[发明专利]光学缺陷检测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种缺陷检测技术，尤其涉及一种光学缺陷检测方法和系统。

背景技术

在精密零件制造业中，由于生产工艺的复杂性、多样性，在机器加工和人工操作的过程中可能会在零件的表面上产生局部的细微材料缺损，例如气孔、划痕、裂纹等，造成零件的外观缺陷。外观缺陷检测在传统精密零件制造业中一般采用人工目检，即通过肉眼或结合显微镜或利用专用测量工具对零件进行观查检测。这种依赖于人的外观缺陷检测的缺点是显而易见的，检测人员的视觉容易产生疲劳，检测标准和结果都难以统一。

现在的机械零件越来越复杂，零件的类型也越来越多，因此对外观缺陷检查技术的要求也越来越高，尤其对于精密零件，其致命缺陷的尺寸已经达到微米级，人工目检已经越来越不能够适应精密零件制造业日益提高的产品质量的要求。

有鉴于此，非常有必要提供一种精确可靠的外观缺陷检测技术以解决现有问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种光学缺陷检测方法和系统，其通过运用二维光学扫描和三维光学显微分析相结合，测定缺陷的位置、面积、个数、形状、凸起高度或凹陷深度特征，确保缺陷检测的精确、可靠和快速，从而提高产品的质量稳定性。

一种光学缺陷检测方法，其特征在于，包括：二维扫描相机对放置在承 载台上的被测件表面进行扫描，并将二维扫描数据传送到数据分析及机器控制设备；所述数据分析及机器控制设备根据所述二维扫描数据，判断所述被测件是否存在缺陷，如果存在缺陷，并在需要测定缺陷的高度或深度时，所述数据分析及机器控制设备驱动三维显微仪器；所述三维显微仪器对所述被测件进行缺陷的高度和/或深度测定，并将测定的缺陷的高度和/或深度的三维数据传送到所述数据分析及机器控制设备；所述数据分析及机器控制设备根据所述缺陷的高度和/或深度的三维数据，结合所述二维扫描的数据，对所述被测件进行光学缺陷检测。

优选的，所述二维扫描相机对放置在承载台上的被测件表面进行扫描，具体为：所述承载台下还设有旋转基座和XY基座，通过所述承载台带动所述被测件进行自转和/或升所述降，和/或所述旋转基座驱动所述承载台带动所述被测件进行旋转，和/或XY基座驱动所述承载台带动所述被测件进行X方向和Y方向上移动，所述二维扫描相机对放置在承载台上的被测件表面进行扫描。

可选的，所述二维扫描相机对放置在承载台上的被测件表面进行扫描，并将二维扫描数据传送到数据分析及机器控制设备，具体为：所述二维扫描相机对所述被测件的各表面进行扫描，并将各表面的二维扫描数据传送到数据分析及机器控制设备；或者，所述二维扫描相机按照排列顺序对所述被测件的一表面进行扫描，将所述表面的二维扫描数据传送到数据分析及机器控制设备，如果所述数据分析及机器控制设备和/或所述三维显微仪器确定所述表面合格，则按照排列顺序对所述被测件的其他表面进行扫描，其中，所述排列顺序为所述被测件各表面的二维扫描时间从短到长的排列顺序。

优选的，所述如果存在缺陷，并在需要测定缺陷的高度或深度时，所述数据分析及机器控制设备驱动三维显微仪器，具体为：所述缺陷包括凹形、目测不良和/或凸起，如果存在缺陷，所述数据分析及机器控制设备确定缺陷类型、缺陷位置、缺陷个数和/或缺陷面积；若所述被测件的缺陷类型、缺陷位置、缺陷个数和/或缺陷面积超出第一阈值，则所述数据分析及机器控制设备判断所述被测件不合格；若所述被测件的缺陷类型、缺陷位置、缺陷个数和/或缺陷面积未超出第一阈值，则需要测定缺陷的高度或深度，所述数据分析及机器控制设备驱动三维显微仪器进行扫描。

优选的，所述数据分析及机器控制设备根据所述缺陷的高度和/或深度的三维数据，并结合所述二维扫描的数据，对所述被测件进行光学缺陷检测，具体为：如果所述被测件的缺陷类型、缺陷位置、缺陷个数和/或缺陷面积未超出第一阈值，且所述被测件缺陷的高度和/或深度大于设定的第二阀值，则所述数据分析及机器控制设备判断所述被测件不合格；如果所述被测件的缺陷类型、缺陷位置、缺陷个数和/或缺陷面积未超出第一阈值，但被测件缺陷的高度和/或深度小于设定的第二阀值，则所述数据分析及机器控制设备判断所述被测件合格。