[发明专利]一种翻转式的镜片缺陷检测装置和方法

说明书

本发明提出了一种翻转式光学镜片缺陷检测装置及方法，包括旋转电机模块、编码器、电动夹爪模块、光源模块、工业相机、光学镜片、运动控制器、整体支架和工控电脑，其特征在于，编码器与旋转电机模块、电动夹爪模块的中心线同轴设置，电动夹爪模块的前端抓取部为与圆形镜片形状适配的凹槽抓取部；工业相机位于电动夹爪模块的凹槽抓取部的斜上方，其镜头的倾斜角度与镜片平行；黑色底板位于电动夹爪模块的凹槽抓取部下部防止镜面反射；光源模块位于电动夹爪模块的凹槽抓取部与工业相机相反的方向的斜上方。本发明对点状、线状和面状的镜片疵病可实现自动全检并分类，可有效的提高镜片品质检测的效率与精度。

技术领域

本发明专利涉及一种光学镜片缺陷检测装置和方法，属于光学镜片制造技术领域。

背景技术

镜片不但具有视力矫正功能，还具有装饰作用，已成为日常生活中必不可少的一部分。据统计，我国镜片产量已占全球的70％，在成为全球镜片生产中心的背景下，镜片的生产已逐步向自动化、智能化方向发展，但镜片品质检测仍属于困扰镜片行业的一大难题。经调研，镜片品质缺陷类型繁多，均采用人工检测的方式完成，该方法不仅伤害检测人员视力，且人工的主观性往往会造成品质的不稳定性，且影响镜片生产的自动化进程。因此，镜片品质检测的低效、低精度和高成本严重制约了我国眼镜行业的发展。

经检索，机器视觉技术是镜片品质检测的主流方法，将缺陷类型分为点状缺陷、线状缺陷与面状缺陷等，并设计相对应的视觉检测方案，专利号为CN201510424415.6、CN201510424414.1、CN201310543198.3和CN201310543428.6等专利均公开了采用机器视觉技术实现对镜片点状和线状缺陷的检测装置和方法；专利号为CN201310749191.7、一种树脂镜片烟雾缺陷检测装置、一种镜片面状疵病自动检测装置及方法公开了采用机器视觉技术实现对镜片的面状缺陷、水印缺陷和雾缺陷的检测装置和方法。从已有专利可发现，对镜片缺陷的视觉检测对镜片规格和屈光度具有自适应性，但单一的检测方案难以实现对镜片缺陷的全检。为实现对镜片品质的全面判别，则需要多工位的视觉检测方案，提高了自动化检测装置的要求

为此，我们提出一种翻转式的镜片缺陷检测装置和方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种可对点状、线状和面状的镜片疵病实现自动全检并分类的翻转式的镜片缺陷检测装置和方法。

本发明提出了一种翻转式光学镜片缺陷检测装置，包括旋转电机模块、编码器、电动夹爪模块、光源模块、工业相机、光学镜片、运动控制器、整体支架和工控电脑，其特征在于，编码器与旋转电机模块、电动夹爪模块的中心线同轴设置，电动夹爪模块的前端抓取部为与圆形镜片形状适配的凹槽抓取部；工业相机位于电动夹爪模块的凹槽抓取部的斜上方，其镜头的倾斜角度与镜片平行；黑色底板位于电动夹爪模块的凹槽抓取部下部防止镜面反射；光源模块位于电动夹爪模块的凹槽抓取部与工业相机相反的方向的斜上方；

电动夹爪控制器实时获取力传感器输出信号；当力传感器输出信号大于设定值时待检镜片被夹持；旋转电机驱动器控制旋转电机正转、反转；图像采集与光照保持同步；采集的图像信息过程获取当前镜片角度；结合校正后的图像和待检镜片的角度信息，通过透射变换将所采集的图像变换至平面状态下；通过灰度值差异分析缺陷及其存在位置，并将缺陷进行标记保存；生成与被检镜片同尺寸的空白图像，并将镜片翻转遍历过程中的缺陷标记点映射至空白图像，生成镜片缺陷分布图像。

优选的，所述旋转电机与旋转电机控制器通过控制线电性连接，并固定安装于整体支架上，所述运动控制器利用数据接口线向旋转电机驱动器发送运动指令，进而控制旋转电机转动。

优选的，所述编码器(2)与旋转电机输出轴同轴连接，通过数字接口将编码器信号反馈至运动控制器。