[实用新型]一种表面缺陷检测的旋转式光照结构及检测装置

说明书

本实用新型公开了一种表面缺陷检测的旋转式光照结构及检测装置，旋转式光照结构，包括环形光源，环形光源内侧设有能将环形光源上部分弧长的光线阻挡的挡光板，挡光板可绕环形光源中心轴旋转。本实用新型表面缺陷检测的旋转式光照结构，解决了因工件表面的光反射到机器视场，而导致的检测不准等缺陷；进一步，通过挡光板的设置，避免了被检物表面为曲面时的反射光进入相机镜头形成明亮的亮斑，提高了检测的准确性；通过对称设置的挡光板，避免了透明曲面元件底面的反射光进入相机镜头形成明亮的亮斑，提高了检测的准确性；适于平面、曲面、透明等各种工件的表面检测。

技术领域

本实用新型涉及一种表面缺陷检测的旋转式光照结构及检测装置，属于表面缺陷检测领域。

背景技术

表面缺陷检测为对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测，以确保工件的表面质量。

传统中，工件表面的缺陷是由人工检测的，然而随着科技的进步，人工检测正逐步被机器视觉测量所取代。机器视觉测量的方法为通过光源照射工件表面，再利用相机等捕获工件表面图像，通过对所捕获图像的评估完成工件表面缺陷的检测。现有技术中，照射到工件表面的光常会反射到相机等机器视场，使得一部分的被检表面被照明光源的像覆盖，导致无法获取被检表面的整体图像，致使检测误差大、甚至失败。尤其是针对表面为曲面或透明等工件的检查，更容易因表面的反射或表面和底面的共同反射，而导致检测不准的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种表面缺陷检测的旋转式光照结构及检测装置，解决了因工件表面的光反射到机器视场，而导致的检测不准等缺陷，适于平面、曲面、透明等各种工件的表面检测。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种表面缺陷检测的光照方式，采用环形光源照射被检测物表面，利用相机捕获没有被检测物表面反射的被检测物表面图像。

也即在被捕获的被检测物表面图像中看不到LED的灯珠，对被检测物表面形成暗场照明。通过对被检测物表面图像评估完成表面缺陷的检测。对图像的评估参照现有技术即可，本申请对此没有特别改进。

作为其中一种优选的实现方式，将环形光源向被检测物方向照射形成均匀圆斑，被检测物位于均匀圆斑处；相机安装在环形光源的轴向上、且与被检测物分别位于环形光源的两侧。也即光源不垂直照射在被检测物上，而是通过环形光源光线的发散实现被检测表面的照射，检测时，可将被检测物、环形光源和相机从下到上依次排列，可尽可能的避免反射光线进入相机，进而保证检测的准确性。

环形光源包括环形支架和沿环形支架周边设置的LED灯珠，每个LED灯珠可以以0-90°之间的任何角度照射被检测物表面，优选，LED灯珠以15～75°的角度照射被检测物。比如可以是15°、30°、45°、60°、75°等。

由于每一个LED灯珠具有一定的发散角(例如15°、30°等，但不限于这些列举的数据，可以是0-90°之间的任意值)，当光线相互交叠到被检测物表面时，可以在被测物体表面形成一个均匀的照明光场。如果把相机安装在环形光源轴向上，对被测物体表面进行成像，调整相机到环形光源的位置，可获得看不到LED灯珠的图像，这种对被检测物表面的照射，称之为均匀的暗场照明。

当被检测物表面不是平面，比如光学检测种常见的凸面或凹面等曲面，LED灯珠所发散的光经过被检测物表面的反射有可能直接进入相机内，使相机中的图像里直接看到LED灯珠的明亮的亮点或者亮斑，此时，暗场照明的条件被破坏了，那些出现LED亮斑的地方，由于亮度远远大于没有LED灯珠亮斑的其他区域，甚至导致相机在该处出现亮度饱和，其结果是出现LED灯珠亮斑的区域的表面特征将无法拍摄清楚，导致表面检测的失败。