视觉检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学检测装置技术领域，具体地，涉及一种视觉检测装置。


背景技术：

2.视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过图像采集装置将被摄取目标转换成图像信号，传输给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。视觉检测在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。
3.目前，视觉检测装置已经广泛用于半导体芯片的缺陷检测。市场上的视觉检测装置是利用机械手将半导体芯片置于平台上，然后通过图像采集装置对其进行图像采集，以获得半导体芯片的图像信息。
4.但在上述方案中，需要机械手将半导体芯片抓取到平台上，并在图像采集后再次对半导体芯片进行抓取，以进行后续操作。过程繁琐，检测效率低，多次的抓取容易导致半导体芯片损坏。并且，半导体芯片在平台上时其位置很难得到固定，影响检测效果。


技术实现要素：

5.为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种视觉检测装置。该视觉检测装置包括相对设置的抓取机构和图像采集机构，抓取机构包括用于抓取待测件的多个抓取件，视觉检测装置还包括设置在抓取机构和图像采集机构之间的背光机构，背光机构上设有可供多个抓取件穿过的多个通孔，以使多个抓取件穿过通孔后抓取待测件供图像采集机构采集图像。
6.示例性地，背光机构包括背光板，多个通孔设于背光板上。
7.示例性地，背光板为半透光的单色板，背光机构还包括发光件，发光件用于在图像采集机构采集图像时照亮背光板。
8.示例性地，发光件位于背光板背离图像采集机构的一侧。
9.示例性地，发光件为两个，对称设于抓取机构的两侧。
10.示例性地，背光板包括荧光板、非透光板和匀光板中的一种或多种。
11.示例性地，沿着图像采集机构的光轴，待测件在背光机构上的投影覆盖多个通孔。
12.示例性地，还包括支架，抓取机构可移动地设于支架上，以使多个抓取件穿过多个通孔。
13.示例性地，支架包括在背光板的两侧相对设置的第一夹持槽和第二夹持槽，背光板的两侧分别可滑动的插设于第一夹持槽和第二夹持槽内。
14.示例性地，多个抓取件中的每个包括真空吸嘴。
15.示例性地，图像采集机构包括二维相机或三维相机。
16.示例性地，图像采集机构位于背光机构的下方。
17.示例性地，多个通孔与多个抓取件一一对应。
18.本方案中的视觉检测装置设置有抓取件，可以对待测件进行抓取并进行图像采集，保证待测件位置的稳定，进而保证检测效果的稳定。在检测过程中，抓取件抓取待测件的同时由图像采集机构进行图像采集，完成图像采集后，抓取件可以直接将待测件移至下一操作位置进行后续操作。抓取次数更少，可以更好地保证待测件不受损坏，过程更简单，检测效率更高。背光机构上设置可供多个抓取件穿过的通孔，使抓取件在穿过通孔后对待测件进行抓取。这样，通过对通孔和抓取件的合理设置，可以更好地保证在采集的图像中，仅有背光机构和待测件，减少采集的图像中的干扰性的背景，使待测件与背光机构可以更好地区别开，进一步保证检测效果。
19.在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不是限定要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不是限定试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
20.以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
附图说明
21.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
22.图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的视觉检测装置的立体图；
23.图2为根据本实用新型的一个示例性实施例的背光机构、支架和抓取机构的立体图；
24.图3为图2中所示的背光机构、支架和抓取机构的主视图；
25.图4为图2中所示的背光机构、支架和抓取机构的左视图；
26.图5为根据本实用新型的一个示例性实施例的背光机构和支架的立体图；
27.图6为根据本实用新型的一个示例性实施例的背光板的立体图；以及
28.图7为根据本实用新型的一个示例性实施例的支架的立体图。
29.其中，上述附图包括以下附图标记：
30.100、抓取机构；110、抓取件；111、真空吸嘴；200、图像采集机构；300、背光机构；310、背光板；320、通孔；330、发光件；400、支架；410、第一夹持槽；420、第二夹持槽。
具体实施方式
31.在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本实用新型的优选实施例，本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。
32.为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
33.本实用新型的实施例提供了一种视觉检测装置。该视觉检测装置可以应用在任何
需要对产品进行视觉检测的系统中。参照图1，该视觉检测装置包括相对设置的抓取机构100和图像采集机构200。具体地，抓取机构100和图像采集机构200的位置可如图1中呈上下相对设置的。在未示出的实施例中，抓取机构和图像采集机构还可以左右相对设置。或者，抓取机构和图像采集机构可以以预设角度倾斜设置，使图像采集机构可以采集到抓取机构抓取的待测件的图像即可，此处不做过多限定。示例性地，图像采集机构200可以包括二维相机或三维相机。通过二维相机或三位相机对待测件进行拍摄，获取待测件的信息，以便于进行视觉检测。当然，图像采集机构也可以为任何其他现有或者未来开发的图像采集装置。抓取机构100可以包括用于抓取待测件的多个抓取件110。具体地，抓取件110的数量可以为任意。多个抓取件110的排列方式可以根据实际使用需求设置。可以是每个抓取件110分别对应一个待测件，也可使多个抓取件110对应一个待测件。示例性地，多个抓取件110中的每个可以包括真空吸嘴111，如图2-4所示。真空吸嘴111可以与真空泵连通，真空泵工作时可以在真空吸嘴111处产生负压，从而将待测件吸附在真空吸嘴上。采用真空吸嘴111来吸附待测件可以避免磕碰或者刮擦待测件，避免损坏待测件。而且操作比较方便，只需要移动到待测件的附件通过开启和关闭真空泵就可以抓取和释放待测件。
34.视觉检测装置还可以包括设置在抓取机构100和图像采集机构200之间的背光机构300。背光机构300上设有可供多个抓取件110穿过的多个通孔320，以使多个抓取件110穿过通孔320后抓取待测件供图像采集机构200采集图像。可选地，在每次检测完成后，抓取件110都可以完全退出通孔320，然后在下一次检测时再穿过通孔320抓取待测件。但是，可选地，对于同一批次且依次经由图像采集机构200采集图像的产品而言，这些产品大体上具有类似的规格和尺寸，在此情况下，抓取件110每次完成抓取后可以不完全退出通孔320，例如在图1所示的摆放方位下，抓取件110可以仅向上移动一小段距离，而没有完全移动到背光机构300的上方，只要在下方留出足够的空间供更换待测件之用即可。当然，可选地，也可以抓取件110始终处于操作位置，对于采用真空吸嘴111的抓取件而言，操作位置包括吸附位置和释放位置，当然，吸附位置和释放位置可以为相同的位置；也可以为不同的位置。替代地，图像采集机构200在每次更换待测件时让位。或者可选地，抓取机构100和图像采集机构200之间已经留有足够的空间来更换待测件。因此，上文提到的“多个抓取件110穿过通孔320后抓取待测件供图像采集机构200采集图像”并非是指每次采集图像都需要依次完成上述穿过通孔320、抓取待测件和采集图像三个动作，其意思是在每次图像采集机构200采集图像时，抓取件110都是已经穿过通孔320的。通孔320设置的目的在于，使穿过通孔320的抓取件110去抓取待测件，图像采集机构200采集正在被抓取着的待测件。这样，在每次图像采集时，待测件都位于图像采集机构200与背光机构300之间。这样，通过对通孔320和抓取件110的合理设置，例如将通孔320的形状与尺寸设置为与抓取件110相适配，或者将通孔320的尺寸设置得比待测件小，可以保证在采集的图像中，仅有背光机构300和待测件，减少采集的图像中的干扰性的背景，比如拍摄的将通孔320与待测件投影至水平面后两者之间的间隙的背景等，使待测件与背光机构300可以更好地区别开，进一步保证检测效果。
35.此外，由于在检测过程中，抓取件110抓取待测件，图像采集机构200对抓取件110抓取着的待测件进行图像采集，完成图像采集后，抓取件110可以直接将待测件移至下一操作位置进行后续操作。抓取次数更少，可以更好地保证待测件不受损坏，过程更简单，检测效率更高。本方案中的视觉检测装置，通过设置抓取件110，可以对待测件进行抓取并进行
图像采集，保证待测件位置的稳定，进而保证检测效果的稳定。抓取以及图像采集的过程更简单，检测效率更高。
36.示例性地，参照图1和2，多个通孔320可以与多个抓取件110一一对应。这样，可以通过对通孔320和抓取件110大小的设置，更有效地减小通孔320和抓取件110之间的缝隙，减少该缝隙在采集的图像造成的具有干扰性的背景，保证检测效果。或者，在未示出的实施例中，多个通孔和多个抓取件的对应方式也可以是每个通孔中穿过若干个抓取件。
37.示例性地，参照图5，背光机构300可以包括背光板310，多个通孔320可以设于背光板310上。具体地，背光板310可以为矩形或者其他任意规则或不规则的形状。背光板310的设置可以更好地起到背光作用，使采集到的图像中，待测件与背光板310之间的差别更明显，例如颜色、亮度的差别，将待测件与背光板310更好地区别开，保证检测效果。
38.示例性地，参照图1-5，背光板310可以为半透光的单色板。背光机构300还包括发光件330，发光件330用于在图像采集机构200采集图像时照亮背光板310。这样，背光板310在发光件的照射下，背光板310的亮度提升，进一步与待测件区别开。并且，亮度较高的背光板310在图像采集过程中还可以起到一定的对待测件的补光作用，提升图片采集的质量，进而提升检测效果。在未示出的是实施例中，背光板可以为不透光材质，保证在采集的图像中背光板可以与待测件区别开即可。
39.示例性地，参照图1，发光件330可以位于背光板310背离图像采集机构200的一侧。这样，发光件330的光照射到背光板310上，并且由于背光板310的遮挡，避免过多的光照射到待测件上，使背光板310与待测件更好地区别开。在未示出的实施例中，发光件可以设置于背光板和图像采集装置中间。或者，发光件可以设置于背光板内，可以透过半透明的背光板将背光板照亮。
40.示例性地，结合参照图2-4，发光件330可以为两个，对称设于抓取机构100的两侧。这样，位于抓取机构100两侧的发光件330可以分别照亮部分背光板310，使背光板310相对于抓取机构100的左右两侧的亮度更均匀，保证背光板310均匀的背光效果，进而保证视觉检测装置的检测效果。或者，发光件的数量可以为任意，设置于抓取机构的一侧，保证其可以照亮背光板即可。此外，将发光件330设置在抓取机构100的一侧，可以避免与抓取机构100的移动产生干涉。
41.示例性地，背光板310可以包括荧光板、非透光板和匀光板中的一种或多种。这样，可以保证在采集的图像中，背光板310与待测件可以区别开，保证检测效果。其中，荧光板自身发出的荧光，可以在采集的图像中使背光板310与待测件区别开。非透光板本身可以与待测件的颜色不同，以在采集的图像中与待测件区别开。匀光板可以将照射到匀光板上的光线均匀的布满板面，使背光板各处的亮度更均匀，在采集的图像中可以更好的与待测件区别开，保证检测效果。
42.示例性地，结合参照图1和2，沿着图像采集机构200的光轴，待测件(图中未示出)在背光机构300上的投影可以覆盖多个通孔320。可以这样理解，沿着图像采集机构200的光轴的方向，待测件位于背光机构300和图像采集机构200之间。待测件在背光机构300上的投影可以覆盖多个通孔320，可以保证在采集到的图像中，只有待测件和背光机构300。避免由于通孔320过大，导致视觉检测装置的部分结构通过通孔320与待测件之间的间隙被采集到采集图像中的情况发生，减少可以造成干扰的背景，保证检测效果。示例性地，当每个抓取
件110抓取一个待测件时，每个待测件都可以比对应的通孔320大些。理想地，通孔320可以足够小，只要抓取件110能够穿过对应的通孔即可。
43.示例性地，参照图1-4，视觉检测装置还可以包括支架400，抓取机构100可移动地设于支架上400，以使多个抓取件110穿过多个通孔320。需要说明的是，图中仅示出的支架400的部分结构，支架400的具体结构可以根据使用需求的不同而设置。支架400的设置可以为抓取件110提供更稳定的支撑，保证抓取件110的稳固。这样，由抓取件110抓取的待测件在检测过程中位置更稳定，保证图像采集质量，进而保证检测效果。
44.示例性地，结合参照图6和7，支架400可以包括在背光板310的两侧相对设置的第一夹持槽410和第二夹持槽420。背光板310的两侧分别可滑动的插设于第一夹持槽410和第二夹持槽420内。这样，通过将背光板310的两侧分别插入第一夹持槽410和第二夹持槽420，即可完成背光板310的安装，过程简单方便。并且，在实际使用过程中，为配合不同尺寸的待测件，抓取机构100的多个抓取件110之间的间距会不同。此时可能需要更换相应的背光板310，这种可滑动的插接方式更便于背光板310的更换，更具有实用性。
45.示例性地，参照图1，图像采集机构200可以位于背光机构300的下方。这样，由下往上采集的图像中，保证在采集的图像中仅有背光机构300和待测件，减少图像中的具有干扰性的背景，保证检测效果。或者，图像采集机构可以在背光机构的上方，抓取机构位于背光机构背离图像采集装置的一侧。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
47.为了便于描述，在这里可以使用区域相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是，区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。
48.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。
49.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
50.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。