[發明專利]自動化的在線對象檢驗

在審

• 申請號: 201880074234.7
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111373437A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 布魯斯·A·林克;羅伯特·W·約翰遜;亞歷山大·C·路易;喬斯·茲維耶科維奇·澤加拉;埃里克·加塞爾
• 申請（專利權）人: 柯達阿拉里斯股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;吳莎

公開了一種用于對對象進行實時質量檢驗的系統和方法。該系統和方法包括用以使被檢驗的對象移動的傳送裝置，允許在線進行檢驗。設置有至少一個光學采集單元，該至少一個光學采集單元捕獲被檢驗的對象的光學圖像。將所捕獲的光學圖像與對象的CAD模型進行匹配，并提取匹配的CAD模型。然后具有波長在紫色光或紫外光范圍內的照明光束的激光器對對象進行掃描，這樣的掃描被形成為三維點云。針對每個對象將點云與提取的CAD模型進行比較，其中將CTF與用戶輸入或CAD模型信息進行比較，并基于點云和CAD模型之間的偏差程度確定對象是可接受的或有缺陷的。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年7月12日提交的美國非臨時申請No.16/033,858和2017年11月17日提交的美國臨時申請No.62/587,806的優先權，上述申請的內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及對物理對象的自動檢驗，尤其涉及實現對物理對象的非接觸式三維掃描的檢驗系統和方法。

背景技術

在許多制造過程中，所有零件都在行業標準、公司標準或要求的規格所限定的公差內形成是重要的。例如，在通過注塑成型、增材制造或機加工制造零件時，所制造的每個零件都滿足某些標準和規格是重要的。在現代生產中，零件、工具、模具和鑄模通?；谟嬎銠C輔助設計(CAD)模型進行設計。例如，在計算機輔助制造(CAM)中，計算機數控(CNC)機床使用CAD設計作為輸入來控制在機加工產品中工具的操作。

本領域中已知有幾種用于驗證所制造的零件和產品的表面形狀的系統和方法。例如，使用坐標測量機(CMM)、激光跟蹤儀和三維掃描測量系統以及其他設備來執行精確檢驗。然而，這些檢驗系統要求長時間且復雜的設置，并且還要求在檢驗可以開始之前在檢驗系統內對待被檢驗的零件或產品進行特定的定位。例如，在CMM中，要求將零件定位在夾具中以適當地保持零件。因此，大量的時間花費在簡單地設置產品或零件以及檢驗系統上，并且需要針對待被檢驗的每個不同零件分別完成設置過程。因此，大批量制造商在仍然維持高生產量的同時僅能夠檢驗零件或產品的小采樣，從而導致下述問題，諸如有缺陷的零件到達客戶并致使收入損失、處理退回的零件、以及失去客戶信任。另外，由于使用當前檢驗系統的復雜性，許多制造商依賴于對其產品和零件的至少一部分進行手動檢驗，這增加了可觀的成本。

需要一種易于使用的在線檢驗系統，該系統降低成本并增加周轉時間和制造量。此外，需要一種在線檢驗系統，該系統可以檢驗零件和產品而不管取向如何，并且不要求將被檢驗的零件或產品先放入用以在檢驗期間對其進行保持的任何夾具或其他機構中。

發明內容

本發明涉及用于對所制造的零件和產品進行質量檢驗的在線系統和方法，包括第一物品檢驗、關鍵功能參數(CTF)和缺陷檢測。該系統和方法通過掃描被檢驗的對象的三維(3-D)表面幾何形狀并將來自掃描過程的信息與對象的3-D模型進行比較來執行非接觸式質量檢驗。對象可以是固體、不透明、半透明或透明的，并且可以具有鏡面反射或漫射的表面特征。對象可以包括這些特征的組合，并且仍然可以用本發明的系統和方法來檢驗。