CN203405419U - 工件表面缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工件表面缺陷检测装置，包括高分辨率光学镜头、光学传感器、载物架、传送轨道、机械手、处理单元及工作台，载物架、传送轨道、机械手及处理单元均设置在工作台上，载物架可滑动的固定在传送轨道上，高分辨率光学镜头通过机械手固定在工作台上，光学传感器与高分辨率光学镜头相连，光学传感器及机械手均与处理单元相连；高分辨率光学镜头用于得到置于载物架上的待测工件的光学影像，光学传感器用于将光学影像转换为数字信号并将其传输及存储至处理单元，处理单元用于控制机械手及根据得到的数字信号判断待测工件的表面是否具有缺陷。上述工件表面缺陷检测装置可自动的对工件的表面缺陷进行检测，且精度较高。

Description

工件表面缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种用于检测工件的表面缺陷的检测装置。

背景技术

在很多工业场合的实际生产过程中，对生产的工件的表面质量有严格要求，需要对生产线上的不合格品及时剔除，只有表面质量符合要求时，该工件才允许进入下一步生产加工环节或者包装成成品出售。六面体工件的表面缺陷具体表现为如下几种：掉角、裂纹、砂眼、麻坑、针眼、亮点、刀痕及划痕等。目前，对工件的表面缺陷检测主要以人工目测为主，辅以放大镜、显微镜等工具。人工目测存在很多局限性和缺点：一方面是由于生产环境和工作强度的影响，检测人员容易疲劳以致发生漏检和错判现象，即不能保证100％检测；另一方面是企业面临急剧增加的市场需求，需要快速的生产流程，从而进一步提高生产效率，为保证大量产品及时的转序和提供给客户，就不得不靠增加检分人员的数量来保证检分的速度，这样就会导致人力成本的大幅度增长。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可自动对工件的表面缺陷进行检测的工件表面缺陷检测装置。

为解决上述的问题，本实用新型提供一种工件表面缺陷检测装置，包括高分辨率光学镜头、光学传感器、载物架、传送轨道、机械手、处理单元及工作台，所述载物架、传送轨道、机械手及处理单元均设置在工作台上，所述载物架可滑动的固定在传送轨道上，所述高分辨率光学镜头通过机械手固定在工作台上，所述光学传感器与高分辨率光学镜头相连，所述光学传感器及机械手均与处理单元相连；所述高分辨率光学镜头用于得到置于载物架上的待测工件的光学影像，所述光学传感器用于将光学影像转换为数字信号并将其传输及存储至处理单元，所述处理单元用于控制机械手及根据得到的数字信号判断待测工件的表面是否具有缺陷。

进一步的，所述载物架的底部设置有与传送轨道配合的滑轨，所述工作台上还设置有气缸，所述气缸的推杆与载物架固定相连，所述处理单元还用于控制气缸的运动。

进一步的，所述工件表面缺陷检测装置还包括夹具，所述夹具固定在工作台上，所述处理单元还与夹具相连；当所述处理单元判断待测工件的表面具有缺陷时，所述处理单元控制夹具夹取该待测工件。

进一步的，所述工件表面缺陷检测装置还包括第一收集管及废料容器，所述废料容器与第一收集管相连通；当所述处理单元判断待测工件的表面具有缺陷时，所述处理单元控制夹具夹取该待测工件至第一收集管，以将该待测工件移至废料容器。

进一步的，所述工件表面缺陷检测装置还包括第二收集管及合格产品容器，所述合格产品容器与第二收集管相连通；当所述处理单元判断待测工件的表面不具有缺陷时，所述处理单元还控制夹具夹取该待测工件至第二收集管，以将该待测工件移至合格产品容器。

进一步的，所述工件表面缺陷检测装置还包括光源，所述光源安装在高分辨率光学镜头上，所述光源的开启或关闭由处理单元控制。

进一步的，所述光学传感器为电荷耦合元件图像传感器。

上述工件表面缺陷检测装置通过高分辨率光学镜头对置于载物架上的待测工件的表面进行光学成像，之后由光学传感器将其转换为数字信号。所述处理单元对数字信号进行分析以判断待测工件的表面是否具有缺陷，即实现了工件表面缺陷检测的自动化，且精度较高。

附图说明

图1是本实用新型工件表面缺陷检测装置的较佳实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

请参考图1所示，本实用新型工件表面缺陷检测装置的较佳实施方式包括高分辨率光学镜头1、光学传感器10、载物架2、传送轨道3、机械手5、处理单元6、夹具7及工作台8。所述高分辨率光学镜头1、光学传感器10、载物架2、传送轨道3、机械手5、处理单元6及夹具7均设置在工作台8上。

所述高分辨率光学镜头1通过机械手5固定在工作台8上，所述机械手5用于移动高分辨率光学镜头1。本实施方式中，所述机械手5可沿X轴、Y轴及Z轴移动。所述传送轨道3设置在工作台8上，所述载物架2设置在传送轨道3上且可沿传送轨道3移动。所述载物架2用于承载待检测工件。所述高分辨率光学镜头1用于对待测工件进行光学成像，所述光学传感器10用于将光学影像转换为数字信号。本实施方式中，所述光学传感器10为CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）图像传感器。

具体而言，本实施方式中，所述载物架2的底部设置有与传送轨道3配合的滑轨。所述工作台8上还设置有气缸9，所述气缸9的推杆与载物架2固定相连。当所述气缸9伸缩时即可通过其推杆推动载物架2在传送轨道3上移动。当然，其他实施方式中，所述载物架2亦可采用其他的结构与传送轨道3进行配合，只要能够满足载物架2可在传送轨道3上移动即可。

所述夹具7固定在工作台8上。所述处理单元6与机械手5、气缸9、高分辨率光学镜头1及夹具7相连。具体而言，所述处理单元6用于控制机械手5、气缸9及夹具7的运动以及开启或者关闭所述高分辨率光学镜头1。

所述高分辨率光学镜头1上还设置有光源，且所述高分辨率光学镜头1与光源的同时被开启或关闭。

使用时，先将一合格的标准工件放置在载物架2上，通过控制处理单元6控制气缸9的运动，以推动载物架2的运动。待载物架2运动至高分辨率光学镜头1的下方后，所述高分辨率光学镜头1即开始对载物架2上的标准工件的表面进行拍摄，同时，所述光源用于照亮标准工件的表面。所述处理单元6还同时控制机械手5在Z轴上上下移动，以实现对工件的表面的对焦。当对焦完成之后，所述处理单元6即控制机械手5在水平面上（即沿着X轴及Y轴的方向）移动，以对工件的不同区域的表面进行拍摄，并将拍摄得到的图像传送且存储至处理单元6。上述图像即被视作标准图像。

在得到标准图像之后，从载物架2上取下标准工件并换上待测工件。同样的，通过控制处理单元6控制气缸9的运动，以推动载物架2的运动。待载物架2运动至高分辨率光学镜头1的下方后，所述高分辨率光学镜头1即开始对载物架2上的待测工件的表面进行拍摄，同时，所述光源用于照亮待测工件的表面。所述处理单元6还同时控制机械手5在Z轴上上下移动，以实现对待测工件的表面的对焦。当对焦完成之后，所述处理单元6即控制机械手5在水平面上（即沿着X轴及Y轴的方向）移动，以对待测工件的表面的不同区域进行拍摄，并将拍摄得到的图像传送且存储至处理单元6。所述处理单元6即将得到的图像与之前存储的标准图像进行对比分析，以判断待测工件的表面是否具有划痕、裂纹、破损。若所述处理单元6判断待测工件表面的划痕、裂纹或破损的尺寸超过预设范围，即判断待测工件为不合格产品，则所述处理单元6控制夹具7运动至载物架2处并夹取被判定为不合格的产品。

进一步的，所述工作台8上还设置有用于接收表面有缺陷的待测工件的第一收集管及用于接收合格工件的第二收集管，该第一收集管与废料容器连通，该第二收集管与合格产品容器连通。对应的，当所述处理单元6判断待测工件为不合格产品时，所述处理单元6控制夹具7运动至载物架2处并夹取被判定为不合格的产品至第一收集管，以将不合格产品移至废料容器内。当所述处理单元6判断待测工件为合格产品时，所述处理单元6控制夹具7运动至载物架2处并夹取被判定为合格的产品至第二收集管，以将合格产品移至合格产品容器内。

上述工件表面缺陷检测装置通过高分辨率光学镜头1对置于载物架2上的待测工件的表面进行光学成像，之后由光学传感器10将其转换为数字信号。所述处理单元6对数字信号进行分析以判断待测工件的表面是否具有缺陷，即实现了工件表面缺陷检测的自动化，且精度较高。同时，若判断待测工件为不合格产品，则自动通过夹具7将不合格产品夹取并移动至第一收集管，即可将不合格产品移动至废料容器。对应的，若判断待测工件为合格产品，则自动通过夹具7将合格产品夹取并移动至第二收集管，即可将合格产品移动至合格产品容器内。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述工件表面缺陷检测装置包括高分辨率光学镜头、光学传感器、载物架、传送轨道、机械手、处理单元及工作台，所述载物架、传送轨道、机械手及处理单元均设置在工作台上，所述载物架可滑动的固定在传送轨道上，所述高分辨率光学镜头通过机械手固定在工作台上，所述光学传感器与高分辨率光学镜头相连，所述光学传感器及机械手均与处理单元相连；所述高分辨率光学镜头用于得到置于载物架上的待测工件的光学影像，所述光学传感器用于将光学影像转换为数字信号并将其传输及存储至处理单元，所述处理单元用于控制机械手及根据得到的数字信号判断待测工件的表面是否具有缺陷。

2.如权利要求1所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述载物架的底部设置有与传送轨道配合的滑轨，所述工作台上还设置有气缸，所述气缸的推杆与载物架固定相连，所述处理单元还用于控制气缸的运动。

3.如权利要求1所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述工件表面缺陷检测装置还包括夹具，所述夹具固定在工作台上，所述处理单元还与夹具相连；当所述处理单元判断待测工件的表面具有缺陷时，所述处理单元控制夹具夹取该待测工件。

4.如权利要求3所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述工件表面缺陷检测装置还包括第一收集管及废料容器，所述废料容器与第一收集管相连通；当所述处理单元判断待测工件的表面具有缺陷时，所述处理单元控制夹具夹取该待测工件至第一收集管，以将该待测工件移至废料容器。

5.如权利要求4所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述工件表面缺陷检测装置还包括第二收集管及合格产品容器，所述合格产品容器与第二收集管相连通；当所述处理单元判断待测工件的表面不具有缺陷时，所述处理单元还控制夹具夹取该待测工件至第二收集管，以将该待测工件移至合格产品容器。

6.如权利要求1所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述工件表面缺陷检测装置还包括光源，所述光源安装在高分辨率光学镜头上，所述光源的开启或关闭由处理单元控制。

7.如权利要求1所述的工件表面缺陷检测装置，其特征在于：所述光学传感器为电荷耦合元件图像传感器。

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