[發(fā)明專利]弧面型零件外表面缺陷檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410705593.1
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104458761A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙嚴(yán);姚毅;鄒美芳;劉朝朋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京凌云光技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電光學(xué)器件檢測領(lǐng)域，具體涉及一種弧面型零件外表面缺陷檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有市面上很多使用設(shè)備，如手持終端中的手機(jī)、條碼數(shù)據(jù)采集器、PDA(Personal?Digital?Assistant，個(gè)人數(shù)字助理)等，為了美觀和握持時(shí)的舒適感，外殼的邊角均會(huì)設(shè)計(jì)成弧面型。

在工業(yè)生產(chǎn)中，對零件表面質(zhì)量的檢測是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。上述手持終端殼體在被傳送裝置傳送的過程中或產(chǎn)品裝配過程中，殼體的外表面會(huì)存在被劃傷或沾染灰塵、油污等狀況，因此當(dāng)外殼與其他部件裝配為成品后，需要對成品的殼體的外表面進(jìn)行檢測，以將殼體外表面上存在劃痕的成品進(jìn)行剔揀。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于使用設(shè)備中外殼的邊角為弧面，采用傳統(tǒng)的架設(shè)相機(jī)鏡頭對弧面進(jìn)行采圖時(shí)，由于相機(jī)的對焦面為平面，且景深有限，無論在哪個(gè)角度對弧面進(jìn)行采圖，相機(jī)均無法將弧面中的所有點(diǎn)成像在同一對焦面上，因此通過相機(jī)拍攝的弧面的圖像，只有處于對焦面內(nèi)的部分清晰，而對焦面以外的部分不清晰。若采集到的圖像不清晰，較淺劃痕就不易被識別，從而造成漏檢。為了避免由于采集的圖像不清晰而將造成漏檢，對弧面的采圖方法通常為：將弧面分為設(shè)定個(gè)數(shù)的子部分，在確定每個(gè)子部分的最佳拍攝角度后進(jìn)行拍攝并得到每個(gè)子部分的圖像。該方法存在兩個(gè)問題：1、將弧面劃分的子部分越多，由于拍攝區(qū)域趨于平面，相機(jī)拍攝圖像的精度會(huì)越高，但一個(gè)完整的弧面圖像采集時(shí)間耗時(shí)較長；2、將弧面劃分的子部分較少，耗時(shí)短，但由于弧面每個(gè)子部分的外表面依然為弧面，弧面的成像依然存在精度不高的缺點(diǎn)，漏檢率依然較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種采集弧面圖像耗時(shí)短、弧面的成像精度高且漏檢率低的弧面型零件外表面缺陷檢測裝置及方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種弧面型零件外表面缺陷檢測裝置，包括：

安裝座，用于固定弧面型零件；

移動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述安裝座外圍設(shè)定距離處，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)軌和支撐座，所述導(dǎo)軌的軌跡與所述弧面型零件的周向輪廓相同，所述支撐座在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；

光源、半反半透鏡和線性掃描裝置，均設(shè)置于所述支撐座上；所述線性掃描裝置的掃描頭正對所述弧面型零件外表面，且掃描區(qū)域的寬度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述掃描區(qū)域的中心與所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源的出射光的方向與所述掃描頭的光軸垂直；所述半反半透鏡設(shè)置于所述出射光與所述光軸相交的位置，與所述光軸之間的夾角為45度，所述半反半透鏡的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述線性掃描裝置，所述出射光經(jīng)所述半反半透鏡反射到所述弧面型零件外表面的面積大于或等于所述掃描區(qū)域。

其中，所述弧面型零件的周向輪廓為圓形、圓弧形、由兩條弧線和兩條直線組成的扇形或波浪線圍成的封閉圖形。

根據(jù)本發(fā)明在另一方面，還提供了一種弧面型零件外表面缺陷檢測裝置，包括：

安裝座，用于固定弧面型零件；

轉(zhuǎn)盤，設(shè)置于所述安裝座的下方且軸心與所述安裝座的中心垂線重合，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

光源、半反半透鏡和線性掃描裝置，均設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤上；所述線性掃描裝置的掃描頭正對所述弧面型零件外表面，且掃描區(qū)域的寬度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述掃描區(qū)域的中心與所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源的出射光的方向與所述掃描頭的光軸垂直；所述半反半透鏡設(shè)置于所述出射光與所述光軸相交的位置，與所述光軸之間的夾角為45度，所述半反半透鏡的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述線性掃描裝置，所述出射光經(jīng)所述半反半透鏡反射到所述弧面型零件外表面的面積大于或等于所述掃描區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)盤上還設(shè)有配重塊，所述配重塊的中心與所述線性掃描裝置的中心關(guān)于所述轉(zhuǎn)盤的圓心對稱。

其中，所述弧面型零件的周向輪廓為圓形或圓弧形。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，還提供了一種弧面型零件外表面缺陷檢測裝置，包括：

安裝座，其上表面固定弧面型零件，所述安裝座與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)；

支撐座，固定設(shè)置于所述安裝座外圍設(shè)定距離處；