CN104165894B - 一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置 - Google Patents

一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，结构简单、便携，且保证了采集的图像质量。该检测装置包括便携式检测装置机械结构、微型数码变焦显微***、光源***、载物台、嵌入式ARM软件***和LCD液晶显示屏，所述载物台顶部的中心设有图像采集窗，所述的载物台由上下两层金属面板组成，两个金属面板之间存在锯齿卡槽，所述的载物台的金属面板的侧面设有一个可以旋动的位置调节旋钮。

Description

一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置
技术领域
本发明涉及一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，尤其是一种多个角度光源照明相配合，并且光源高度位置可调节的结构简单、便携式的曲面工件表面缺陷的检测装置。
背景技术
随着社会的进步和科技的发展，人们对产品质量和工艺的要求越来越高。由于工厂流水线的大批量生产，曲面工件表面会产生一些缺陷，如划痕、点伤、凹坑、夹杂、裂纹，而目前检测大都是通过人眼来检测，效率较低。针对这种现状，一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置可以解放人眼，代替人眼观测工件并采集曲面工件图像，并且不受时间和场地的限制。
公开号为CN102636495A的中国专利文献本发明公开了一种工件表面缺陷的全方位自动检测装置，包括用于传送工件的传送装置和用于检测工件表面缺陷的视觉检测模块，所述的传送装置包括第一传送带和第二传送带，第一传送带和第二传送带部分紧贴，形成将工件翻转并从第一传送带传送至第二传送带的工件翻转通道，工件在第一传送带上时的底面，原本很难检测其表面的缺陷，经过工件翻转通道后翻转，从而通过视觉检测模块可以方便准确地检测其表面缺陷。尽管如此，该专利中检测结构操作复杂，且整个***极其庞大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，能够实现四个不同角度的照明且光源高度可以调节，结构简单、便携，且保证了采集的图像质量。
为达上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，包括便携式检测装置机械结构、微型数码变焦显微***、光源***、载物台、嵌入式ARM软件***和LCD液晶显示屏，所述载物台顶部的中心设有图像采集窗，所述的载物台由上下两层金属面板组成，两个金属面板之间存在锯齿卡槽，所述组成载物台的金属面板的侧面设有一个可以旋动的位置调节旋钮。
所述的光源***由四个相同的光源从四个不同的角度为曲面工件提供照明，每个光源通过电路连接有光源开关和亮度调节旋钮。所述的四个光源在不同的时刻对曲面工件进行照明，保证四个光照调节下采集到的图像在四分之一面积以上的曲面工件成像良好，通过软件处理可以得到一幅没有反光的曲面工件图像。
作为优选，图像采集窗的位置在载物台的正中央，使曲面工件成像在成像区域中间位置。
作为优选，所述的光源以单个LED点光源的形式存在于一个实心球体内。
作为优选，所述的LED点光源发出的光经过一个漫射玻璃片后照射于曲面工件表面。
作为优选，所述的实心球体固定在V型连接套上，且实心球体可以任意角度转动。
作为优选，所述的实心球体的连接杆是由两个材质相同的且可以相互衔接伸缩的金属杆组成，根据被检测对象自身特点，调节连接杆的高度以便调节光源的照明角度。
进行检测时，将待检测的曲面工件放置在载物台上，作为优选，所述载物台上设有位置调节旋钮，所述微型数码变焦显微***固定在位置可上下调节的力臂上，通过调节力臂的高度以及变焦显微***的焦距，使采集到的图像清晰完整。
作为优选，所述载物台的正面设置有人机交互界面的LCD液晶显示屏，采集到的图像经过嵌入式ARM软件***处理，结果显示在液晶显示屏上，实现检测的可视化和可控性，直观方便。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明用于图像采集的四个光源的角度和高度可以任意调节，保证四个光照调节下采集到的图像在四分之一面积以上的工件成像良好，通过软件处理可以得到一幅没有反光的曲面工件图像。
(2)本发明一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，采用微型数码变焦显微***采集图像，结构简单，占用空间小，便携性好，不受时间和场地的限制，能够在现场实现对曲面工件的图像采集、识别分类，并且操作简单、方便。
附图说明
图1为本发明一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置全局剖图；
图2为图1所示的变焦显微结构的下视图；
图3为图1所示的卡槽型连接套的右视图；
图4为图1所示的V型连接套的上视图；
图5为图1所示的实心球体光源的等轴测视图；
其中，1、微型数码变焦显微***；2、粗调旋转把手；3、微调旋转把手；4、卡槽型连接套；5、变焦旋钮；6、支撑杆；7、光源控制旋钮；8、固定螺母；9、实心球体光源1；10、实心球体光源2；11、实心球体光源3；12、实心球体光源4；13、V型连接套；14、可伸缩调节杆；15、LCD液晶显示屏；16、底盘；17、承重支撑点；18、载物台上侧金属面板；19、载物台位置调节旋钮；20、载物台下侧金属面板；21、连接卡槽；22、摄像头；23、连接缺口；24、嵌入式ARM硬件***。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置包括微型数码变焦显微***1，微型数码变焦显微***1为一侧被圆柱切割后的长方体，顶部中心设有图像采集摄像头22，微型数码变焦显微***1上的连接卡槽21与卡槽型连接套4上的连接缺口23相配合，在采集图像的时候，需要转动变焦旋钮5来调节成像的清晰度。
微型数码变焦显微***1经过支撑杆6与底盘16相连接，可以通过粗调旋转把手2和微调旋转把手3来调节微型数码变焦显微***1的高度，使它在最合适的高度采集图像。
待检测的工件固定于载物台上侧金属面板18上，载物台下侧金属面板20通过锯齿形槽与载物台上侧金属面板18相衔接，调节载物台上侧金属面板18和载物台下侧金属面板20侧面上的载物台位置调节旋钮19，使曲面工件成像于图像传感器件CMOS的正中央。
底盘16与支撑杆6通过固定螺母8确定其不变的相对位置，其下侧有三个分布均匀的承重支撑点17。在检测曲面工件的时候，实心球体光源9、10、11、12固定在V型连接套13上，通过调节可伸缩调节杆14的高度以及光源控制旋钮7和实心球体光源9、10、11、12的角度，得到满足曲面工件图像采集的照明条件。
采集到的图像通过数据线传输到嵌入式ARM软件***24中去，并且显示在LCD液晶显示屏15上，然后由嵌入式ARM软件去分类采集到的工件图像。

Claims (3)

1.一种用于曲面工件表面缺陷的检测装置，包括便携式检测装置机械结构、微型数码变焦显微***、光源***、载物台、嵌入式ARM软件***和LCD液晶显示屏，其特征在于：曲面工件放置于载物台上，载物台由位置互相可调的上侧金属面板与下侧金属面板通过齿形槽相衔接组成，每个金属面板的侧面有一个位置调节旋钮，面板之间相互配合保证曲面工件成像在成像***中央；四个相同的LED光源从四个不同的角度为曲面工件提供照明，LED光源存在于可以改变角度的实心球体内，LED光源的出光口有一个漫射玻璃片固定在实心球体上，实心球体固定在V型连接套上，V型连接套与高度可调的连接杆相固定；在光源***的照明下，微型数码变焦显微***将采集到的图像经过嵌入式ARM软件***处理，结果显示于LCD液晶显示屏上。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：四个LED光源由四个可以旋转的按钮来控制其开和关以及发光强度。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：微型数码变焦显微***高度是可以调节的，包括支撑杆的粗调和卡槽型连接套的微调两部分，使成像面与曲面工件的距离满足成像要求。
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