CN216525480U - 一种缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缺陷检测装置，包括：检测光源模组，包括一个或多个光源组件，所述光源组件用于从被测工件的正面和/或反面进行照射；成像模组，用于从被测工件的正面和/或反面进行拍摄，形成第一检测图像；多个激光摄像模组，所述多个激光摄像模组围设于所述被测工件的周围，用于向所述被测工件的侧面发射检测激光，并拍摄形成第二检测图像。本实用新型能够通过检测光源模组和成像模组实现对被测工件的表面缺陷检测，同时结合激光摄像模组实现对待测组件的外形检测，有效地节省了检测工序，提高了检测效率，进而得以满足高效率、低成本投入的生产需求。

Description

一种缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种缺陷检测装置。

背景技术

随着工业自动化智能化的飞速发展，如今电子产品种类繁多，而电子元件则是构成这些电子产品的基础，如电阻、电感、电容、二极管、三极管、各种微型开关、电位器及集成电路芯片等等。这些元件的品质对电子产品成品良率、使用稳定度和满意度显得至关重要。因此，在生产过程中需要针对这些电子元件进行缺陷检测。

由于电子元件种类多样、形态各异，以往的机器视觉检测方案中，针对电子元件外形尺寸精度、表面外观缺陷、表面字符条码印刷、PIN针长短及外观缺陷等各个不同检测项目，分别需要以不同工序或者不同工位进行逐一检测，导致检测设备工序繁多、检测效率低下，且投入成本大，难以满足高效率、低成本投入的生产需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种缺陷检测装置，解决现有的机器视觉检测方案中，针对电子元件外形尺寸精度、表面外观缺陷、表面字符条码印刷、PIN针长短及外观缺陷等各个不同检测项目，分别需要以不同工序或者不同工位进行逐一检测，导致检测设备工序繁多、检测效率低下，且投入成本大，难以满足高效率低成本投入的生产检测需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种缺陷检测装置，包括：

检测光源模组，包括一个或多个光源组件，所述光源组件用于从被测工件的正面和/或反面进行照射；

成像模组，用于从被测工件的正面和/或反面进行拍摄，形成第一检测图像；

多个激光摄像模组，所述多个激光摄像模组围设于所述被测工件的周围，用于向所述被测工件的侧面发射检测激光，并拍摄形成第二检测图像。

可选地，所述激光摄像模组包括：

安装支架，所述安装支架用于使所述激光摄像模组固定于待安装位置；

激光摄像头，可活动地安装于所述安装支架上，所述激光摄像头可受驱相对于所述安装支架进行升降和/或旋转。

可选地，所述检测光源模组包括光源外壳，所述光源外壳设有对准于所述成像模组的透光通道，所述成像模组透过所述透光通道对所述被测工件的正面进行拍摄；

所述光源外壳内设有第一光源组件，所述第一光源组件包括用于发出第一检测光线的第一灯板；

沿所述第一检测光线的光路设有分光镜和第一扩散板，所述分光镜位于所述第一检测光线的光路以及所述透光通道上；部分的所述第一检测光线经过所述分光镜的反射后，垂直照射于所述被测工件的正面。

可选地，所述光源外壳包括第一外壳，所述第一光源组件位于所述第一外壳内；

所述第一外壳开设有拍摄窗口，所述拍摄窗口连通所述透光通道，所述拍摄窗口内设有增透镜。

可选地，所述第一外壳上设有散热结构，所述散热结构靠近于所述第一灯板设置。

可选地，所述光源外壳内还设有第二光源组件；

所述第二光源组件包括用于发射第二检测光线的第二灯板，所述第二灯板呈环形，且所述第二灯板围设于所述透光通道的外周；

沿所述第二检测光线的光路设有第二扩散板，所述第二扩散板倾斜于所述第一检测光线，所述第二扩散板为漫射板，所述第二检测光线经过所述第二扩散板后，形成倾斜照射于所述被测工件的正面的无影光。

可选地，所述光源外壳还包括第二外壳，所述第二外壳设于所述第一外壳上，并位于所述第一外壳靠近于所述被测工件的一侧，所述安装支架固定于所述第二外壳上；

其中，所述第二外壳上与所述透光通道重合的位置为可透光结构。

可选地，所述检测光源还包括第三光源组件；

所述第三光源组件包括第三外壳，第三外壳内设有用于发射第三检测光线的第三灯板，沿所述第三检测光线的光路设有第三扩散板，所述第三检测光线经过所述第三扩散板后，垂直照射于所述被测工件的反面。

可选地，所述第一灯板、第二灯板和第三灯板分别包括多个灯珠，所述灯珠为RGB三色发光芯片混合的LED灯珠。

可选地，所述第三扩散板上设有纵向平行膜和横向平行膜。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种缺陷检测装置，能够通过检测光源模组和成像模组实现对被测工件的表面缺陷检测，同时结合激光摄像模组实现对待测组件的外形检测，有效地节省了检测工序，提高了检测效率，进而得以满足高效率、低成本投入的生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种缺陷检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种缺陷检测装置的剖面图；

图3为具有针脚的被测工件的外形示意图；

图4为具有针脚的被测工件的又一外形示意图；

图5为具有针脚的被测工件的再一外形示意图。

上述图中：10、第一光源组件；11、第一外壳；12、拍摄窗口；121、增透镜；13、第一灯板；131、第一扩散板；132、分光镜；14、散热片；20、第二光源组件；21、第二外壳；22、第二灯板；221、第二扩散板；30、第三光源组件；31、第三外壳；32、第三灯板；321、第三扩散板；40、激光摄像模组；41、安装支架；42、激光摄像头；43、连接件；50、设备机台；60、传送带；61、被测工件；611、针脚；70、成像模组。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

现如今，电子元器件种类多样、形态各异，在现有的机器视觉技术的初上，需要针对电子元件外形尺寸精度、表面外观缺陷、表面字符条码印刷、 PIN针长短及外观缺陷等各个不同检测项目，分别以不同工序或者不同工位逐一进行检测，导致检测设备工序繁多、检测效率低下，且投入成本大，难以满足高效率、低成本投入的生产需求。

本实用新型旨在于提供一种缺陷检测装置，以解决现有技术中的上述问题，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合参考图1、图2，本实用新型实施例提供了一种缺陷检测装置，包括：

检测光源模组，包括一个或多个光源组件，光源组件用于从被测工件61 的正面和/或反面进行照射；

成像模组70，用于从被测工件61的正面和/或反面进行拍摄，形成第一检测图像；

多个激光摄像模组40，多个激光摄像模组40围设于被测工件61的周围，用于向被测工件61的侧面发射检测激光，并拍摄形成第二检测图像。

其中，检测光源模组中的各个光源组件，能够分别以垂直或倾斜的角度照射于被测工件61的正面或反面，再利用成像模组70进行成像，以实现对被测工件61的表面缺陷检测。

在此基础上，利用激光摄像模组40对被测工件61的侧面发射检测激光，利用摄像头进行拍摄，从而实现被测工件61的立体外形检测。

下面分别对各模组分别进行详细描述。

检测光源模组包括光源外壳，一个或多个光源组件设于该光源外壳内，同时光源外壳设有对准于成像模组70的透光通道，成像模组70能够透过该透光通道，对被测工件61的正面进行拍摄。

具体地，光源外壳包括第一外壳11，第一外壳11开设有对准于成像模组 70的拍摄窗口12，拍摄窗口12连通透光通道，拍摄窗口12内设有增透镜121，有利于确保成像模组70的成像清晰度。

具体地，该增透镜121为增透防尘钢化镜片，其表面镀有透过率95％以上的增透膜，能够最大限度地减小光损，同时高强度钢化处理工艺的镜片能够有效防止尖锐物体划伤，并避免细小颗粒及灰尘进入第一外壳11中。

第一外壳11内设有用于对被测工件61的反光部位进行缺陷检测的第一光源组件10，第一光源组件10包括用于发出第一检测光线的第一灯板13，还包括沿第一检测光线的光路设置的分光镜132和第一扩散板131，分光镜 132位于第一检测光线的光路以及透光通道上。

具体地，分光镜132倾斜于第一封板设置，其上镀有半透半反膜，部分的第一检测光线经过分光镜132的反射后，垂直照射于被测工件61的正面，以照亮被测工件61反光表面的凹坑和损伤等缺陷。

同时，第一扩散板131能够有效消除第一检测光线的LED颗粒状，以避免影响图像识别，同时还使第一检测光线能够均匀照射分光镜132上。

基于此，成像模组70透过分光镜132后，对被测工件61的正面进行拍摄；照射于被测工件61的第一检测光线被反射后，经过分光镜132的半透半反膜以投入成像模组70内。

进一步地，第一外壳11上设有散热结构，本实施例中，该散热结构为散热片14，散热片14靠近于第一灯板13设置，用于传导第一灯板13工作时产生的热量；可以理解的是，还可以采用风扇、气冷或水冷等散热方式以替代该散热片14，以应对不同散热需求。

可以理解的是，该第一光源组件10为高角度照明，主要用于照亮被测工件61上的反光表面，以实现反光表面的缺陷特征检测。

考虑到电子元件表面除了PIN针、金手指和某些反光的外包材料外，往往存在更多的不反光表面，对于这些不反光表面的划伤缺陷、印刷字符、标志、条码、脏污及图文识别等，仅依靠第一光源组件10难以实现较为准确的缺陷检测。因此，本实施例进一步提供一个低角度、大幅面且高均匀的光照环境，以进一步凸显光照明暗差异，进而实现不反光表面的缺陷检测。

本实施例中，光源外壳还包括第二外壳21，第二外壳21设于第一外壳 11上，并位于第一外壳11靠近于被测工件61的一侧；同时，该第二外壳21 上与透光通道重合的位置为可透光结构，使得成像模组70能够透过该可透光结构以拍摄被测工件61，第一灯板13能够透过该可透光结构以照射被测工件 61。可以理解的是，该可透光结构可以是镂空结构，也可以是在镂空的孔内设置增透镜121所形成的结构。

第二外壳21内设有第二光源组件20；第二光源组件20包括用于发射第二检测光线的第二灯板22，第二灯板22呈环形，且第二灯板22围设于透光通道的外周。

沿第二检测光线的光路设有第二扩散板221，第二扩散板221倾斜于第一检测光线，使第二检测光线经过第二扩散板221后，倾斜照射于被测工件61 的正面。

其中，该第二扩散板221为漫射板，其上具有喷砂高雾度涂层。该第二光源组件20采用漫反射光路设计，使第二检测光线不是直接投射到工件表面，而是在第二扩散板221的漫射板后，形成倾斜且均匀照射于被测工件61的正面的无影光，实现了低角度四边无影照射效果，从而能够实现不反光表面的缺陷检测。

本实施例中，检测光源还包括第三光源组件30；第三光源组件30包括第三外壳31，第三外壳31内设有用于发射第三检测光线的第三灯板32，沿第三检测光线的光路设有第三扩散板321，第三检测光线经过第三扩散板321后，垂直照射于被测工件61的反面。具体地，该第三外壳31安装于设备机台50 上，并位于被测工件61的下方。

此外，所述第三扩散板321上设有纵向平行膜和横向平行膜，该纵向平行膜内设置有纵向线条，横向平行膜内设有横向线条，使第三扩散板321形成格栅板。相较于普通的背光源，第三检测光线在第三扩散板321内通过纵向线条和横向线条后，平行指向性得以从纵横两个方向得到提升，进而能够抑制第三光源组件30发光面上周边的光线沿多方向的扩散，进而增强被测工件61的外轮廓成像边缘的明暗界限，使得对于被测工件61的外轮廓识别更为清晰。

本实施例中，所述第一灯板13、第二灯板22和第三灯板32分别包括多个灯珠，所述灯珠为RGB三色发光芯片混合的LED灯珠，能够根据检测对象表面的颜色或材质对应选择单色点亮或者多色点亮配色。同时，该灯珠支持常亮和高亮频闪模式的自由切换，以适用于高速流水线的检测。

考虑到各种类电子元器件存在PIN脚长短、弯折角度和金属针脚611表面缺陷等，本实施例中，在被测工件61的四周设置多个激光摄像模组40，以确保这些缺陷的全面检测。

激光摄像模组40包括：

安装支架41，安装支架41用于使激光摄像模组40固定于待安装位置；可选地，该安装支架41固定于第二外壳21上。

激光摄像头42，可活动地安装于安装支架41上，可受驱相对于安装支架 41进行升降和/或旋转。具体地，激光摄像头42集成有一字型激光发射器和微型摄像头。

可以理解的是，该激光摄像头42可以通过一个连接件43安装于安装支架41上，该连接件43可以相对于安装支架41旋转，并能够沿被测工件61 的高度方向进行升降运动，从而能够在检测时适应于不同的工件。

示例地，连接件43相对于安装支架41旋转可以通过转轴实现，连接件 43够沿被测工件61的高度方向进行升降运动，可以通过导轨及气缸的组合自动实现，也可以通过导轨及定位件的方式手动实现。

综上，本实用新型实施例的应用示例如下：

被测工件61经由透明传送带60送至拍摄窗口12的位置处，位于底部的第三光源组件30首先点亮，使成像模组70能够拍摄清晰的被测工件61外轮廓图像，以实现精密的外形尺寸测量判定；随后，第一光源组件10和第二光源组件20照射被测工件61的正面，以实现表面特征的缺陷识别。

基于此，经过后台图像识别处理软件判定出被测工件61的种类(不同种类工件，针脚611的外形长短不一)，基于该判定结果以实现激光摄像模组 40中激光摄像头42的升降调节和旋转调节，并点亮激光摄像模组40，实现被测工件61上针脚611的长度及弯折角度的识别检测。

通过第一光源组件10、第二光源组件20、第三光源组件30和激光摄像模组40的灵活搭配，能够在一个工位实现对不同种类的工件进行全面缺陷检测的效果。

对被测工件61的针脚611外形进行缺陷检测的示例如下：

如图3所示：俯视时，两侧的针脚611存在不平齐的现象，代表针脚611 折弯角度不一致。此时可以通过第三光源组件30点亮，或者通过第一光源组件10点亮，再利用成像模组70拍摄成像，以实现进一步的检测判定。

如图4所示：侧视时对针脚611高度的递增情况进行检测，由于针脚611 本身设计就存在递减递增的变化趋势，可以通过调节激光摄像模组40中检测激光的发射角度，适应于针脚611高度的递减递增的变化趋势进行识别，以实现进一步的检测判定。

如图5所示：侧视时针脚611存在不平行或者针脚611间距不一致的现象，若非针脚611因设计因素存在的长短不一，可以通过激光摄像模组40进行拍照识别，以实现进一步的检测判定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括：

检测光源模组，包括一个或多个光源组件，所述光源组件用于从被测工件(61)的正面和/或反面进行照射；

成像模组(70)，用于从被测工件(61)的正面和/或反面进行拍摄，形成第一检测图像；

多个激光摄像模组(40)，所述多个激光摄像模组(40)围设于所述被测工件(61)的周围，用于向所述被测工件(61)的侧面发射检测激光，并拍摄形成第二检测图像。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述激光摄像模组(40)包括：

安装支架(41)，所述安装支架(41)用于使所述激光摄像模组(40)固定于待安装位置；

激光摄像头(42)，可活动地安装于所述安装支架(41)上，所述激光摄像头(42)可受驱相对于所述安装支架(41)进行升降和/或旋转。

3.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述检测光源模组包括光源外壳，所述光源外壳设有对准于所述成像模组(70)的透光通道，所述成像模组(70)透过所述透光通道对所述被测工件(61)的正面进行拍摄；

所述光源外壳内设有第一光源组件(10)，所述第一光源组件(10)包括用于发出第一检测光线的第一灯板(13)；

沿所述第一检测光线的光路设有分光镜(132)和第一扩散板(131)，所述分光镜(132)位于所述第一检测光线的光路以及所述透光通道上；部分的所述第一检测光线经过所述分光镜(132)的反射后，垂直照射于所述被测工件(61)的正面。

4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述光源外壳包括第一外壳(11)，所述第一光源组件(10)位于所述第一外壳(11)内；

所述第一外壳(11)开设有拍摄窗口(12)，所述拍摄窗口(12)连通所述透光通道，所述拍摄窗口(12)内设有增透镜(121)。

5.根据权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述第一外壳(11)上设有散热结构，所述散热结构靠近于所述第一灯板(13)设置。

6.根据权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述光源外壳内还设有第二光源组件(20)；

所述第二光源组件(20)包括用于发射第二检测光线的第二灯板(22)，所述第二灯板(22)呈环形，且所述第二灯板(22)围设于所述透光通道的外周；

沿所述第二检测光线的光路设有第二扩散板(221)，所述第二扩散板(221)倾斜于所述第一检测光线，所述第二扩散板(221)为漫射板，所述第二检测光线经过所述第二扩散板(221)后，形成倾斜照射于所述被测工件(61)的正面的无影光。

7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述光源外壳还包括第二外壳(21)，所述第二外壳(21)设于所述第一外壳(11)上，并位于所述第一外壳(11)靠近于所述被测工件(61)的一侧，所述安装支架(41)固定于所述第二外壳(21)上；

其中，所述第二外壳(21)上与所述透光通道重合的位置为可透光结构。

8.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述检测光源还包括第三光源组件(30)；

所述第三光源组件(30)包括第三外壳(31)，第三外壳(31)内设有用于发射第三检测光线的第三灯板(32)，沿所述第三检测光线的光路设有第三扩散板(321)，所述第三检测光线经过所述第三扩散板(321)后，垂直照射于所述被测工件(61)的反面。

9.根据权利要求8所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述第一灯板(13)、第二灯板(22)和第三灯板(32)分别包括多个灯珠，所述灯珠为RGB三色发光芯片混合的LED灯珠。

10.根据权利要求8所述的缺陷检测装置，其特征在于，

所述第三扩散板(321)上设有纵向平行膜和横向平行膜。

Images