作品名稱:光學鏡片缺陷檢測裝置
學校名稱:廣東科技學院
參賽隊伍:早八睡不醒
參賽學生:王子尚 陳正杰 李藝軒
指導老師:賀炎滔
為了精確測量生產使用過程中光學鏡片的缺陷位置、種類及尺寸,采用條紋透射法對光學鏡片進行檢測。條紋透射法應用在透明物體三維形貌測量中,具有快速、高精度、且非接觸等的特點,能對透明物體進行全方位的準確測量。條紋透射法測量系統通常是由LED光源板、待測光學鏡片、工業相機和計算機等部件組成,LED光源板投射編碼彩色條紋經光學鏡片中,由工業CCD相機捕捉到形變彩色條紋,獲取其包裹相位,再對包裹相位進行相位解包裹操作,通過標定,獲取和物理高度對應的關系,重建待測物體的3D形貌信息,從而獲取被測鏡片的缺陷位置和尺寸,再對缺陷類型進行分類。該裝置能極大地提高檢測效率,降低檢測過程中許多的繁瑣程序與檢測時長,為工業檢測產品線的迭代升級帶來技術支持。本裝置已申請實用新型專利并獲得授權。
設計方案:
(1)設計背景
光學鏡片裝置結構相對簡單,比較適合對一些相對透明的產品進行檢測。光學鏡片在生產過程之中可能存在的缺陷其主要包括雜質、斑點、氣泡等,以及污漬,在實際生產過程之中,由于摩擦和碰撞會產生劃痕等缺陷。這些缺陷會導致透鏡表面不平整、透光率低等問題,這些微缺陷會直接影響光學鏡片的質量與安全,甚至會直接影響此類光學系統的正常使用,因此不能達到產品成型標準。
(2)設計要求
設計能檢測出透明物體或類透明物體的缺陷的位置、尺寸和類型,能解決現有檢測裝置檢測效率較低的技術問題的裝置。
(3)設備選型
本光學鏡片缺陷檢測裝置主要是由LED光源板、工業相機、精密升降臺、條紋組件、識別組件、遮光簾及殼體、計算機等這幾部分組成。所述光學鏡片缺陷檢測裝置的拍攝組件包括相機和鏡頭,其中相機選用的是彩色工業相機,鏡頭選用的是遠心鏡頭。
(6)裝置模型設計
殼體內設有條紋組件以及識別組件主要是為了保護條紋組件和識別組件免受到外界的干擾提高檢測準確性,所述的殼體一側設有開口,開口處也設有遮光簾,用于避免強光對檢測過程的干擾。為了能更清晰地識別需要限定拍攝組件與被測物體之間的距離。設計有一個可升降轉動的精密升降臺,底部裝有LED光源板,識別組件和光源板需要連接到計算機進行識別計算。