交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法
【專利摘要】交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法，它涉及一種缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)精度低、檢測(cè)效率低、抗干擾性差以及成本高的問(wèn)題。裝置：運(yùn)動(dòng)控制柜、光柵表面展開(kāi)單元和第一圖像采集系統(tǒng)單元由左至右依次并列設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)上，第二圖像采集系統(tǒng)單元與第一圖像采集系統(tǒng)單元連接；本發(fā)明的缺陷檢測(cè)方法，具有自動(dòng)化程度高、檢測(cè)精度高、檢測(cè)效率高、客觀性強(qiáng)和不易眼疲勞的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)光柵待檢位置的對(duì)準(zhǔn)，相對(duì)于手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，具有客觀性強(qiáng)、定位精度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明用于交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法，具體涉及一種交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]缺陷檢測(cè)通常是指對(duì)物品表面缺陷的檢測(cè)，表面缺陷檢測(cè)是采用先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)工件表面的斑點(diǎn)、凹坑、劃痕、色差、缺損等缺陷進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)對(duì)光柵表面缺陷普遍采用人工檢測(cè)的方式，有如下特點(diǎn):光柵待檢位置的對(duì)準(zhǔn)需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，具有魯棒性強(qiáng)、定位精度差和重復(fù)性高等特點(diǎn)。普遍使用白熾燈作為透射光源，具有亮度以及光源位置可調(diào)性低、發(fā)熱量高、易于眼疲勞和使用壽命短等特點(diǎn)。光柵表面圖像的展開(kāi)需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在展開(kāi)過(guò)程中，具有展開(kāi)速度可調(diào)性低、主觀誤差大和易于疲勞等特點(diǎn)。無(wú)專用光柵夾具，具有對(duì)準(zhǔn)次數(shù)多、自動(dòng)化程度低和工作效率低等特點(diǎn)。缺陷檢測(cè)基本依靠人工目測(cè)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有自動(dòng)化程度低、檢測(cè)精度低、工作效率低和檢測(cè)成本高等特點(diǎn)。無(wú)專用工作平臺(tái)，普通工作平臺(tái)具有易變性、抗干擾性差和觀賞性低等特點(diǎn)。
[0003]綜上所述，現(xiàn)有的光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)精度低、檢測(cè)效率低、抗干擾性差以及成本高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)精度低、檢測(cè)效率低、抗干擾性差以及成本高的問(wèn)題。進(jìn)而提供一種交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置及使用該裝置的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)工作臺(tái)，所述表面缺陷檢測(cè)裝置還包括運(yùn)動(dòng)控制柜、光柵表面展開(kāi)單元、第一圖像采集系統(tǒng)單元和第二圖像采集系統(tǒng)單元，運(yùn)動(dòng)控制柜、光柵表面展開(kāi)單元和第一圖像采集系統(tǒng)單元由左至右依次并列設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)上，第二圖像采集系統(tǒng)單元與第一圖像采集系統(tǒng)單元連接，
[0006]所述運(yùn)動(dòng)控制柜包括安全保護(hù)組件、參數(shù)輸入器、數(shù)值顯示器、光源控制器、旋轉(zhuǎn)控制器和位移控制器，安全保護(hù)組件、參數(shù)輸入器和數(shù)值顯示器由下至上依次設(shè)置，光源控制器、旋轉(zhuǎn)控制器和位移控制器由上至下依次設(shè)置在安全保護(hù)組件、參數(shù)輸入器和數(shù)值顯不器的一側(cè)，
[0007]所述光柵表面展開(kāi)單元包括光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)和電動(dòng)二維平移臺(tái)，電動(dòng)二維平移臺(tái)設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)上，光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)設(shè)置在電動(dòng)二維平移臺(tái)上，
[0008]所述第一圖像采集系統(tǒng)單元包括立柱、立柱接頭、橫桿、CXD工業(yè)相機(jī)、相機(jī)固定接頭、纖維鏡頭和反射光源，立柱豎直設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)上，立柱接頭設(shè)置在立柱的上部，橫桿水平設(shè)置，且橫桿的一端與立柱接頭連接，橫桿的另一端設(shè)有相機(jī)固定接頭，相機(jī)固定接頭的上端和下端分別設(shè)有CCD工業(yè)相機(jī)和纖維鏡頭，纖維鏡頭的下端設(shè)有反射光源，
[0009]所述第二圖像采集系統(tǒng)單元包括圖像采集卡、工控機(jī)和圖像顯示器，圖像采集卡、工控機(jī)和圖像顯示器依次與CXD工業(yè)相機(jī)連接。
[0010]本發(fā)明還提供了一種使用交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置的方法，具體步驟為:
[0011]步驟一:將待檢光柵設(shè)置在快換夾具組的基體上；
[0012]步驟二:位移控制器向電動(dòng)二維平移臺(tái)發(fā)出移動(dòng)粗調(diào)指令，以10mm/S的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)，所述電動(dòng)二維平移臺(tái)運(yùn)動(dòng)至檢測(cè)工作臺(tái)上的顯微鏡頭正下方；
[0013]步驟三:位移控制器向電動(dòng)二維平移臺(tái)發(fā)出移動(dòng)微調(diào)指令，以0.5mm/s的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)，所述電動(dòng)二維平移臺(tái)運(yùn)動(dòng)至與顯微鏡頭偏心對(duì)準(zhǔn)位置，該偏心范圍使待檢光柵繞自身軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，待檢光柵碼道圖像區(qū)域中心始終依次連續(xù)與顯微鏡頭視場(chǎng)范圍中心重合；
[0014]步驟四:將待檢光柵穿過(guò)放置在快換夾具組的基體上；
[0015]步驟五:打開(kāi)透射光源，以5mm/s的速度旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪，對(duì)CXD工業(yè)相機(jī)進(jìn)行粗動(dòng)調(diào)焦，粗調(diào)完成后，以lmm/s的速度旋轉(zhuǎn)微調(diào)手對(duì)CCD工業(yè)相機(jī)再進(jìn)行微動(dòng)調(diào)焦；
[0016]步驟六:旋轉(zhuǎn)控制器發(fā)出默認(rèn)旋轉(zhuǎn)指令，所述伺服電機(jī)通過(guò)同步小帶輪通過(guò)同步大帶輪帶動(dòng)快換夾具組旋轉(zhuǎn)，使待檢光柵表面圖像展開(kāi)，同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和暫停調(diào)節(jié)；
[0017]步驟七:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像采集指令，所述CXD工業(yè)相機(jī)開(kāi)始依次連續(xù)對(duì)待檢光柵表面進(jìn)行圖像采集，同時(shí)在圖像顯示器上實(shí)時(shí)顯示；
[0018]步驟八:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像處理指令，所述采集的圖像經(jīng)過(guò)圖像處理組件粗檢以后，如果系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，則待檢光柵不合格，否則進(jìn)入人工檢測(cè)環(huán)節(jié)；
[0019]步驟九:操作人員根據(jù)所述圖像處理粗檢結(jié)果，依據(jù)企業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，判斷待檢光柵是否合格及缺陷類型；
[0020]步驟十:檢測(cè)結(jié)束。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
[0022]1.本發(fā)明通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)光柵待檢位置的對(duì)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)待檢光柵的快退、快進(jìn)、粗調(diào)和微調(diào)，相對(duì)于手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，具有客觀性強(qiáng)、定位精度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]2.本發(fā)明的透射光源，與光柵的大小相配，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可調(diào)性強(qiáng)、光源均勻和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0024]3.本發(fā)明光柵表面圖像展開(kāi)的方式，具有可調(diào)性強(qiáng)、展開(kāi)平穩(wěn)、展開(kāi)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]4.本發(fā)明采用同步帶傳動(dòng)，具有傳動(dòng)比恒定、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、減震性好、體積小、重量輕、無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]5.本發(fā)明的快換夾具組，具有自定心高、裝卸方便、體積小、重量輕和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]6.本發(fā)明的快換夾具組，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性廣和光柵裝卸方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0028]7.本發(fā)明的缺陷檢測(cè)方法，具有自動(dòng)化程度高、檢測(cè)精度高、檢測(cè)效率高、客觀性強(qiáng)和不易眼疲勞的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]8.本發(fā)明的檢測(cè)工作臺(tái)，具有隔震、吸震、不易變形和使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。[0030]9.本發(fā)明的光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，在結(jié)構(gòu)方面具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、成本低和抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；在檢測(cè)質(zhì)量方面具有檢測(cè)精度高、檢測(cè)效率高和自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本發(fā)明的主視圖；圖2是光柵表面展開(kāi)單元中光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是基體的結(jié)構(gòu)不意圖；圖4是基座的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括檢測(cè)工作臺(tái)1，所述表面缺陷檢測(cè)裝置還包括運(yùn)動(dòng)控制柜2、光柵表面展開(kāi)單元、第一圖像采集系統(tǒng)單元和第二圖像采集系統(tǒng)單元，運(yùn)動(dòng)控制柜2、光柵表面展開(kāi)單元和第一圖像采集系統(tǒng)單元由左至右依次并列設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)I上，第二圖像采集系統(tǒng)單元與第一圖像采集系統(tǒng)單元連接，
[0033]所述運(yùn)動(dòng)控制柜2包括安全保護(hù)組件3、參數(shù)輸入器4、數(shù)值顯示器5、光源控制器
6、旋轉(zhuǎn)控制器7和位移控制器8，安全保護(hù)組件3、參數(shù)輸入器4和數(shù)值顯示器5由下至上依次設(shè)置，光源控制器6、旋轉(zhuǎn)控制器7和位移控制器8由上至下依次設(shè)置在安全保護(hù)組件
3、參數(shù)輸入器4和數(shù)值顯不器5的一側(cè)，
[0034]所述光柵表面展開(kāi)單元包括光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)9和電動(dòng)二維平移臺(tái)10，電動(dòng)二維平移臺(tái)10設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)I上，光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)9設(shè)置在電動(dòng)二維平移臺(tái)10上，
[0035]所述第一圖像采集系統(tǒng)單元包括立柱11、立柱接頭12、橫桿15、(XD工業(yè)相機(jī)17、相機(jī)固定接頭16、纖維鏡頭19和反射光源18，立柱11豎直設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)I上，立柱接頭12設(shè)置在立柱11的上部，橫桿15水平設(shè)置，且橫桿15的一端與立柱接頭12連接，橫桿15的另一端設(shè)有相機(jī)固定接頭16，相機(jī)固定接頭16的上端和下端分別設(shè)有CCD工業(yè)相機(jī)17和纖維鏡頭19，纖維鏡頭19的下端設(shè)有反射光源18，
[0036]所述第二圖像采集系統(tǒng)單元包括圖像采集卡22、工控機(jī)23和圖像顯示器29，圖像采集卡22、工控機(jī)23和圖像顯示器29依次與CXD工業(yè)相機(jī)17連接。
[0037]本實(shí)施方式的安全保護(hù)組件3具有在非正常情況下發(fā)出警示信號(hào)的作用，提醒操作人員采取相應(yīng)保護(hù)措施。
[0038]本實(shí)施方式的參數(shù)輸入器4能夠?yàn)椴僮魅藛T提供參數(shù)輸入窗口，以便重新設(shè)定相應(yīng)參數(shù)數(shù)值。
[0039]本實(shí)施方式的數(shù)值顯示器5能夠?qū)崟r(shí)顯示目標(biāo)參數(shù)數(shù)值。
[0040]本實(shí)施方式的光源控制器6能夠控制光源的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)光強(qiáng)。
[0041 ] 本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)控制器7能夠控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
[0042]本實(shí)施方式的位移控制器8能夠控制光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)9空間位置、移動(dòng)速度和移動(dòng)精度。
[0043]本實(shí)施方式的透射光源發(fā)出的光透過(guò)毛玻璃后變得均勻。
[0044]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)9包括箱體和透射光源，透射光源設(shè)置在箱體上。如此設(shè)置，便于使用。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0045]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的箱體包括快換夾具組9-2、上部微型軸承9-4、軸9-6、伺服電機(jī)9-10、箱體頂板9-11、墊片9-12、電機(jī)支架板9-13、箱體外殼9-15、箱體下底板9-16、下部微型軸承9_17、同步大帶輪9_19、張緊同步帶9-20、同步小帶輪9-21和多個(gè)電機(jī)支架立柱9-14，
[0046]箱體頂板9-11和箱體下底板9-16分別設(shè)置在箱體外殼9_15的上下兩端,軸9_6豎直設(shè)置在箱體外殼9-15內(nèi)，軸9-6的兩端分別設(shè)有上部微型軸承9-4和下部微型軸承9-17，快換夾具組9-2設(shè)置在軸9-6的上端，多個(gè)電機(jī)支架立柱9-14設(shè)置在軸9_6的一側(cè)，電機(jī)支架板9-13設(shè)置在多個(gè)電機(jī)支架立柱9-14上,伺服電機(jī)9-10設(shè)置在電機(jī)支架板9_13上，伺服電機(jī)9-10的輸出端與同步小帶輪9-21連接，同步大帶輪9-19設(shè)置在軸9_6上，同步小帶輪9-21與同步大帶輪9-19之間通過(guò)張緊同步帶9-20連接，墊片9_12設(shè)置在伺服電機(jī)9-10與電機(jī)支架板9-13之間。如此設(shè)置，材料消耗少，制造能耗低。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0047]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖3和圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的快換夾具組9-2包括基體9-2-1和基座9-2-2，基體9-2-1設(shè)置在基座9_2_2內(nèi)。如此設(shè)置，便于使用。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0048]本實(shí)施方式的快換夾具組9-2包括基體9-2-1和基座9_2_2。
[0049]本實(shí)施方式的基體9-2-1包括導(dǎo)軸、托臺(tái)和連接軸。
[0050]本實(shí)施方式的導(dǎo)軸與基座9-2-2連接；所述軸9-6頂端錐軸部分連接；所述軸9_6頂端錐軸部分分別開(kāi)有卡銷孔，卡銷與卡銷孔配合連接，防止基座9-2-2在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與軸9-6相對(duì)滑動(dòng)。
[0051]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的透射光源包括光源蓋板9-1、毛玻璃、光柵9-3和光源基座9-7，光源蓋板9-1上設(shè)有毛玻璃槽9_8和通光孔9_9，毛玻璃設(shè)置在毛玻璃槽9-8內(nèi)，光源蓋板9-1通過(guò)光源基座9-7設(shè)置在箱體上端，光柵9-3設(shè)置在基體9-2-1上。如此設(shè)置，材料消耗少，制造能耗低。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0052]本實(shí)施方式的光源基座9-7包括光源基座主體、燈珠導(dǎo)套、燈珠滑套和燈珠；
[0053]本實(shí)施方式的燈珠與燈珠滑套連接；所述燈珠滑套與燈珠導(dǎo)套連接，且燈珠滑套可以在燈珠導(dǎo)套內(nèi)沿徑向方向滑動(dòng)。
[0054]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的圖像采集卡22包括數(shù)據(jù)采集組件20、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器21和數(shù)據(jù)顯示器23，數(shù)據(jù)采集組件20、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器21和數(shù)據(jù)顯示器23依次設(shè)置組成圖像采集卡22。如此設(shè)置，數(shù)據(jù)采集模塊20能夠控制CXD工業(yè)相機(jī)17對(duì)光柵9-3進(jìn)行圖像采集；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊21能夠?qū)⒁呀?jīng)采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)傳輸模塊22能夠?qū)⒁呀?jīng)獲取的圖像數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)24。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0055]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的圖像顯示器29包括圖像處理組件25、圖像存儲(chǔ)器26、人機(jī)交互模塊27和圖像顯示模塊28，圖像顯示模塊28和人機(jī)交互模塊27上下設(shè)置，圖像處理組件25和圖像存儲(chǔ)器26設(shè)置在圖像顯示模塊28和人機(jī)交互模塊27的一側(cè)。如此設(shè)置，圖像處理模塊25能夠?qū)Σ杉墓鈻艌D像進(jìn)行簡(jiǎn)單圖像處理，便于操作人員后續(xù)檢測(cè)判斷；圖像存儲(chǔ)模塊26能夠?qū)⒁呀?jīng)采集的光柵圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)能夠儲(chǔ)存一些其他相關(guān)數(shù)據(jù)信息；人機(jī)交互模塊27能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員與機(jī)器的實(shí)時(shí)交互，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的輸入和設(shè)定；圖像顯示模塊28能夠?qū)崟r(shí)顯示采集的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)光柵表面圖像。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0056]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的立柱接頭12包括微調(diào)手輪14和粗調(diào)手輪15，微調(diào)手輪14和粗調(diào)手輪15均設(shè)置在立柱11上。如此設(shè)置，材料消耗少，制造能耗低。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0057]本實(shí)施方式的粗調(diào)手輪13能夠?qū)崿F(xiàn)立柱接頭12在立柱11上沿垂直方向快速滑動(dòng)。
[0058]本實(shí)施方式的微調(diào)手輪14能夠?qū)崿F(xiàn)立柱接頭12在立柱11上沿垂直方向慢速滑動(dòng)。
[0059]本實(shí)施方式的橫桿15的右端與立柱接頭12連接。
[0060]本實(shí)施方式的相機(jī)固定接頭16與橫桿15為制成一體。
[0061]本實(shí)施方式的橫桿15上設(shè)有鎖緊滑塊。
[0062]本實(shí)施方式的鎖緊滑塊能夠固定CXD工業(yè)相機(jī)17在相機(jī)固定接頭16上的位置。
[0063]本實(shí)施方式的顯微鏡頭19與CXD工業(yè)相機(jī)17相連，且顯微鏡頭19的焦點(diǎn)與光柵9-3待檢碼道區(qū)域采像點(diǎn)重合。
[0064]本實(shí)施方式的反射光源18與顯微鏡頭19連接。
[0065]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖1-圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，使用投影式光柵表面缺陷檢測(cè)裝置的方法，具體步驟為:
[0066]步驟一:將待檢光柵9-3設(shè)置在快換夾具組9-2的基體9_2_1上；
[0067]步驟二:位移控制器8向電動(dòng)二維平移臺(tái)10發(fā)出移動(dòng)粗調(diào)指令，以lOmm/s的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)10，所述電動(dòng)二維平移臺(tái)10運(yùn)動(dòng)至檢測(cè)工作臺(tái)I上的顯微鏡頭正下方；
[0068]步驟三:位移控制器8向電動(dòng)二維平移臺(tái)10發(fā)出移動(dòng)微調(diào)指令，以0.5mm/s的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)10，所述電動(dòng)二維平移臺(tái)10運(yùn)動(dòng)至與顯微鏡頭偏心對(duì)準(zhǔn)位置，該偏心范圍使待檢光柵9-3繞自身軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，待檢光柵9-3碼道圖像區(qū)域中心始終依次連續(xù)與顯微鏡頭視場(chǎng)范圍中心重合；
[0069]步驟四:將待檢光柵9-3穿過(guò)放置在快換夾具組9-2的基體9_2_1上；
[0070]步驟五:打開(kāi)透射光源，以5mm/s的速度旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪13，對(duì)CXD工業(yè)相機(jī)17進(jìn)行粗動(dòng)調(diào)焦，粗調(diào)完成后，以lmm/s的速度旋轉(zhuǎn)微調(diào)手14對(duì)CCD工業(yè)相機(jī)17再進(jìn)行微動(dòng)調(diào)焦；
[0071]步驟六:旋轉(zhuǎn)控制器7發(fā)出默認(rèn)旋轉(zhuǎn)指令，所述伺服電機(jī)9-10通過(guò)同步小帶輪9-21通過(guò)同步大帶輪9-19帶動(dòng)快換夾具組9-2旋轉(zhuǎn)，使待檢光柵9_3表面圖像展開(kāi)，同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制器7實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和暫停調(diào)節(jié)；
[0072]步驟七:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像采集指令，所述CXD工業(yè)相機(jī)17開(kāi)始依次連續(xù)對(duì)待檢光柵9-3表面進(jìn)行圖像采集，同時(shí)在圖像顯示器29上實(shí)時(shí)顯示；
[0073]步驟八:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像處理指令，所述采集的圖像經(jīng)過(guò)圖像處理組件粗檢以后，如果系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，則待檢光柵9-3不合格，否則進(jìn)入人工檢測(cè)環(huán)節(jié)；[0074]步驟九:操作人員根據(jù)所述圖像處理粗檢結(jié)果，依據(jù)企業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，判斷待檢光柵9-3是否合格及缺陷類型；
[0075]步驟十:檢測(cè)結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，它包括檢測(cè)工作臺(tái)(1)，其特征在于:所述表面缺陷檢測(cè)裝置還包括運(yùn)動(dòng)控制柜(2)、光柵表面展開(kāi)單元、第一圖像采集系統(tǒng)單元和第二圖像采集系統(tǒng)單元，運(yùn)動(dòng)控制柜(2)、光柵表面展開(kāi)單元和第一圖像采集系統(tǒng)單元由左至右依次并列設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)(I)上，第二圖像采集系統(tǒng)單元與第一圖像采集系統(tǒng)單元連接， 所述運(yùn)動(dòng)控制柜(2)包括安全保護(hù)組件(3)、參數(shù)輸入器(4)、數(shù)值顯示器(5)、光源控制器(6)、旋轉(zhuǎn)控制器(7)和位移控制器(8)，安全保護(hù)組件(3)、參數(shù)輸入器(4)和數(shù)值顯示器(5)由下至上依次設(shè)置，光源控制器(6)、旋轉(zhuǎn)控制器(7)和位移控制器(8)由上至下依次設(shè)置在安全保護(hù)組件(3)、參數(shù)輸入器(4)和數(shù)值顯示器(5)的一側(cè)， 所述光柵表面展開(kāi)單元包括光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)(9)和電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)，電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)(1)上，光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)(9)設(shè)置在電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)上， 所述第一圖像采集系統(tǒng)單元包括立柱(11)、立柱接頭(12)、橫桿(15)、CXD工業(yè)相機(jī)(17),相機(jī)固定接頭(16)、纖維鏡頭(19)和反射光源(18)，立柱(11)豎直設(shè)置在檢測(cè)工作臺(tái)(I)上，立柱接頭(12)設(shè)置在立柱(11)的上部，橫桿(15)水平設(shè)置，且橫桿(15)的一端與立柱接頭(12)連接，橫桿(15)的另一端設(shè)有相機(jī)固定接頭(16)，相機(jī)固定接頭(16)的上端和下端分別設(shè)有CCD工業(yè)相機(jī)(17)和纖維鏡頭(19)，纖維鏡頭(19)的下端設(shè)有反射光源(18)， 所述第二圖像采集系統(tǒng)單元包括圖像采集卡(22)、工控機(jī)(23)和圖像顯示器(29)，圖像采集卡(22)、工控機(jī)(23)和圖像顯示器(29)依次與CXD工業(yè)相機(jī)(17)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述光柵展開(kāi)機(jī)構(gòu)(9 )包括箱體和透射光源，透射光源設(shè)置在箱體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述箱體包括快換夾具組(9-2)、上部微型軸承(9-4)、軸(9-6)、伺服電機(jī)(9-10)、箱體頂板(9-11)、墊片(9-12)、電機(jī)支架板(9-13)、箱體外殼(9-15)、箱體下底板(9-16)、下部微型軸承(9-17)、同步大帶輪(9-19)、張緊同步帶(9-20)、同步小帶輪(9-21)和多個(gè)電機(jī)支架立柱(9-14)， 箱體頂板(9-11)和箱體下底板(9-16)分別設(shè)置在箱體外殼(9-15)的上下兩端，軸(9-6)豎直設(shè)置在箱體外殼(9-15)內(nèi)，軸(9-6)的兩端分別設(shè)有上部微型軸承(9-4)和下部微型軸承(9-17)，快換夾具組(9-2)設(shè)置在軸(9-6)的上端，多個(gè)電機(jī)支架立柱(9-14)設(shè)置在軸(9-6)的一側(cè)，電機(jī)支架板(9-13)設(shè)置在多個(gè)電機(jī)支架立柱(9-14)上,伺服電機(jī)(9-10)設(shè)置在電機(jī)支架板(9-13)上，伺服電機(jī)(9-10)的輸出端與同步小帶輪(9-21)連接，同步大帶輪(9-19)設(shè)置在軸(9-6)上，同步小帶輪(9-21)與同步大帶輪(9_19)之間通過(guò)張緊同步帶(9-20)連接，墊片(9-12)設(shè)置在伺服電機(jī)(9-10)與電機(jī)支架板(9_13)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述快換夾具組(9-2 )包括基體(9-2-1)和基座(9-2-2 )，基體(9-2-1)設(shè)置在基座(9-2-2 )內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述透射光源包括光源蓋板(9-1)、毛玻璃、光柵(9-3)和光源基座(9-7)，光源蓋板(9-1)上設(shè)有毛玻璃槽(9-8)和通光孔(9-9)，毛玻璃設(shè)置在毛玻璃槽(9-8)內(nèi)，光源蓋板(9-1)通過(guò)光源基座(9-7)設(shè)置在箱體上端，光柵(9-3)設(shè)置在基體(9-2-1)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述圖像采集卡(22 )包括數(shù)據(jù)采集組件(20 )、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(21)和數(shù)據(jù)顯示器(23 )，數(shù)據(jù)采集組件(20 )、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(21)和數(shù)據(jù)顯示器(23 )依次設(shè)置組成圖像采集卡(22 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述圖像顯示器(29)包括圖像處理組件(25)、圖像存儲(chǔ)器(26)、人機(jī)交互模塊(27)和圖像顯示模塊(28 )，圖像顯示模塊(28 )和人機(jī)交互模塊(27 )上下設(shè)置，圖像處理組件(25 )和圖像存儲(chǔ)器(26)設(shè)置在圖像顯示模塊(28)和人機(jī)交互模塊(27)的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述立柱接頭(12)包括微調(diào)手輪(14)和粗調(diào)手輪(15)，微調(diào)手輪(14)和粗調(diào)手輪(15)均設(shè)置在立柱(11)上。
9.一種使用權(quán)利要求1所述的交互式半自動(dòng)光柵表面缺陷檢測(cè)裝置的方法，其特征在于:具體步驟為: 步驟一:將待檢光柵(9-3)設(shè)置在快換夾具組(9-2)的基體(9-2-1)上； 步驟二:位移控制器(8)向電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)發(fā)出移動(dòng)粗調(diào)指令，以lOmm/s的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)，所述電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)運(yùn)動(dòng)至檢測(cè)工作臺(tái)(I)上的顯微鏡頭正下方； 步驟三:位移控制器(8)向電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)發(fā)出移動(dòng)微調(diào)指令，以0.5mm/s的速度移動(dòng)電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)， 所述電動(dòng)二維平移臺(tái)(10)運(yùn)動(dòng)至與顯微鏡頭偏心對(duì)準(zhǔn)位置，該偏心范圍使待檢光柵(9-3)繞自身軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，待檢光柵(9-3)碼道圖像區(qū)域中心始終依次連續(xù)與顯微鏡頭視場(chǎng)范圍中心重合； 步驟四:將待檢光柵(9-3)穿過(guò)放置在快換夾具組(9-2)的基體(9-2-1)上； 步驟五:打開(kāi)透射光源，以5mm/s的速度旋轉(zhuǎn)粗調(diào)手輪(13)，對(duì)CXD工業(yè)相機(jī)(17)進(jìn)行粗動(dòng)調(diào)焦，粗調(diào)完成后，以lmm/s的速度旋轉(zhuǎn)微調(diào)手(14)對(duì)CCD工業(yè)相機(jī)(17)再進(jìn)行微動(dòng)調(diào)焦； 步驟六:旋轉(zhuǎn)控制器(7)發(fā)出默認(rèn)旋轉(zhuǎn)指令，所述伺服電機(jī)(9-10)通過(guò)同步小帶輪(9-21)通過(guò)同步大帶輪(9-19 )帶動(dòng)快換夾具組(9-2 )旋轉(zhuǎn)，使待檢光柵(9-3 )表面圖像展開(kāi)，同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制器(7)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和暫停調(diào)節(jié)； 步驟七:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像采集指令，所述CXD工業(yè)相機(jī)(17)開(kāi)始依次連續(xù)對(duì)待檢光柵(9-3)表面進(jìn)行圖像采集，同時(shí)在圖像顯示器(29)上實(shí)時(shí)顯示； 步驟八:計(jì)算機(jī)發(fā)出圖像處理指令，所述采集的圖像經(jīng)過(guò)圖像處理組件粗檢以后，如果系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，則待檢光柵(9-3)不合格，否則進(jìn)入人工檢測(cè)環(huán)節(jié)； 步驟九:操作人員根據(jù)所述圖像處理粗檢結(jié)果，依據(jù)企業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，判斷待檢光柵(9-3)是否合格及缺陷類型； 步驟十:檢測(cè)結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK103529047SQ201310533606
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】王義文, 馮超, 李玉甫, 劉獻(xiàn)禮, 屈冠彤, 廖益龍, 林長(zhǎng)友, 梅恒, 劉勇剛 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)