[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

本發明屬于外觀缺陷檢測領域，具體涉及一種適用于多種工件的缺陷檢測系統及方法，旨在解決無法對多種類型的目標進行缺陷檢測及無法進行三維檢測的問題。系統包括暫存臺、第一圖像采集裝置、上下料裝置、更換臺、檢測裝置和檢測臺；第一圖像采集裝置采集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，上位機生成抓取策略和檢測策略；第一多軸機器人基于抓取策略驅動磁吸結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檢測臺；第二多軸機器人基于檢測策略帶動第二圖像采集裝置按照預設路徑移動，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；本發明滿足對多種類型工件檢測的需求。

技術領域

本發明屬于外觀缺陷檢測技術領域，具體涉及一種適用于多種工件的缺陷檢測系統及方法。

背景技術

工業外觀缺陷檢測技術涉及光學、電子信息學、機器人控制學、計算機視覺等多項科學技術，能夠對工業生產過程中的產品外觀缺陷進行自動檢測。目前工業外觀缺陷圖像檢測技術已經在PCB、紡織、印刷品、醫藥等行業有了廣泛的應用。

哈爾濱工業大學在帶鋼的上下表面均勻間隔放置多臺高速線陣相機，分別對帶鋼的上下表面進行圖像采集。多臺圖像處理計算機分別與每個相機連接，接收并處理帶鋼表面圖像數據，完成帶鋼表面缺陷的檢測和識別任務。但該系統中的高速線陣相機是固定設置的，只能對固定位置的平面圖像進行檢測，缺少靈活性。

中國科學院深圳先進研究院搭建一套基于CCD相機的PCB電路板錫膏缺陷檢測系統。該系統由CCD相機、白色環形光源和二維運動臺，能夠通過水平方向的運動完成對PCB電路板表面缺陷的全板檢測。但該系統存在以下問題：1)CCD相機只能水平方向移動，因此無法完成對目標的三維外觀缺陷檢測；2)只針對PCB電路板進行設計，無法完成對其他目標的適用。

目前雖然工業外觀缺陷檢測技術的研究已經取得了一定的進展，但被測目標多為二維物體，且解決方案多為定制化方案，對于不同目標的適應能力弱。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決無法對多種類型的目標進行缺陷檢測及無法進行三維檢測的技術問題，本發明提供了一種適用于多種工件的缺陷檢測系統及方法。

本發明的第一方面提供了一種適用于多種工件的缺陷檢測系統，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結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。

可選地，所述檢測臺的正上方裝設有環形光源，所述環形光源與所述檢測臺的上表面平行設置，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一側。