[發明專利]手機外殼側邊表面缺陷數字化定量檢測系統

在審

• 申請號: 201710696197.0
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107449782A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 楊甬英;曹頻
• 申請（專利權）人: 杭州晶耐科光電技術有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 葉志堅

技術領域

本發明屬于機器視覺檢測領域，涉及一種手機外殼側邊表面缺陷數字化定量檢測系統。

背景技術

在當前這個信息時代，手機正在對人類社會的發展產生不可估量的影響，在日常工作和民眾生活中的使用非常廣泛。在對手機外殼的檢測中，如發現其側邊表面存在碰壓傷、劃傷、白點、異色等缺陷，將大大影響該產品的質量指標及美觀度，因此有必要對手機外殼側邊表面的缺陷進行數字化定量在線檢測，以適應工業生產中的流水線作業，對于提高產品的質量，實現企業的轉型升級非常重要。

圓弧表面不同于普通平面缺陷的檢測，由于表面的復雜彎曲以及反光等因素，導致其表面缺陷更難以檢測。傳統的針對手機外殼表面缺陷的檢測方法主要是目視法，工人將手機外殼置于強光照射下，利用目視法觀察手機外殼表面缺陷產生的散射光判斷缺陷的種類、尺寸、以及缺陷是否屬于可接受范圍內。目視法受所檢測人員的熟練程度影響較大，主觀性較強，而且長期的檢測會造成人眼疲勞甚至損傷，也會造成缺陷的誤判及漏檢。同時目視法檢測速度較慢，漏檢率較高，可靠性差，沒有辦法實現整個生產流程的流水線檢測。還需要招聘大批的工人并需要培訓，勞動成本高，有背于國家將勞動密集型產業向科技創新型發展的國策。所以目前各生產手機外殼供應商迫切需要一種手機外殼側邊表面缺陷數字化定量檢測系統，實現企業的轉型升級。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種手機外殼側邊表面缺陷數字化定量檢測系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明包括運動控制部分、掃描成像部分和數字化定量檢測部分；運動控制部分用于將手機外殼傳送至掃描成像部分進行掃描；掃描成像部分用于獲取待檢測手機外殼側邊的清晰圖像；數字化定量檢測部分用于對獲取的清晰圖像進行定量檢測，從而檢測出待檢測手機外殼側邊的缺陷。

所述的運動控制部分包含Y向導軌、X向導軌、轉動馬達和夾持機構；其中X向導軌可沿X方向平動，Y向導軌可沿Y方向平動，固定在X向導軌上的轉動馬達實現繞Z軸的轉動；轉動馬達上固定有夾持機構，待檢測手機外殼夾持在夾持機構上。

所述的夾持機構包括固定底板、微型氣缸夾持架、微型氣缸、彈簧、手機夾持塊。其中固定底板固定在轉動馬達頂部，固定底板上剛性固定有微型氣缸夾持架、彈簧固定座與夾持塊固定底座；微型氣缸夾持固定在微型氣缸夾持架上；彈簧固定座設置在微型氣缸夾持架的兩側；兩根彈簧的一端分別與彈簧固定座相連接，另一端固定在手機夾持塊；手機夾持塊與夾持塊底座通過連接軸相連接，且該連接軸與夾持塊底座相對活動，能夠沿微型氣缸方向來回擺動；

在夾持機構夾持待檢測手機外殼前，首先同時驅動兩側的微型氣缸使其活塞桿頂端頂住手機夾持塊，手機夾持塊受到活塞桿的外力，同時受到彈簧的預緊力，在這兩個外力作用下，彈簧會在氣缸行程范圍內進行微小平動；然后將待檢測手機外殼放置在手機夾持塊上，再驅動微型氣缸使其活塞桿回收，在彈簧的作用下，兩片夾持塊同時向外側張開，并頂住待檢測手機外殼內側，進而實現夾緊動作。

所述的掃描成像部分包括一套或多套成像設備，每套成像設備包括三個不同角度的成像單元Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，每個成像單元均包括一個搭配遠心鏡頭的線陣相機和與其相連接的漫反射光源，且搭配的遠心鏡頭的線陣相機置于漫反射光源后方；水平方向成像的成像單元Ⅰ搭配的遠心鏡頭的線陣相機和漫反射光源保持水平同軸；成像單元Ⅱ和Ⅲ搭配的遠心鏡頭的線陣相機和漫反射光源所在的軸與水平面所成角度分別為α和β，即成像單元Ⅱ和Ⅲ分別以仰角和俯角對待檢測手機外殼側邊圓弧表面上、下邊緣進行成像。所述的α為仰角15～45度；β為俯角45～75度。

當掃描成像部分僅包括一套成像設備，此時掃描成像部分的成像過程描述如下：

當待檢測手機外殼經運動控制部分沿Y方向平動時，三個不同角度的成像單元Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中的漫反射光源產生的漫反射光從不同角度照射待檢測手機外殼側邊圓弧表面，然后利用三個漫反射光源對應的線陣相機分別從三個不同角度捕捉待檢測手機外殼側邊圓弧表面激發的漫反射光，從而得到三張不同成像角度的原始待檢測手機外殼側邊圓弧表面的清晰圖像，完成單側待檢測手機外殼側邊圓弧表面清晰圖像的采集，此時運動控制部分通過控制轉動馬達準確旋轉度，繼續待檢測手機外殼下一側邊圓弧表面清晰圖像的采集；如此往復循環，即可逐步完成待檢測手機外殼其余三個側邊圓弧表面清晰圖像的采集。

當掃描成像部分包括多套成像設備，且多套成像設備錯位分布在Y向導軌；此時掃描成像部分的成像過程描述如下：