CN217425232U - 应用于表面检测的亮暗场视觉装置及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置及检测设备，涉及产品检测技术领域。应用于表面检测的亮暗场视觉装置包括支架；拍照单元，拍照单元设置于支架；亮场光源，亮场光源设置于支架，亮场光源位于拍照单元的取景方向上；以及暗场光源，暗场光源设置于支架，暗场光源沿着拍照单元的取景方向分布且位于亮场光源的远离拍照单元的一侧。应用于表面检测的亮暗场视觉装置能够通过亮场光源、暗场光源与拍照单元的配合，实现一次检测多种缺陷，减少不必要的检测工位，避免占用过多空间，并且可以根据安装位置选择合适的支架。使用该应用于表面检测的亮暗场视觉装置的检测设备，能够对多种缺陷进行检测，不需要设置过多的检测工位。

Description

应用于表面检测的亮暗场视觉装置及检测设备

技术领域

本申请涉及产品检测技术领域，具体而言，涉及一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置及检测设备。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，人们对产品品质要求不断提高，产品出厂之前进行表面质检已经成为必然。各种产品表面质检越来越朝向智能化、无人化、安全高效、一机多能等特点的方向发展。

但通常的表面质检视觉装置成像单一，当产品有多种缺陷种类时，需要多个工位才能解决，当产品是多面体时，对应的同样需要更多的工位，对于实际检测而言，占用过多的安装空间。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其能够改善现有的检测装置在实际检测中占用过多空间的问题。

本申请的另外一个目的在于提供一种检测设备，其包括上述应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其具有该应用于表面检测的亮暗场视觉装置的全部特性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置，包括：

支架；

拍照单元，所述拍照单元设置于所述支架；

亮场光源，所述亮场光源设置于所述支架，所述亮场光源位于所述拍照单元的取景方向上；以及

暗场光源，所述暗场光源设置于所述支架，所述暗场光源沿着所述拍照单元的取景方向分布且位于所述亮场光源的远离所述拍照单元的一侧。

应用于表面检测的亮暗场视觉装置的亮场光源和暗场光源可以分别对被拍摄物进行照明，并由拍照单元进行拍照，一次检测可以分别拍摄明暗两种照片，增大了不同缺陷种类的覆盖范围，兼容性更好。

另外，根据本申请的实施例提供的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述暗场光源和所述亮场光源同轴设置。

同轴设置两种光源可以便于在同一方向对被拍摄物进行照明，避免因照明角度问题而出现对缺陷的误判。

在本申请的可选实施例中，所述暗场光源和所述亮场光源均为环形光源，所述亮场光源的直径小于所述暗场光源的直径。

环形光源更方便在同一方向进行对齐布设，并且由于直径不同，各自在照明时不容易被对方影响。

在本申请的可选实施例中，所述暗场光源和所述亮场光源均为半环形光源，所述亮场光源的曲率半径小于所述暗场光源的曲率半径。

半环形光源也方便在同一方向进行对齐布设，并且由于曲率半径不同，各自在照明时不容易被对方影响。

在本申请的可选实施例中，所述暗场光源和所述亮场光源均为线阵光源。

在本申请的可选实施例中，所述暗场光源和所述亮场光源可移动地设置于所述支架。

通过调节暗场光源和亮场光源的位置，可以根据被拍摄物的大小或者拍摄单元的位置来改变照明的位置，使得缺陷更容易被拍摄出来。

在本申请的可选实施例中，所述拍照单元包括工业相机和镜头，所述工业相机为面阵工业相机或线阵工业相机，所述工业相机安装于所述支架，所述镜头安装于所述工业相机。

在本申请的可选实施例中，所述支架为卧式支架或者为立式支架，所述支架为卧式支架时，所述拍照单元的取景方向为水平方向；所述支架为立式支架时，所述拍照单元的取景方向为竖直方向。

根据要拍摄的物体的待检测面的位置，可以分别选用立式支架或者卧式支架，以使得拍摄单元可以正对待检测面，满足检测需求。

在本申请的可选实施例中，所述应用于表面检测的亮暗场视觉装置还包括调节单元，所述拍照单元通过所述调节单元连接于所述支架，所述调节单元用于调节所述拍照单元相对于所述亮场光源或者所述暗场光源的空间位置。

通过调节拍摄单元的位置，可以使得拍摄单元与亮场光源或者暗场光源的配合更为契合，以提升对缺陷的检测能力。

本申请的实施例提供了一种检测设备，包括：

机架；

物料输送机构，所述物料输送机构设置于所述机架；以及

根据上述任一项所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，所述应用于表面检测的亮暗场视觉装置设置于所述机架且用于对所述物料输送机构上的物料进行拍摄。

检测设备通过安装该应用于表面检测的亮暗场视觉装置，能够对物料输送机构上的物料进行拍摄，能够检测较多种类的缺陷，相较于一般的检测装置，所需的检测工位更少，节约空间且检测准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的采用了立式支架的应用于表面检测的亮暗场视觉装置的示意图；

图2为本申请的实施例提供的采用了卧式支架的应用于表面检测的亮暗场视觉装置的示意图；

图3为检测设备的示意图。

图标：100-应用于表面检测的亮暗场视觉装置；10-支架；20-拍照单元；21-工业相机；22-镜头；30-亮场光源；40-暗场光源；50-调节单元；200-机架；300-物料输送机构。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

实施例

请参考图1或图2，本申请的实施例提供了一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置100，包括：

支架10；

拍照单元20，拍照单元20设置于支架10；

亮场光源30，亮场光源30设置于支架10，亮场光源30位于拍照单元20的取景方向上；以及

暗场光源40，暗场光源40设置于支架10，暗场光源40沿着拍照单元20的取景方向分布且位于亮场光源30的远离拍照单元20的一侧。

简单而言，应用于表面检测的亮暗场视觉装置100的亮场光源30和暗场光源40可以分别对被拍摄物进行照明，并由拍照单元20进行拍照，一次检测可以分别拍摄明暗两种照片，增大了不同缺陷种类的覆盖范围，兼容性更好。

具体的，本申请的暗场光源40和亮场光源30同轴设置。同轴设置两种光源可以便于在同一方向对被拍摄物进行照明，避免因照明角度问题而出现对缺陷的误判。

可以选择的是，暗场光源40和亮场光源30均为环形光源，亮场光源30的直径小于暗场光源40的直径。

环形光源更方便在同一方向进行对齐布设，并且由于直径不同，各自在照明时不容易被对方影响。

可以选择的是，暗场光源40和亮场光源30均为半环形光源，亮场光源30的曲率半径小于暗场光源40的曲率半径。

半环形光源也方便在同一方向进行对齐布设，并且由于曲率半径不同，各自在照明时不容易被对方影响。

可以选择的是，暗场光源40和亮场光源30均为线阵光源。关于拍照单元20，具体的，本申请的拍照单元20包括工业相机21和镜头22，工业相机21为面阵工业相机21或线阵工业相机21，工业相机21安装于支架10，镜头22安装于工业相机21。

具体的光源选择可以根据待检测物的常见缺陷类型以及检测面的大小等情况进行确定，只要能够保障明暗两种照明方式能够显著地使得缺陷被展示出来即可。此外，两种光源的LED灯珠可以是高亮的定制型号，并且支持高速频闪功能，以实现快速照明，配合定制的工业相机21。该工业相机21可以将最短帧间隔控制在10ms内，工业相机21的曝光时间为200-300us，结合高速频闪的光源，两种光源依次点亮，间隔控制在10ms以内，可以快速完成对待检测面的拍照，利于使用该应用于表面检测的亮暗场视觉装置100的检测设备的处理器进行图像算法处理，并确认是否有缺陷存在。

具体的，本申请的暗场光源40和亮场光源30可移动地设置于支架10。通过调节暗场光源40和亮场光源30的位置，可以根据被拍摄物的大小或者拍摄单元的位置来改变照明的位置，使得缺陷更容易被拍摄出来。

应用于表面检测的亮暗场视觉装置100还包括调节单元50，拍照单元20通过调节单元50连接于支架10，调节单元50用于调节拍照单元20相对于亮场光源30或者暗场光源40的空间位置。通过调节拍摄单元的位置，可以使得拍摄单元与亮场光源30或者暗场光源40的配合更为契合，以提升对缺陷的检测能力。其中，本实施例中的调节单元50为三轴调节模组，可以理解的是，其他能够改变拍摄单元的工业相机21和镜头22位置的调节机构也可以作为调节单元50使用。

关于支架10，具体的，请结合图1和图2，支架10为卧式支架M(图2中的支架10)或者为立式支架N(图1中的支架10)。支架10为卧式支架M时，拍照单元20的取景方向为水平方向；支架10为立式支架N时，拍照单元20的取景方向为竖直方向。根据要拍摄的物体的待检测面的位置，可以分别选用立式支架N或者卧式支架M，以使得拍摄单元可以正对待检测面，满足检测需求。可以理解的是，除了图示中的两种支架10，其他能够方便布设暗场光源40、亮场光源30以及拍照单元20的架体也可以选用，只要能够满足检测需求且符合安装空间的布设需求即可。

比如，请结合图3，本申请的实施例提供了一种检测设备，包括：

机架200；

物料输送机构300，物料输送机构300设置于机架200；以及

根据上述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置100，应用于表面检测的亮暗场视觉装置100设置于机架200且用于对物料输送机构300上的物料进行拍摄。简单而言，检测设备通过安装该应用于表面检测的亮暗场视觉装置100，能够对物料输送机构300上的物料进行拍摄，能够检测较多种类的缺陷，相较于一般的检测装置，所需的检测工位更少，节约空间且检测准确。

具体的，如图3所示，采用了六个应用于表面检测的亮暗场视觉装置100，分别其中两个使用了立式支架N(即图中标号100H所用的支架)，另外四个使用了卧式支架M(即图中标号100G所用的支架)，可以基本覆盖常规待检物料的外形，在多个方向对其拍照。而物料输送机构300则可以参考一般的检测装置上的一些转盘一类的机构，以将物料在机架200上移动，方便不同的待检测面被拍摄到。

本实施例的原理是：

现有的检测手段中，对于多种缺陷，需要多个工位才能完成检测，比如一个待检测面所存在的缺陷有三种时，就可能需要三个工位才能够将三种缺陷分别检出，如果产品需要检测的面是多个，则相应的检测工位数量会大大增加，显然会挤占很多的安装空间，甚至可能无法完全将所有的检测工位布设下来。除了空间占用较多以外，还会带来不必要的设备成本。这显然没有抓住视觉表面质检的本质。

有鉴于此，本申请提供了一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置100，并可以将之安装到图3中的机架200上，与物料输送机构300一同形成检测设备。

具体的，根据待测产品的待检测面的分布情况以及所需检测的缺陷的种类，可以预先对每个应用于表面检测的亮暗场视觉装置100的亮场光源30、暗场光源40的位置以及拍照单元20的位置，进行调节设置，以满足检测需求。

检测时，工业相机21会在极短的时间内配合亮场光源30和暗场光源40分别拍摄明暗两张照片，由于明暗的区别，可以使得产品检测面上的缺陷变得相当显著。这是因为有些缺陷亮场成像较好，有的缺陷暗场成像较好，更利于图像算法处理，此外，有些缺陷则是通过两张明暗照片的对比而变得显著，这样就可以在一个工位实现多种缺陷的检测，不需要为每种缺陷分别设置一个检测工位，大大节省了安装空间，并且也减少了不必要的设备成本，利于实用。

综上所述，本申请的应用于表面检测的亮暗场视觉装置100能够通过亮场光源30、暗场光源40与拍照单元20的配合，实现一次检测多种缺陷，减少不必要的检测工位，避免占用过多空间，并且可以根据安装位置选择合适的支架10，满足检测需求。使用该应用于表面检测的亮暗场视觉装置100的检测设备，能够对多种缺陷进行检测，不需要设置过多的检测工位。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，包括：

支架；

拍照单元，所述拍照单元设置于所述支架；

亮场光源，所述亮场光源设置于所述支架，所述亮场光源位于所述拍照单元的取景方向上；以及

暗场光源，所述暗场光源设置于所述支架，所述暗场光源沿着所述拍照单元的取景方向分布且位于所述亮场光源的远离所述拍照单元的一侧；

所述暗场光源和所述亮场光源均为环形光源，所述亮场光源的直径小于所述暗场光源的直径；

或，所述暗场光源和所述亮场光源均为半环形光源，所述亮场光源的曲率半径小于所述暗场光源的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述暗场光源和所述亮场光源同轴设置。

3.根据权利要求1所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述暗场光源和所述亮场光源均为线阵光源。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述暗场光源和所述亮场光源可移动地设置于所述支架。

5.根据权利要求1所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述拍照单元包括工业相机和镜头，所述工业相机为面阵工业相机或线阵工业相机，所述工业相机安装于所述支架，所述镜头安装于所述工业相机。

6.根据权利要求1所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述支架为卧式支架或者为立式支架，所述支架为卧式支架时，所述拍照单元的取景方向为水平方向；所述支架为立式支架时，所述拍照单元的取景方向为竖直方向。

7.根据权利要求1所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，其特征在于，所述应用于表面检测的亮暗场视觉装置还包括调节单元，所述拍照单元通过所述调节单元连接于所述支架，所述调节单元用于调节所述拍照单元相对于所述亮场光源或者所述暗场光源的空间位置。

8.一种检测设备，其特征在于，包括：

机架；

物料输送机构，所述物料输送机构设置于所述机架；以及

根据权利要求1-7任一项所述的应用于表面检测的亮暗场视觉装置，所述应用于表面检测的亮暗场视觉装置设置于所述机架且用于对所述物料输送机构上的物料进行拍摄。

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