一种非平面高反光零件表面质量检测装置和检测方法

1.本发明涉及零件表面质量检测技术领域，具体涉及一种非平面高反光零件表面质量检测装置和检测方法。


背景技术：

2.机器视觉检测技术因准确性高、非接触、适用性好而得到广泛应用。为达到美观效果，很多金属、注塑零件均为非平面、高反光表面，例如汽车仪表盘上部分注塑零件,不仅非平面、高反光、有部分表面透明，且对表面质量要求极高。而由于这种表面的高精度拍摄非常困难，通常的机器视觉中应用的机器视觉拍摄方法无法应对非平面、高反光的外观高质量检测。目前的检查方法主要依靠是视力很好的人从多个角度慢慢仔细观察来判定表面质量，可靠性较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种非平面高反光零件表面质量检测装置，包括操作台、暗室、面阵相机、两个线阵相机、运动驱动机构和运动托盘；其中
4.暗室固定于操作台；
5.操作台上开设有滑槽；
6.运动托盘滑动设置在滑槽内；
7.运动驱动机构固定于操作台，运动驱动机构与运动托盘传动连接，用于驱动运动托盘沿滑槽滑动；
8.面阵相机和两个线阵相机沿运动托盘的滑动方向依次固定于暗室。
9.可选的，面阵相机垂直朝向运动托盘。
10.可选的，非平面高反光零件表面质量检测装置还包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架运动托盘的滑动方向依次固定于暗室，两个线阵相机分别固定于第一支架和第二支架。
11.可选的，第一支架向第二支架的方向均倾斜设置，第二支架向第一支架的方向均倾斜设置，两个线阵相机的朝向与相对应的第一支架和第二支架的倾斜方向相同。
12.可选的，第一支架和第二支架的倾角都为40
°
～50
°
。
13.可选的，暗室包括多个骨架、暗室门和连接梁，多个骨架沿运动托盘的滑动方向依次固定于操作台，连接梁贯穿连接多个骨架，暗室门安装于骨架的一侧。
14.可选的，非平面高反光零件表面质量检测装置还包括夹具，夹具固定于运动托盘。
15.可选的，非平面高反光零件表面质量检测装置还包括光源组和光电开关，光源组包括面光源和两个凸透镜线光源，面光源固定于运动托盘，两个凸透镜线光源分别固定于两个线阵相机下方且与线阵相机的朝向一致，光电开关固定于暗室，光电开关与光源组电连接。
16.可选的，运动驱动机构为丝杆和电机，电机固定于操作台的下表面，丝杆的一端连
接电机，丝杆的另一端螺接运动托盘。
17.本发明还提供一种非平面高反光零件表面质量检测方法，通过如上述的非平面高反光零件表面质量检测装置进行，包括以下步骤：
18.打开暗室将待检测的零件固定于运动托盘；
19.关闭暗室开启面阵相机进行拍摄，获取第一图像；
20.启动运动驱动机构带动运动托盘正向运动，启动一个线阵相机进行拍摄，获取第二图像；
21.启动运动驱动机构带动运动托盘反向运动，启动另一个线阵相机进行拍摄，获取第三图像；
22.将第一图像、第二图像和第三图像进行拼接，获得非平面高反光零件表面完整图像。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的非平面高反光零件表面质量检测装置采用运动驱动机构带动待测零件移动，从而使面阵相机和线阵相机共同多角度拍摄待测零件，解决高反光零件纯平表面的高分辨率拍摄问题，并通过将拍摄到的图像进行拼接，解决部分表面的不平整带来的反光问题，以及通过背光拍摄解决部分透明表面高清拍摄问题，具备很好的实用性。
附图说明
24.图1为本发明提供的非平面高反光零件表面质量检测装置的立体图；
25.图2为本发明提供的非平面高反光零件表面质量检测装置的正视图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
29.结合图1和图2，本发明的实施例公开的一种非平面高反光零件表面质量检测装置，包括操作台1、暗室、面阵相机4、第一线阵相机6、第二线阵相机9、运动驱动机构和运动托盘11；其中暗室固定于操作台1；操作台1上开设有滑槽；运动托盘11滑动设置在滑槽内；运动驱动机构固定于操作台1，运动驱动机构与运动托盘11传动连接，用于驱动运动托盘11沿滑槽滑动；面阵相机4和两个线阵相机沿运动托盘11的滑动方向依次固定于暗室。
30.进一步地，本实施例的非平面高反光零件表面质量检测装置还包括第一支架5和第二支架8，第一支架5和第二支架8运动托盘11的滑动方向依次固定于暗室，两个线阵相机分别固定于第一支架5和第二支架8。值得注意的是，本实施例的第一支架5向第二支架8的方向均倾斜设置，第二支架8向第一支架5的方向均倾斜设置，两个线阵相机的朝向与相对应的第一支架5和第二支架8的倾斜方向相同。且第一支架5和第二支架8的倾角都为45
°
。当
然，根据实际需要，可以将第一支架5和第二支架8的倾角设置在40
°
～50
°
之间。而面阵相机4则垂直朝向运动托盘11。
31.进一步地，暗室包括多个骨架2、暗室门和连接梁3，多个骨架2沿运动托盘11的滑动方向依次固定于操作台1，连接梁3贯穿连接多个骨架2，暗室门安装于骨架2的一侧。
32.进一步地，非平面高反光零件表面质量检测装置还包括夹具13、光源组和光电开关7。夹具13固定于运动托盘11，用于夹紧固定待检测零件14。光源组则包括面光源12、第一凸透镜线光源15和第二凸透镜线光源16，面光源12固定于运动托盘11，两个凸透镜线光源分别固定于两个线阵相机，凸透镜线光源的朝向与两个线阵相机的相同，光电开关7固定于暗室，光电开关7与光源组电连接。
33.进一步地，运动驱动机构为丝杆17和电机10，电机10固定于操作台1的下表面，丝杆17的一端连接电机10，丝杆17的另一端螺接运动托盘11。
34.由于待检测零件14多为塑胶零件，待检测零件14具有高反光表面，不是完全平面，还有部分为透明。因此在检测过程中，单一的角度会受反光的影响而无法观察到待检测零件14的表面质量。而本实施例采用低角度线光源结合低角度线阵相机拍摄的方法解决高反光零件纯平表面的高分辨率拍摄问题，并通过将两次相对的低角度拍摄图像进行拼接，解决部分表面的不平整带来的反光问题，以及通过背光拍摄解决部分透明表面高清拍摄问题。
35.本实施例还提供一种非平面高反光零件表面质量检测方法，通过本实施例的非平面高反光零件表面质量检测装置进行，包括以下步骤：
36.打开暗室将待检测的零件固定于运动托盘11；
37.关闭暗室开启面阵相机4进行拍摄，获取第一图像；
38.启动运动驱动机构带动运动托盘11正向运动，启动一个线阵相机进行拍摄，获取第二图像；
39.启动运动驱动机构带动运动托盘11反向运动，启动另一个线阵相机进行拍摄，获取第三图像；
40.将第一图像、第二图像和第三图像进行拼接，获得非平面高反光零件表面完整图像。最后根据图像分析零件是否存在表面缺陷，对缺陷进行判定、分类、分级，并根据结果给出提示。
41.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。