑動(dòng)口。使用時(shí)，定位柱6222與固定柱6231分布于待測(cè)產(chǎn)品I的四周以將待測(cè)產(chǎn)品I夾持于夾具底板622上?？蛇x地，拉料部件623的數(shù)量依實(shí)際需求而定，更優(yōu)地，拉料部件623的數(shù)量為2套。
[0037]請(qǐng)參照?qǐng)D6和圖7，所述拉料部件623包括驅(qū)動(dòng)所述固定柱6231沿所述滑動(dòng)空間6221相對(duì)所述夾具底板622滑動(dòng)的夾具氣缸6232、固定安裝于所述第三連接板61上以固定所述夾具氣缸6232的安裝板6233、固定安裝于所述安裝板6233上的滑軌6234、滑動(dòng)連接于所述滑軌6234并設(shè)有所述固定柱6231的滑動(dòng)板6235、穿過所述滑動(dòng)板6235上的通孔(未標(biāo)示)以與所述夾具氣缸6232配合的拉桿6236以及彈性連接于所述拉桿6236與所述滑動(dòng)板6235之間的復(fù)位彈簧(未圖示)。利用夾具氣缸6232驅(qū)動(dòng)固定柱6231在滑動(dòng)空間6221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6231的位置，即調(diào)節(jié)固定柱6231與定位柱6222之間的相對(duì)距離而達(dá)到夾緊待測(cè)產(chǎn)品I的目的，適合不同的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量。利用拉桿6236與夾具氣缸6232配合以使夾具氣缸6232帶動(dòng)滑板沿滑軌6234移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定柱6231沿滑動(dòng)空間6221移動(dòng)。利用復(fù)位彈簧彈性連接于拉桿6236與滑動(dòng)板6235之間以使滑動(dòng)板6235復(fù)位，即使固定柱6231復(fù)位。
[0038]裝載待測(cè)產(chǎn)品I時(shí)，該定位夾具組件6的夾具底板622呈水平狀態(tài)，人工將待測(cè)產(chǎn)品I靠邊放至夾具底板622上并使待測(cè)產(chǎn)品I的抵靠至定位柱6222上，夾具氣缸帶動(dòng)固定柱6231沿滑動(dòng)空間6221移動(dòng)以夾緊待測(cè)產(chǎn)品I ;并利用吸盤62231部件6223將待測(cè)產(chǎn)品I的外觀面可靠地吸附。最后利用三軸平臺(tái)組件3帶動(dòng)CXD影像組件7和激光測(cè)量組件8移動(dòng)至指定位置以及利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)待測(cè)產(chǎn)品I旋轉(zhuǎn)至指定角度，三軸平臺(tái)組件3與馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，利用CCD影像組件7和激光測(cè)量組件8測(cè)量各個(gè)點(diǎn)位的間隙值和斷差值。測(cè)量完畢后，定位夾具組件6連同待測(cè)產(chǎn)品I退回至裝載位置，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5帶動(dòng)定位夾具組件6旋轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)，夾具氣缸帶動(dòng)定位柱6222沿滑動(dòng)空間6221移動(dòng)以釋放待測(cè)產(chǎn)品I以及吸盤62231部件6223釋放對(duì)待測(cè)產(chǎn)品I的吸附作用，將待測(cè)產(chǎn)品I卸載。
[0039]以下以測(cè)量蘋果公司某電子產(chǎn)品上不同表面間的間隙和斷差為例，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)量過程進(jìn)行說明:
[0040]請(qǐng)參照?qǐng)D8，該電子產(chǎn)品I’的窗口表面包括依次拼接的底部表面11、倒角面12、尖端面13、傾斜面14和邊緣表面15，利用本實(shí)用新型提供的測(cè)量設(shè)備測(cè)量各表面之間的間隙和斷差。
[0041]同時(shí)參照?qǐng)D1，在對(duì)電子產(chǎn)品I’測(cè)量過程中，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5帶動(dòng)定位夾具組件6上的電子產(chǎn)品I’旋轉(zhuǎn)至指定角度，同時(shí)，激光測(cè)量組件8和CXD影像組件7在三軸平臺(tái)組件3的帶動(dòng)下對(duì)電子產(chǎn)品I’進(jìn)行檢測(cè)，CCD影像組件7抓取電子產(chǎn)品I’的輪廓信息，并將該輪廓信息發(fā)送至工控系統(tǒng)4中，工控系統(tǒng)4根據(jù)該輪廓信息，由激光測(cè)量控制器驅(qū)動(dòng)激光測(cè)量組件8和由CXD影像組件控制器驅(qū)動(dòng)C⑶影像組件7以對(duì)電子產(chǎn)品I’窗口上的4個(gè)表面的間隙值和斷差值，從而進(jìn)行評(píng)定。檢測(cè)窗口上各表面共14個(gè)點(diǎn)的間隙值和斷差值，這些測(cè)量點(diǎn)分布在底部表面11、倒角面12、尖端面13、傾斜面14和邊緣表面15的不同部位，具體依實(shí)際需求而定。例如，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)位于傾斜面14上時(shí)，利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5帶動(dòng)電子產(chǎn)品I’旋轉(zhuǎn)一定角度直至傾斜面14處于水平位置，即利用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件5帶動(dòng)電子產(chǎn)品I’從底部表面11處于水平位置旋轉(zhuǎn)至底部表面11與水平位置的夾角成48度角的位置，利用(XD相機(jī)74對(duì)傾斜面14垂直拍照，如圖9所示。
[0042]間隙值的范圍依電子產(chǎn)品I’的實(shí)際顏色而不同，例如，對(duì)于白色電子產(chǎn)品1’，間隙值的范圍為0.04±0.025mm;對(duì)于麻雀灰色的電子產(chǎn)品1’，間隙值的范圍為0.05±0.025mm。斷差值的誤差范圍為+0.05?-0.075mm。
[0043]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)品不同表面之間的間隙和斷差，包括機(jī)柜、安裝于所述機(jī)柜上的三軸平臺(tái)組件以及安裝于所述機(jī)柜內(nèi)并用于控制所述三軸平臺(tái)組件運(yùn)動(dòng)的工控系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述三軸平臺(tái)組件并排設(shè)置于所述機(jī)柜上的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件、安裝于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件上以用于夾持所述待測(cè)產(chǎn)品的定位夾具組件、安裝于所述三軸平臺(tái)組件上以抓取所述待測(cè)產(chǎn)品輪廓并識(shí)別所述待測(cè)產(chǎn)品位置的CCD影像組件和用于測(cè)量所述待測(cè)產(chǎn)品不同表面之間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CXD影像組件提供的所述待測(cè)產(chǎn)品位置信息，并包括驅(qū)動(dòng)所述三軸平臺(tái)組件移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)所述CXD影像組件進(jìn)行檢測(cè)的CXD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，所述三軸平臺(tái)組件包括安裝于所述機(jī)柜上并相互垂直設(shè)置的X軸平臺(tái)組件、Y軸平臺(tái)組件和Z軸平臺(tái)組件，所述X軸平臺(tái)組件包括供所述Y軸平臺(tái)組件和所述Z軸平臺(tái)組件沿左右移動(dòng)的第一伺服平臺(tái)以及安裝于所述第一伺服平臺(tái)與所述Y軸平臺(tái)組件和所述Z軸平臺(tái)組件之間的連接部件，所述Y軸平臺(tái)組件包括設(shè)置于所述第一伺服平臺(tái)上并供所述Z軸平臺(tái)組件并沿前后方向移動(dòng)的第二伺服平臺(tái)，所述Z軸平臺(tái)組件包括第三伺服平臺(tái)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)底板上并位于所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件上方。
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一伺服平臺(tái)上的第一連接板、固定安裝于所述第一連接板上方以連接所述第二伺服平臺(tái)和所述第三伺服平臺(tái)的第二連接板、設(shè)置于所述第二連接板上方的第一支撐板以及固 定安裝于所述第二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)品輪廓信息的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)整架和所述機(jī)柜之間。
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)品表面的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1至6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，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)組件包括固定于所述機(jī)柜上的底板、固定設(shè)置于所述底板上并位于所述定位夾具組件相對(duì)兩側(cè)的第一固定座和第二固定座、固定安裝于所述第一固定座上的馬達(dá)、由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并連接于所述第一固定座與第二固定座之間以帶動(dòng)所述定位夾具組件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸以及固定安裝于所述第二固定座上并用于探測(cè)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的感應(yīng)片。
8.如權(quán)利要求7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轉(zhuǎn)軸上的第三連接板、固定安裝于所述第三連接板上以夾緊所述待測(cè)產(chǎn)品的夾具部件、固定安裝于所述夾具部件與所述第三連接板之間的第一背光源以及固定安裝于所述第三連接板且發(fā)出的光線依次穿過所述第三連接板和所述夾具部件以照射至所述夾具部件上的所述待測(cè)產(chǎn)品的第二背光源。
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，所述夾具部件包括與所述第二背光源相對(duì)設(shè)置于所述第三連接板板上的夾具底板以及可移動(dòng)安裝于所述夾具底板并具有固定柱的拉料部件，所述夾具底板設(shè)有與所述固定柱配合的滑動(dòng)空間、定位所述待測(cè)產(chǎn)品的定位柱以及用于吸附所述待測(cè)產(chǎn)品的吸盤部件。
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)所述夾具底板滑動(dòng)的夾具氣缸、固定安裝于所述第三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)】G01B11/14GK203657755SQ201320567537
【公開日】2014年6月18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, 張行, 趙思, 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