CN107238603A - 一种内孔壁光学检测装置及其导光棒 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于检测设备领域，提供了一种内孔壁光学检测装置及其导光棒，该导光棒由透光的材料制成，其一端具有漏斗状的凹陷部，凹陷部包括相连通的锥形空腔和圆柱形空腔，锥形空腔开口较大的一端位于外侧，较小的一端位于内侧，圆柱形空腔靠近锥形空腔开口较小的一端，锥形空腔的内壁上设有非透光且反光的材料，圆柱形空腔的内壁上设有非透光且不反光的材料。将该导光棒配合摄像装置和工业光源，共同组成检测装置，将导光棒插入产品内孔中，利用工业光源使光线传输到导光棒底部，通过锥面的反光将产品的内孔壁打亮；内孔壁打亮的同时，光线会返回摄像装置处进行拍摄，通过软件分析拍摄的图像得知内孔表面是否存在缺陷，不受内孔深度及孔径的限制。
Description
技术领域
本发明属于检测设备领域，尤其涉及一种内孔壁光学检测装置及其导光棒。
背景技术
产品生产完成后，均需要进行检测，以确定产品是否合格。目前，对产品的检测多为外部表面的检测，即是通过视觉观察或使用仪器探查产品的外表面，从而确定产品外部是否存在裂痕等缺陷。然而，目前国内对于产品孔内表面的检测无法实现。
国外的PCHI光学系统由Opto Engineering悉心研发，可完美地拍摄带孔物体、腔体和容器的图像，通过高分辨率的图像判断孔内表面是否存在瑕疵。然而，PCHI光学系统的工作原理为将镜头放置在产品内孔的正上方进行图像拍摄，不会伸入到孔的内部，因此，只能检测深度较浅且孔径较大的产品，深度达到6mm以上，内孔径小于10mm的内孔均不能检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种内孔壁光学检测装置及其导光棒，旨在解决现有技术中的检测装置无法对内孔较小的产品进行内表面检测的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种内孔壁光学影像导光棒，所述导光棒由透光的材料制成，且所述导光棒的一端具有漏斗状的凹陷部，所述凹陷部包括相连通的锥形空腔和圆柱形空腔，所述锥形空腔开口较大的一端位于外侧，较小的一端位于内侧，所述圆柱形空腔靠近所述锥形空腔开口较小的一端，所述锥形空腔的内壁上设有非透光且反光的材料，所述圆柱形空腔的内壁上设有非透光且不反光的材料。
进一步地，所述锥形空腔的锥面开口角度不小于115°且不大于120°。
进一步地，所述锥形空腔的内壁上的材料为银。
进一步地，所述圆柱形空腔的内壁上材料的颜色为黑色。
进一步地，所述导光棒由玻璃或萤石制成。
本发明还提供了一种内孔壁光学检测装置，包括所述的导光棒、摄像装置、工业光源以及支架，所述导光棒、摄像装置以及工业光源分别可移动地安装在所述支架上，并沿水平方向位于同一条直线上，且所述工业光源位于所述导光棒上远离所述漏斗状凹陷部的一端，所述摄像装置位于所述工业光源上背离所述导光棒的一端。
进一步地，所述摄像装置包括工业相机和工业镜头，所述工业镜头安装在所述工业相机上靠近所述工业光源的一端。
进一步地，所述支架包括底板、导轨板以及工件固定板，所述导轨板和工件固定板分别固定在所述底板上方，所述导轨板的顶部具有导轨，所述导轨上沿水平方向依次设有摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座，所述摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座分别可移动地安装在所述导轨上，所述摄像装置、工业光源以及导光棒分别安装在所述摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座上，且所述导光棒朝向所述工件固定板。
进一步地，所述工件固定板的顶部沿与所述导光棒的轴线相垂直的方向设有两块相互平行的挡板，所述两块挡板中靠近所述导光棒的一块挡板上开设有通孔，且所述通孔的轴线与所述导光棒的轴线位于同一条直线上。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种内孔壁光学检测装置及其导光棒，该导光棒由透光材质的材料制成，且所述导光棒的一端具有漏斗状的凹陷部，其凹陷部具有锥形空腔和圆柱形空腔。通过在所述锥形空腔的内壁上设置非透光且反光的材料，使得所述锥形空腔具有镜面反光效果；同时通过在所述圆柱形空腔的内壁上设置非透光且不反光的材料，提高成像品质并避免由于光的漫反射所造成的光污染。将该导光棒配合摄像装置以及工业光源，共同组成检测装置。通过将该导光棒插入产品的内孔中，利用工业光源使光线通过所述导光棒传输到导光棒底部的锥面上，通过锥面的反光将产品的内孔壁打亮。内孔壁打亮的同时会使内孔壁的影像反射到锥面上，并通过所述导光棒传输到摄像装置处进行拍摄，通过软件分析拍摄的高分辨率图像得知内孔表面是否存在缺陷。该检测装置及其导光棒不受内孔深度以及孔径的限制，能够对内孔较小的产品进行内表面检测。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种内孔壁光学影像导光棒的结构示意图；
图2是图1的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种内孔壁光学检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种内孔壁光学影像导光棒1，所述导光棒1由玻璃或萤石等透光材质的材料制成，以便于光线的通过。
所述导光棒1的一端具有漏斗状的凹陷部11，所述凹陷部11包括相连通的锥形空腔111和圆柱形空腔112，所述锥形空腔111开口较大的一端位于外侧，较小的一端位于内侧，所述圆柱形空腔112靠近所述锥形空腔111开口较小的一端。通过在所述锥形空腔111的内壁上设置非透光且反光材质的材料，例如：镀银，但不限定于所述材料的材质，使得所述锥形空腔具有镜面反光效果。
在本发明实施例中，所述锥形空腔111的锥面开口角度不小于115°且不大于120°，但不限定于所述锥形空腔111的锥面开口大小。通过将所述导光棒1插入到待检测产品的内孔中，并利用光源使光线穿过所述导光棒1直至底部的锥面上，通过锥面的反光效果可将待检测产品的内孔壁打亮，从而可对其进行拍照观察，检测内孔壁是否存在裂痕等缺陷。
由于光线照射到尖锐的顶尖后，其反射光线会对传导影像造成影响，导致拍照的图像不清晰，故而在锥形空腔111的开口较小的一端设置圆柱形空腔112，以保证图像拍摄的清晰度。同时，通过在所述圆柱形空腔112的内壁上设置非透光且不反光材质的材料，例如：黑色材质的材料，使得光线照射到所述圆柱形空腔112的外壁上时会被吸收，不会由于光的漫反射而造成光污染。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种内孔壁光学检测装置100，其包括上述的导光棒1、工业光源2、摄像装置3以及支架4。
所述导光棒1、工业光源2以及摄像装置3分别可移动地安装在所述支架4上，并沿水平方向位于同一条直线上。所述工业光源2位于所述导光棒1上远离所述漏斗状凹陷部11的一端，所述摄像装置3位于所述工业光源2上背离所述导光棒1的一端。在本发明实施例中，所述摄像装置3包括工业相机31和工业镜头32，所述工业镜头32安装在所述工业相机31上靠近所述工业光源2的一端。
具体的，所述支架4包括底板41、导轨板42以及工件固定板43，所述导轨板42和工件固定板43分别固定在所述底板41的上方。所述导轨板42的顶部具有导轨421，所述导轨421上沿水平方向依次设有摄像装置固定座44、工业光源固定座45以及导光棒固定座46。所述摄像装置固定座44、工业光源固定座45以及导光棒固定座46分别可移动地安装在所述导轨421上，所述摄像装置3、工业光源2以及导光棒1分别安装在所述摄像装置固定座44、工业光源固定座45以及导光棒固定座46上，且所述导光棒1朝向所述工件固定板43。
所述工件固定板43的顶部沿与所述导光棒1的轴线相垂直的方向设有两块相互平行的挡板431，通过所述两块相互平行的挡板431对待检测产品50进行限位，防止待检测产品50左右滚动而影响检测结果。同时，所述两块挡板431中靠近所述导光棒的一块挡板上开设有通孔4311，且所述通孔4311的轴线与所述导光棒1的轴线位于同一条直线上，以便于所述导光棒1能够穿过所述通孔4311插入到待检测产品50的内孔中。
具体工作时，移动所述导光棒固定座46将所述导光棒1插入待检测产品50的内孔中，然后打开工业光源2以及工业相机31。所述工业光源2将光线通过所述导光棒1传输至所述锥形空腔111的锥形面上，通过锥形面的反光效果将光线反射到待检测产品50的内孔壁上，从而将待检测产品的内孔壁打亮。内孔壁被打亮的同时，内孔壁影像通过导光棒1传回供给工业相机31拍照，软件根据工业相机31拍摄图片进行分析计算，从而得知待检测产品50的内孔表面是否存在缺陷。
综上所述，本发明实施例提供的一种内孔壁光学检测装置100及其导光棒1，其通过镜面反射原理将光线通过所述导光棒1传输至待检测产品50的内孔壁上，进而可对内孔壁进行拍照检测。该检测装置100及其导光棒1不受内孔深度以及孔径的限制，能够对内孔较小的产品进行内表面检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种内孔壁光学影像导光棒，其特征在于，所述导光棒由透光的材料制成，且所述导光棒的一端具有漏斗状的凹陷部，所述凹陷部包括相连通的锥形空腔和圆柱形空腔，所述锥形空腔开口较大的一端位于外侧，较小的一端位于内侧，所述圆柱形空腔靠近所述锥形空腔开口较小的一端，所述锥形空腔的内壁上设有非透光且反光的材料，所述圆柱形空腔的内壁上设有非透光且不反光的材料。
2.如权利要求1所述的内孔壁光学影像导光棒，其特征在于，所述锥形空腔的锥面开口角度不小于115°且不大于120°。
3.如权利要求1所述的内孔壁光学影像导光棒，其特征在于，所述锥形空腔的内壁上的材料为银。
4.如权利要求1所述的内孔壁光学影像导光棒，其特征在于，所述圆柱形空腔的内壁上材料的颜色为黑色。
5.如权利要求1所述的内孔壁光学影像导光棒，其特征在于，所述导光棒由玻璃或萤石制成。
6.一种内孔壁光学检测装置，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的导光棒、摄像装置、工业光源以及支架，所述导光棒、摄像装置以及工业光源分别可移动地安装在所述支架上，并沿水平方向位于同一条直线上，且所述工业光源位于所述导光棒上远离所述漏斗状凹陷部的一端，所述摄像装置位于所述工业光源上背离所述导光棒的一端。
7.如权利要求6所述的内孔壁光学检测装置，其特征在于，所述摄像装置包括工业相机和工业镜头，所述工业镜头安装在所述工业相机上靠近所述工业光源的一端。
8.如权利要求6所述的内孔壁光学检测装置，其特征在于，所述支架包括底板、导轨板以及工件固定板，所述导轨板和工件固定板分别固定在所述底板上方，所述导轨板的顶部具有导轨，所述导轨上沿水平方向依次设有摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座，所述摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座分别可移动地安装在所述导轨上，所述摄像装置、工业光源以及导光棒分别安装在所述摄像装置固定座、工业光源固定座以及导光棒固定座上，且所述导光棒朝向所述工件固定板。
9.如权利要求8所述的内孔壁光学检测装置，其特征在于，所述工件固定板的顶部沿与所述导光棒的轴线相垂直的方向设有两块相互平行的挡板，所述两块挡板中靠近所述导光棒的一块挡板上开设有通孔，且所述通孔的轴线与所述导光棒的轴线位于同一条直线上。
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