变形缺陷栅格成像结构的制作方法

1.本实用新型涉及视觉检测技术领域，尤其是一种变形缺陷栅格成像结构。


背景技术：

2.目前，针对反光片料表面缺陷的检测，通常采用光栅工位；而光栅工位是由同轴光源，光栅，线扫相机，镜头，支架，传动机构组成。
3.检测时，待检测片料在吸风皮带上，同轴光源通过光栅照在片料表面，形成反方向的反射光，由线扫相机成像；当片料表面有变形缺陷时，光栅会发生扭曲，可以通过检测光栅条纹的扭曲来检测片料的缺陷。
4.但是，由于光栅工位是一维的检测，只针对流道方向会影响反射的缺陷，对缺陷的灵敏度低，片料变形缺陷如果小于光栅的间距，或者横向宽度小于两个光栅的间隔，成像线条的变形会非常不明显，将会使得缺陷漏检；并且，由于吸风皮带的皮带孔位置会有吸变形现象，所以会造成光栅的误检严重。
5.同时，针对条状缺陷，如果缺陷平行于流道方向，或者完全垂直于流道方向，成像变形也会很不明显，很容易漏检。而小平凹缺陷，在光栅的成像，只有少量的线段断线出现，和片料边缘不平表现出来的断线的形态非常相似，会造成过检，导致良品率下降。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种变形缺陷栅格成像结构，可以检出反光片料表面的变形缺陷，包括点状压印，轻度压痕等。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变形缺陷栅格成像结构，包括放置于吸风皮带上的待测片料；所述的待测片料的上方分别设置面阵相机组件以及栅格光源；所述的面阵相机组件与栅格光源分别与plc控制器连接；所述的待测片料通过吸风皮带输送至成像采图位置，所述的plc控制器发送采图触发信号至面阵相机组件，同时触发栅格光源点亮采集图片；所述的栅格光源的发光面在待测片料的流动方向上与待测片料成像点之间的夹角为55
°
～62
°
，栅格光源的发光面的中心点与待测片料成像点之间的距离为200～350mm；所述的面阵相机组件的中心延长线在待测片料的非流动方向上与待测片料成像点的之间的夹角为55
°
～62
°
，面阵相机组件的镜头中心点与待测片料成像点之间的距离为400～500mm。
8.进一步的说，本实用新型所述的栅格光源包括底板以及罩于底板上的外壳，所述的外壳内设置有pcb板，所述的pcb板上均匀排布有led灯珠；所述的外壳内、led灯珠上方设置有扩散板；所述的外壳上设置有玻璃板，所述的玻璃板表面通过激光雕刻有棋盘格结构；所述的底板具有容腔，所述的容腔连接有水冷接头；所述的底板的下方设置有水槽密封板；所述的外壳尺寸为350mm*450mm；所述的栅格玻璃板的尺寸为0.5mm*0.5mm。
9.再进一步的说，本实用新型所述的led灯珠呈矩阵式排布，led灯珠的亮度为50w lx。
10.再进一步的说，本实用新型所述的面阵相机组件的成像像素为2500万。
11.本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，采用栅格工位成像方式，可以检出在原有检测设备上检出难度高的缺陷，包括低程度的压印，轻度的压痕,卷曲的压痕等，在成像上要比用常规的光栅成像可检出性上更高。
附图说明
12.图1是本实用新型的成像结构的光路示意图；
13.图2是本实用新型栅格光源结构示意图；
14.图3是图2中r处局部放大图；
15.图中：1、待测片料；2、面阵相机组件；3、栅格光源；31、底板；32、外壳；33、pcb板；34、扩散板；35、玻璃板；36、水冷接头；37、水槽密封板。
具体实施方式
16.现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
17.如图1所示的一种变形缺陷栅格成像结构，用于检出反光片料表面的变形缺陷，如点状压印，轻度压痕，curl loos压痕等；包括放置于吸风皮带上的待测片料1；所述的待测片料1的上方分别设置面阵相机组件2以及栅格光源3；栅格光源3的发光面在待测片料的流动方向上与待测片料成像点之间的夹角α为60
°
，栅格光源3的发光面的中心点与待测片料成像点之间的距离h1为200mm；所述的面阵相机组件2的中心延长线在待测片料的非流动方向上与待测片料成像点的之间的夹角β为60
°
，面阵相机组件2的镜头中心点与待测片料成像点之间的距离h2为400mm。
18.如图2-图3所示，栅格光源3包括底板31和外壳32，所述的外壳32内设置有pcb板33，pcb板33上呈矩阵式均匀排布有led灯珠，led灯珠的亮度为50w lx。外壳32内、led灯珠上方设置有扩散板34，外壳上设置有栅格玻璃板35；栅格玻璃板是表面有激光雕刻棋盘格图案的高性能光学玻璃，外壳尺寸为350mm*450mm；所述的栅格玻璃板的尺寸为0.5mm*0.5mm。光源采用频闪激发点亮，优点是发热量小，亮度可以达到最亮的峰值50wlx，底板为铝壳，具有容腔，所述的容腔连接有水冷接头36，底板的下方设置有水槽密封板37，使得光源自带水冷散热，可以保证长时间工作的稳定性和长寿命。外壳为散热铝材质，外壳侧面具有多个散热孔。
19.面阵相机组件2与栅格光源3分别与plc控制器连接；面阵相机组件2的成像像素为2500万；所述的待测片料通过吸风皮带输送至成像采图位置，所述的plc控制器发送采图触发信号至面阵相机组件，同时触发栅格光源点亮采集图片；采图完成后，将图片通过网线发送给工控机，通过算法提取缺陷并屏蔽干扰项，输出缺陷信号或良品型号。算法采用有监督学习，构建一个已经确认好的ng样本和ok样本的训练集成，可以精准的根据缺陷类型进行缺陷的定义，较之前传统算法可以更精确的通过形态的不同检出相应的缺陷。
20.本实用新型利用镜面反射原理，当片料表面平整，没有变形缺陷时，光线可以按照和入射角相同的角度反射进入镜头成型；当片料表面有压印，则该缺陷处的光线的反射方
向不再和入射角度相同，而是发生了偏折，这时该区域的成像会发生扭曲和模糊。可以通过视觉检测算法来检出缺陷。
21.本实用新型采用的栅格光源3则具有以下优点：
22.1、灯珠排布均匀：矩阵排布；发光均匀的高亮led灯珠，亮度可达到50wlx；
23.2、外部具有透光性和发散性好的扩散板；
24.3、最外部有高精密加工的栅格玻璃板；
25.并且，光源与待测片料的流动方向形成60度夹角，而不是与非流动方向成6度夹角，是因为此成像方式引起的畸变较小，缺陷成像效果更明显。
26.此外，栅格工位是二维的成像检测，不存在一维系统里对于各个方向缺陷成像敏感性不一致的问题，相比而言，栅格工位对于各个方向上的缺陷灵敏度都很高，如果缺陷半径小于栅格的大小，各个方向上的尺寸都小于栅格的尺寸，并且正好处于栅格的正中心，才有可能被栅格漏检。
27.本实用新型在吸风皮带下方设置负压显示装置，可以保证风力均匀，以此保证片料在流道上能够被吸附平整。而对于片料边缘不平，吸风皮带无法吸平的情况下，栅格成像仍然能够保持清晰，只是每个栅格的距离变近了，但不会出现典型缺陷的边缘模糊的现象，算法仍然可以提取到真实的欠点特征，而忽略栅格密度变化，从而避免将大弧度的片料边缘弯曲误检为变形缺陷。
28.而针对长条形，不管是都垂直或平行于流道方向，栅格可以很明显的产生图像变形，从而被算法检出。
29.同时，小平凹缺陷在栅格呈现非常明显的螺旋状成像，很容易检出。
30.以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。