专利名称：一种vcm磁钢视觉检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种VCM磁钢视觉检测系统。
背景技术：
VCM (Voice Circuit Motor音圈电机)磁钢片是计算机中驱动硬盘驱动器 HDD(HardDisk Drive硬盘驱动器)读写磁头移动的"音圈电机"中的永磁体磁钢片，其质量 是保证计算机硬盘驱动器生产的重要条件。随着计算机技术及硬件的不断进步，对VCM产 品的质量要求越来越高。除了严格的材质、加工工艺、物理化学特性以外，尺寸精度已成为 必不可少的技术指标，对VCM磁钢片轮廓尺寸进行实时检测是非常重要的。传统的检测方 法主要有最大最小模板法、光学投影法或三坐标测量法。最大、最小模板法是目前国内许多 企业常用的一种全检方法，它是根据零件设计尺寸制作最大最小形状模板进行人工检测， 不能适应现代工业高速发展的要求；光学投影法是将VCM磁钢片放大后依靠人眼通过影屏 进行瞄准测量，存在主观误差大，检测速度慢的缺点；三坐标测量法是用三坐标测量仪进行 非接触式测量的方法，测量精度较高，但也存在检测速度慢，信息量少的缺点。光学投影法 和三坐标测量法只能用作抽检。因此开发VCM磁钢专用视觉检测系统显得非常迫切和现 实。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种专用于VCM磁钢 检测、测量精度高、检测速度快的VCM磁钢视觉检测系统。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该VCM磁钢视觉检测系统其 特征在于包括 机械检测装置，包括由底板、X轴滑台、Y轴滑台、精密平移台组成的用于放置被测 VCM磁钢片的工作台，与工作台连接的用于输送待测VCM磁钢片的送料装置、与工作台连接 的用于分类合格VCM磁钢片和不合格VCM磁钢片的分拣装置； 图像采集卡，用于采集被测VCM磁钢片的图像； 光学系统单元，用于对被测VCM磁钢片进行照明，并使被测VCM磁钢片准确成像在 图像采集卡的CMOS传感器上； 图像处理单元，将图像采集卡采集到的被测VCM磁钢片的图像进行分析处理，生
成被测VCM磁钢片轮廓曲线，并判断出被测VCM磁钢片是否为合格产品； 电控单元，与图像处理单元和机械检测装置相连，控制送料装置的运动，并根据图
像处理系统的输出结果，控制分拣装置的运动。 作为改进，所述光学系统单元包括成像装置和照明装置，所述成像装置包括物镜、
光阑和CMOS传感器，其中光阑设置在物镜的像方焦平面处，所述物镜选用焦距为^7、相
少+ /对孔径为一^、视场角为2g—lLy ,《 >、分辨率为~/的物镜，其中，y'为CM0S的光敏 面尺寸，y为被测VCM磁钢片线视场，s '为CMOS的像素尺寸，1为被测VCM磁钢片与物镜
之间的距离，r为物镜与cMos传感器的敏感面之间的距离，a为光的波长。 所述照明装置包括设置在被测VCM磁钢片底部的背光源和设置在被测VCM磁钢片 上方的照明光源。 所述背光源采用的由工作电压为12V的红色LED组成的45mmX80mm方形阵列背 光源；所述照明光源采用由工作电压为12V的红色LED组成的96mmX96mm矩形照明光源。 与现有技术相比，本实用新型的优点在于集成了机械检测装置、图像采集卡、光 学系统单元、图像处理单元和电控单元，专为VCM磁钢视觉检测系统设计，测量精度高，检 测速度快。

图1为本实用新型实施例的结构示意图； 图2为本实用新型实施例中成像装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 如图1所示的VCM磁钢视觉检测系统，主要由机械检测装置、图像采集卡、光学系 统单元、图像处理单元和电控单元组成。 机械检测装置，包括由底板、X轴滑台、Y轴滑台、精密平移台组成的用于放置被测 VCM磁钢片的工作台，与工作台连接的用于输送待测VCM磁钢片的送料装置、与工作台连接 的用于分类合格VCM磁钢片和不合格VCM磁钢片的分拣装置；机械检测装置的结构采用申 请人在《基于单片机控制的VCM磁钢自动检测设备的研制》和《VCM磁钢快速智能视觉检测 设备的设计研究》中公开的结构。 待测VCM磁钢片被送料装置依次送往工作台上接受检测，检测完毕以后，通过分 拣装置将合格VCM磁钢片和不合格VCM磁钢片分开。 图像采集卡用于采集被测VCM磁钢片的图像，本实施例采用常规的图像采集卡。 光学系统单元，用于对被测VCM磁钢片进行照明，并使被测VCM磁钢片准确成像在 图像采集卡的CMOS传感器上；本实施例中，光学系统单元包括成像装置和照明装置，其中 成像装置包括物镜311、光阑312和CMOS传感器，参见图2所示，其中光阑设置在物镜的像
方焦平面处，所述物镜选用焦距f'为^T、相对孔径为^、视场角为2^1^12^、
分辨率为，的物镜，其中，y'为CMOS的光敏面尺寸，y为被测VCM磁钢片线视场，S'
为CMOS的像素尺寸，1为被测VCM磁钢片与物镜之间的距离，1'为物镜与CMOS传感器 的敏感面之间的距离，A为光的波长；照明装置包括设置在被测VCM磁钢片底部的背光 源和设置在被测VCM磁钢片上方的照明光源，背光源采用的由工作电压为12V的红色LED 组成的45mmX80mm方形阵列背光源；照明光源采用由工作电压为12V的红色LED组成的96mm X 96mm矩形照明光源。 上述成像装置和照明装置专为VCM磁钢视觉检测系统设计，可以使被测VCM磁钢 片的测量精度提高、减小畸变；采用红色LED组成方形阵列背光源和矩形照明光源，可以减 少杂散光的影响，达到较好的照明效果。 图像处理单元，将图像采集卡采集到的被测VCM磁钢片的图像进行分析处理，生 成被测VCM磁钢片轮廓曲线，并判断出被测VCM磁钢片是否为合格产品；本实施例中，图像 处理单元基于PC机构架，内集成图像轮廓曲线拟合算法的软件程序及是否为合格产品的 判断处理软件程序； 电控单元，与图像处理单元和机械检测装置相连，控制送料装置的运动，并根据图 像处理系统的输出结果，控制分拣装置的运动；本实施例中，电控单元基于单片机微处理器 构架，具体结构采用申请人在《基于单片机控制的VCM磁钢自动检测设备的研制》和《VCM磁 钢快速智能视觉检测设备的设计研究》中公开的结构。
权利要求一种VCM磁钢视觉检测系统，其特征在于包括机械检测装置(1)，包括由底板、X轴滑台、Y轴滑台、精密平移台组成的用于放置被测VCM磁钢片的工作台，与工作台连接的用于输送待测VCM磁钢片的送料装置、与工作台连接的用于分类合格VCM磁钢片和不合格VCM磁钢片的分拣装置；图像采集卡(2)，用于采集被测VCM磁钢片的图像；光学系统单元，用于对被测VCM磁钢片进行照明，并使被测VCM磁钢片准确成像在图像采集卡的CMOS传感器上；图像处理单元(4)，将图像采集卡采集到的被测VCM磁钢片的图像进行分析处理，生成被测VCM磁钢片轮廓曲线，并判断出被测VCM磁钢片是否为合格产品；电控单元(5)，与图像处理单元和机械检测装置相连，控制送料装置的运动，并根据图像处理系统的输出结果，控制分拣装置的运动。
2. 根据权利要求1所述的VCM磁钢视觉检测系统，其特征在于所述光学系统单元包 括成像装置(31)和照明装置，所述成像装置(31)包括物镜(311)、光阑(312)和CM0S传感器，其中光阑设置在物镜的像方焦平面处，所述物镜选用焦距为^^、相对孔径为^、少+ y "3视场角为2&_1 (7)"、分辨率为^的物镜，其中，y'为CMOS的光敏面尺寸，y为被测VCM磁钢片线视场，S '为CMOS的像素尺寸，1为被测VCM磁钢片与物镜之间的距离，1' 为物镜与CMOS传感器的敏感面之间的距离，A为光的波长。
3. 根据权利要求2所述的VCM磁钢视觉检测系统，其特征在于所述照明装置包括设 置在被测VCM磁钢片底部的背光源(32)和设置在被测VCM磁钢片上方的照明光源(33)。
4. 根据权利要求3所述的VCM磁钢视觉检测系统，其特征在于所述背光源(32)采用 的由工作电压为12V的红色LED组成的45mmX80mm方形阵列背光源；所述照明光源(33) 采用由工作电压为12V的红色LED组成的96mmX96mm矩形照明光源。
专利摘要本实用新型涉及一种VCM磁钢视觉检测系统，其特征在于包括机械检测装置(1)、用于采集被测VCM磁钢片图像的图像采集卡(2)、光学系统单元、图像处理单元(4)和电控单元(5)，其中，机械检测装置(1)包括由底板、X轴滑台、Y轴滑台、精密平移台组成的用于放置被测VCM磁钢片的工作台，与工作台连接的用于输送待测VCM磁钢片的送料装置、与工作台连接的用于分类合格VCM磁钢片和不合格VCM磁钢片的分拣装置；电控单元(5)与图像处理单元和机械检测装置相连，控制送料装置的运动，并根据图像处理系统的输出结果，控制分拣装置的运动；与现有技术相比，本实用新型的优点在于专为VCM磁钢视觉检测系统设计，测量精度高，检测速度快。
文档编号G01B11/24GK201522265SQ20092019874
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者何润琴, 张舜德, 戴积峰, 李延芳 申请人:宁波大红鹰学院