CN208283303U - 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,可实现对平面零件表面瑕疵和关键几何尺寸的快速检测和测量。它包括辊轮输送装置和暗箱,辊轮输送装置穿过暗箱设置;所述暗箱内设有暗场检测单元和明场检测单元;所述暗场检测单元位于所述辊轮输送装置的上方,与所述辊轮输送装置的距离可调;所述明场检测单元包括线状照明装置和光学成像装置,所述光学成像装置由设于检测区域上方的线阵相机与光学透镜构成;所述辊轮输送装置的起始处设有自动纠偏机构;所述自动纠偏机构包括纠偏挡片和拨杆;所述纠偏挡片固定设置;所述拨杆固定在拨杆座上,拨杆座通过弹簧铰链与移动滑块联接,移动滑块由电机通过传动螺杆驱动可做往复运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学检测设备,具体涉及基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备。
背景技术
光滑平面上微小瑕疵的检测通常采用在特定光照下通过人眼观察表面瑕疵对入射光的散射来确定瑕疵的特性,或者通过在特定的光照下采用机器视觉的方法来检测。人眼检测尽管具有灵敏度高,检测比较灵魂的优点,但由于检测人员的个性差异及受疲劳、情绪等因素影响而早造成检测的一致性,重复性不稳定,同时,由于人眼检测无法将检测结果数字化,因此无法实现检测定量化。机器视觉检测应用于大视场时的检测灵敏和检测速度相互制约,如果为了提高检测速度,将会牺牲检测灵敏度,反之亦然。可见,针对诸如手机面板之类的平面零件的表面质量检测,目前还缺少一种能实现对平面零件表面瑕疵和关键几何尺寸的快速检测和测量的设备。
实用新型内容
为克服现有技术中所存在的上述不足,本实用新型提供了基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,可实现对平面零件表面瑕疵和关键几何尺寸的快速检测和测量,具体的,可以实现同时测量手机面板上透明部分的微小瑕疵及印刷有图案部分的几何尺寸、形状,及外框。
本实用新型技术方案:基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,包括辊轮输送装置和暗箱,辊轮输送装置穿过暗箱设置;所述暗箱内设有暗场检测单元和明场检测单元;所述暗场检测单元位于所述辊轮输送装置的上方,与所述辊轮输送装置的距离可调;所述明场检测单元包括线状照明装置和光学成像装置,所述光学成像装置由设于检测区域上方的线阵相机与光学透镜构成;所述辊轮输送装置的起始处设有自动纠偏机构;所述自动纠偏机构包括纠偏挡片和拨杆;所述纠偏挡片固定设置;所述拨杆固定在拨杆座上,拨杆座通过弹簧铰链与移动滑块联接,移动滑块由电机通过传动螺杆驱动可做往复运动。
作为优化,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述纠偏机构包括基板,基板的一侧并排设有第一调整固定块和第二调整固定块,第一调整固定块和第二调整固定块之间设有调整固定板,以及设于所述调整固定板下方的调整螺杆、调整滑块导向杆和调整滑块;所述调整滑块与所述调整滑块导向杆通过滑动副联接,与所述调整螺杆通过螺旋副联接;所述调整固定板上设有一对沿辊轮输送装置的传输方向前后设置的长孔,所述调整滑块上对应设有一对螺纹孔,调整固定板和调整滑块通过穿过所述长孔与所述螺纹孔配合的压紧螺钉固定联接;所述纠偏挡片通过挡片固定块与调整滑块固联。
进一步,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述基板的另一侧由里向外并排设有传动螺杆固定座和电机固定座;所述传动螺杆固定座和所述电机固定座之间设有与所述移动滑块通过滑动副联接的移动滑块导向杆组;所述电机固定在所述电机固定座上,所述传动螺杆一端与电机的输出轴联接,另一端与传动螺杆固定座联接。
作为优化,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述纠偏挡片的起始端呈向外弯曲的曲面。
作为优化,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述线阵相机为线阵CCD相机。
作为优化,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述暗场检测单元包括激光散射相机及用于调整激光散射相机高度的手动滑台。
作为优化,前述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备中,所述线状照明装置包括长条状光源,长条状光源的两端分别通过旋转滑台与固定组件联接,固定组件安装在直线滑台的滑块上,直线滑台设置在底座上,底座的底部设有长腰孔。
与现有技术相比,本实用新型的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备具有如下显著的进步:
1)采用暗场结合明场的光学检测和测量方法,工作时,由暗场产生的扫描图像经过一个高速信号采集卡输入到一个电脑中,对收集到的每一条扫描图像进行预处理,合成,并将完整的图像储存在电脑的记忆空间中,供后续的图像处理软件进行深度处理,确定各种特定的瑕疵特征;由明场产生的图像进预处理后,传输到电脑的另一个独立的储存空间,供后续的图像处理软件进行深度处理,确定面板上需测量的各种几何参数;从而,可实现对平面零件表面瑕疵和关键几何尺寸的快速检测和测量,具体地,对于手机面板,使用本实用新型的检测设备可以实现同时测量手机面板上透明部分的微小瑕疵及印刷有图案部分的几何尺寸、形状,及外框。
2)特定构造的纠偏机构可保证面板在放入辊轮输送装置后,自动调整放置去向,满足后续暗场和明场检测和测量要求。
3)暗场检测单元与辊轮输送装置的距离可调,从而保证针对不同尺寸的面板获得最佳的检测效果。
4)特定构造的线状照明装置具有上下、前后,及转动三个自由度,以保证线型光照区域均匀照明面板并与CCD线阵相机的条形采集区方向一致,从而保证检测效果。
附图说明
图1是本实用新型的于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备的结构示意图;
图2是本实用新型中的明场检测单元的结构示意图;
图3是本实用新型中的纠偏机构的结构示意图。
附图标记:1-辊轮输送装置;2-暗箱;3-线状照明装置,31-长条状光源,32-旋转滑台,33-固定组件,34-直线滑台,35-底座,351-长腰孔;4-光学成像装置,41-线阵相机,42-光学透镜;5-自动纠偏机构,51-纠偏挡片,52-拨杆,53-拨杆座,54-弹簧铰链,55-移动滑块,56-电机,57-传动螺杆,58-基板,59-第一调整固定块,510-第二调整固定块,511-调整固定板,512-调整螺杆,513-调整滑块导向杆,514-调整滑块,515-挡片固定块,516-传动螺杆固定座,517-电机固定座,518-移动滑块导向杆组,519-长孔,520-压紧螺钉;7-激光散射相机,8-手动滑台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本实用新型作进一步的说明,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型,但并不作为对本实用新型限制的依据。
参见图1,本实用新型的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备包括辊轮输送装置1和暗箱2,辊轮输送装置1穿过暗箱2设置(辊轮输送装置包括机架和并排设置在机架上的辊轮,相邻两辊轮间距应保证工件在通过时同时至少有两根以上滚子支撑,并保证两根辊轮之间的间距足够大,以保证暗场和明场检测的光照区域下面没有辊轮干扰);所述暗箱2内设有暗场检测单元和明场检测单元;所述暗场检测单元位于所述辊轮输送装置1的上方,与所述辊轮输送装置1的距离可调;所述明场检测单元包括线状照明装置3和光学成像装置4,所述光学成像装置4由设于检测区域上方的线阵相机41与光学透镜42构成;所述辊轮输送装置1的起始处设有自动纠偏机构5;所述自动纠偏机构5包括纠偏挡片51和拨杆52;所述纠偏挡片51固定设置;所述拨杆52固定在拨杆座53上,拨杆座53通过弹簧铰链54与移动滑块55联接,移动滑块55由电机56通过传动螺杆57驱动可做往复运动。
使用本实用新型的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备对平面零件进行表面质量检测时,平面零件被放置在辊轮输送装置1上,随辊轮输送装置1移动。首先,为保证平面零件在进入辊轮输送装置1后的去向满足后续测量的要求,纠偏机构5在平面零件进入暗箱2之前对平面零件的位置进行调整。
平面零件进入暗箱2之后,进入暗场检测单元的扫描区域时,一个光学触发系统自动触发扫描系统,开始对在检测区域内移动的面板表面进行扫描并记录有表面瑕疵散射产生的光信号及对应的xy坐标位置,当面板完全通过检测区域后,另一个触发信号控制扫描系统停止扫描,然后,系统将扫描的获得光强信号及对应的xy坐标位置进行处理,合成一幅反映表面瑕疵的面板图像。该图像是完全数字化的,可以有后续的图像处理软件进行进一步处理,已获得对图像中各种特定瑕疵的标定。
平面零件进入明场检测单元的检测区域时,会触发机器视觉系统进行信号图像采集,待面板完全通过检测区域后,停止采集,采集到的线状图像与运动过程中的与坐标合成,形成一幅完整的面板表面图像。该图像是完全数字化的,可由后续图像处理软件对合成的图像进行处理,并面板表面各种几何尺寸,图形的测量。
作为一个具体实施例(参见图、图2和图3):
1)所述纠偏机构包括基板58,基板58的一侧并排设有第一调整固定块59和第二调整固定块510,第一调整固定块59和第二调整固定块510之间设有调整固定板511,以及设于所述调整固定板511下方的调整螺杆512、调整滑块导向杆513和调整滑块514;所述调整滑块514与所述调整滑块导向杆513通过滑动副联接,与所述调整螺杆512通过螺旋副联接;所述调整固定板511上设有一对沿辊轮输送装置1的传输方向前后设置的长孔519,所述调整滑块514上对应设有一对螺纹孔,调整固定板511和调整滑块514通过穿过所述长孔519与所述螺纹孔配合的压紧螺钉520固定联接;所述纠偏挡片51通过挡片固定块515与调整滑块514固联。
2)所述基板58的另一侧由里向外并排设有传动螺杆固定座516和电机固定座517;所述传动螺杆固定座516和所述电机固定座517之间设有与所述移动滑块55通过滑动副联接的移动滑块导向杆组518;所述电机56固定在所述电机固定座517上,所述传动螺杆57一端与电机56的输出轴联接,另一端与传动螺杆固定座516联接。
3)所述纠偏挡片51的起始端呈向外弯曲的曲面。弯曲的曲面可以对工件位置进行引导,起到对工件位置进行粗调的作用,使得纠偏动作更加精确,且起到防止工件在纠偏过程中发生损坏的作用。
4)所述线阵相机41为线阵CCD相机。
5)所述暗场检测单元包括激光散射相机7及用于调整激光散射相机7高度的手动滑台8。(激光散射相机7通过光的漫反射原理将表面散射的漫反射光进行采集并转换成数据信号)
6)所述线状照明装置3包括长条状光源31,长条状光源31的两端分别通过旋转滑台32与固定组件33联接,固定组件33安装在直线滑台34的滑块上,直线滑台34设置在底座35上,底座35的底部设有长腰孔351。该设计使得线状照明装置3具有上下、前后,及转动三个自由度,以保证线型光照区域均匀照明面板并与CCD线阵相机的条形采集区方向一致。
使用本发明的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备对手机面板进行表面质量检测,可以实现同时测量手机面板上透明部分的微小瑕疵及印刷有图案部分的几何尺寸、形状,及外框。
上述对本申请中涉及的实用新型的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该实用新型技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开,可以在不违背所涉及的实用新型构成要素的前提下,对上述一般性描述或/和具体实施方式包括实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合,形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。
Claims (6)
1.基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:包括辊轮输送装置(1)和暗箱(2),辊轮输送装置(1)穿过暗箱(2)设置;
所述暗箱(2)内设有暗场检测单元和明场检测单元;所述暗场检测单元位于所述辊轮输送装置(1)的上方,与所述辊轮输送装置(1)的距离可调;所述明场检测单元包括线状照明装置(3)和光学成像装置(4),所述光学成像装置(4)由设于检测区域上方的线阵相机(41)与光学透镜(42)构成;
所述辊轮输送装置(1)的起始处设有自动纠偏机构(5);所述自动纠偏机构(5)包括纠偏挡片(51)和拨杆(52);所述纠偏挡片(51)固定设置;所述拨杆(52)固定在拨杆座(53)上,拨杆座(53)通过弹簧铰链(54)与移动滑块(55)联接,移动滑块(55)由电机(56)通过传动螺杆(57)驱动可做往复运动。
2.根据权利要求1所述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:所述纠偏机构包括基板(58),基板(58)的一侧并排设有第一调整固定块(59)和第二调整固定块(510),第一调整固定块(59)和第二调整固定块(510)之间设有调整固定板(511),以及设于所述调整固定板(511)下方的调整螺杆(512)、调整滑块导向杆(513)和调整滑块(514);所述调整滑块(514)与所述调整滑块导向杆(513)通过滑动副联接,与所述调整螺杆(512)通过螺旋副联接;所述调整固定板(511)上设有一对沿辊轮输送装置(1)的传输方向前后设置的长孔(519),所述调整滑块(514)上对应设有一对螺纹孔,调整固定板(511)和调整滑块(514)通过穿过所述长孔(519)与所述螺纹孔配合的压紧螺钉(520)固定联接;所述纠偏挡片(51)通过挡片固定块(515)与调整滑块(514)固联。
3.根据权利要求2所述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:所述基板(58)的另一侧由里向外并排设有传动螺杆固定座(516)和电机固定座(517);所述传动螺杆固定座(516)和所述电机固定座(517)之间设有与所述移动滑块(55)通过滑动副联接的移动滑块导向杆组(518);所述电机(56)固定在所述电机固定座(517)上,所述传动螺杆(57)一端与电机(56)的输出轴联接,另一端与传动螺杆固定座(516)联接。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:所述纠偏挡片(51)的起始端呈向外弯曲的曲面。
5.根据权利要求1所述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:所述线阵相机(41)为线阵CCD相机。
6.根据权利要求1所述的基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备,其特征在于:所述暗场检测单元包括激光散射相机(7)及用于调整激光散射相机(7)高度的手动滑台(8)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201820710531.3U CN208283303U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 |
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CN201820710531.3U CN208283303U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 |
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CN208283303U true CN208283303U (zh) | 2018-12-25 |
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ID=64729599
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CN201820710531.3U Active CN208283303U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 |
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CN108333191A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-07-27 | 杭州智谷精工有限公司 | 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 |
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2018
- 2018-05-14 CN CN201820710531.3U patent/CN208283303U/zh active Active
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CN108333191B (zh) * | 2018-05-14 | 2024-02-06 | 杭州智谷精工有限公司 | 基于暗场扫描和机器视觉的光学双场平面体快速检测设备 |
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