本发明专利技术揭示了一种靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，桌面水平设置并由底部的桌腿支撑，所述桌面上设有支撑台，所述支撑台其中一端设有向上竖立设置的端板，所述支撑台上的前部和后部各设有一个用于支撑待测靶材的托架，所述支撑台的上方设有顶梁，所述顶梁两侧对称设有两个侧支架，两个所述侧支架的端部设有斜向下对准支撑台采集图像信息的采集单元。本发明专利技术可以对大尺寸产品进行检测，并同时对多个检测需求进行同时检测，提高检测效率，并且装置整体机械结构简单，能降低生产成本，通过激光传感器检测，能够对产品进行尺寸测量、坡度测量、弯曲度测量以及缺陷检测，提高检测精度，并减少检测时发生的误判和漏判。检测时发生的误判和漏判。检测时发生的误判和漏判。
【技术实现步骤摘要】
一种靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置及其检测方法
[0001]本专利技术涉及自动化生产中的靶材尺寸及缺陷检测
，尤其涉及一种靶材尺寸及缺陷视觉检测装置。
技术介绍
[0002]靶材是通过磁控溅射或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。溅镀时正电荷离子撞击原子堆积紧密的靶材，靶材的原子经撞击后散开，随即沉积在基板上，最终形成薄膜。为了判断靶材产品是否合格，需要对产品进行尺寸测量、坡度测量以及弯曲度、平整度等缺陷检测。而现有生产中，一般采用人工对产品进行尺寸测量及检测缺陷，其不仅需要消耗一定的人力物力，效率低，而且容易受检测者等主观因素的影响，容易造成误判或漏判，目前常用的检测装置如下：
[0003]例如申请号为202110931371.1，专利名称为《一种溅射靶材检测机构》公开了一种溅射靶材检测机构，包括输料装置以及检测装置；所述检测装置包括机械手、翻转组件、升降旋转组件以及拍摄组件，所述机械手安装于所述升降旋转组件的上方并能够在所述升降旋转组件的上方沿水平方向和纵向移动，所述翻转组件与所述升降旋转组件间隔设置，所述拍摄组件与所述升降旋转组件间隔设置，所述翻转组件翻转所述升降旋转组件上的物料，所述升降旋转组件旋转升降物料，所述拍摄组件拍摄检测物料表面的平整度。该装置通过相机光源拍摄检测物料表面的平整度，检测效果难以保证，利用机械手操作，增加了设备的成本。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是实现一种检测可靠，机械结构简单的靶材尺寸及缺陷视觉检测的装置。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，桌面水平设置并由底部的桌腿支撑，所述桌面上设有支撑台，所述支撑台其中一端设有向上竖立设置的端板，所述支撑台上的前部和后部各设有一个用于支撑待测靶材的托架，所述支撑台的上方设有顶梁，所述顶梁两侧对称设有两个侧支架，两个所述侧支架的端部设有斜向下对准支撑台采集图像信息的采集单元。
[0006]沿着所述顶梁设有平移滑台，所述平移滑台上设有驱动其沿顶梁滑动的滑行机构，所述侧支架均固定在平移滑台上。
[0007]所述顶梁的下表面设有沿着顶梁设置的条形光源。
[0008]所述顶梁沿着桌面的轴线设置，所述顶梁通过两端的立柱固定在桌面上。
[0009]所述桌面上固定有电动升降机构，所述支撑台固定在电动升降机构上。
[0010]所述测量单元为激光传感器，所述激光传感器连接并输出感应信号至电脑，所述电脑连接并输出控制信号至电动升降机构和滑行机构。
[0011]两个所述托架形状和尺寸相同，所述托架为竖直设置的板状结构，且上檐由中心
向下凹陷呈V形结构。
[0012]一种靶材尺寸及缺陷视觉检测方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1、对测量单元进行标定；
[0014]步骤2、将待测靶材放置到托架上，且一端接触端板；
[0015]步骤3、电动升降机构上升推举起待测靶材至检测区域；
[0016]步骤4、测量单元进行扫描，并在扫描结束后电动升降机构下降回位；
[0017]步骤5、取走待测靶材，等待下一次上料检测；
[0018]所述步骤1中，标定平移滑台在每一个测量单元初始坐标系下的运动方向，使单个测量单元与平移滑台组成3D测量子系统，，再标定出两个3D测量子系统之间的空间位姿关系，获得最终的3D测量单位。
[0019]所述步骤4中测量单元进行扫描的方法包括：
[0020]1)依据步骤1的标定结果，通过点云拟合平面计算出工件的长度、宽度和高度；
[0021]2)通过点云拟合出工件侧边平面和工件上表面平面，通过2个拟合面计算出工件侧边坡度值；
[0022]3)依据步骤1的标定结果，截取工件两端和中间一段点云数据拟合出3个圆柱面，通过圆柱面中心轴线获取左右两端圆柱面轴线最左端点和最右端点以及中间圆柱面轴线上的凹凸点，进而计算出凹凸点到两端的距离，获得工件弯曲度；
[0023]4)分析工件的长度、宽度、高度、侧边坡度值、弯曲度是否在标准范围值内，判断产品表面是否存在缺陷。
[0024]本专利技术可以对大尺寸产品进行检测，并同时对多个检测需求进行同时检测，提高检测效率，并且装置整体机械结构简单，能降低生产成本，通过激光传感器检测，能够对产品进行尺寸测量、坡度测量、弯曲度测量以及缺陷检测，提高检测精度，并减少检测时发生的误判和漏判。
附图说明
[0025]下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0026]图1、2为靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置结构示意图；
[0027]图3为坐标系示意图；图4为弯曲度测量示意图；
[0028]上述图中的标记均为：1、桌面；2、顶梁；3、光源；4、侧支架；5、测量单元；6、支撑台；7、托架；8、待测靶材；9、端板。
具体实施方式
[0029]下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0030]靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置的承载结构采用常规的桌子，即桌面1水平设置并由底部的桌腿支撑，桌腿设有四个，分别设置桌面1底部的四角，桌面1上设有支撑台6，支
撑台6就是一块长方形平板，其底部优选通过电动升降机构固定在桌面1中心位置，桌面1为长方形，支撑台6也为长方形，两个长方形的轴线平行，任何可以电动控制升降的机构均可以作为电动升降机构，具体结构不再赘述，电动升降机构控制支撑台6维持水平状态并能够相当于桌面1的升降，以适应不同尺寸待测靶材8的扫描工作，调节待测靶材8相对于测量单元5的距离。
[0031]支撑台6上的前部和后部各设有一个用于支撑待测靶材8的托架7，托架7就是设置的板状结构，两个托架7平行设置，其结构是上檐由中心向下凹陷呈V形结构，两个托架7形状和尺寸相同，通过托架7支撑圆柱形的待测靶材8，让靶材的轴线能够与支撑台6、桌面1的轴线均在一个平面内且相互平行，支撑台6其中一端设有向上竖立设置的端板9，端板9用于限制待测靶材8的位置，在放置待测靶材8时，将待测靶材8的一端靠在端板9上即可。
[0032]支撑台6的上方设有顶梁2，顶梁2的轴线与支撑台6、桌面1的轴线均在一个平面内且相互平行，顶梁2通过两端的立柱固定在桌面1上，顶梁2整体结构为长条形的杆子，在顶梁2的下表面设有沿着顶梁2设置的条形光源3，方便在测量时能够补充照明，沿着顶梁2设有平移滑台，平移滑台上设有驱动其沿顶梁2滑动的滑行机构，滑行机构可以采用任意可以驱动平移滑台沿顶顶梁2滑动的机构，例如滑行机构包括滑套、电机、齿轮和齿条，滑套为套在顶梁2上的中空管状结构，且与顶梁2间隙配合，能够沿着顶梁2滑动，滑套外固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，桌面水平设置并由底部的桌腿支撑，其特征在于：所述桌面上设有支撑台，所述支撑台其中一端设有向上竖立设置的端板，所述支撑台上的前部和后部各设有一个用于支撑待测靶材的托架，所述支撑台的上方设有顶梁，所述顶梁两侧对称设有两个侧支架，两个所述侧支架的端部设有斜向下对准支撑台采集图像信息的采集单元。2.根据权利要求1所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：沿着所述顶梁设有平移滑台，所述平移滑台上设有驱动其沿顶梁滑动的滑行机构，所述侧支架均固定在平移滑台上。3.根据权利要求2所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：所述顶梁的下表面设有沿着顶梁设置的条形光源。4.根据权利要求3所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：所述顶梁沿着桌面的轴线设置，所述顶梁通过两端的立柱固定在桌面上。5.根据权利要求2、3或4所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：所述桌面上固定有电动升降机构，所述支撑台固定在电动升降机构上。6.根据权利要求5所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：所述测量单元为激光传感器，所述激光传感器连接并输出感应信号至电脑，所述电脑连接并输出控制信号至电动升降机构和滑行机构。7.根据权利要求6所述靶材尺寸及缺陷的视觉检测装置，其特征在于：两个所述托架形状和尺寸相同，所述托架为竖直设置的板状...
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞阳，赵立军，曹雏清，庄金雷，麻威强，童胜杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。