CN110208290A - 一种基于线扫描相机的3d曲面玻璃缺陷检测装置 - Google Patents

一种基于线扫描相机的3d曲面玻璃缺陷检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，包括支架和3D玻璃，所述支架内部设有一放件平台，放件平台下端安装一精密转动装置，精密转动装置下端安装一升降轴，支架位于精密转动装置下端设有一横向设有的平移轴。本发明结构简单，通过控制器控制精密机械装置与线扫描相机的密切配合，完整无缝的将3D曲面转换成了清晰的2D图片，进而实现了从3D到2D的转换，再通过传统的平面玻璃检测技术同时对3D部分和2D部分进行缺陷检测，不断检测准确率大大提高，而且完全实现了自动化，中间不需要人工参入复测，极大的提高了检测的效率，同时能为企业节省客观的人力成本。

Description

一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置
技术领域
本发明涉及玻璃屏生产检查设备领域，一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置。
背景技术
3D曲面玻璃屏由于其具有轻薄、透明、洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤、耐候性佳等特性，近年来应用越来越广泛，已成为高端智能手机和平板电脑、可穿戴式设备、仪表板及工业用电脑等终端产品的主流的面板保护玻璃。玻璃的表面质量直接决定最终产品外观和功能，所以玻璃面板生产完成后，必须需要对玻璃面板表面进行检测，以确保成品率。但传统的玻璃检测装置只能对平面玻璃进行检测，对3D曲面玻璃检测时由于焦距及光线问题，在对曲面部分扫描拍照时，照片容易产生虚影，模糊等问题，严重影响电脑程序对缺陷的识别与判断，使得自动识别准确率低，误判率高，目前大多厂家对3D曲面部分还是采用最原始的人工检测方式，成本高，效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，包括支架和3D玻璃，所述支架内部设有一放件平台，放件平台下端安装一用于左右倾斜放件平台的精密转动装置，精密转动装置下端安装一用于带动放件平台及精密转动装置上下移动的升降轴，支架位于精密转动装置下端设有一横向设有的平移轴，平移轴与精密转动装置之间呈“T”型结构分布，升降轴下端安装于平移轴的滑台上，支架的两侧面上均横向设有一用于定位的条形口，滑台两侧正对于条形口处均安装一定位杆，定位杆一端均穿过条形口设置，支架的上端分别安装一线光源和一线扫描相机，线光源保证被测物表面光照充足均匀，线扫描相机用于拍摄3D玻璃的各个面，支架一侧安装一控制器。
作为优选的技术方案，线扫描相机垂直朝下设置，并与3D玻璃相对设置，线光源倾斜设置，并与3D玻璃相对设置。
作为优选的技术方案，平移轴的一侧安装一第一编码器，升降轴的一侧安装一第二编码器，安装在平移轴上的第一编码器与线扫描相机联动，安装在升降轴的第二编码器与线扫描相机联动，第一、第二编码器、升降轴、平移轴和精密转动装置均受控于控制器。
作为优选的技术方案，线扫描相机一端通过数据线与电脑电性连接，电脑通过拼接合成软件将数据合成一张完整的清晰图片。
作为优选的技术方案，定位杆呈圆柱形结构设置，定位杆的外壁面均与定位口的内壁面相抵，条形口的两侧均呈弧形结构设置。
作为优选的技术方案，放件平台的表面呈方形结构设置。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，通过控制器控制精密机械装置与线扫描相机的密切配合，完整无缝的将3D曲面转换成了清晰的2D图片，进而实现了从3D到2D的转换，再通过传统的平面玻璃检测技术同时对3D部分和2D部分进行缺陷检测，不断检测准确率大大提高，而且完全实现了自动化，中间不需要人工参入复测，极大的提高了检测的效率，同时能为企业节省客观的人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的平面扫描运动示意图；
图3为本发明的左侧3D曲面扫描转动示意图；
图4为本发明的右侧3D曲面扫描转动示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，包括支架1和3D玻璃11，所述支架1内部设有一放件平台4，放件平台4下端安装一用于左右倾斜放件平台4的精密转动装置9，精密转动装置9下端安装一用于带动放件平台4及精密转动装置9上下移动的升降轴7，支架1位于精密转动装置9下端设有一横向设有的平移轴5，平移轴5与精密转动装置9之间呈“T”型结构分布，升降轴7下端安装于平移轴5的滑台上，支架1的两侧面上均横向设有一用于定位的条形口，滑台两侧正对于条形口处均安装一定位杆，定位杆一端均穿过条形口设置，支架1的上端分别安装一线光源2和一线扫描相机3，线光源2保证被测物表面光照充足均匀，线扫描相机3用于拍摄3D玻璃11的各个面，支架1一侧安装一控制器10。
本实施例中，线扫描相机3垂直朝下设置，并与3D玻璃11相对设置，线光源2倾斜设置，并与3D玻璃11相对设置。
本实施例中，平移轴5的一侧安装一第一编码器6，升降轴7的一侧安装一第二编码器8，安装在平移轴5上的第一编码器6与线扫描相机3联动，安装在升降轴7的第二编码器8与线扫描相机3联动，第一、第二编码器6、8、升降轴7、平移轴5和精密转动装置9均受控于控制器10。
本实施例中，线扫描相机3一端通过数据线与电脑电性连接，电脑通过拼接合成软件将数据合成一张完整的清晰图片。
本实施例中，定位杆呈圆柱形结构设置，定位杆的外壁面均与定位口的内壁面相抵，条形口的两侧均呈弧形结构设置。
本实施例中，放件平台4的表面呈方形结构设置。
首先将被测的3D玻璃11固定在放件平台4上，开启线光源2，保证被测物表面光照充足均匀。
进一步的，通过控制器10来控制各部分机械装置(包括平移轴5，第一编码器6，升降轴7，第二编码器8，精密转动装置9)，机械装置再与线扫描相机3联动，完成3D玻璃11各个面的扫描。
进一步的，在启动扫描前要对控制器10进行初始化设置，将被测3D玻璃11的物理尺寸如长，宽，高，3D部分的弧度，半径等参数输入到控制器10，从而使控制器10按设定的程序精准地控制各部分机械装置。
进一步的，控制器10首先启动对3D玻璃11的平面部分进行扫描，请参阅图2,本发明的平面扫描运动示意图，具体来说，控制器10控制平移轴5，安装在平移轴5上的第一编码器6与线扫描相机3联动，保证放件平台4从左到右移动时放置其上的3D玻璃11从右到左的整个面都能准确的扫描到。
进一步的，控制器10再次启动对3D玻璃11的左侧3D曲面部分进行扫描，请参阅图3,本发明的左侧3D曲面扫描转动示意图，具体来说，控制器10控制精密转动装置9，使放件平4台向左旋转(左侧升高)，使待左侧3D测曲面的线区域的法线(在物理学中过入射点垂直于镜面的直线叫做法线)方向保持垂直于水平面(也即待测平面)，控制器10再控制升降轴7控制放件平台4的升降，使待测曲面的线区域始终保持同一高度(与线扫描相机镜头的焦距一致)，安装在升降轴7的第二编码器8与线扫描相机3联动，保证3D玻璃11左侧3D整个曲面每一部分都旋转到先扫描相机3的最佳成像位置，保证准确每条线都能清晰的被线扫描相机3扫描到。
进一步的，控制器10再启动对3D玻璃的右侧3D曲面部分进行扫描，请参阅图4,本发明的右侧3D曲面扫描转动示意图，具体来说，控制器10控制精密转动装置9，使放件平台向右旋转(右侧升高)，使待右侧3D曲面的线区域的法线(在物理学中过入射点垂直于镜面的直线叫做法线)方向保持垂直于水平面(也即待测平面)，控制器10再控制升降7轴控制放件平台4的升降，使待测曲面的线区域始终保持同一高度(与线扫描相机镜头的焦距一致)，安装在升降轴7的第二编码器8与线扫描相机4联动，保证3D玻璃11右侧3D整个曲面每一部分都旋转到先扫描相机3的最佳成像位置，保证准确每条线都能清晰的被线扫描相机3扫描到。
进一步的，线扫描相机4再将上述平面扫描和左右两侧扫描得到的数据传给电脑，电脑通过拼接合成软件将数据合成一张完整的清晰图片，再启动人工智能算法程序对整张图片进行扫描对与比分析，如果发现有缺陷，软件会自动标注，并对缺陷进行分类，如果没有发现异常则判定合格，从而完成一片3D玻璃4的其自动检测。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：包括支架和3D玻璃，所述支架内部设有一放件平台，放件平台下端安装一用于左右倾斜放件平台的精密转动装置，精密转动装置下端安装一用于带动放件平台及精密转动装置上下移动的升降轴，支架位于精密转动装置下端设有一横向设有的平移轴，平移轴与精密转动装置之间呈“T”型结构分布，升降轴下端安装于平移轴的滑台上，支架的两侧面上均横向设有一用于定位的条形口，滑台两侧正对于条形口处均安装一定位杆，定位杆一端均穿过条形口设置，支架的上端分别安装一线光源和一线扫描相机，线光源保证被测物表面光照充足均匀，线扫描相机用于拍摄3D玻璃的各个面，支架一侧安装一控制器。
2.根据权利要求1所述的基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：线扫描相机垂直朝下设置，并与3D玻璃相对设置，线光源倾斜设置，并与3D玻璃相对设置。
3.根据权利要求1所述的基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：平移轴的一侧安装一第一编码器，升降轴的一侧安装一第二编码器，安装在平移轴上的第一编码器与线扫描相机联动，安装在升降轴的第二编码器与线扫描相机联动，第一、第二编码器、升降轴、平移轴和精密转动装置均受控于控制器。
4.根据权利要求1所述的基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：线扫描相机一端通过数据线与电脑电性连接，电脑通过拼接合成软件将数据合成一张完整的清晰图片。
5.根据权利要求1所述的基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：定位杆呈圆柱形结构设置，定位杆的外壁面均与定位口的内壁面相抵，条形口的两侧均呈弧形结构设置。
6.根据权利要求1所述的基于线扫描相机的3D曲面玻璃缺陷检测装置，其特征在于：放件平台的表面呈方形结构设置。
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