[发明专利]交互式半自动光栅表面缺陷检测装置及使用该装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光栅表面缺陷检测装置及使用该装置的方法，具体涉及一种交互式半自动光栅表面缺陷检测装置及使用该装置的方法。

背景技术

缺陷检测通常是指对物品表面缺陷的检测，表面缺陷检测是采用先进的机器视觉检测技术，对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测。现有生产企业对光栅表面缺陷普遍采用人工检测的方式，有如下特点：光栅待检位置的对准需要手动实现，具有鲁棒性强、定位精度差和重复性高等特点。普遍使用白炽灯作为透射光源，具有亮度以及光源位置可调性低、发热量高、易于眼疲劳和使用寿命短等特点。光栅表面图像的展开需要手动实现，在展开过程中，具有展开速度可调性低、主观误差大和易于疲劳等特点。无专用光栅夹具，具有对准次数多、自动化程度低和工作效率低等特点。缺陷检测基本依靠人工目测的方式来实现，具有自动化程度低、检测精度低、工作效率低和检测成本高等特点。无专用工作平台，普通工作平台具有易变性、抗干扰性差和观赏性低等特点。

综上所述，现有的光栅表面缺陷检测装置，具有检测精度低、检测效率低、抗干扰性差以及成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的光栅表面缺陷检测装置，具有检测精度低、检测效率低、抗干扰性差以及成本高的问题。进而提供一种交互式半自动光栅表面缺陷检测装置及使用该装置的方法。

本发明的技术方案是：交互式半自动光栅表面缺陷检测装置，包括检测工作台，所述表面缺陷检测装置还包括运动控制柜、光栅表面展开单元、第一图像采集系统单元和第二图像采集系统单元，运动控制柜、光栅表面展开单元和第一图像采集系统单元由左至右依次并列设置在检测工作台上，第二图像采集系统单元与第一图像采集系统单元连接，

所述运动控制柜包括安全保护组件、参数输入器、数值显示器、光源控制器、旋转控制器和位移控制器，安全保护组件、参数输入器和数值显示器由下至上依次设置，光源控制器、旋转控制器和位移控制器由上至下依次设置在安全保护组件、参数输入器和数值显示器的一侧，

所述光栅表面展开单元包括光栅展开机构和电动二维平移台，电动二维平移台设置在检测工作台上，光栅展开机构设置在电动二维平移台上，

所述第一图像采集系统单元包括立柱、立柱接头、横杆、CCD工业相机、相机固定接头、纤维镜头和反射光源，立柱竖直设置在检测工作台上，立柱接头设置在立柱的上部，横杆水平设置，且横杆的一端与立柱接头连接，横杆的另一端设有相机固定接头，相机固定接头的上端和下端分别设有CCD工业相机和纤维镜头，纤维镜头的下端设有反射光源，

所述第二图像采集系统单元包括图像采集卡、工控机和图像显示器，图像采集卡、工控机和图像显示器依次与CCD工业相机连接。

本发明还提供了一种使用交互式半自动光栅表面缺陷检测装置的方法，具体步骤为：

步骤一：将待检光栅设置在快换夹具组的基体上；

步骤二：位移控制器向电动二维平移台发出移动粗调指令，以10mm/s的速度移动电动二维平移台，所述电动二维平移台运动至检测工作台上的显微镜头正下方；

步骤三：位移控制器向电动二维平移台发出移动微调指令，以0.5mm/s的速度移动电动二维平移台，所述电动二维平移台运动至与显微镜头偏心对准位置，该偏心范围使待检光栅绕自身轴心旋转时，待检光栅码道图像区域中心始终依次连续与显微镜头视场范围中心重合；

步骤四：将待检光栅穿过放置在快换夹具组的基体上；

步骤五：打开透射光源，以5mm/s的速度旋转粗调手轮，对CCD工业相机进行粗动调焦，粗调完成后，以1mm/s的速度旋转微调手对CCD工业相机再进行微动调焦；

步骤六：旋转控制器发出默认旋转指令，所述伺服电机通过同步小带轮通过同步大带轮带动快换夹具组旋转，使待检光栅表面图像展开，同时通过旋转控制器实现转速、转向和暂停调节；

步骤七：计算机发出图像采集指令，所述CCD工业相机开始依次连续对待检光栅表面进行图像采集，同时在图像显示器上实时显示；

步骤八：计算机发出图像处理指令，所述采集的图像经过图像处理组件粗检以后，如果系统自动报警，则待检光栅不合格，否则进入人工检测环节；

步骤九：操作人员根据所述图像处理粗检结果，依据企业检测标准，判断待检光栅是否合格及缺陷类型；

步骤十：检测结束。

本发明与现有技术相比具有以下效果：