[发明专利]一种矩阵式小器件的外观检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及外观检测技术，具体是涉及一种矩阵式小器件的外观检测方法及装置。

背景技术

目前在工业生产过程中，生产的器件越来越小型化，这样生产出的产品，在印刷标识或型号等信息时很容易产生印刷位置的偏移，或者在制造过程中导致产品外观有缺陷，生产商为了防止外观有缺陷的不良品流出工厂，必须成立产品外观检测部门，来专门检测外观有缺陷的不良品。目前检测小型工件外观的缺陷的手段有通过人工目测和相机视频检测两种方案。

人工目测对于工厂生产量小，产品尺寸大于10毫米的工件是一种有效和经济的解决方案，但是对于每天生产超过成千上万件产品的工厂，随着每日生产的产品越多需要的检测工人就越多，这样导致生产成本和管理成本的大幅提升。

相机视频检测对于自动化生产量大，任意产品尺寸都是比较可靠和经济的方案。一般都是通过伺服或直线电机移动待测工件到相机位置，等待震动稳定后进行抓拍比对。如果一个70x70mm大小的矩形工件上有35列70行的2x1毫米大小的矩形工件。目前的相机视频检测方案有如下几种：

1）采用观察区域为大于2x2毫米，分辨率为1024x 768的相机来显示每个工件，通过xy的运动平台来使相机移动到每个工件上面，每次抓取一个工件的图像。这个方案的优点是精度高，达到每个像素0.0019-0.0026毫米的精度。缺点是定位时间太长，效率太慢，平均每个工件定位时间需要300-1000ms。如果一台设备一天24小时生产1000片这样的工件，一个有1000x35x70=2450000个小工件，检测这些小工件需要204小时，也就是说一台矩形小器件的生产设备需要大约9台检测设备来配套才能满足生产要求，这对于生产厂家来说是个巨大的负担。

2）采用观察区域为大于70毫米，分辨率为2048的线阵相机来显示每个工件，通过运动平台来使相机移动到每列工件上面,每次抓取一列工件的图像，通过软件来分割出每个工件的图像。这个方案的优点是速度快。缺点是精度太低，只能做到每个像素0.03毫米的精度，如果相机采用分辨率为4096的线阵相机才只能达到每个像素0.015毫米的精度，如果再采用更高分辨率的线阵相机成本就太高。

因此目前国内生产厂家这样的情况一般都是人工目测来检测，通过一台设备配十多个工人来人工检测，这样的结果是效率极低，出错率很高而且成本也高。

3）采用观察区域为大于70毫米，分辨率为8192以上的面阵相机来显示整个工件，为了使整个区域的图像清晰还必须使用专用的高质量的镜头。这样的技术方案一次就可以抓取整个工件的图像，速度也比较快，精度能达到每个像素0.0075毫米的精度，但是缺点是相机和镜头非常昂贵，而且图像成像对照明的要求很高实际应用非常不现实。

发明内容

本发明的目的是提供一种准确度高、检测效率高的矩阵式小器件的外观检测方法。

本发明的另一目的是提供一种应用上述方法进行检测的矩阵式小器件的外观检测装置。

为达上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种矩阵式小器件的外观检测方法，通过透镜扫描放大矩阵式小器件的图像后再进行拍摄检测，包括：

提取图像工序，用F-Theta透镜提取并一次放大待检测工件的图像；

放大摄像工序，通过振镜电机的反射镜片将待检测工件的图像传输到聚焦镜内进行二次放大后，再传送到工业相机的传感器中进行摄像；

检测工序，对比拍摄的工件图像进行规定的外观检测。

本发明还可通过以下方案进一步实现：

所述的矩阵式小器件的外观检测方法，其中，所述F-Theta透镜按列提取图像，每次提取一列矩阵式小器件中的一个工件图像。

所述的矩阵式小器件的外观检测方法，其中，所述矩阵式小器件安装在一直线运动平台内，通过直线运动平台将矩阵式小器件的第一列移动至F-Theta透镜的正下方，然后转动振镜电机的角度依次提取第一列中的每一个工件进行检测，检测完第一列后，再移动夹料运动平台依次进行下列工件的检测直至完成。

所述的矩阵式小器件的外观检测方法，其中，所述的检测工序是通过图像处理软件对比每个小工件的图像来检测工件外观是否存在缺陷。