一種手機塗層工藝特性檢測設備的製作方法

2023-06-30 13:30:16

本實用新型涉及手機塗層工藝特性的檢測技術領域，更具體的說，特別涉及一種手機塗層工藝特性檢測設備。

背景技術：

在手機領域中，隨著各項技術的發展，對手機產品的品質要求越來越高，塗層工藝的檢測在現代工業連續、大批量自動化生產中起著重要的作用。例如在防水工藝中，塗層工藝的塗層厚度便起到了非常重要的作用。在塗層工藝中，塗層的厚度一般都非常薄，塗層厚度一般都在50um左右，傳統的檢測手段及檢測方法很難實現這種塗層厚度的檢測。光學檢測方法，由於具有不破壞產品表面的結構、可實時檢測等優點成為最為常用的塗層厚度的檢測方法之一。根據光幹涉的原理，塗層與基底面產生不同的反射光，這兩束光會形成幹涉，並產生幹涉條紋，由傳感器接收幹涉條紋，根據幹涉條紋檢測出塗層的厚度。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於針對現有技術存在的技術問題，提供一種手機塗層工藝特性檢測設備，能夠減少檢測時間，提高檢測質量和精度。

為了解決以上提出的問題，本實用新型採用的技術方案為：

一種手機塗層工藝特性檢測設備，包括工控機、XYZ軸運動平臺、光學檢測探頭，其中XYZ軸運動平臺分為XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺；

所述工控機上設置有XYZ軸運動平臺，並控制其進行運動；所述XYZ軸運動平臺的Y軸運動平臺上設置有被檢測產品；XZ軸運動平臺上安裝有光學檢測探頭，用於對被檢測產品上的塗層厚度進行檢測。

所述XZ軸運動平臺上還設置有視覺檢測組件，所述視覺檢測組件包括環形光源，其設置在被檢測產品上方，用於為被檢測產品提供照明。

所述視覺檢測組件還包括相機和鏡頭，兩者同軸設置在環形光源上方，對被檢測產品上的選定區域進行拍照。

所述被檢測產品通過夾具設置在Y軸運動平臺上。

所述XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺分別由伺服電機進行控制。

所述工控機上設置有殼體，所述XYZ軸運動平臺位於所述殼體內；所述殼體上設置有電源按鈕、手動/自動按鈕、復位按鈕、停止按鈕、急停按鈕和啟動按鈕，殼體上還設置有用於顯示設備運行狀態的三色燈；工控機的側面上設置有電源總開關。

所述工控機還連接有顯示器，用於對被檢測產品的檢測情況進行顯示。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：

1、本實用新型中通過XYZ軸運動平臺帶動被檢測產品實現三個運動軸的運動，並通過光學檢測探頭對被檢測產品進行檢測，即可以對被檢測產品塗層的厚度進行自動檢測，其結構簡單，並且安全、準確、可靠，減少傳統方式下對人力和時間的需求，且檢測標準統一、可靠，也減少了由於人為檢測造成的檢測誤差，且能夠很好的提高生產效率和提高檢測精度。

2、本實用新型通過高精度的伺服電機控制3個運動軸的運動，實現被檢測產品塗層的厚度自動檢測的整個流程，從而保證了檢測精度並且提高了檢測效率。

附圖說明

圖1為本實用新型手機塗層工藝特性檢測設備的結構示意圖。

圖2為本實用新型手機塗層工藝特性檢測設備的局部示意圖。

圖3為本實用新型手機塗層工藝特性檢測設備的工作流程圖。

具體實施方式

為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。

參閱圖1所示，本實用新型提供的一種手機塗層工藝特性檢測設備，包括工控機1、XYZ軸運動平臺2、夾具3、光學檢測探頭5和殼體，其中XYZ軸運動平臺2分為XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺。

所述工控機1通過區域網、網際網路或者串口接收外部的控制指令，並通過PCI卡以及串口與XYZ軸運動平臺2進行連接，所述XYZ軸運動平臺2設置在工控機1上並位於殼體內。工控機1可控制XYZ軸運動平臺2在X、Y、Z軸上進行運動，即能夠對XYZ軸運動平臺2的位置進行控制以及查詢檢測設備的狀態。

所述XYZ軸運動平臺2的Y軸運動平臺上安裝有夾具3，夾具3用於放置被檢測產品4。為了安裝方便，通過夾具3安裝被檢測產品4。所述XYZ軸運動平臺2的XZ軸運動平臺上安裝有光學檢測探頭5，用於對被檢測產品4上的塗層厚度進行檢測。

上述中，所述XZ軸運動平臺還設置有視覺檢測組件，所述視覺檢測組件包括相機6、鏡頭7和環形光源8，三者由上至下依次同軸設置，並位於被檢測產品4上方，三者可在X軸方向運動。所述環形光源8用於為被檢測產品4提供照明，所述相機6和鏡頭7用於對被檢測產品4上的選定區域進行拍照。

由於被檢測產品4上的塗層厚度檢測要求非常高，所以選擇了精度非常高的光學檢測探頭5，其根據光幹涉的原理，塗層與基底面產生不同的反射光，這兩束光會形成幹涉，並產生幹涉條紋。本實用新型還通過傳感器(圖中未示)接收光學檢測探頭的幹涉條紋，根據幹涉條紋檢測出塗層的厚度，同時在XYZ軸運動平臺2的配合下對被檢測產品4實現全面的檢測。

上述中，所述XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺分別由伺服電機進行控制，從而實現三個運動軸的運動。

上述中，參閱圖2所示，所述殼體上設置有電源按鈕20、手動/自動按鈕21、復位按鈕22、停止按鈕23、急停按鈕24和啟動按鈕25，殼體上還設置有用於顯示設備運行狀態的三色燈26。工控機1的側面上設置有電源總開關27。

上述中，所述工控機1還連接有顯示器28，用於對被檢測產品4的檢測情況進行顯示。

如附圖3所示，本實用新型的工作過程如下：

(1)進行設備的初始化；

(2)人工將被檢測產品4放置在夾具3上；

(3)通過XYZ軸運動平臺2的Y軸運動平臺將被檢測產品4運動到檢測位，即運動到鏡頭7的正下方；

(4)由環形光源8為被檢測產品4提供照明，由相機6對被檢測產品4的選定區域進行拍照得到圖像，並對所述圖像進行圖像處理，得到被檢測產品4位置的偏差值，根據所述偏差值通過外圍的上位機對12個點位的位置進行補償，從而保證每個被檢測產品4上12個測量位置的一致性；

由於被檢測產品4需要測量塗層厚度的點位有12個，所以需要通過XYZ軸運動平臺2上XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺的共同運動來實現12個點位的示教過程。此外，由於每次上下料都會導致被檢測產品4運動到指定位置後位置有所偏差，導致每個被檢測產品4上的測量點位有所不同，因 此需要進行位置補償。

(5)根據補償後的12個點位，依次對被檢測產品4上的12個點位進行塗層厚度的檢測，即：

被檢測產品4按照預先示教好的12個點位的順序通過XYZ軸運動平臺2上XZ軸運動平臺和Y軸運動平臺的共同運動，將被檢測產品4置於光學檢測探頭5的正下方，由光學檢測探頭5測量每一個點位的塗層厚度值，並通過串口將塗層的厚度值傳送給外圍的上位機。

由於加工圖層的工藝問題，可能導致測量點測出來的塗層厚度值有很大偏差，所以通過掃描兩條直線的方式對測量點周圍的一小塊區域進行厚度測量，根據統計學的原理運用直方圖處理數據的方法計算出該點的準確的塗層厚度值。

(6)被檢測產品4上12個點位均檢測完成後，將夾具3退出到上下料位；

(7)根據上位機顯示的12個點位的厚度值，並根據預先設定好的標準厚度範圍，判斷出12個點位厚度的準確性，從而將良品放入良品盒，將不良品放入不良品盒；

(8)上位機將不良品的具體數據依次統計出來並存檔；

(9)被檢測產品4上塗層厚度檢測完成，重複以上過程，依次完成每個被檢測產品的檢測。

本實用新型通過人工將被檢測產品4放入檢測設備夾具3中，通過伺服電機控制3個運動軸的運動，對被檢測產品4上塗層的厚度進行檢測，最後根據檢測結果對產品進行分揀存放，可以減少傳統方式下對人力和時間的需求，且檢測標準統一、可靠，減少了由於人為檢測造成的檢測誤差，且能夠很好的提高生產效率和提高檢測精度。

本實用新型設備檢測的解析度可達2um，其完全能夠滿足現有的生產質量要求。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。