具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1至2，一种曲面缺陷检测装置包括：机架100、承载传送台、导正机构700、上料机构300、定位机构400和检测机构500。

其中，所述机架100由若干型材搭接而成，主要起到支撑作用，用于支撑第一承载传送台200、上料机构300，定位机构400，检测机构500、第二承载传送台600和分料机构。在所述机架100的上安装有外壳110，形成暗室，减小外界光源的干扰。在所述外壳110还安装有其它辅助设备，例如门和操作界面，在不做具体赘述。

所述第一承载传送台200主要用于承载并将待检测曲面工件800传送至上料机构300。所述曲面工件800可以为汽车天窗玻璃或其他曲面玻璃。对于本领域技术人员而言，所述第一承载传送台200可以为皮带、滚筒或链板等流水线；但是考虑到玻璃属于易碎品、运输平稳性，优选为皮带传送。在本实施例中，参阅附图3，所述第一承载传送台200包括：设置在所述机架100一端的传送电机210，与所述传送电机210相连接减速器220，转动安装在所述机架100一端、与所述减速器220传动连接的主动轴230，转动安装在中所述机架100另一端的从动轴240，套装在所述主动轴230和从动轴240上的传送皮带250，以及安装在所述机架100上、与位于所述传送皮带250下方的柔性托板260。其中所述柔性托板260的截面形状为“凹”形，所述传送皮带250位于柔性托板260的凹槽内，所述柔性托板260的上表面与所述传送皮带250的上表面平齐。如此设置，柔性托板260能够避免待检测曲面工件800与机架100直接接触，有效的保护待检测曲面工件800，减少传送过程中不必要的损伤。而且，由于一侧的皮带发生下垂时，会进一步导致待检测曲面工件800的行径发生偏移，因此，柔性托板260可以有效的避免待检测曲面工件800随着皮带的移动下垂，待检测曲面工件800的行径发生偏移，提高后续导正机构700的修正效率。

所述导正机构700设在所述第一承载传送台200上方，适用于调整待检测曲面工件800至相同姿态；参阅附图4，所述导正机构700包括：安装架120、升降机构710和四个推动机构；所述安装架120架设在第一承载传送台200的上方；升降机构710设置在所述第一承载传送台200两侧，将待检测曲面工件800顶升至脱离第一承载传送台200；推动机构分别设在所述安装架120的四个方向；所述推动机构包括安装在所述安装架120上的二级直线模组722，以及设置在所述二级直线模组722输出端上、面向所述第一承载传送台200的导正轮。检测到待检测曲面工件800进入升降机构710，所述二级直线模组722带动所述导正轮向安装架120的中心位置运动，并推动所述待检测曲面工件800向安装架120的一侧运动，至所有导正轮均与所述待检测曲面工件800外边缘相接触，使得待检测曲面工件800保持相同的姿态，实现曲面工件800的导正。

参阅附图5，所述升降机构710包括两个同频升降单元，分别位于所述第一承载传送台200的两侧，在本实施例中，所述升降单元包括：固定安装在所述机架100上的桁架，安装在所述桁架上的安装板711，安装在所述安装板711底部的升降电机712，与所述升降电机712相连接的升降丝杆713，设置在所述升降丝杆713两侧的升降导轨714，通过滚珠轴承套装在所述升降丝杆713和滑动导轨上的升降滑块715，安装在所述升降滑块715上的连接板716，以及固定安装在所述连接板716顶部的若干个柔性凸起717。通过升降电机712带动所述升降丝杆713运动，进而带动所述升降滑块715、连接板716和柔性凸起717向上运动，托起曲面工件800，并向上运动至推动机构处。

参阅附图6，根据推动组件的安装位置的不同，所述推动组件可以分为第一推动机构720，第二推动机构730。所述第一推动机构720安装在所述安装架120上垂直于所述传输带方向的一侧，所述第一推动机构720位于所述安装架120侧边的中点处。由于汽车玻璃的长度相对较大，在平行方向设置有两组第二推动机构730，所述第二推动机构730安装在所述安装架120上平行于所述传输带的方向的一侧，且所述第二推动机构730均设置在一级直线模组721的输出端，且所述一级直线模组721安装在安装架120侧边上、且垂直与所述传输带的传送方向，因此，两组第二推动机构730之间的距离可以调整。在加工不同规格的待检测曲面工件800时，无需对设备的整体结构做出改变，用户只需要根据需求调整推动机构的个数和位置，即可满足不同规格的待检测曲面工件800导正加工。

参阅附图7，所述二级直线模组722的输出端上安装有连接座723，所述连接座723用于安装所述导正轮。在所述连接座723底部设置有安装槽，在所述安装槽内设置有三个安装导柱724，滑动安装在所述安装导柱724上的连接块725，垂直与所述连接块725向下的安装轴726，所述导正轮安装在所述安装轴726上。由于所述导正轮与待检测曲面工件800之间存在一个相互作用力，为了降低待检测曲面工件800损坏或擦伤的概率，因此，在所述安装导柱724上远离安装架120一侧设置有第一缓冲弹簧422。所述一级直线模组721和二级直线模组722可以为气缸运动模组、丝杆运动模组等多种方式，在本实施例中，多的一级直线模组721和二级运动模组均选用丝杆运动机构，例如，所述二级直线模组722包括：安装在所述安装架120一侧或套装在所述一级直线模组721输出端上的安装罩，设置在所述安装罩一侧的伺服电机，安装在所述安装罩内、与所述伺服电机相连接的滚珠丝杆，设置在所述滚珠丝杆两侧的滑动导轨，套装在所述滚珠丝杆和滑动导轨上的连接座723。

所述上料机构300位于所述第一承载传送台200和第二承载传送台600之间。参阅附图8，所述上料机构300包括：一端位于所述第一承载传送台200末端的下方、另一端位于所述第二承载传送台600起始端的直线运动模组310，位于所述直线运动模组310上方的两组滑动平台320。其中两组滑动平台320的距离恰好为所述直线运动模组310行程的一半。当其中一个滑动平台320位于第一承载传送平台下方进行上料时，另一个滑动平台320恰好位于定位机构400下方，对曲面工件800进行检测；同样地，当其中一个滑动平台320运动至定位机构400下方，对曲面工件800进行检测时，另一个滑动平台320刚好可以将已经检测完毕的曲面工件800传送至第二承载传送台600上，实现自动出料。以此往复运动实现曲面工件800的自动上料和下料。

所述直线运动模组310可以为丝杆运动机构、气缸运动机构、皮带运动机构和齿轮齿条运动机构。在本实施例中，本发明采用皮带运动机构；参阅附图8，所述直线运动模组310包括：固定安装在机架100上、截面形状为“凵”的下框体311，设置在所述下框体311一端的上料电机312，与所述上料电机312相连接的齿轮箱313，与所述相连接的齿轮箱313相连接的同步轮，并位于所述下框体311另一端的从动轮，套装在所述同步轮和从动轮上的上料皮带，位于所述上料皮带上方、两端与下框体311固定连接、两侧与所述下框体311之间留有预定距离的上盖体314，底部与所述上料皮带固定连接、中部穿过所述上盖体314、顶部与所述滑动平台320相连接的两个动子座315，以及设置在所述上料皮带上的多个皮带压紧块。其中，所述上盖体314一方面可以密封所述下框体311，起到防尘灯作用，由于所述动子座315与所述上盖体314滑动连接，还能够起到滑轨的作用。当然，设置皮带压紧块的目的是为了增加传送皮带250的张力，提高上料的精准性，在其它实施方式中，当传输皮带张力够大时，可以省略皮带压紧块。

参阅附图8，所述滑动平台320包括：第一升降机构710和与所述第一升降机构710输出端的多个真空吸盘325。在本实施例中，所述第一升降机构710包括：固定安装在所述动子座315上的安装座321，在所述安装座321内部安装升降气缸322，所述升降气缸322的输出轴穿过安装座321的顶部，并与升降板323相连接，在所述升降板323底部固定安装有多个限位导柱324，所述限位导柱324通过直线轴承穿过所述安装座321顶部，并在所述升降板323的顶部安装有多个真空吸盘325，用于吸附固定曲面工件800。

参阅附图9，所述定位机构400位于所述上料机构300的上方，且所述定位机构400的中心恰好位于所述直线运动模组310的中点处，适用于调整待检测曲面工件800至相同的位置。所述定位机构400：包括安装在所述机架100上的十字运动机构410，和设置在所述十字运动机构410上的夹持件420。所述十字运动机构410由两组相互垂直的直线运动模组310叠加而成。参阅附图10，所述十字运动机构410包括：安装在所述机架100上的固定板，安装在所述固定板一端第一伺服电机411，与所述第一伺服电机411的输出轴相连接的第一丝杆412，设置在所述丝杆两侧的第一滑动导轨413，通过滚珠轴承套装在所述第一丝杆412、并通过第一滑动导轨413限位的第一滑动座414，同时，在所述第一滑动座414的一侧安装有第二伺服电机415，在所述第二伺服电机415的输出轴上相连接的第二丝杆416，设置在所述丝杆两侧的第二滑动导轨417，通过滚珠轴承套装在所述第二丝杆416、并通过第二滑动导轨417限位的第二滑动座418，以及安装在所述第二滑动座418上夹持件420。其中，所述第一丝杆412与第二丝杆416相互垂直。所述第一滑动座414为长方形第二滑动座418，沿着所述第一丝杆412做往复直线运动，所述第二滑动座418沿着第二丝杆416做往复直线运动，组成坐标系统调整所述夹持件420的位置。在更换不同类型曲面工件800时，只需要通过所述十字运动机构410调传感器的位置即可，无需改动其他机械结构，在检测一些更新比较快的产品时候，效果更显著。

其中，所述夹持件420可以为真空吸盘325和卡爪。在本实施例中，所述夹持件420为卡爪。参阅附图11，所述卡爪为“∟”形的定位槽，四个定位槽形成一个矩形框。所述定位槽由在定位过程中，根据待检测的待检测曲面工件800，通过所述十字运动机构410预先调整所述第二滑动座418位置，使其所述挡板421的位置略大于所述待检测曲面工件800的外轮廓，然后通过压力传感器或距离传感器，检测待检测曲面工件800与夹持件420的贴合度，确保待检测曲面工件800的安放符合检测的要求，然后进一步调整所述十字运动机构410，至所有挡板421均与所述待检测曲面工件800外边缘相接触，完成定位过程。

另外，由于在夹持过程中，所述挡板421与待检测曲面工件800之间存在一个相互作用力，通过在第二滑动座418与所述挡板421之间的水平方向上安装第二缓冲弹簧727，可以有效的降低待检测曲面工件800损坏或擦伤的概率。

所述检测组件包括分别位于所述定位机构400上方、左右两侧的背光源510和CCD相机520；且所述背光源510、CCD相机520的安装满足光线的反射定律。通过所述背光源510的屏幕上发射出正弦条纹，并投影至曲面工件800上，经过曲面工件800反射后，引起图像畸变，CCD相机520采集畸变图像，其中畸变图像反应了曲面工件800的面型信息，进过解算复原曲面工件800的表面面型数据。其具体的三维面型复原方法包括如下步骤：投影移相的余弦分布条纹，并相应记录测试镜面反射条纹的图像；然后利用移相方法解相位，并进行相位解包裹，将相位分布转化为位置坐标分布；将位置坐标转化为倾斜角度分布，将倾斜角度分布合成三维面分布。

同样的，所述第二承载传送台600主要用于承载并将待检测曲面工件800传从上料机构300传送至下一工位，至于其具体结构与所述第一承载传送台200相同，在此不做具体赘述。

为了方便理解曲面缺陷检测装置的技术方案，对其工作原理做出简要说明：打开第一承载传送台200的传送电机210，进而带动所述传动皮带沿着主动轴230和从动轴240旋转，通过柔性托板260和传动皮带将曲面工件800传送至所述导正机构700上方。然后，通过升降电机712带动所述升降丝杆713运动，进而带动所述升降滑块715、连接板716和柔性凸起717向上运动，托起待检测曲面工件800，并向上运动至推动机构处，当升降机构710上升至与所述导正轮相水平时，所述二级直线模组722带动所述导正轮向安装架120的中心位置运动，当一侧的导向轮接触到待检测曲面工件800的外边缘后，会继续向安装架120中心位置运动，并推动所述待检测曲面工件800向安装架120的另一侧继续运动，至所有导正轮均与所述待检测曲面工件800外边缘相接触，推动机构即停止运动，使得待检测曲面工件800均保持相同姿态。然后，通过滑动平台320的升降气缸322将真空吸盘325提升至于曲面工件800背部相抵，并将曲面工件800固定；然后通过上料电机312驱动所述直线运动模组310运动，带动滑动平台320和曲面工件800运动至定位机构400。然后，通过所述十字运动机构410预先调整所述第二滑动座418位置，使使其所述挡板421的位置略大于所述待检测曲面工件800的外轮廓，然后通过压力传感器或距离传感器，待检测曲面工件800与夹持件420的贴合度，确保待检测曲面工件800的安放符合检测的要求，进一步调整所述十字运动机构410，至所有挡板421均与所述待检测曲面工件800外边缘相接触，完成定位过程。然后，通过所述背光源510的屏幕上发射出正弦条纹，并投影至曲面工件800上，经过曲面工件800反射后，引起图像畸变，CCD相机520采集畸变图像，其中畸变图像反应了曲面工件800的面型信息，进过解算复原曲面工件800的表面面型数据，确认曲面工件800表面是否存在缺陷；在检测过程中，上料电机312反转，驱动所述直线运动模组310运动，带动滑动平台320和曲面工件800返回至第一承载传送台200，同时，另一个滑动平台320刚好返回至定位机构400；然后通过另一个滑动平台320吸附曲面工件800、并固定，然上料电机312驱动所述直线运动模组310运动，带动另一个滑动平台320和曲面工件800运动至第二承载传送台600上方。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。