CN106370660B - 一种应变计aoi缺陷识别检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应变计AOI缺陷识别检测装置，包括竖直放置且顶部设置有安装板的铝合金机架，安装板上对应设置有运动扫描部件和幕布投影部件，运动扫描部件上设置有用于投影的光学放大组件和图像采集部件，机架内设置的光源系统通过所述光学放大组件将应变计图像逐行投影于幕布投影部件上，图像采集部件通过采集幕布投影部件上的投影数据进行应变计缺陷检测。本装置在保护应变计不受人为损伤的同时，有效避免了漏检情况的发生，大幅提升了应变计缺陷识别检测效率，降低了人工劳动强度；适用范围宽广，通过采取LED光源背光照射的成像方式，可大幅度提高投影成像的清晰度和分辨率，有效降低了因机械振动而造成的应变计敏感栅成像扭曲现象。

Description

一种应变计AOI缺陷识别检测装置
【技术领域】
本发明属于自动化机械技术领域，涉及缺陷识别检测装置，具体为一种应变计AOI缺陷识别检测装置。
【背景技术】
应变计是能够将工程构件上的应变，即尺寸的变化转化成电阻变化的变换器。应变计一般由敏感栅、引线、粘结剂、基层和表面盖层组成。应变计的应用范围十分广泛，适用的结构包括航空、桥梁、道路以及各种机械设备、建筑物等；适用的材料包括各种金属及非金属材料。应变计的外观尺寸较小，基底的长、宽均只有数个毫米，应变计内部结构尺寸较小，一般栅格宽25～40μm，栅格距40～60μm。
常见的应变计缺陷主要有缺口、断栅、连桥、毛刺、针孔、粗细不均、敏感栅变形、轮廓缺陷、孤岛、气泡、非金属多余物、胶粒、密封层错位、划痕、焊端划痕、凹坑凸点。
传统的应变计缺陷检验环节都是由人工完成，一般由20倍放大镜放大，通过背光进行目测，判断应变计缺陷。此种方式不仅耗时费力，而且由于不可避免的工作疲劳等因素，会带来漏检、误检率的上升，以及对身体健康产生不良影响，采取人工检验的方式不利于应变计成品合格率的提高和大规模生产。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种应变计AOI缺陷识别检测装置，以期望解决现有技术中人工目测检查应变计质量，出现的判断标准不统一，易漏检、误检，以及人工机械重复劳动强度大，检测效率低，成品率不高等技术问题。本装置能够稳定、快速检测应变计缺陷，并进行结果输出，供后续工位使用。
本发明采用以下技术方案：
一种应变计AOI缺陷识别检测装置，包括竖直放置且顶部设置有安装板的铝合金机架，所述安装板上对应设置有运动扫描部件和幕布投影部件，所述运动扫描部件上设置有用于投影的光学放大组件和图像采集部件，所述机架内设置的光源系统通过所述光学放大组件将应变计图像逐行投影于幕布投影部件上，所述图像采集部件通过采集所述幕布投影部件上的投影数据进行应变计缺陷检测。
进一步的，所述图像采集部件包括面阵相机部件，所述面阵相机部件通过直线导轨设置在手动滑台上，所述手动滑台下部设置有水平调整板。
进一步的，所述面阵相机部件包括面阵相机，所述面阵相机通过相机座板设置在所述直线导轨的导轨滑块上，所述相机座板上还设置有用于放置锁紧螺钉的螺纹孔，用于实现导轨滑块的锁紧，所述面阵相机用于连接上位机进行缺陷识别检测分析。
进一步的，所述光学放大组件包括设置在直线导轨上的光学调整架，所述光学调整架上设置有放大目镜和反光镜组件。
进一步的，所述光学调整架上下两端面设置有细牙螺纹孔用于放置细牙调整螺钉，通过调整所述细牙调整螺钉旋进深度调节所述反光镜组件的俯仰角度，用于使所成图像位于幕布投影部件的几何中心。
进一步的，还包括设置在所述机架上的气动吸附机构，所述气动吸附机构用于和运动扫描部件配合进行水平和竖直运动。
进一步的，所述运动扫描部件包括能够沿X和Y方向水平运动的双线性模组运动机构，所述双线性模组运动机构上设置有应变计玻璃运动平台。
进一步的，所述应变计玻璃运动平台包括玻璃座板和玻璃调整座板，所述玻璃调整座板两边对称设置有可绕玻璃座板中心旋转的半圆弧通槽，所述玻璃调整座板通过止动螺钉固定设置在所述玻璃座板上；
所述玻璃调整座板上还设置有用于放置应变计的应变计工装框；
所述应变计玻璃运动平台还包括气缸，所述气缸通过气缸座板设置在所述玻璃座板上，所述气缸的伸出端通过顶爪连接块连接有V型的顶爪，所述顶爪用于卡紧所述应变计工装框，所述应变计工装框上通过气动吸附机构设置有用于保护应变计的光学玻璃盖板。
进一步的，所述安装板上还设置有挡光板，所述挡光板用于遮挡光源系统照射的平行光折射到幕布投影部件。
进一步的，所述光源系统采用LED平行光纤冷光源照射发光。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种应变计AOI缺陷识别检测装置，在安装板两侧分别设置运动扫描部件和幕布投影部件，在装置运行中，通过LED光源系统对图像采集部件的背光照射成像，将应变计图像逐行投影于幕布投影部件上进行应变计图像的放大、反射和采集，无需人工参与缺陷识别工作，在保护应变计不受人为损伤的同时，有效避免了漏检情况的发生，大幅提升了应变计缺陷识别检测效率，降低了人工劳动强度。
进一步的，图像采集部件上设置的面阵相机部件和光学放大组件能够在直线导轨上移动调整距离，然后由面阵相机进行逐行拍照，与计算机连接进行软件缺陷分析，将缺陷识别结果输出供后续工序使用。
进一步的，通过标准细牙螺纹与光学调整架相连，方便进行光学焦距微量调节；通过调整细牙螺钉旋进深度来调节反光镜组件的俯仰角度，保证所成图像处于幕布投影部件几何中心位置。
进一步的，机架上设置的气动吸附机构能够进行水平和竖直运动，双线性模组运动机构能够沿X和Y方向水平运动，两者配合使用用于调整应变计玻璃运动平台的运动方向。
进一步的，应变计玻璃运动平台上的玻璃调整座板两边设置有对称的半圆弧通槽，可绕玻璃座板中心旋转，通过两颗止动螺钉固定于玻璃座板上，用于解决应变计逐行扫描过程中出现的行偏移问题，提高取像质量；导轨滑块实现面阵相机的长范围变焦功能；相机座板后的锁紧螺钉，确保面阵相机对焦清晰。
进一步的，挡光板能够有效避免平行光折射，保证成像质量，采用平行光纤冷光源照射，在保证亮度的情况下，降低散热量，最大程度的避免应变计因过热引起的变形。
进一步的，采用LED平行光纤冷光源，具有寿命长，亮度高，环保和均匀性好(无光晕，无亮斑及暗区)等特点。
综上所述，同时本发明所提供的一种应变计AOI图像识别检测装置系统构架稳定，通过调整程序设置可检测不同型号的应变计，适用范围宽广，通过采取LED光源背光照射的成像方式，可大幅度提高投影成像的清晰度和分辨率，有效降低了因机械振动而造成的应变计敏感栅成像扭曲现象。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明图像采集部件结构示意图；
图3为本发明运动扫描部件结构示意图；
图4为本发明应变计玻璃运动平台结构示意图。
其中：1.机架；2.安装板；3.图像采集部件；301.面阵相机；302.锁紧螺钉；303.相机座板；304.导轨滑块；305.直线导轨；306.手动滑台；307.水平调整板；308.反光镜组件；309.光学调整架；310.细牙螺钉；311.放大目镜；4.光源系统；5.运动扫描部件；501.双线性模组运动机构；502.应变计玻璃运动平台；502-1.气缸；502-2.气缸座板；502-3.顶爪连接块；502-4.顶爪；502-5.玻璃盖板；502-6.应变计工装框；502-7.玻璃调整座板；502-8.玻璃座板；502-9.止动螺钉；6.挡光板；7.气动吸附机构；8.幕布投影部件。
【具体实施方式】
AOI(Automatic Optic Inspection)的全称是自动光学检测，是基于光学原理对生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。AOI是新兴起的一种新型测试技术，发展迅速，目前最高分辨率可以达到7μm。
请参阅图1所示，本发明公开了一种应变计AOI缺陷识别检测装置，包含竖直放置的铝合金机架1，铝合金机架1顶部设置有安装板2，安装板2上通过螺纹连接有图像采集部件3、LED光源系统4、运动扫描部件5、挡光板6、气动吸附机构7和幕布投影部件8。
具体为：所述安装板2的一侧设置有运动扫描部件5，另一侧设置有幕布投影部件8，所述运动扫描部件5上设置有图像采集部件3和用于投影的光学放大组件，所述安装板2下部的机架1内设置有采用LED的光源系统4，光源系统4通过所述光学放大组件将应变计图像逐行投影于幕布投影部件8上，所述图像采集部件3通过采集所述幕布投影部件8上的投影数据进行应变计缺陷检测。
挡光板6设置在安装板2上，可以有效避免因底部LED光源系统4照射的平行光折射到幕布投影部件8上，造成的成像质量降低，采用平行光纤冷光源照射，在保证亮度的情况下，降低散热量，最大程度的避免应变计因过热因其的变形。
请参阅图2所示，图像采集部件3包含有面阵相机部件301、锁紧螺钉302、相机座板303、导轨滑块304、直线导轨305、手动滑台306、水平调整板307、反光镜组件308、光学调整架309、细牙调整螺钉310、放大目镜311；
所述面阵相机部件通过直线导轨305设置在手动滑台306上，所述手动滑台306下部设置有水平调整板307。所述面阵相机301通过相机座板303设置在直线导轨305的导轨滑块304上，推动导轨滑块，实现面阵相机的长范围变焦功能，所述相机座板303上还设置有用于放置锁紧螺钉302的螺纹孔，用于实现导轨滑块304的锁紧，确保面阵相机对焦清晰，所述光学调整架309上设置有放大目镜311和反光镜组件308。所述光学调整架309上下两端面设置有细牙螺纹孔用于放置细牙调整螺钉310，通过调整所述细牙调整螺钉310旋进深度调节所述反光镜组件308的俯仰角度，方便进行光学焦距微量调节，用于使所成图像位于幕布投影部件8的几何中心。
请参阅图3所示，机架1上的气动吸附机构7用于和运动扫描部件5配合进行水平和竖直运动，所述运动扫描部件5包含双线性模组运动机构501和应变计玻璃运动平台502，双线性模组运动机构501带动应变计玻璃运动平台502沿X和Y方向做水平运动，所述气动吸附机构7可以进行水平运动和竖直运动。
请参阅图4所示，所述应变计玻璃运动平台502包括玻璃座板502-8和玻璃调整座板502-7，所述玻璃调整座板502-7两边对称设置有可绕玻璃座板502-8中心旋转的半圆弧通槽，通过止动螺钉502-9固定设置在所述玻璃座板502-8上，所述玻璃调整座板502-7上设置有应变计工装框502-6，所述应变计玻璃运动平台502还包括气缸502-1，所述气缸502-1通过气缸座板502-2设置在所述玻璃座板502-8上，所述气缸502-1的伸出端通过顶爪连接块502-3连接有V型的顶爪502-4，所述顶爪502-4用于卡紧所述应变计工装框502-6，所述应变计工装框502-6上通过气动吸附机构7设置有光学玻璃盖板502-5。
具体操作方法：
开始进行检测前，先进行图像成像调整，将装有应变计的应变计工装框502-6放于玻璃调整座板502-7上，气缸502-1推动顶爪502-4卡紧应变计工装框502-6，随后所述气动吸附机构7将光学玻璃盖板502-5放置于应变计工装框502-6内，双线性模组运动机构501配合运动，在机架1底部LED光源系统4的透射下，通过调节细牙螺钉310旋进深度来调节反光镜组件308的俯仰角度，将应变计图像逐行投影于幕布投影部件8上，并保证应变计图像处于幕布投影部件8中心位置；调整完毕后，双线性模组运动机构501配合运动，依次成S形按行逐片投影应变计图像于幕布投影部件8上，面阵相机301逐片拍摄应变计图像后与上位机数据通讯进行软件缺陷分析，最终将缺陷识别结果输出。
本发明系统构架稳定，通过调整程序设置可检测不同型号的应变计，适用范围宽广，通过采取LED光源背光照射的成像方式，可大幅度提高投影成像的清晰度和分辨率，有效降低了因机械振动而造成的应变计敏感栅成像扭曲现象。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应变计AOI缺陷识别检测装置，其特征在于，包括竖直放置且顶部设置有安装板(2)的铝合金机架(1)，所述安装板(2)上对应设置有运动扫描部件(5)和幕布投影部件(8)，所述运动扫描部件(5)上设置有用于投影的光学放大组件和图像采集部件(3)，所述机架(1)内设置的光源系统(4)通过所述光学放大组件将应变计图像逐行投影于幕布投影部件(8)上，所述图像采集部件(3)通过采集所述幕布投影部件(8)上的投影数据进行应变计缺陷检测，所述图像采集部件(3)包括面阵相机部件，所述面阵相机部件通过直线导轨(305)设置在手动滑台(306)上，所述手动滑台(306)下部设置有水平调整板(307)，所述面阵相机部件包括面阵相机(301)，所述面阵相机(301)通过相机座板(303)设置在所述直线导轨(305)的导轨滑块(304)上，所述相机座板(303)上还设置有用于放置锁紧螺钉(302)的螺纹孔，用于实现导轨滑块(304)的锁紧，所述面阵相机(301)用于连接上位机进行缺陷识别检测分析，所述光学放大组件包括设置在直线导轨(305)上的光学调整架(309)，所述光学调整架(309)上设置有放大目镜(311)和反光镜组件(308)；
所述光学调整架(309)上下两端面设置有细牙螺纹孔用于放置细牙调整螺钉(310)，通过调整所述细牙调整螺钉(310)旋进深度调节所述反光镜组件(308)的俯仰角度，用于使所成图像位于幕布投影部件(8)的几何中心；
所述检测装置还包括设置在所述机架(1)上的气动吸附机构(7)，所述气动吸附机构(7)用于和运动扫描部件(5)配合进行水平和竖直运动，所述运动扫描部件(5)包括能够沿X和Y方向水平运动的双线性模组运动机构(501)，所述双线性模组运动机构(501)上设置有应变计玻璃运动平台(502)。
2.根据权利要求1所述的一种应变计AOI缺陷识别检测装置，其特征在于，所述应变计玻璃运动平台(502)包括玻璃座板(502-8)和玻璃调整座板(502-7)，所述玻璃调整座板(502-7)两边对称设置有可绕玻璃座板(502-8)中心旋转的半圆弧通槽，所述玻璃调整座板(502-7)通过止动螺钉(502-9)固定设置在所述玻璃座板(502-8)上；所述玻璃调整座板(502-7)上还设置有用于放置应变计的应变计工装框(502-6)；所述应变计玻璃运动平台(502)还包括气缸(502-1)，所述气缸(502-1)通过气缸座板(502-2)设置在所述玻璃座板(502-8)上，所述气缸(502-1)的伸出端通过顶爪连接块(502-3)连接有V型的顶爪(502-4)，所述顶爪(502-4)用于卡紧所述应变计工装框(502-6)，所述应变计工装框(502-6)上通过气动吸附机构(7)设置有用于保护应变计的光学玻璃盖板(502-5)。
3.根据权利要求1所述的一种应变计AOI缺陷识别检测装置，其特征在于，所述安装板(2)上还设置有挡光板(6)，所述挡光板(6)用于遮挡光源系统(4)照射的平行光折射到幕布投影部件(8)。
4.根据权利要求3所述的一种应变计AOI缺陷识别检测装置，其特征在于，所述光源系统(4)采用LED平行光纤冷光源照射发光。
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