本實用新型屬于表面檢測技術領域,具體涉及一種電子產品外觀表面缺陷檢測裝置。
背景技術:
目前市面上的表面缺陷檢測儀較多,但具有以下問題:1)不同材質電子產品成像問題,需要清晰呈現(xiàn)出電子產品表面的缺陷,同時要避免噴砂顆粒對檢測的影響,最小缺陷檢測精度為0.007mm;2)檢測物尺寸有4.5英寸和5.0英寸,需要解決一套系統(tǒng)解決兩種尺寸高精度檢測問題;3)檢測手機外殼在一幅成像里面會包含兩種材質,需要解決不同材質成像問題;4)檢測手機外殼為全面外表缺陷檢測,其外側面為弧邊,需要解決弧邊成像問題;5)本次檢測同一種缺陷按照客戶技術規(guī)劃會分鑒于NG與OK、一般NG、嚴重NG三種類型,需要全面的檢測出三種缺陷;6)檢測需要解決針對相關需求,如何能夠快速增加相應的處理算法模塊,縮短開發(fā)周期;7)檢測需要解決一幅圖像中多種類型缺陷一次性檢測的問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足,實用新型采用的目的是提供一種電子產品外觀表面缺陷檢測裝置,涉及CCD圖像采集、光學照明、圖像處理、表面缺陷檢測技術,主要用來解決金屬材質電子產品外觀外表缺陷檢測,首先通過機器視覺采集系統(tǒng)進行外觀成像其次對圖像進行相應軟件算法處理,該裝置及檢測方法能夠較好解決缺陷檢測難的問題。
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足,本實用新型采用的技術方案是:
一種電子產品外觀表面缺陷檢測裝置,包括檢測物外殼,雙遠焦鏡頭上端設有高精度CCD相機,下端設有組合照明系統(tǒng)同軸光源,組合照明系統(tǒng)同軸光源下端設有組合照明系統(tǒng)球積分光源,組合照明系統(tǒng)球積分光源內放置檢測物外殼。
所述的高精度CCD相機采用工業(yè)高精度F口2500W黑白CCD相機。
所述的雙遠焦鏡頭的鏡頭自身物距為260mm,景深為8mm,
所述的組合照明系統(tǒng)同軸光源與組合照明系統(tǒng)球積分光源之間通過機械結構進行整體裝夾固定調節(jié),調節(jié)間距0~100mm。
所述的組合照明系統(tǒng)球積分光源頂端內部為球面,外部為一個平面,開口大小為72mmx92mm,同軸光發(fā)光面大小為70mmx90mm,組合照明系統(tǒng)球積分光源總共分為5通道,最底部通道為正常通道,其他通道分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排布。
所述的遠心鏡頭的遠心度小于0.06,畸變小于0.08%。
所述的CCD相機,分辨率為6576x4384,最小像元尺寸為5.5μm,采用1/2亞像元精度可達到0.007mm。
本實用新型的有益效果是:
1)為解決高精度問題采用雙遠焦鏡頭和高精度CCD相機,為解決噴砂材質對缺陷的干擾采用組合漫反射照明系統(tǒng)。
2)主要采用多工位拍攝解決,本次使用的遠心鏡頭為94mmx64mm視場范圍,拍攝4.7英寸的手機外殼2次可以拍攝完成,拍攝5.5英寸的手機外殼3次可完成。
3)采用組合照明系統(tǒng),在光源內部采用多通道獨立控制光源,針對不同材質采用不同光強和角度照明。
4)球積分底部增加補光光帶,組成360°圓環(huán)進行補光,根據檢測物進入球積分高度光源可進行角度調節(jié),保證照明的均勻性。
5)同一位置采用一次3連拍方式,每次拍照光源發(fā)光角度和亮度進行變化,可以多角度、多亮度進行成像,確保缺陷沒有遺漏。
6)本裝置在原有模塊里增了Script模塊,此部分處于半開放狀態(tài),算法工程師或者非算法工程師都可在此部分進行編輯,算法模塊以text文檔顯示,可以直接在里面進行編輯,編輯后加載到現(xiàn)有算法模塊即可使用。
7)針對外表缺陷檢測中遇到的一幅圖片多種缺陷的問題,本系統(tǒng)采用了逐層掃描檢測技術,用戶可以根據實際檢測需要選擇檢測模塊,對于同一幅圖片可以選擇多個檢測模塊組合,只需要在前面打對勾即可,具體每個模塊參數(shù)都可以獨立進行設置,不同工位也可以設置不同的參數(shù)。
8)在均勻正常亮度下主要解決常規(guī)碰壓傷、碰刮傷、殘膠等檢測;在均勻高亮度進行Split缺陷檢測,主要為間隙、黑線等;在低亮度暗場進行輕微缺陷檢測,例如輕微碰傷、刮傷、沙粒等。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
其中,1為雙遠焦鏡頭;2為高精度CCD相機;3為組合照明系統(tǒng)球積分光源;4為組合照明系統(tǒng)同軸光源;5為檢測物外殼。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步敘述。
如圖1所示,一種電子產品外觀表面缺陷檢測裝置,包括檢測物外殼5,雙遠焦鏡頭1上端設有高精度CCD相機2,下端設有組合照明系統(tǒng)同軸光源4,組合照明系統(tǒng)同軸光源4下端設有組合照明系統(tǒng)球積分光源3,組合照明系統(tǒng)球積分光源3內放置檢測物外殼5。
所述的高精度CCD相機2采用工業(yè)高精度F口2500W黑白CCD相機。
所述的雙遠焦鏡頭1的鏡頭自身物距為260mm,景深為8mm,
所述的組合照明系統(tǒng)同軸光源4與組合照明系統(tǒng)球積分光源3之間通過機械結構進行整體裝夾固定調節(jié),調節(jié)間距0~100mm。
所述的組合照明系統(tǒng)球積分光源3頂端內部為球面,外部為一個平面,開口大小為72mmx92mm,同軸光發(fā)光面大小為70mmx90mm,組合照明系統(tǒng)球積分光源3總共分為5通道,最底部通道為正常通道,其他通道分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排布。
實施例
1)本次選擇了遠心度小于0.06,畸變小于0.08%的遠心鏡頭,3000W的CCD相機,分辨率為6576x4384,最小像元尺寸為5.5μm,采用1/2亞像元精度可達到0.007mm。同時在組合照明系統(tǒng)上,采用波長為700nm的紅色光作為主照明光源,根據光的波粒二象性里面的光波特性,噴砂顆粒之間的小縫隙可以有效的避免過去,同時微小缺陷確可以成像出來。
2)針對大幅面檢測采用多工位方案,5.5英尺手機工位劃分情況;先對Zone1區(qū)域進行拍照,在對圖片處理的過程中,設備同時移動到Zone2區(qū)域,再次對其進行拍照,依次檢測完成整個手機的檢測。
3)照明系統(tǒng)采用兩個組合光源進行,同軸光源與球積分光源之間的間隙不能大于1mm,本系統(tǒng)球積分頂端內部為球面,外部為一個平面,開口大小為72mmx92mm,同軸光發(fā)光面大小為70mmx90mm,球積分總共分為5通道,最底部通道為球積分正常通道,其他通道分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排布。
4)在弧面檢測中,本套照明系統(tǒng)在底部會存在2個光源通道,1#光源通道與水平軸呈15°夾角,燈珠發(fā)射面積為30°,2#光源與水平軸呈現(xiàn)一個45°夾角,燈珠發(fā)射角度為30°,這兩個通道會把弧面與平面相交部分及上部打亮,使其照明均勻,再通過3#光及頂部的同軸光源照明,確保側邊整體照明均勻;同時在側邊處9mm景深的遠心鏡頭可以保證邊緣的清晰成像。
5)針對不同缺陷一次性檢測,會采用三種光源不同亮暗度和組合方式進行檢測,在均勻正常亮度下主要解決常規(guī)碰壓傷、碰刮傷、殘膠等檢測;在均勻高亮度進行Split缺陷檢測,主要為間隙、黑線等;在低亮度暗場進行輕微缺陷檢測,例如輕微碰傷、刮傷、沙粒等。檢測物通過設備運動到檢測視場范圍后,相機會進行三次拍照,每次拍照完成后自動進行光源變化,三次拍照完成后進行一次性檢測輸出檢測結果。
6)熱更新技術在應用中實現(xiàn)方式,在算法框架程序中擁有一個算法模塊接口,可以在里面進行算法模塊添加,添加成功后可以直接在框架里面進行算法驗證,在程序框架Script里面可以根據實際需求把算法模塊放置在text文本里面,文本里面的內容需要按照正常軟件程序模塊方式編寫,Halcon現(xiàn)成算法模塊可以直接調用模塊名稱就可實現(xiàn)相應模塊的編寫。即使是非算法人員也可以按照算法工程師的要求在里面寫入相應的代碼。根據測試情況再決定對算法模塊是否進行封裝。
進一步在算法模塊部分添加算法模塊檢測級別選項,可以根據檢測需要在相應的部位進行打對勾,在打對勾后點擊保存按鈕,在軟件目錄下會出現(xiàn)相應的text腳本,雙擊text的腳本就可以在里面對目前算法模塊的參數(shù)進行修改,如果不需要目前的檢測模塊,去掉對勾即可,在實際檢測過程中系統(tǒng)根據實際選擇的算法模塊的先后順序進行檢測,當前一個模塊檢測到NG的位置,在下一個模塊里面對此部分不進行檢測,依次完成所有相應模塊檢測。