多穴五轴自动光学检测装置.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202420005983.7(22)申请日 2024.01.03(73)专利权人 征图新视（江苏）科技股份有限公司地址 213000 江苏省常州市武进经济开发区锦华路258-6号(72)发明人 王郑和江镇王岩松虞青张飞凡永东(74)专利代理机构 常州品益专利代理事务所(普通合伙)32401专利代理师 王涵江(51)Int.Cl.G01D 11/00(2006.01)F16M 11/04(2006.01)F16M 11/18(2006.01)G01D 11/30(2006.01)G01B 11/00。

2、(2006.01)G01B 11/26(2006.01)G01N 21/01(2006.01)(54)实用新型名称一种多穴五轴自动光学检测装置(57)摘要本实用新型涉及视觉检测技术领域，尤其是一种多穴五轴自动光学检测装置，包括大理石龙门架、大理石底板、Z轴移栽模块、成像组件以及四轴姿态调整模块；四轴姿态调整模块包括X轴移栽模块、Y轴移栽模块、旋转轴A模块以及多工位旋转轴B模块；X轴移栽模块设置于Y轴移栽模块上，旋转轴A模块和多工位旋转轴B模块设置于X轴移栽模块上；多工位旋转轴B模块包括第二电机，第二电机通过联轴器与一根长轴直连；长轴上同轴串联设置有多个齿轮箱；第二电机直接驱动传动轴旋转，传动轴。

3、带动齿轮箱内的斜齿轮组动作实现空间相错两轴的传动。本实用新型通过斜齿轮传动以及移栽轴布局结合五轴联动技术实现连续、稳定、高精度、快速的检测。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 220508075 U2024.02.20CN 220508075 U1.一种多穴五轴自动光学检测装置，其特征在于：包括大理石龙门架以及大理石底板，所述的大理石龙门架上设置有成像组件自动调焦模块，所述的大理石底板上设置有四轴姿态调整模块；所述的成像组件自动调焦模块包括Z轴移栽模块以及设置在Z轴移栽模块上的成像组件；所述的四轴姿态调整模块包括X轴移栽模块、Y轴移栽模块、旋转轴A模块以及多工位旋转轴B模块；所述的X轴移。

4、栽模块设置于Y轴移栽模块上，所述的旋转轴A模块和多工位旋转轴B模块设置于X轴移栽模块上；所述的多工位旋转轴B模块包括第二电机，所述的第二电机在输出轴的轴线方向上通过联轴器仅与一根长轴直连；所述的长轴为传动轴，所述的传动轴上同轴串联设置有多个齿轮箱；所述的齿轮箱内设置有相互啮合的斜齿轮组，所述的斜齿轮组与传动轴配合连接；所述的第二电机直接驱动传动轴旋转，所述的传动轴带动斜齿轮组动作实现空间相错两轴的传动。2.如权利要求1所述的一种多穴五轴自动光学检测装置，其特征在于：所述的旋转轴A模块包括第一电机、转接板、谐波减速机、支撑板和旋转板；所述的支撑板设置于X轴移栽模块上，支撑板内侧安装谐波减速机，第。

5、一电机通过转接板与谐波减速机输入端连接，旋转板与谐波减速机输出端连接；所述的第一电机的输出端通过转接板以及谐波减速机带动旋转板转动。3.如权利要求2所述的一种多穴五轴自动光学检测装置，其特征在于：所述的支撑板为三角结构，支撑板为两个，所述的第一电机的输出端通过转接板以及谐波减速机仅与其中一个支撑板连接。4.如权利要求1所述的一种多穴五轴自动光学检测装置，其特征在于：所述的斜齿轮组包括螺旋斜齿轮A和螺旋斜齿轮B，所述的螺旋斜齿轮A设置在贯穿的长轴上，所述的螺旋斜齿轮B与螺旋斜齿轮A在垂直方向上啮合，所述的螺旋斜齿轮B与带动产品载具旋转的空心轴连接。5.如权利要求2所述的一种多穴五轴自动光学检测装。

6、置，其特征在于：所述的旋转板与多穴工位安装板相连接，所述的第二电机设置于多穴工位安装板的端部；所述的旋转板旋转时带动多工位旋转轴B模块同步旋转。权利要求书1/1 页2CN 220508075 U2一种多穴五轴自动光学检测装置技术领域0001本实用新型涉及视觉检测技术领域，尤其是一种多穴五轴自动光学检测装置。背景技术0002目前，在视觉检测领域，已有将五轴联动技术与面阵相机相结合，即采用三个直线坐标系和两个旋转坐标系来实现对产品的单点多面的检测，以此来提高检测效率以及降低成本。0003但是，现有的五轴检测装置的检测精度有所欠缺，主要是由旋转轴的传动方式所导致，现有技术主要由电机通过同步带或齿轮箱。

7、驱动水平旋转轴A轴转动，水平旋转轴A轴再通过多个蜗轮蜗杆减速机带动多个空间相错轴同步旋转。0004这种传动方式使得相邻减速机之间需要通过联轴器和短轴连接，不仅安装繁琐，而且相邻产品中心间距的下限高，结构不紧凑，不适合类似耳机这类小产品；并且，空间相错两轴的传动以蜗轮蜗杆减速机实现，这种蜗轮蜗杆传动方式制造成本比较贵，啮合重合度小导致磨损很大，磨损后精度低，正常使用寿命仅几个月，维护成本高；且如果采用同步带，使用久会有粉尘。0005同时，现有装置安装相机组件的龙门和大底板均由钢板搭建，整机重量难克服相机高速运动带来的惯量，容易导致机台抖动；并且，现有五轴检测相机组件由直线模组X轴和直线模组Z轴控。

8、制，直线模组Y轴和两组旋转轴控制产品姿态，驱动相机运动的两轴装在龙门上，因安装位置高会导致机台重心偏高，X轴负载视觉组件快速移动惯量很大，易引起机台的晃动，进而影响了检测精度。实用新型内容0006本实用新型要解决的技术问题是：提供一种多穴五轴自动光学检测装置，通过新的传动方式以及新的移栽轴布局结合五轴联动技术实现连续的、稳定的、高精度、快速的采集出产品除安装面外产品的清晰图像。0007本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多穴五轴自动光学检测装置，包括大理石龙门架以及大理石底板，所述的大理石龙门架上设置有成像组件自动调焦模块，所述的大理石底板上设置有四轴姿态调整模块；0008所述的成。

9、像组件自动调焦模块包括Z轴移栽模块以及设置在Z轴移栽模块上的成像组件；0009所述的四轴姿态调整模块包括X轴移栽模块、Y轴移栽模块、旋转轴A模块以及多工位旋转轴B模块；所述的X轴移栽模块设置于Y轴移栽模块上，所述的旋转轴A模块和多工位旋转轴B模块设置于X轴移栽模块上；0010所述的多工位旋转轴B模块包括第二电机，所述的第二电机在输出轴的轴线方向上通过联轴器仅与一根长轴直连；所述的长轴为传动轴，所述的传动轴上同轴串联设置有多个齿轮箱；所述的齿轮箱内设置有相互啮合的斜齿轮组，所述的斜齿轮组与传动轴配合说明书1/4 页3CN 220508075 U3连接；所述的第二电机直接驱动传动轴旋转，所述的传动。

10、轴带动斜齿轮组动作实现空间相错两轴的传动。0011进一步的说，本实用新型所述的旋转轴A模块包括第一电机、转接板、谐波减速机、支撑板和旋转板；所述的支撑板设置于X轴移栽模块上，支撑板内侧安装谐波减速机，第一电机通过转接板与谐波减速机输入端连接，旋转板与谐波减速机输出端连接；所述的第一电机的输出端通过转接板以及谐波减速机带动旋转板转动。0012再进一步的说，本实用新型所述的支撑板为三角结构，支撑板为两个，所述的第一电机的输出端通过转接板以及谐波减速机仅与其中一个支撑板连接。0013进一步的说，本实用新型所述的斜齿轮组包括螺旋斜齿轮A和螺旋斜齿轮B，所述的螺旋斜齿轮A设置在贯穿的长轴上，所述的螺旋斜。

11、齿轮B与螺旋斜齿轮A在垂直方向上啮合，所述的螺旋斜齿轮B与带动产品载具旋转的空心轴连接。0014进一步的说，本实用新型所述的旋转板与多穴工位安装板相连接，所述的第二电机设置于多穴工位安装板的端部；所述的旋转板旋转时带动多工位旋转轴B模块同步旋转。0015本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，00161、由驱动电机与长轴直连，长轴贯穿串联多个齿轮箱，通过串联齿轮箱实现了空间相错多轴的同步旋转，不仅传动过程直接，减少了间接传动方式，振动小，传动平稳性高，具有高扭矩能力，而且结构紧凑且成本低，噪音小，精度相对高，适合高速旋转环境；00172、通过移栽轴新布局改善了设备快速运行时的机台抖。

12、动问题，采用大理石加工精度更高，重量更重，重心低；不仅保证了高速运行下设备不晃动、平稳；而且提高了设备的检测精度；00183、采用多组工位同时检测，可在短时间内连续检测产品5个面；不仅提高了检测效率，有效的降低设备成本，而且在不同领域和不同产品均有很强的通用性、广泛性和使用价值。附图说明0019图1是本实用新型的结构示意图；0020图2是本实用新型旋转轴A模块以及多工位旋转轴B模块的结构示意图；0021图3是本实用新型斜齿轮组传动结构示意图；0022图中：1、大理石机架；2、成像组件自动调焦模块；3、四轴姿态调整模块；4、多穴工位安装板；002311、大理石龙门架；12、大理石底板；00242。

13、1、Z轴移栽模块；22、成像组件；002531、X轴移栽模块；32、Y轴移栽模块；33、旋转轴A模块；34、多工位旋转轴B模块；0026331、第一电机；332、转接板；333、谐波减速机；334、支撑板；335、旋转板；0027341、第二电机；342、联轴器；343、长轴；344、齿轮箱；345、螺旋斜齿轮A；346、螺旋斜齿轮B。具体实施方式0028现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简说明书2/4 页4CN 220508075 U4化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。0029如图1图3所示的一种多穴五轴自。

14、动光学检测装置，包括大理石机架1、成像组件自动调焦模块2以及四轴姿态调整模块3。0030大理石机架1包括大理石龙门架11以及大理石底板12；采用龙门架、底板用较厚的大理石材质，与一般钢板相比，大理石加工精度更高，重量更重，能有效降低机台整体的重心。0031成像组件自动调焦模块2设置于大理石龙门架11上，成像组件自动调焦模块2包括Z轴移栽模块21以及设置在Z轴移栽模块21上并能进行上下高度调节的成像组件22；成像组件22由面阵相机、镜头、环形光源和同轴光源组成，根据需要选择不同的光源配合拍照。0032大理石底板12上设置有凹槽，所述的四轴姿态调整模块3嵌设于大理石底板上的凹槽内。四轴姿态调整模块。

15、3包括X轴移栽模块31、Y轴移栽模块32、旋转轴A模块33以及多工位旋转轴B模块34；所述的X轴移栽模块31设置于Y轴移栽模块32上，X轴移栽模块31在Y轴移栽模块32上前后移动实现上料、下料；所述的旋转轴A模块33和多工位旋转轴B模块34设置于X轴移栽模块31上，旋转轴A模块33和多工位旋转轴B模块34能够在X轴移栽模块31上进行左右移动，以此来满足成像组件的拍照条件，实现成像时的微调。0033因相机安装较高且需要配合快速检测，因此会产生较大惯量从而导致机台晃动，所以采用相机Z轴和产品四轴（X轴、Y轴、旋转轴A和旋转轴B）实现五轴联动；其中X轴、Y轴、旋转轴A和旋转轴B四轴用来控制产品检测时。

16、的姿态，包括前后移动、左右移动、翻转以及旋转；Z轴仅用来控制相机的高度调整，以此保证物距的稳定，实现产品各区域的定点拍照，最后组合图片集拼成整个产品的成像。0034通过采用一轴（Z轴）与四轴（X轴、Y轴、旋转轴A和旋转轴B）的方式，能降低整个设备的重心，降低因快速运动惯量给设备带来的影响，更适合运动速度要求高的场景，防止机台晃动，进而保证检测精度。0035如图2所示，旋转轴A模块33包括第一电机331、转接板332、谐波减速机333、支撑板334和旋转板335；所述的支撑板334设置于X轴移栽模块31上，支撑板334内侧安装谐波减速机333，第一电机331通过转接板332与谐波减速机333输入。

17、端连接，旋转板335与谐波减速机333输出端连接；所述的第一电机331的输出端通过转接板332以及谐波减速机333带动旋转板335转动。为了增加设备运行时的平稳性，从而保证检测精度，支撑板334为三角结构，支撑板334为两个，所述的第一电机331的输出端通过转接板332以及谐波减速机333仅与其中一个支撑板334连接。旋转板335与多穴工位安装板4相连接，所述的旋转板335旋转时带动多工位旋转轴B模块34同步旋转。0036多工位旋转轴B模块34包括第二电机341，所述的第二电机341设置于多穴工位安装板4的端部；所述的第二电机341通过联轴器342仅与一根长轴343直连；所述的长轴343为传动。

18、轴，所述的传动轴上同轴串联设置有多个齿轮箱344；第二电机341直接驱动传动轴旋转，所述的传动轴带动斜齿轮组动作实现空间相错两轴的传动。0037齿轮箱344内设置有相互啮合的斜齿轮组，所述的斜齿轮组与传动轴配合连接；如图3所示，斜齿轮组包括螺旋斜齿轮A 345和螺旋斜齿轮B 346，所述的螺旋斜齿轮A 345设置在贯穿的长轴343上，径向用键槽定位，轴向通过两侧轴承内圈定位；所述的螺旋斜齿轮B 说明书3/4 页5CN 220508075 U5346与螺旋斜齿轮A 345在垂直方向上啮合，所述的螺旋斜齿轮B 346与带动产品载具旋转的空心轴连接，径向用键槽定位，轴向通过两侧轴承内圈定位；空心轴上。

19、端安装治具组件，下端安装气接头。0038采用一根共用长轴串联多个齿轮箱，并且电机和长轴通过联轴器直连，实现了一根长轴同时驱动多根相错轴持续旋转，相比于现有的蜗轮蜗杆的连接结构，仅需要一根长轴就可以带动所有工位上的产品进行旋转，其中不需要增加额外的联轴器部件实现工位与工位之间的同步，不仅部件少，安装简便，装配累计误差低，而且使得串联结构更紧凑，相邻产品中心间距可以很小，通用性更强，适合大中小产品场合；并且串联齿轮箱输入轴通过联轴器与电机直连，这里没有了传动精度的影响，啮合性能好，重合度大，传动精度更高，传动更平稳，制造成本低，0039如图2所示，本实施例中的多穴为4个检测工位，可同时检测4个手机。

20、中框产品；图2中的两个箭头方向分别是旋转轴A和旋转轴B；根据其他实施例，多穴还可以为2、6、8个工位等等，检测产品也可以为其他类似产品。0040检测步骤如下：0041步骤1、上料：产品四轴（X轴/Y轴/旋转轴A/旋转轴B）使治具水平，产品正面朝上在上料位完成上料；0042步骤2、正面检测：相机Z轴高度不变，X轴、Y轴移动产品定拍正面各区域；0043步骤3、侧面区域检测：产品的旋转轴A顺时针90度，产品长侧面与相机中心保持90度，在产品X轴、旋转轴B（共4个）以及相机Z轴的联动下，依次完成产品侧面及R角的检测；0044步骤4、侧面倒角检测：产品的旋转轴A逆时针45度，按步骤3检测方式检测；0045步骤5、下料：产品四轴移至大理石底板另一边下料位下料。0046以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。说明书4/4 页6CN 220508075 U6图 1说明书附图1/2 页7CN 220508075 U7图 2图 3说明书附图2/2 页8CN 220508075 U8。