專利名稱：光柵表面缺陷檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及涉及精密儀器檢測領(lǐng)域，具體涉及一種光柵表面缺陷檢測裝置。
背景技術(shù)：
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目前，企業(yè)利用體式顯微鏡，依靠人工目視檢測光柵表面缺陷，有如下缺點:
自動化程度低。光柵固定、光柵展開、光柵識別、光柵上下料、光柵標(biāo)記等主要依靠人工來完成。檢測精度低。人工檢測過程中人為因素和設(shè)備精度都會影響檢測精度，人為因素如注意力下降、主觀臆斷、肉眼分辨力有限等，設(shè)備精度如使用單一光源、傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡、制造精度等。可靠性低。由于工作環(huán)境、個人心情、主觀判斷、手動操作、設(shè)備先進(jìn)程度等因素導(dǎo)致工作人員在檢測過程中出現(xiàn)漏檢、誤判，進(jìn)而影響檢測質(zhì)量的可靠性。檢測效率低。由于人工檢測勞動強(qiáng)度大、檢測工作單調(diào)重復(fù)導(dǎo)致工作人員極易疲勞而暫停休息，同時檢測工作是否正常進(jìn)行還在一定程度上取決于工作環(huán)境的優(yōu)良程度等，都會縮短有效工作時間，降低檢測效率。人為主觀誤差大。整個檢測過程，工作人員是主導(dǎo)者，缺陷的識別、分類、篩選等都是人為主觀判定，而這一切都依靠工作人員具有良好的工作心情，適宜的工作環(huán)境和正常運行的檢測設(shè)備。檢測成本高。工作人員勞動報酬、設(shè)備采購和維修、光柵復(fù)檢率高等導(dǎo)致檢測成本增加。無法滿足高速生產(chǎn)。人工檢測只能適應(yīng)小批量、低精度生產(chǎn)，受限于工人體力、檢測速度和精度，以及設(shè)備檢測能力，都無法實現(xiàn)高速生產(chǎn)。接觸、有損檢測。人工檢測需要工人手動拿取光柵，難免出現(xiàn)像人為劃傷待檢光柵等失誤，造成不必要的損失。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是提供一種光柵表面缺陷檢測裝置，提高光柵表面缺陷檢測裝置的精度、分辨力、自動化、檢測效率。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種光柵表面缺陷檢測裝置，其組成包括:立柱，控制模塊，所述的立柱連接短臂，所述的短臂兩側(cè)分別連接有一對粗微調(diào)節(jié)器，所述的短臂連接長臂，所述的長臂通過通孔連接光柵表面圖像采集器，工控機(jī)輸出端連接控制系統(tǒng)輸入端，所述的控制系統(tǒng)的信號輸出端連接驅(qū)動電機(jī)和光源，驅(qū)動電機(jī)連接光柵篩選機(jī)構(gòu)、光柵圖像二維平移臺和光柵清洗機(jī)構(gòu)的輸入端，所述的光源置于光柵圖像檢測臺上。所述的光柵表面缺陷檢測裝置，光柵表面圖像采集器包括:顯微鏡頭、C⑶攝像機(jī)、圖像采集卡、所述的投射光源及光源控制器，所述的顯微鏡頭穿過所述的長臂的通孔連接CXD工業(yè)攝像機(jī)，所述的CXD工業(yè)攝像機(jī)通過螺栓固定在長臂上，所述的CXD工業(yè)攝像機(jī)的輸出端連接光柵表面圖像采集卡的輸入端、所述的圖像采集卡的輸出端連接工控機(jī)輸入端。所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的控制模塊具有二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，所述的光柵展開機(jī)構(gòu)具有光柵夾緊機(jī)構(gòu)、機(jī)械連接機(jī)構(gòu)和所述的驅(qū)動電機(jī)，所述的光柵夾緊機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)和機(jī)械連接機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)連接二維平移臺，所述的二維平移臺連接光柵缺陷檢測臺，所述的光柵缺陷檢測臺連接立柱，所述的工控機(jī)具有數(shù)據(jù)處理模塊。所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵圖像二維平移臺包括:由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制的X、Y 二維移動位移臺，使待檢光柵在水平面內(nèi)沿X、Y移動，準(zhǔn)確對準(zhǔn)顯微物鏡，以待光柵表面缺陷圖像采集；所述的光柵展開機(jī)構(gòu)包括:光柵夾緊裝置和光柵表面展開機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置，實現(xiàn)光柵的夾緊和光柵表面信息的展開。所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵篩選機(jī)構(gòu)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊將處理結(jié)果傳輸至控制模塊，再有控制模塊發(fā)出指令，控制光柵篩選機(jī)構(gòu)對“合格光柵”和“不合格光柵”進(jìn)行分類存儲；所述的控制模塊包括:光源控制模塊、二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，實現(xiàn)光源控制、待檢光柵位置的對準(zhǔn)、待檢光柵表面信息的展開、光柵表面的清洗和“合格”與“不合格”光柵的篩選。所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵圖像檢測臺包括:支撐底盤和可調(diào)立柱，所述的可調(diào)立柱支撐和固定其他檢測部件，調(diào)節(jié)CCD攝像機(jī)與檢測平臺的垂直距離；所述的數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的光柵表面缺陷圖像進(jìn)行相關(guān)圖像處理，得到一幅清晰的圖像，然后利用相關(guān)軟件進(jìn)行檢測，最后得到檢測結(jié)果。有益效果:
1.本發(fā)明采用的圖像采集設(shè)備分辨率更高、操作更自動化、可靠性更高。本發(fā)明采用的光柵圖像檢測臺，占用面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、可以上下調(diào)節(jié)CCD攝像機(jī)。本發(fā)明采用的二維電動平移臺，操作更方便、運行精度更高、盲目隨機(jī)性更低。本發(fā)明采用的光柵展開機(jī)構(gòu)，光柵表面信息展開更平穩(wěn)、展開更完全、展開精度更高、可控性更強(qiáng)，同時光柵夾緊更牢固、更平穩(wěn)。本發(fā)明采用的光源，顏色和強(qiáng)度均可調(diào)，也可根據(jù)情況更換不同類型的光源，同時可以最大程度避免在光柵表面發(fā)生鏡面發(fā)射，獲取亮度更加均勻的圖像采集條件。本發(fā)明采用的圖像采集卡，可以將數(shù)字圖像高速傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。本發(fā)明采用的控制模塊，可以實現(xiàn)對光柵二維平移臺、光柵展開機(jī)構(gòu)、光柵清洗機(jī)構(gòu)、光柵圖像采集設(shè)備和光柵篩選機(jī)構(gòu)的高精度和自動化控制，降低了人工手動控制的低效率、低精度和魯莽性高的弊端。本發(fā)明采用的光柵清洗機(jī)構(gòu)，可以對待檢光柵在檢測之前進(jìn)行自動化、全封閉、無死角和潔凈度高的清洗，減少外界污染對檢測帶來的不利影響，相比人工清洗更高效、更清潔、更全面。本發(fā)明采用的篩選機(jī)構(gòu)，可以通過控制系統(tǒng)自動實現(xiàn)對合格與不合格光柵的自動分揀，相比人工分揀更快速、更準(zhǔn)確。


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附圖1是本發(fā)明的示意圖。附圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施方式
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實施例1:
一種光柵表面缺陷檢測裝置，其組成包括:立柱1，控制模塊，其特征是:所述的立柱連接短臂2，所述的短臂兩側(cè)分別連接有一對粗微調(diào)節(jié)器，所述的短臂連接長臂3，所述的長臂通過通孔連接光柵表面圖像采集器，工控機(jī)7輸出端連接控制系統(tǒng)8輸入端，所述的控制系統(tǒng)的信號輸出端連接驅(qū)動電機(jī)9和光源10，驅(qū)動電機(jī)連接光柵篩選機(jī)構(gòu)11、光柵圖像二維平移臺12和光柵清洗機(jī)構(gòu)13的輸入端，所述的光源置于光柵圖像檢測臺上。實施例2:
根據(jù)實施例1所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:光柵表面圖像采集器包括:顯微鏡頭4、(XD攝像機(jī)5、圖像采集卡6、所述的光源及光源控制器，所述的顯微鏡頭穿過所述的長臂的通孔連接CXD工業(yè)攝像機(jī)，所述的CXD工業(yè)攝像機(jī)通過螺栓固定在長臂上，所述的CCD工業(yè)攝像機(jī)的輸出端連接光柵表面圖像采集卡的輸入端、所述的圖像采集卡的輸出端連接工控機(jī)7輸入端。實施例3:
根據(jù)實施例1或2所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:所述的控制模塊具有二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)14、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，所述的光柵展開機(jī)構(gòu)具有光柵夾緊機(jī)構(gòu)、機(jī)械連接機(jī)構(gòu)和所述的驅(qū)動電機(jī)，所述的光柵夾緊機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)和機(jī)械連接機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)連接二維平移臺，所述的二維平移臺連接光柵缺陷檢測臺15，所述的光柵缺陷檢測臺連接立柱，所述的工控機(jī)具有數(shù)據(jù)處理模塊。實施例4:
實施例3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵圖像二維平移臺包括:由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制的X、Y 二維移動位移臺，使待檢光柵在水平面內(nèi)沿X、Y移動，準(zhǔn)確對準(zhǔn)顯微物鏡，以待光柵表面缺陷圖像采集；所述的光柵展開機(jī)構(gòu)包括:光柵夾緊裝置和光柵表面展開機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置，實現(xiàn)光柵的夾緊和光柵表面信息的展開。實施例5
實施例3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵篩選機(jī)構(gòu)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊將處理結(jié)果傳輸至控制模塊，再有控制模塊發(fā)出指令，控制光柵篩選機(jī)構(gòu)對“合格光柵”和“不合格光柵”進(jìn)行分類存儲；所述的控制模塊包括:光源控制模塊、二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，實現(xiàn)光源控制、待檢光柵位置的對準(zhǔn)、待檢光柵表面信息的展開、光柵表面的清洗和“合格”與“不合格”光柵的篩選。實施例6:
實施例3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，所述的光柵圖像檢測臺包括:支撐底盤和可調(diào)立柱，所述的可調(diào)立柱支撐和固定其他檢測部件，調(diào)節(jié)CCD攝像機(jī)與檢測平臺的垂直距離；所述的數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的光柵表面缺陷圖像進(jìn)行相關(guān)圖像處理，得到一幅清晰的圖像，然后利用相關(guān)軟件進(jìn)行檢測，最后得到檢測結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種光柵表面缺陷檢測裝置，其組成包括:立柱，控制模塊，其特征是:所述的立柱連接短臂，所述的短臂兩側(cè)分別連接有一對粗微調(diào)節(jié)器，所述的短臂連接長臂，所述的長臂通過通孔連接光柵表面圖像采集器，工控機(jī)輸出端連接控制系統(tǒng)輸入端，所述的控制系統(tǒng)的信號輸出端連接驅(qū)動電機(jī)和光源，驅(qū)動電機(jī)連接光柵篩選機(jī)構(gòu)、光柵圖像二維平移臺和光柵清洗機(jī)構(gòu)的輸入端，所述的光源置于光柵圖像檢測臺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:光柵表面圖像采集器包括:顯微鏡頭、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、所述的投射光源及光源控制器，所述的顯微鏡頭穿過所述的長臂的通孔連接CXD工業(yè)攝像機(jī)，所述的CXD工業(yè)攝像機(jī)通過螺栓固定在長臂上，所述的CCD工業(yè)攝像機(jī)的輸出端連接光柵表面圖像采集卡的輸入端、所述的圖像采集卡的輸出端連接工控機(jī)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利I或2所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:所述的控制模塊具有二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，所述的光柵展開機(jī)構(gòu)具有光柵夾緊機(jī)構(gòu)、機(jī)械連接機(jī)構(gòu)和所述的驅(qū)動電機(jī)，所述的光柵夾緊機(jī)構(gòu)連接驅(qū)動電機(jī)和機(jī)械連接機(jī)構(gòu)，所述的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)連接二維平移臺，所述的二維平移臺連接光柵缺陷檢測臺，所述的光柵缺陷檢測臺連接立柱，所述的工控機(jī)具有數(shù)據(jù)處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:所述的光柵圖像二維平移臺包括:由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制的X、Y 二維移動位移臺，使待檢光柵在水平面內(nèi)沿X、Y移動，準(zhǔn)確對準(zhǔn)顯微物鏡，以待光柵表面缺陷圖像采集；所述的光柵展開機(jī)構(gòu)包括:光柵夾緊裝置和光柵表面展開機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置，實現(xiàn)光柵的夾緊和光柵表面信息的展開。
5.根據(jù)權(quán)利3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:所述的光柵篩選機(jī)構(gòu)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊將處理結(jié)果傳輸至控制模塊，再有控制模塊發(fā)出指令，控制光柵篩選機(jī)構(gòu)對“合格光柵”和“不合格光柵”進(jìn)行分類存儲；所述的控制模塊包括:光源控制模塊、二維平移臺步進(jìn)電機(jī)控制模塊、光柵展開機(jī)構(gòu)步進(jìn)電機(jī)控制模塊、清洗機(jī)構(gòu)控制模塊和光柵篩選機(jī)構(gòu)控制模塊，實現(xiàn)光源控制、待檢光柵位置的對準(zhǔn)、待檢光柵表面信息的展開、光柵表面的清洗和“合格”與“不合格”光柵的篩選。
6.根據(jù)權(quán)利3所述的光柵表面缺陷檢測裝置，其特征是:所述的光柵圖像檢測臺包括:支撐底盤和可調(diào)立柱，所述的可調(diào)立柱支撐和固定其他檢測部件，調(diào)節(jié)CCD攝像機(jī)與檢測平臺的垂直距離；所述的數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的光柵表面缺陷圖像進(jìn)行相關(guān)圖像處理，得到一幅清晰的圖像，然后利用相關(guān)軟件進(jìn)行檢測，最后得到檢測結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光柵表面缺陷檢測裝置。目前，企業(yè)依靠人工目視檢測光柵表面缺陷，自動化程度低，檢測精度低，可靠性低，檢測效率低，人為主觀誤差大，檢測成本高。一種光柵表面缺陷檢測裝置，其組成包括立柱(1)，控制模塊，所述的立柱連接短臂(2)，所述的短臂兩側(cè)分別連接有一對粗微調(diào)節(jié)器，所述的短臂連接長臂(3)，所述的長臂通過通孔連接光柵表面圖像采集器，工控機(jī)(7)輸出端連接控制系統(tǒng)(8)輸入端，所述的控制系統(tǒng)的信號輸出端連接驅(qū)動電機(jī)(9)和光源(10)，驅(qū)動電機(jī)連接光柵篩選機(jī)構(gòu)(11)、光柵圖像二維平移臺(12)和光柵清洗機(jī)構(gòu)(13)的輸入端，所述的光源置于光柵圖像檢測臺上，光源置于光柵圖像檢測臺上。本發(fā)明用于提高光柵表面缺陷檢測裝置的精度、分辨力、自動化、檢測效率。
文檔編號G01N21/88GK103175847SQ20131008770
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者王義文, 馮超, 廖益龍, 權(quán)超健, 朱鵬, 林長友, 梅恒, 劉勇剛 申請人:哈爾濱理工大學(xué)