CN211785211U - 一种玻璃划痕检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃划痕检测装置，包括相机和安装相机的支架，以及固定支架的底板，还包括光源、光源高度调节机构、光源角度调节机构、载物台和光强传感器；所述光源通过光源安装架均匀设置在相机四周；光源高度调节机构设置在底板上，通过升降光源安装架实现光源高度的调节；光源角度调节机构用于连接光源安装架和光源，对光源角度进行调节。本实用新型通过合理的机械机构和控制方式实现光源角度、高度和强度的自动调节，在一些特定位置对汽车玻璃进行补光，可消除单个光源照射产生的阴影问题和局部高曝光问题，提高图像采集的质量。同时，将采集到的多张图像进行合成，从而可以获得所有的划痕信息，提高汽车玻璃精检的准确性。

Description

一种玻璃划痕检测装置

技术领域

本实用新型涉及汽车玻璃质量检测技术领域，尤其涉及一种汽车玻璃划痕检测装置。

背景技术

目前汽车玻璃划痕采集系统大多采用方向、高度、角度固定的单光源。用单一方向的光源照射玻璃，若入射光线与划痕平行，则划痕将被光线虚化，在图像中划痕信息不明显；若入射光线与划痕垂直，则划痕会被光线凸显，在图像中划痕信息将非常明显。而汽车玻璃在生产过程中，所形成的划痕的角度、方向各种各样，这就导致某个方向或角度的划痕信息无法被采集到。而如果进行全角度补光，则也会导致目标区域内光线太强，出现耀斑掩盖划痕信息。

针对上述存在的弊端，申请人提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车玻璃划痕检测装置，能够解决现有汽车玻璃划痕检测装置采集角度、采集光线的不足。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种玻璃划痕检测装置，包括相机和安装相机的支架，以及固定支架的底板，还包括光源、光源高度调节机构、光源角度调节机构、载物台和光强传感器；所述光源为多个，且通过光源安装架均匀设置在相机四周；所述光源高度调节机构设置在底板上，通过升降光源安装架实现光源高度的调节；所述光源角度调节机构用于连接光源安装架和光源，对光源角度进行调节；所述载物台设置在底板上，光强传感器设置在载物台四周。

进一步的，所述光源安装架为矩形；所述光源为四个，且分别设置在光源安装架的四边；所述光源高度调节机构设置在光源安装架的四角。

进一步的，所述光源高度调节机构包括竖向套筒，竖向套筒可旋转的设置在底板上，竖向套筒内设有丝杠，丝杠与竖向套筒螺纹连接，丝杠上端与光源安装架连接，驱动组件驱使竖向套筒正向或反向旋转，使得丝杠沿竖向套筒上升或下降，从而带动光源安装架上的光源升降。

进一步的，所述驱动组件包括横向连杆、纵向连杆和第一步进电机，第一步进电机的转轴通过第一转向箱与横向连杆中部连接，驱动横向连杆旋转，横向连杆两端通过第二转向箱与纵向连杆连接，带动纵向连杆旋转，纵向连杆与竖向套筒蜗杆传动，从而实现竖向套筒的旋转。

进一步的，所述光源角度调节机构包括位置调节组件和角度调节组件；

位置调节组件包括竖向连杆和第二步进电机，第二步进电机通过固定块安装在所述光源安装架上，第二步进电机的转轴水平设置，竖向连杆上端与第二步进电机的转轴连接，所述角度调节组件和光源设置在竖向连杆下端，竖向连杆在第二步进电机的驱动下带动角度调节组件和光源旋转，实现光源的位置调节；

角度调节组件包括第三步进电机、水平连杆和光源连接杆，第三步进电机通过电机安装板安装在竖向连杆上，第三步进电机的转轴竖向设置，水平连杆的中部通过第三转向箱与第三步进电机的转轴连接，所述光源通过光源连接杆安装在水平连杆上，水平连杆在第三步进电机的驱动下带动光源旋转，实现光源的角度调节。

进一步的，所述光源为LED灯条。

进一步的，所述LED灯条的表面设置有漫反射板。

进一步的，还包括上位机，上位机分别与相机、光源、光源高度调节机构、光源角度调节机构和光强传感器连接，对检测装置进行系统控制。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能有效的将汽车玻璃表面上所有的缺陷显示出来，避免了单一角度、高度的光源照射下部分缺陷无法显示的问题；同时还能解决由一个光源倾斜照射汽车玻璃带来的阴影问题或者垂直照射带来的局部高曝光问题，提高图像采集的质量。同时，将采集到的多张图像进行合成，从而可以获得所有的划痕信息，提高汽车玻璃精检的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型光源高度调节机构的结构示意图；

图3为本实用新型光源角度调节机构的结构示意图；

图4为检测汽车玻璃划痕的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-3所示，一种玻璃划痕检测装置，包括相机1和安装相机的支架2，以及固定支架2的底板3，还包括光源4、光源高度调节机构5、光源角度调节机构6、载物台7和光强传感器8；所述光源4为多个，且通过光源安装架9均匀设置在相机1四周；所述光源高度调节机构5设置在底板3上，通过升降光源安装架9实现光源4高度的调节；所述光源角度调节机构6用于连接光源安装架9和光源4，对光源4角度进行调节；所述载物台7设置在底板上，光强传感器8设置在载物台7四周；还包括上位机（图中未画出），上位机分别与相机1、光源4、光源高度调节机构5、光源角度调节机构6和光强传感器8连接，对检测装置进行系统控制。

所述光源安装架9为矩形；所述光源4为四个，且分别设置在光源安装架9的四边；所述光源高度调节机构5设置在光源安装架9的四角。

所述光源高度调节机构5包括竖向套筒51，竖向套筒51可旋转的设置在底板1上，竖向套筒51内设有丝杠52，丝杠52与竖向套筒51螺纹连接，丝杠52上端与光源安装架9连接，驱动组件驱使竖向套筒51正向或反向旋转，使得丝杠52沿竖向套筒51上升或下降，从而带动光源安装架9上的光源4升降；

所述驱动组件包括横向连杆53、纵向连杆54和第一步进电机55，第一步进电机55的转轴通过第一转向箱56与横向连杆53中部连接，驱动横向连杆53旋转，横向连杆53两端通过第二转向箱57与纵向连杆54连接，带动纵向连杆54旋转，纵向连杆54与竖向套筒51蜗杆传动，从而实现竖向套筒51的旋转。

所述光源角度调节机构6包括位置调节组件和角度调节组件；

位置调节组件包括竖向连杆61和第二步进电机62，第二步进电机62通过固定块63安装在所述光源安装架9上，第二步进电机62的转轴水平设置，竖向连杆61上端与第二步进电机62的转轴连接，所述角度调节组件和光源4设置在竖向连杆61下端，竖向连杆61在第二步进电机62的驱动下带动角度调节组件和光源4旋转，实现光源4的位置调节；

角度调节组件包括第三步进电机64、水平连杆65和光源连接杆66，第三步进电机64通过电机安装板67安装在竖向连杆61上，第三步进电机64的转轴竖向设置，水平连杆65的中部通过第三转向箱68与第三步进电机64的转轴连接，所述光源4为LED灯条，LED灯条的表面设置有漫反射板，光源4通过光源连接杆66安装在水平连杆65上，水平连杆65在第三步进电机64的驱动下带动光源4旋转，实现光源4的角度调节。

上述装置在相机四个方向对称放置条形面状LED灯条，在灯条的表面放置漫反射板，保证光线能够均匀地散射出去，并可根据控制指令调节灯条的亮度、角度、高度。

当待检汽车玻璃传送到载物台时，通过第一步进电动机带动灯条上下移动，调节光源的高度；同时根据灯条的高度调节灯条的位置和仰角，来改变光源的入射角度；同时在载物台上设置有光照度传感器，可根据灯条的高度调节光照强度，避免在玻璃表面产生耀斑，使汽车玻璃获得最佳曝光量。

本实用新型能有效的将汽车玻璃表面上所有的缺陷显示出来，避免了单一角度、高度的光源照射下部分缺陷无法显示的问题；同时还能解决由一个光源倾斜照射汽车玻璃带来的阴影问题或者垂直照射带来的局部高曝光问题，提高图像采集的质量。同时，将采集到的多张图像进行合成，从而可以获得所有的划痕信息，提高汽车玻璃精检的准确性。

如图4所示，利用上述检测装置检测汽车玻璃划痕的过程为：

第一步：控制光源、相机恢复至初始状态；

第二步：将待检测玻璃放置到载物台上，根据上位机发送的控制参数对光源高度、角度和强度进行调节，控制参数包括图像采集次数N以及每次图像采集所需的光源高度、角度和强度；

第三步：利用载物台四周的光强传感器判断载物台的光强是否满足采集要求，不满足则跳转到第四步，满足则跳转到第五步；

第四步：通过调整PWM占空比来实现光强调节后重新检测，直到光强达到期望值；

第五步：启动相机进行玻璃图像采集，采集次数为n=n+1；

第六步：判断n是否等于1，是则进行ROI掩板制作，否则调到第七步；

第七步：通过光源高度调节机构、光源角度调节机构调节光源的高度和角度使得其到达下一预设位置；

第八步：利用载物台四周的光强传感器判断载物台的光强是否满足采集要求，不满足则通过调整PWM占空比来实现光强调节后重新检测，直到光强达到期望值，满足则进入下一步；

第九步：启动相机采集待检测的工件图像，采集次数为n=n+1；

第十步：判断n是否等于预设值N，是则跳转到第十二步，否则跳转到第七步；

第十一步：将多次采集的图像经处理后进行合成；

第十二步：覆盖ROI掩板。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

Claims (8)

1.一种玻璃划痕检测装置，包括相机和安装相机的支架，以及固定支架的底板，其特征在于，还包括光源、光源高度调节机构、光源角度调节机构、载物台和光强传感器；所述光源为多个，且通过光源安装架均匀设置在相机四周；所述光源高度调节机构设置在底板上，通过升降光源安装架实现光源高度的调节；所述光源角度调节机构用于连接光源安装架和光源，对光源角度进行调节；所述载物台设置在底板上，光强传感器设置在载物台四周。

2.如权利要求1所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述光源安装架为矩形；所述光源为四个，且分别设置在光源安装架的四边；所述光源高度调节机构设置在光源安装架的四角。

3.如权利要求2所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述光源高度调节机构包括竖向套筒，竖向套筒可旋转的设置在底板上，竖向套筒内设有丝杠，丝杠与竖向套筒螺纹连接，丝杠上端与光源安装架连接，驱动组件驱使竖向套筒正向或反向旋转，使得丝杠沿竖向套筒上升或下降，从而带动光源安装架上的光源升降。

4.如权利要求3所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括横向连杆、纵向连杆和第一步进电机，第一步进电机的转轴通过第一转向箱与横向连杆中部连接，驱动横向连杆旋转，横向连杆两端通过第二转向箱与纵向连杆连接，带动纵向连杆旋转，纵向连杆与竖向套筒蜗杆传动，从而实现竖向套筒的旋转。

5.如权利要求1所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述光源角度调节机构包括位置调节组件和角度调节组件；

位置调节组件包括竖向连杆和第二步进电机，第二步进电机通过固定块安装在所述光源安装架上，第二步进电机的转轴水平设置，竖向连杆上端与第二步进电机的转轴连接，所述角度调节组件和光源设置在竖向连杆下端，竖向连杆在第二步进电机的驱动下带动角度调节组件和光源旋转，实现光源的位置调节；

角度调节组件包括第三步进电机、水平连杆和光源连接杆，第三步进电机通过电机安装板安装在竖向连杆上，第三步进电机的转轴竖向设置，水平连杆的中部通过第三转向箱与第三步进电机的转轴连接，所述光源通过光源连接杆安装在水平连杆上，水平连杆在第三步进电机的驱动下带动光源旋转，实现光源的角度调节。

6.如权利要求5所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述光源为LED灯条。

7.如权利要求6所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，所述LED灯条的表面设置有漫反射板。

8.如权利要求1所述的一种玻璃划痕检测装置，其特征在于，还包括上位机，上位机分别与相机、光源、光源高度调节机构、光源角度调节机构和光强传感器连接，对检测装置进行系统控制。

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