技术领域
[0001] 本
发明属于产品缺陷检测领域，尤其涉及一种手机盖板玻璃的各类缺陷检测装置。
背景技术
[0002] 随着人们对产品
质量要求越来越高，外观质量成为了消费者选择
电子产品的重要因素，手机盖板玻璃是一种
钢化玻璃，钢化玻璃又称强化玻璃，它是一种预应
力玻璃，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压
应力，玻璃承受外力时首先抵消表
层压力，从而提高了承载能力，因而钢化玻璃广泛应用于手机屏幕、建筑
门窗、玻璃
幕墙、电子仪表等领域。在钢化玻璃的制作工艺中需要在玻璃上表面放置金属固定
支撑物以保证玻璃的平行度，但由于玻璃材料与金属固定支撑物的材料属性不同，二者的膨胀系数差异很大，导致钢化处理完之后玻璃本身的平整度、厚度难以保证一致，极易在加工制造后的钢化玻璃表面产生崩边、凹凸、白点、压伤、划痕、牙缺、IR黑白点等多种缺陷，钢化玻璃表面各种缺陷的存在不仅对手机盖板玻璃等产品的外观造成影响，缺陷严重时还会直接影响手机盖板的使用性能，因而如何快速、高效、智能化的对手机盖板玻璃等钢化玻璃表面缺陷进行检测，不仅关系着企业的发展，更是对所有相关行业都具有非常重要的意义。
[0003] 对于钢化玻璃缺陷检测，传统方式多为人工肉眼直接识别，这种检测方式检测效率低，检测劳动强度大，人工长时间工作极易造成视觉疲劳，导致检测
精度低，虽然现在市场上已经陆续出现多种相关检测设备，但是现有检测设备结构复杂，制造成本高昂，而且对产品内部缺陷、孔边缺陷和侧边缺陷检测的报错率极高。更重要的是，目前检测设备检测功能单一，无法对待检产品所有缺陷进行全方位检测，在面对多种缺陷检测要求时，则只能购买多种检测设备，需占据大面积测量空间，对检测场地有较高要求，而且需要浪费大量人力，检测效率非常低。
发明内容
[0004] 本发明的目的是解决上述
现有技术的不足，提供一种可全方位检测手机盖板玻璃的各种缺陷，能够适用于流
水线快节奏工作状态，检测效率高，节省大量人力，且检测精度高的玻璃缺陷检测装置。
[0005] 本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：一种玻璃缺陷检测装置，其特征在于，包括：
机架主体，所述机架主体用于承载设置在其上的零部件；
传送单元，设置在所述机架主体上端，用于对待检
工件进行传送；
光照单元，设置在所述机架主体上，用于对缺陷检测提供光照；
成像单元，所述光照单元发出的光经待检工件后进入所述成像单元进行成像；
图像采集单元，连接所述成像单元，并对所述成像单元获得的图像进行采集；
数据处理单元，连接所述图像采集单元，并对所述图像采集单元采集到的图像进行计算处理；
旋转调节机构，设置在所述机架主体上，所述光照单元和所述图像采集单元设置在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互
位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测需要进行明、暗场变换；
控制单元，分别与所述传送单元、图像采集单元、数据处理单元电性连接。
[0006] 优选的，本发明中所述旋转调节机构是在所述机架主体上设有固定框以及旋转臂，所述旋转臂至少设有一个，且所述旋转臂可进行360°连续旋转。通过设置旋转臂360°旋转，可以方便快捷的对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测实际需要进行明、暗场变化，满足多种缺陷检测要求，提高检测效率。
[0007] 优选的，本发明中所述旋转臂包括第一旋转臂和第二旋转臂。通过设置两个旋转臂可以更灵活的调节所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系，使图像采集单元更快速的变换到所需要的检测环境，进一步提高检测效率。
[0008] 优选的，本发明中所述光照单元包括第一
光源和第二光源，所述第一光源设置在所述传送单元上方的固定框上，所述第二光源设置在所述第一旋转臂上。两个光源的设置使本发明装置调节更加灵活方便，且能够适应于多种缺陷检测场合，提高适用范围。
[0009] 优选的，本发明所述的图像采集单元为第一线阵相机，所述第一线阵相机设置在所述传送单元下方的机架主体上，通过采用高
分辨率线阵相机，提高了检测精度。
[0010] 优选的，本发明所述的图像采集单元还包括第二线阵相机，所述第二线阵相机设置在所述第二旋转臂上。通过在第二旋转臂上设置第二线阵相机，能够使本发明装置调节更加灵活便捷，满足多种缺陷同时检测要求。
[0011] 优选的，本发明所述的旋转调节机构上设有相机微调机构，所述相机微调机构设置在所述第二旋转臂上。通过相机微调机构可以对第二线阵相机进行微调，调整图像采集单元与待检工件的工作距离，使图像采集单元采集到清晰的图像，提高检测精度。
[0012] 优选的，本发明所述的旋转调节机构还包括刻度盘，所述刻度盘分别设置在所述固定框左右两侧的机架主体上。通过在机架主体两侧分别设置刻度盘，可以辅助操作人员全程动态了解照明单元与图像采集单元之间的相互位置关系，使操作人员能够快速将照明单元与图像采集单元调整到所需要的特定
角度，提高了检测效率和检测精度。
[0013] 优选的，本发明所述的传送单元是在机架主体两侧上端分别设有滚珠
丝杆、驱动
电机和
导轨，所述滚珠丝杆的
螺母上设有工件治具，所述滚珠丝杆的螺杆连接所述
驱动电机，所述导轨上设有滑座，所述滑座固定设置在所述工件治具下端。使用时将待检工件放置在工件治具上，由驱动电机带动滚珠丝杆旋转，待检工件由本发明装置的前端移动到检测工位。
[0014] 优选的，本发明所述的工件治具包括治具本体、设置在治具本体上的支撑部以及上下贯通的中空部，所述中空部的形状尺寸与待检工件的形状尺寸相匹配，所述支撑部是所述治具本体向所述中空部的边缘四角处延伸形成，用以支撑待检工件。本发明装置通过在工件治具上设置支撑部以及上下贯通的中空部，既可以起到支撑待检工件的功能，又可以避免工件治具中反射光线的影响，提高了检测精度。
[0015] 本发明的有益效果是，本发明是基于
机器视觉的玻璃缺陷检测装置，由于本发明包括设置在机架主体上的旋转调节机构，所述光照单元和所述图像采集单元设置在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测需要进行明、暗场变换，因而使用本发明装置时通过利用旋转调节机构，可以方便快捷的对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测实际需要进行明、暗场变化，在一个检测位置集成了多种打光方案、不同角度的成像镜头和线阵相机，成功解决了单一缺陷检测问题，可以检测手机盖板琉璃的表面缺陷、内部缺陷及孔边和侧边缘缺陷，满足多种缺陷检测要求，提高检测效率，能够适用于流水线工作场合，同时本发明装置采用高分辨率线阵相机和畸变极小的成像镜头，报错率低，检测精度高，可长时间稳定工作，节省了大量劳动资源，极大地提高了工作效率。
附图说明
[0016] 图1为本发明装置的一种
实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。
[0017] 图2为本发明机架主体的结构示意图。
[0018] 图3为本发明旋转调节机构的结构示意图。
[0019] 图4为本发明相机微调机构的实施例结构示意图。
[0020] 图5为本发明工件治具的一种结构示意图。
[0021] 图6为本发明工件治具的另一种结构示意图。
具体实施方式
[0022] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、
变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
[0023] 图1-图6示出了本发明玻璃缺陷检测装置的一种实施例结构示意图，也是一种优选实施例示意图。如图1、图2所示，本实施例所述的玻璃缺陷检测装置包括机架主体10、传送单元20、光照单元30、成像单元40、图像采集单元50、旋转调节机构60、数据处理单元70、控制单元80，其中，所述机架主体10用于承载设置在其上的零部件，所述传送单元20设置在所述机架主体上端，用于对待检工件进行传送，将待检工件由上料工位移送到检测工位，并将检测后的工件由检测工位移送到下料工位，实现自动传送检测，提高检测效率。所述光照单元30、成像单元40和图像采集单元50分别设置在所述机架主体上，所述光照单元30用于对缺陷检测提供光照，所述光照单元30发出的光经待检工件后进入所述成像单元40进行成像，所述图像采集单元50连接所述成像单元40，所述图像采集单元50对所述成像单元40获得的图像进行采集；所述图像采集单元50连接数据处理单元70，所述数据处理单元对所述图像采集单元采集到的图像进行计算处理。所述旋转调节机构60设置在所述机架主体10上，所述光照单元和所述图像采集单元设置在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测需要进行明、暗场变换，实现不同的检测方式，灵活应对操作者对各种缺陷的不同检测方式的需求。例如，对于手机盖板玻璃表面划痕的检测，可以使用正反射明场方式检测，但对于别的缺陷检测，操作者可能也需要正反射暗场方式检测，此时通过调节旋转调节机构，可以方便有效地满足操作者这一需求。所述控制单元分别与所述传送单元、图像采集单元和数据处理单元电性连接，用于对传送单元、图像采集单元以及数据处理单元进行工作过程控制。
[0024] 作为优选实施方式，如图3所示，本实施例中所述旋转调节机构60是在所述机架主体上设有固定框61以及旋转臂，所述旋转臂至少设有一个，且所述旋转臂可进行360°连续旋转。通过设置旋转臂360°旋转，可以方便快捷的对所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系进行调节，使所述图像采集单元能够根据检测实际需要进行明、暗场变化，满足多种缺陷检测要求，提高检测效率。优选的，由图3可以看出，本实施例中所述旋转臂包括第一旋转臂62和第二旋转臂63。通过设置两个旋转臂可以更灵活的调节所述光照单元和所述图像采集单元之间的相互位置关系，使图像采集单元更快速的变换到所需要的检测环境，进一步提高检测效率。优选的，本实施例中所述的旋转调节机构还包括刻度盘64，所述刻度盘分别设置在所述固定框61左右两侧的机架主体10上。通过在机架主体两侧分别设置刻度盘，可以辅助操作人员全程动态了解照明单元与图像采集单元之间的相互位置关系，使操作人员能够快速将照明单元与图像采集单元调整到所需要的特定角度，提高了检测效率和检测精度。
[0025] 作为优选实施方式，本实施例中所述光照单元30包括第一光源31和第二光源32，所述第一光源31设置在所述传送单元上方的固定框61上，所述第二光源32设置在所述第一旋转臂62上。两个光源的设置使本发明装置调节更加灵活方便，且能够适应于多种缺陷检测场合，提高适用范围。当然，光照单元30还可以包括第三光源、第四光源等等，光源的个数可以根据实际检测需要进行增设，光源的位置也可以根据实际需要在固定框与旋转臂上进行灵活调换，本发明并不进行限定。
[0026] 作为优选实施方式，本实施例所述的成像单元40采用畸变极小的成像镜头，所述图像采集单元50为第一线阵相机51，所述第一线阵相机设置在所述传送单元下方的机架主体上，通过采用高分辨率线阵相机，提高了检测精度。优选的，本实施例所述的图像采集单元还包括第二线阵相机52，所述第二线阵相机设置在所述第二旋转臂上。通过在第二旋转臂上设置第二线阵相机，能够使本发明装置调节更加灵活便捷，满足多种缺陷同时检测要求。当然，所述图像采集单元还可以包括第三线阵相机、第四线阵相机等等，相机的个数可以根据实际检测需要进行增设，相机的位置也可以根据实际需要在机架主体与旋转臂上进行灵活调换，本发明并不进行限定，值得一提的是，相机的前端均设有成像镜头。
[0027] 作为优选实施方式，本实施例所述的旋转调节机构60上设有相机微调机构65，如图1、图4所示，所述相机微调机构设置在所述第二旋转臂上，所述成像镜头及相机设置在所述相机微调机构上。通过相机微调机构可以对相机进行微调，调整图像采集单元与待检工件的工作距离，使图像采集单元采集到清晰的图像，提高检测精度。
[0028] 作为优选实施方式，本实施例所述的传送单元20是在机架主体两侧上端分别设有滚珠丝杆21、驱动电机22和导轨23，所述滚珠丝杆21的螺母上设有工件治具24，所述滚珠丝杆的螺杆连接所述驱动电机，所述导轨上设有滑座25，所述滑座固定设置在所述工件治具下端。使用时将待检工件放置在工件治具上，由驱动电机带动滚珠丝杆旋转，待检工件由本发明装置的前端移动到检测工位。
[0029] 作为优选实施方式，如图5所示，本实施例所述的工件治具24包括治具本体240，所述治具本体的长、宽方向上分别设有滑动部241，所述滑动部沿着所述治具本体长、宽方向进行前后移动，所述待检工件放置在所述滑动部构成的空间之内，所述治具本体240为透明材质制成，优选为玻璃，使用时通过滑动部的前后移动可以将待检工件固定在滑动部构成的空间，避免待检工件在传送过程中发生位移，提高了检测精度。更优选的，为了避免治具本体对检测精度造成影响，本发明还提供了另外一种优化的工件治具，如图6所示的工件治具，包括治具本体242、设置在治具本体上的支撑部243以及上下贯通的中空部244，所述中空部的形状尺寸与待检工件的形状尺寸相匹配，所述支撑部是所述治具本体向所述中空部的边缘四角处延伸形成，用以支撑待检工件。本实施例所述的工件治具上设置支撑部以及上下贯通的中空部，既可以起到支撑待检工件的功能，又可以避免工件治具中反射光线的影响，进一步提高了本发明装置的检测精度。
[0030] 本实施例所述的数据处理单元可以是具有数据处理
软件的通用计算机，或者是专用数据处理器，控制单元为基于可编程
控制器PLC（Programmable Logic Controller）的工控机，由于此均为现有技术中的成熟技术，因而在此不再赘述。
[0031] 本发明的检测过程为：打开工控机主控程序，整机机械回零，设置整机工作参数。
[0032] 工控机控制驱动电机工作，驱动电机带动滚珠丝杆旋转，使工件治具位于相机
视野范围内，并在待检工件位置处放置校正板，调整打光方向和光源强度，微调相机微调结构，使镜头在其工作距离上。随后，对相机进行明、暗场校正，校正结果导入相机并设置曝光时间、
光圈等相关工作参数。
[0033] 工控机构控制驱动电机工作，驱动电机带动滚珠丝杆旋转，使工件治具位于上料工位，放置并固定好待检工件，如手机盖板玻璃，在工控机上设置工件运动速度及相机图像采集起始位置。
[0034] 调节旋转调节机构的各个旋转手臂，使每种光源和相机的位置关系符合特定待检缺陷的打光方式。
[0035] 通过驱动电机带动工件治具移动，使待检工件在工件治具的带动下匀速通过线阵相机的视野范围，此时驱动电机的
编码器信号也将通过主程序告知相机图像采集的
频率，确保待检工件的运行速度和相机的图像采集速度一致。
[0036] 相机进行图像采集后将数据通过图像采集卡发送至数据处理单元进行分析并确定缺陷类别、大小及位置。
[0037] 本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或
修改。
