[發明專利]適用于多種工件的缺陷檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202110412232.8
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113109365A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 周倩玉;商秀芹
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G01N21/956
• 分類號: G01N21/956;G01N21/01
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，包括存放待測工件的暫存臺、設置在所述待測工件正上方的第一圖像采集裝置、上下料裝置、放置多種類型的抓取機構的更換臺、檢測裝置和檢測臺；

所述第一圖像采集裝置采集所述待測工件的第一圖像，并發送給上位機進行工件類型的判斷，上位機根據所述工件類型和第一圖像生成抓取策略和檢測策略；

所述上下料裝置包括第一多軸機器人和磁吸機構，所述第一多軸機器人的執行端至少具有六自由度，所述磁吸機構安裝在所述第一多軸機器人的執行端末端；

所述第一多軸機器人基于所述抓取策略驅動所述磁吸機構抓取或更換與工件類型匹配的抓取機構，并將待測工件轉送至所述檢測臺；

所述檢測裝置包括第二多軸機器人和第二圖像采集裝置，所述第二多軸機器人的執行端至少具有二自由度，所述第二圖像采集裝置安裝在所述第二多軸機器人的執行端末端；

所述第二多軸機器人基于所述檢測策略帶動所述第二圖像采集裝置按照預設路徑進行移動；

所述第二圖像采集裝置在移動過程中采集待測工件至少一個維度的第二圖像，并發送給上位機進行缺陷檢測。

2.根據權利要求1所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述檢測臺的正上方裝設有環形光源，所述環形光源通過第一支架可升降地設置于所述檢測臺的正上方。

3.根據權利要求1所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述檢測臺還裝設有旋轉電機，所述檢測臺在所述旋轉電機的驅動下能夠繞自身軸線旋轉；所述第二多軸機器人采用六軸機器人，具有六自由度；所述第一多軸機器人配合具有六自由度的所述第二多軸機器人和所述檢測臺對待測工件進行翻轉，以采集待測工件所有維度的圖像信息。

4.根據權利要求3所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述檢測臺的側面還安裝有第一面光源和第二面光源，所述第一面光源通過第二支架可升降地設置于所述檢測臺的第一側，所述第二面光源通過第三支架可升降地設置于所述檢測臺的第二側，所述第二側為第一側的相對側，所述第一面光源和所述第二面光源的發光面分別與所述環形光源的發光面垂直。

5.根據權利要求4所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述第一面光源和所述第二面光源之間的夾角可以調節。

6.根據權利要求1所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述暫存臺包括來料區、合格區、不合格區和返修區，所述來料區用于存放待測工件，所述合格區用于存放檢測后合格的工件，所述不合格區用于存放檢測后不合格的工件，所述返修區用于存放檢測后需要返修的工件；

所述第一多軸機器人基于檢測結果帶動所述抓取機構將檢測后的工件分別抓取、放置到暫存臺對應的區域。

7.根據權利要求6所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，所述抓取機構至少包括夾爪式抓取機構和吸盤式抓取機構，所述夾爪式抓取結構可以抓取第一重量的工件，所述吸盤式抓取機構可以抓取第二重量的工件，所述第一重量大于所述第二重量。

8.根據權利要求1所述的適用于多種工件的缺陷檢測系統，其特征在于，該缺陷檢測系統安裝在PLC機柜上端，該系統中的各裝置與所述PLC機柜電性連接，所述PLC機柜的上端外周安裝有透明玻璃罩，所述PLC機柜的底部四角安裝有萬向輪。

9.一種適用于多種工件的缺陷檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

通過第一采集圖像裝置采集放置在暫存臺上的待測工件的第一圖像；

將所述第一圖像發送給上位機進行工件類型的判斷，上位機根據工件類型和第一圖像生成抓取策略和檢測策略；

第一多軸機器人基于所述抓取策略抓取或更換與工件類型匹配的抓取機構，并將待測工件轉送到檢測臺；

檢測裝置基于所述檢測策略采集待測工件的第二圖像；

將第二圖像發送給上位機進行缺陷檢測。

10.根據權利要求9所述的適用于多種工件的缺陷檢測方法，其特征在于，檢測裝置包括第二多軸機器人和第二圖像采集裝置，所述檢測裝置基于所述檢測策略采集待測工件的第二圖像包括：

通過第二多軸機器人將第二圖像采集裝置帶動至待測工件的正上方，對待測工件的上表面進行圖像采集；

采集完上表面的圖像后，第一多軸機器人基于上位機傳送的指令將待測工件進行翻轉，使待測工件的下表面朝上；

第二多軸機器人對待測工件的下表面進行圖像采集；

采集完下表面的圖像后，第二多軸機器人將第二圖像采集裝置移動至待測工件的側面，在檢測臺360度旋轉下，采集待測工件側面的圖像。