CN109682836A - 一种缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缺陷检测装置，所述机架上设置有分别用于对待测物品两表面进行检测的毛面检测装置和光面检测装置，光面检测装置包括对待测物品一表面进行检测的第一相机组件、第一光源组件和至少一个第一调整座，所述第一相机组件、所述第一光源组件分别通过第一调整座可移动固定于所述机架上，进一步地，所述机架包括有型材框架，毛面检测装置和光面检测装置均可移动固定于型材框架上；第一相机组件包括光面相机、光面相机微调机构和可移动固定于型材框架上的光面相机旋转机构，光面相机和光面相机微调机构组合固定于光面相机旋转机构上；该装置实现了对待测物品的缺陷检测。

Description

一种缺陷检测装置

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术领域，尤其涉及一种缺陷检测装置。

背景技术

在有色金属行业和钢铁行业，对待测物品（箔）的表面质量的要求越来越高，待测物品（箔）材在其生产过程中，需经过热压、剪裁等工艺，由于设备及人为原因，可能会对其表面造成损伤，产生各类疵瑕疵，例如：压坑/刺点、铜瘤（毛面）、亮点（含蓝点（毛面）、红点（光面）及异物点等）、划伤。需要对表面进行实时的在线检测，而目前，国内大多采用人工目测检测的方式。这种方法存在主观性强、误判率高，且工作人员易眼部疲劳，造成检测精度降低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种缺陷检测装置，该装置实现了对待测物品的缺陷检测。

本发明提出的一种缺陷检测装置，包括机架，所述机架上设置有分别用于对待测物品两表面进行检测的毛面检测装置和光面检测装置；光面检测装置包括对待测物品一表面进行检测的第一相机组件、第一光源组件和至少一个第一调整座，所述第一相机组件、所述第一光源组件分别通过第一调整座可移动固定于所述机架上。

进一步地，所述机架包括有型材框架，毛面检测装置和光面检测装置均可移动固定于型材框架上；第一相机组件包括光面相机、光面相机微调机构和可移动固定于型材框架上的光面相机旋转机构，光面相机和光面相机微调机构组合固定于光面相机旋转机构上。

进一步地，所述第一光源组件包括遮光板、光面光源和第一光源固定型材，遮光板和光面光源组合固定于可移动固定于型材框架（4）上的光面光源旋转机构上。

进一步地，光面相机微调机构包括固定板、用于调整相机镜头角度的调整螺杆、用于固定相机的相机安装板和用于调整相机移动的调整机构，固定板固定于光面相机旋转机构上。

进一步地，毛面检测装置包括第二旋转机构、毛面相机、毛面相机微调机构、毛面光源和第二光源旋转机构，毛面相机和毛面相机微调机构组合固定于所述毛面相机旋转机构上，所述毛面相机旋转机构和毛面光源旋转机构可移动固定于型材框架上。

进一步地，所述机架上设置有引导待测物品运动的滚筒和用于计算待测物品长度的计米器组件，计米器组件包括计米器支架、第一轴和滚轮，第一轴的轴向一端固定于计米器支架上，滚轮与一所述滚筒外切，滚轮轴向外侧连接有编码器；在沿远离计米器支架的方向，第一轴上依次套设有第一固定板、扭簧、第二固定板和端部套筒，扭簧轴向两端分别通过第一固定板和第二固定板连接，所述第二固定板远离第一轴的一端与滚轮连接。

进一步地，扭簧与第一轴轴线平行，编码器和扭簧处于滚轮径向同侧，所述端部套筒固定于第一轴的轴向一端。

进一步地，第一固定板上开设有第一孔，扭簧一端穿过所述第一孔固定，第二固定板上开设有第二孔，扭簧另一端穿过所述第二孔固定，第一固定板通过螺栓固定在第一轴上，第二固定板可转动固定于第一轴上。

进一步地，计米器支架可拆卸固定于所述机架上。

本发明提供的一种缺陷检测装置的优点在于：本发明结构中提供的一种缺陷检测装置，实现对待测物品的缺陷检测，毛面检测装置和光面检测装置相对于待测物品可以移动，不仅实现了对待测物品的缺陷检测，而且实现了一台设备可以满足不同产品的缺陷检测，扩大了装置的适用范围；相机通过相机微调机构调节，实现较佳的图像获取结果；光面相机、毛面相机均可以调整与待测物品的距离和角度，实现较佳的图像获取效果；遮光板反射光面光源发出的光，实现聚光；光面相机、毛面相机在在待测物品宽方向上的拍摄区域存在重叠区域，避免了漏掉对待测物品上部分图像的获取；同时本发明结构简单、实用性好、检测效率高以及人工成本低，能够对待测物品进行精确的检测。

附图说明

图1为本发明一种缺陷检测装置的装配；

图2为图1的主视图；

图3为图1中光面检测装置的右视图；

图4为光面检测装置的结构示意图；

图5为图1中毛面检测装置的右视图；

图6为毛面检测装置的结构示意图；

图7为计米器组件的结构示意图；

图8为相机微调机构的立体结构示意图；

图9为相机微调机构的平面结构示意图；

图10为旋转机构的结构示意图；

其中，1-毛面检测装置，2-光面检测装置，3-计米器组件，4-型材框架，6-光面相机，7-光面相机微调机构，8-遮光板，9-光面光源，10-第一调整座，11-计米器支架，12-扭簧，13-编码器，14-滚轮，15-第一固定板，16-第二固定板，17、第一轴，20-光面相机旋转机构，21-光面光源旋转机构，22-毛面相机，23-毛面相机微调机构，24-毛面光源，25-第二调整座，26-毛面相机旋转机构，27-毛面光源旋转机构，28-固定板，29-调整螺杆，30-俯仰定位块，31-相机安装板，32-俯仰调整板，33-水平调整板，34-旋转座，35-旋转轴，36-型材。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

参照图1，本发明提出的一种缺陷检测装置，包括机架、毛面检测装置1和光面检测装置2；毛面检测装置1和光面检测装置2分别设置于待测物品两侧，并均固定于所述机架上；毛面检测装置1和光面检测装置2可相对于待测物品位置移动，以实现对待测物品的缺陷进行检测。

所述机架包括有型材框架4，毛面检测装置1和光面检测装置2均可移动固定于型材框架4上。

进一步地，光面检测装置2包括第一相机组件、第一光源组件和第一调整座10，第一相机组件包括光面相机6、光面相机微调机构7和光面相机旋转机构20，光面相机6和光面相机微调机构7组合固定于光面相机旋转机构20上，光面相机旋转机构20长度方向与待测物品运动方向垂直设置；光面相机旋转机构20可移动固定于型材框架4上。

光面相机旋转机构20用于对光面相机6进行粗调，光面相机微调机构7用于对光面相机6进行精调。

进一步地，所述第一光源组件包括遮光板8、光面光源9和光面光源旋转机构21，光面光源旋转机构21与待测物品运动方向垂直设置，遮光板8和光面光源9组合固定于光面光源旋转机构21上；光面光源旋转机构21可移动固定于型材框架4上。光面光源9通电后，在移动的待测物品上形成一条光亮线，光面相机6对通过光亮线的待测物品进行图像获取。

进一步地，光面相机微调机构7包括固定板28、用于调整相机镜头角度的调整螺杆29、用于固定相机的相机安装板31和用于调整相机移动的调整机构，固定板28固定于光面相机旋转机构20上。相机安装板31上开设有用于套设固定光面相机6的相机孔，在光面相机6的镜头下方设置两个相对的调整螺杆29，通过调整2个调整螺杆29可以分别微调光面相机6的俯仰角度及水平方向的角度达到精密对焦的目的。

调整机构包括俯仰定位块30、俯仰调整板32和水平调整板33，俯仰定位块30设置于光面相机6下方，俯仰定位块30用于防止光面相机6由于重力向下倾斜，保证了光面相机6的获取图像时的稳定性；俯仰调整板32和水平调整板33用于调整光面相机6的上下左右的位置，以使得光面相机6调整到获取图像的较佳的位置。

毛面相机和毛面相机微调机构为同一型号和结构，两者之间的连接关系与毛面相机和毛面相机微调机构相同。该结构和连接关系相同的设置，使得获取的图像方式和精度均处于一致的位置，避免同一待测物品所被获取的图像像素不同，从而引起图像处理的结果不同，最终导致同一待测物品的残次缺陷检测不均。

进一步地，毛面检测装置1包括第二调整座25、毛面相机22、毛面相机微调机构23、毛面相机旋转机构26、毛面光源24和毛面光源旋转机构27，毛面相机22和毛面相机微调机构23组合固定于所述毛面相机旋转机构26上，毛面相机旋转机构26与待测物品运动方向垂直设置；所述毛面相机旋转机构26和毛面光源旋转机构27长度方向的两端均通过第二调整座25可移动固定于型材框架4上。

毛面相机旋转机构26用于对毛面相机22进行粗调，毛面相机微调机构23用于对毛面相机22进行精调。

需要说明的是，在本实施例中，光面相机旋转机构20、光面光源旋转机构21、毛面相机旋转机构26和毛面光源旋转机构27的结构相同，因此可以简称为旋转机构，旋转机构包括旋转座34、旋转轴35和型材36，旋转轴35的轴向两端通过螺栓夹紧固定于旋转座34中，旋转轴35轴向套设于型材36中，旋转轴35的轴向两端通过螺栓固定于型材36两端，该机构用于粗调相机或光源的相对于待测物品的俯仰角度。

通过调整光面相机旋转机构20，可以调整光面相机6的镜头与待测物品之间的距离，以实现较佳的图像获取长度，通过调整光面相机微调机构7，可以调整光面相机6的镜头与待测物品之间的角度；同时由于光面相机6和光面相机微调机构7组合固定于光面相机旋转机构20上，因此光面相机6移动时，光面相机微调机构7也相应移动，光面相机微调机构7可以调整光面相机6获取待测物品图像时高度和角度的微型调节，以实现较佳的图像获取效果。

通过调整光面光源旋转机构21，可以调整光面光源9与待测物品之间的距离；同时由于光面光源9和遮光板8组合固定于光面光源旋转机构21上，因此光面光源9移动时，遮光板8也相应移动，遮光板8为一平板，固定于光面光源9相对待测物品的一侧，不仅用于遮挡光面光源9向远离待测物品方向的光线，而且通过遮光板8的反射，实现聚光，进一步提高了相机获取光面光源9照射范围中待测物品图像的质量。

在本实施例中，毛面检测装置1和光面检测装置2的结构相似，均通过实时获取待测物品的图像信息，以实现对待测物品的缺陷进行检测；两者所包括的光源、相机等元器件的相对连接关系一致。但是本发明的保护范围并不局限于此。

但是毛面检测装置1相对于光面检测装置2的区别是：光源、相机分别与待测物品所形成的距离长度、角度不同，毛面检测装置1中无遮光板等。

本实施例中，对于光面检测装置2而言，设置两个光面相机6为一组，一组光面相机6之间的间距为680mm，一组光面相机6的拍摄高度相同且一组光面相机6在待测物品宽方向上的拍摄区域存在重叠区域，重叠区域的宽度为20mm；松动第一调整座10与型材框架4之间连接的螺栓，调整光面相机6的镜头与待测物品之间的距离为750±2mm，松动固定光面相机6的夹紧螺栓，同时调整一对光面相机6的镜头与待测物品的角度为50±2度。

光面光源9沿待测物品宽方向设置，松动第一调整座10与型材框架4之间连接的螺栓，调整光面光源9与待测物品之间的距离为120±2mm，松动固定光面光源9的夹紧螺栓，调整光面光源9与待测物品之间的角度为65±2度。

对于毛面检测装置1而言，设置六个毛面相机22为一组，一组毛面相机22之间的间距为230mm，一组毛面相机22的拍摄高度相同且一组毛面相机22在待测物品宽方向上的拍摄区域存在重叠区域，重叠区域的宽度为20mm；松动第二调整座25与型材框架4之间连接的螺栓，调整毛面相机22的镜头与待测物品之间的距离为400±2mm，松动固定毛面相机22的夹紧螺栓，同时调整一组毛面相机22的镜头与待测物品的角度为90±2度。

光面相机6和毛面相机22的拍摄区域存在宽度为20mm重叠区域，一方面是避免漏掉对待测物品上部分图像的获取，另一方面是避免重叠区域过大不仅造成图像处理的重复负荷，而且避免了为实现待测物品宽度方向的全部图像的获取，多设置几个同规格相机的缺陷。

进一步地，所述机架上设置有引导待测物品运动的滚筒和用于计算待测物品长度的计米器组件3，计米器组件3包括计米器支架11、第一轴17和滚轮14，第一轴17的轴向一端固定于计米器支架11上，滚轮14与一所述滚筒外切，滚轮14轴向外侧连接有编码器13；

在沿远离计米器支架11的方向，第一轴17上依次套设有第一固定板15、扭簧12、第二固定板16和端部套筒，扭簧12轴向两端分别通过第一固定板15和第二固定板16连接，所述第二固定板16远离第一轴17的一端与滚轮14连接。

进一步地，扭簧12与第一轴17轴线平行，编码器13和扭簧12处于滚轮14径向同侧，所述端部套筒固定于第一轴17的轴向一端。

进一步地，第一固定板15上开设有第一孔，扭簧12一端穿过所述第一孔固定，第二固定板16上开设有第二孔，扭簧12另一端穿过所述第二孔固定，第一固定板通过螺栓固定在第一轴17上，第二固定板16在第一轴17处于活动状态，当第二固定板16受到外力作用时，扭簧12会产生变形从而给第二固定板16一个反作用力，滚轮14与编码器13固定在第二固定板16上，当滚轮14与运动的待测物品接触，产生了相对位移，编码器13接收到位移信号，并进行位移编码。

进一步地，计米器支架11可拆卸固定于所述机架上。

本实施例中可以通过计米器组件3或者电子计米器实现对待测物品长度的检测，以检测待测物品长度的是否存在缺陷。当待测物品通过滚筒引导移动，当待测物品通过滚轮14下端时，滚轮14将向远离待测物品的方向移动，此时编码器13开始编码计数，当待测物品离开滚轮14后，滚轮14在扭簧12的作用下复位，此时编码器13停止编码计数，通过编码器的编码计数，实现对待测物品长度的计算，以检测待测物品长度方向是否存在缺陷。

本实施例中，首先分别调整光面相机6、毛面相机22、光面光源9、毛面光源24与待测物品的相对位置，然后启动装置，待测物品通过滚筒引导移动，光面相机6实时获取待测物品经过光面光源9的照射位置的图像，毛面光源24实时获取待测物品经过毛面光源24的照射位置的图像，通过所获取的图像，检测待测物品是否存在缺陷，同时计米器组件3检测待测物品的长度，以检测待测物品是否存在长度缺陷。实现待测物品的多方位检测。

需要说明的是，毛面检测装置1和光面检测装置2所获取的图像传输到后台服务器，以实现对图像的处理，得到待测物品是否存在缺陷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种缺陷检测装置，包括机架，其特征在于，所述机架上设置有分别用于对待测物品两表面进行检测的毛面检测装置（1）和光面检测装置（2）；

光面检测装置（2）包括对待测物品一表面进行检测的第一相机组件、第一光源组件和至少一个第一调整座（10），所述第一相机组件、所述第一光源组件分别通过第一调整座（10）可移动固定于所述机架上。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述机架包括有型材框架（4），毛面检测装置（1）和光面检测装置（2）均可移动固定于型材框架（4）上；

第一相机组件包括光面相机（6）、光面相机微调机构（7）和可移动固定于型材框架（4）上的光面相机旋转机构（20），光面相机（6）和光面相机微调机构（7）组合固定于光面相机旋转机构（20）上。

3.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一光源组件包括遮光板（8）、光面光源（9）和可移动固定于型材框架（4）上的光面光源旋转机构（21），遮光板（8）和光面光源（9）组合固定于光面光源旋转机构（21）上。

4.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，光面相机微调机构（7）包括固定板（28）、用于调整相机镜头角度的调整螺杆（29）、用于固定相机的相机安装板（31）和用于调整相机移动的调整机构，固定板（28）固定于光面相机旋转机构（20）上。

5.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，毛面检测装置（1）包括第二调整座（25）、毛面相机（22）、毛面相机微调机构（23）、毛面相机旋转机构（26）、毛面光源（24）和毛面光源旋转机构（27），毛面相机（22）和毛面相机微调机构（23）组合固定于所述毛面相机旋转机构（26）上；

所述毛面相机旋转机构（26）和毛面光源旋转机构（27）可移动固定于型材框架（4）上。

6.根据权利要求1-5任一所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述机架上设置有引导待测物品运动的滚筒和用于计算待测物品长度的计米器组件（3），计米器组件（3）包括计米器支架（11）、第一轴（17）和滚轮（14），第一轴（17）的轴向一端固定于计米器支架（11）上，滚轮（14）与一所述滚筒外切，滚轮（14）轴向外侧连接有编码器（13）；

在沿远离计米器支架（11）的方向，第一轴（17）上依次套设有第一固定板（15）、扭簧（12）、第二固定板（16）和端部套筒，扭簧（12）轴向两端分别通过第一固定板（15）和第二固定板（16）连接，所述第二固定板（16）远离第一轴（17）的一端与滚轮（14）连接。

7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，扭簧（12）与第一轴（17）轴线平行，编码器（13）和扭簧（12）处于滚轮（14）径向同侧，所述端部套筒固定于第一轴（17）的轴向一端。

8.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，第一固定板（15）上开设有第一孔，扭簧（12）一端穿过所述第一孔固定，第二固定板（16）上开设有第二孔，扭簧（12）另一端穿过所述第二孔固定，第一固定板（15）通过螺栓固定在第一轴（17）上，第二固定板（16）可转动固定于第一轴（17）上。

9.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，计米器支架（11）可拆卸固定于所述机架上。