弧面型零件外表面缺陷检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种弧面型零件外表面缺陷检测装置及方法。所述检测装置包括用于固定弧面型零件的安装座、移动机构、光源、半反半透镜和线性扫描装置。移动机构包括驱动电机、与弧面型零件周向轮廓相同的导轨和支撑座。支撑座沿导轨移动。线性扫描装置的扫描头正对弧面型零件外表面，扫描区域的宽度大于或等于弧面型零件的高度，且扫描区域的中心与弧面型零件的中心位于同一高度。光源的出射光的方向与扫描头的光轴垂直；半反半透镜45度设置于出射光与光轴相交的位置，半反半透镜的反射面朝向光源，透光面朝向线性扫描装置，出射光经半反半透镜反射到弧面型零件外表面的面积大于或等于扫描区域。本发明专利技术具有成像精度高、耗时短、漏检率低的优点。

【技术实现步骤摘要】
弧面型零件外表面缺陷检测装置及方法
本专利技术涉及电光学器件检测领域，具体涉及一种弧面型零件外表面缺陷检测装置及方法。
技术介绍
现有市面上很多使用设备，如手持终端中的手机、条码数据采集器、PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)等，为了美观和握持时的舒适感，外壳的边角均会设计成弧面型。在工业生产中，对零件表面质量的检测是保证产品质量的重要环节。上述手持终端壳体在被传送装置传送的过程中或产品装配过程中，壳体的外表面会存在被划伤或沾染灰尘、油污等状况，因此当外壳与其他部件装配为成品后，需要对成品的壳体的外表面进行检测，以将壳体外表面上存在划痕的成品进行剔拣。本专利技术的专利技术人发现，由于使用设备中外壳的边角为弧面，采用传统的架设相机镜头对弧面进行采图时，由于相机的对焦面为平面，且景深有限，无论在哪个角度对弧面进行采图，相机均无法将弧面中的所有点成像在同一对焦面上，因此通过相机拍摄的弧面的图像，只有处于对焦面内的部分清晰，而对焦面以外的部分不清晰。若采集到的图像不清晰，较浅划痕就不易被识别，从而造成漏检。为了避免由于采集的图像不清晰而将造成漏检，对弧面的采图方法通常为：将弧面分为设定个数的子部分，在确定每个子部分的最佳拍摄角度后进行拍摄并得到每个子部分的图像。该方法存在两个问题：1、将弧面划分的子部分越多，由于拍摄区域趋于平面，相机拍摄图像的精度会越高，但一个完整的弧面图像采集时间耗时较长；2、将弧面划分的子部分较少，耗时短，但由于弧面每个子部分的外表面依然为弧面，弧面的成像依然存在精度不高的缺点，漏检率依然较高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种采集弧面图像耗时短、弧面的成像精度高且漏检率低的弧面型零件外表面缺陷检测装置及方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术的实施例提供了一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，包括：安装座，用于固定弧面型零件；移动机构，设置于所述安装座外围设定距离处，包括驱动电机、导轨和支撑座，所述导轨的轨迹与所述弧面型零件的周向轮廓相同，所述支撑座在驱动电机的驱动下沿所述导轨移动；光源、半反半透镜和线性扫描装置，均设置于所述支撑座上；所述线性扫描装置的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描装置，所述出射光经所述半反半透镜反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。其中，所述弧面型零件的周向轮廓为圆形、圆弧形、由两条弧线和两条直线组成的扇形或波浪线围成的封闭图形。根据本专利技术在另一方面，还提供了一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，包括：安装座，用于固定弧面型零件；转盘，设置于所述安装座的下方且轴心与所述安装座的中心垂线重合，由驱动电机驱动；光源、半反半透镜和线性扫描装置，均设置于所述转盘上；所述线性扫描装置的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描装置，所述出射光经所述半反半透镜反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。进一步地，所述转盘上还设有配重块，所述配重块的中心与所述线性扫描装置的中心关于所述转盘的圆心对称。其中，所述弧面型零件的周向轮廓为圆形或圆弧形。根据本专利技术的再一方面，还提供了一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，包括：安装座，其上表面固定弧面型零件，所述安装座与驱动电机连接并在所述驱动电机的驱动下转动；支撑座，固定设置于所述安装座外围设定距离处；光源、半反半透镜和线性扫描装置，均设置于所述支撑座上；所述线性扫描装置的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描装置，所述出射光经所述半反半透镜反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。其中，所述弧面型零件的周向轮廓为圆形或圆弧形。根据本专利技术的实施例，还提供了一种弧面型零件外表面缺陷检测方法，包括：确定弧面型零件外表面的起始扫描位置；利用线性扫描装置的扫描头正对所述弧面型零件外表面的起始扫描位置，使线性扫描装置的扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；利用光源照射所述弧面型零件外表面的起始扫描位置，使照射区域大于或等于所述扫描区域；所述线性扫描装置和所述光源沿所述弧面型零件的周向轮廓同步移动并对所述弧面型零件外表面进行扫描，并在扫描结束后形成所述外表面的图像；若所述外表面的图像中存在黑点或黑线，则确定所述弧面型零件外表面存在缺陷。优选地，将所述光源的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；在所述出射光与所述光轴相交的位置设置与光轴呈45度的夹角的半反半透镜，所述半反半透镜的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描装置；所述出射光经所述半反半透镜反射到所述弧面型零件外表面、再经所述弧面型零件外表面反射后经所述半反半透镜射入所述扫描头。根据本专利技术的实施例，还提供了一种弧面型零件外表面缺陷检测方法，包括：确定弧面型零件外表面的起始扫描位置；利用线性扫描装置的扫描头正对所述弧面型零件外表面的起始扫描位置，使线性扫描装置的扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；利用光源照射所述弧面型零件外表面的起始扫描位置，使照射区域大于或等于所述扫描区域；旋转所述弧面型零件至设定位置，所述线性扫描装置匀速对所述弧面型零件外表面进行扫描，并在扫描结束后形成所述外表面的图像；若所述外表面的图像中存在黑点或黑线，则确定所述弧面型零件外表面存在缺陷。由以上技术方案可知，本申请中采用线性扫描装置匀速地对弧面型零件外表面进行全面扫描，同时设置与线性扫描装置同步移动的光源，并利用光源与线性扫描装置的特定位置关系快速地确定弧面型零件外表面是否存在缺陷。由于线性扫描装置的拍摄区域趋于平面，因此其成像精度较高，进而漏检率较低，且在线性扫描装置和光源一次调节正确后，两者同步移动，省去线性扫描装置的每次调节工作，从而大大缩短采集图像的时间。因此本申请中的弧面型零件外表面缺陷检测装置具有成像精度高、耗时短、漏检率低的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：安装座(10)，用于固定弧面型零件(15)；移动机构(11)，设置于所述安装座(10)外围设定距离处，包括驱动电机、导轨(110)和支撑座(111)，所述导轨(110)的轨迹与所述弧面型零件(15)的周向轮廓相同，所述支撑座(111)在驱动电机的驱动下沿所述导轨(110)移动；光源(12)、半反半透镜(13)和线性扫描装置(14)，均设置于所述支撑座(111)上；所述线性扫描装置(14)的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源(12)的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜(13)设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜(13)的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描装置(14)，所述出射光经所述半反半透镜(13)反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。

【技术特征摘要】
1.一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：安装座(10)，用于固定弧面型零件(15)；移动机构(11)，设置于所述安装座(10)外围设定距离处，包括驱动电机、导轨(110)和支撑座(111)，所述导轨(110)的轨迹与所述弧面型零件(15)的周向轮廓相同，所述支撑座(111)在驱动电机的驱动下沿所述导轨(110)移动；光源(12)、半反半透镜(13)和线性扫描头(14)，均设置于所述支撑座(111)上；所述线性扫描头(14)的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源(12)的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜(13)设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜(13)的反射面朝向所述光源，透光面朝向所述线性扫描头(14)，所述出射光经所述半反半透镜(13)反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述弧面型零件(15)的周向轮廓为圆形、圆弧形、由两条弧线和两条直线组成的扇形或波浪线围成的封闭图形。3.一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：安装座(60)，用于固定弧面型零件(15)；转盘(61)，设置于所述安装座(60)的下方且轴心与所述安装座(60)的中心垂线重合，由驱动电机驱动；光源(62)、半反半透镜(63)和线性扫描头(64)，均设置于所述转盘(61)上；所述线性扫描头(64)的扫描头正对所述弧面型零件外表面，且扫描区域的宽度大于或等于所述弧面型零件的高度，以及所述扫描区域的中心与所述弧面型零件的中心位于同一高度；所述光源(62)的出射光的方向与所述扫描头的光轴垂直；所述半反半透镜(63)设置于所述出射光与所述光轴相交的位置，与所述光轴之间的夹角为45度，所述半反半透镜(63)的反射面朝向所述光源(62)，透光面朝向所述线性扫描头(64)，所述出射光经所述半反半透镜(63)反射到所述弧面型零件外表面的面积大于或等于所述扫描区域。4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述转盘(61)上还设有配重块，所述配重块的中心与所述线性扫描头(64)的中心关于所述转盘(61)的圆心对称。5.根据权利要求3或4所述的检测装置，其特征在于，所述弧面型零件(15)的周向轮廓为圆形或圆弧形。6.一种弧面型零件外表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：安装座(80)，其上表面固定弧面型零件(15)，所述安装座(80)与驱动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵严，姚毅，邹美芳，刘朝朋，
申请(专利权)人：北京凌云光技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11