CN112903712A - 应用多光源的组合式检测系统及采用该系统的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种应用多光源的组合式检测系统及采用该系统的检测方法;应用多光源的组合式检测系统,包括相机、高角度光源、均匀场光源、低角度光源以及背光源;相机设置于背光源的上方;高角度光源和低角度光源设置于相机和背光源之间,且高角度光源位于低角度光源的上方,均匀场光源具有均匀的光场,并设置于相机和背光源之间。采用上述系统的检测方法,包括采用背光源、高角度光源、均匀场光源以及低角度光源分步对线圈等被检测物进行检测。本申请通过各个光源的配合能使相机所拍摄的照片更加清晰而全面的将被检测物的细节反映出来;提高了检测的全面性和准确性,从而提高了对被检测物的检测效果。
Description
技术领域
本申请涉及线圈检测的领域,尤其是涉及一种应用多光源的组合式检测系统及采用该系统的检测方法。
背景技术
无线充电器中通常会设置发射线圈;与其相对应的被充电设备中会设置接收线圈。发射线圈在电流激励下发出电磁信号,接收线圈收到电磁信号并且将其转变为电流,使被充电设备充电。因此无线充电器能否正常发挥作用,充电线圈起到了关键性的作用,故而线圈的质量检测对于无线充电器的质量来说显得尤为重要。
目前,相关技术中,对于线圈会采用光线检测法进行检测:首先采用光源对线圈进行照射,使其处于明亮的光场中。之后采用相机对线圈进行拍摄并传输给电脑。电脑将相机所拍摄的线圈照片和标准线圈照片进行比对,从而检测线圈是否符合要求。
针对上述中的相关技术,发明人认为仅将线圈置于明亮光场中进行检测,无法对线圈如台阶、物料边缘等细节进行检测,导致检测准确性较差。尤其是对于具有焊锡、薄膜的线圈,检测准确度更加不能令人满意。
发明内容
为了提高线圈检测的准确性,提高检测效果,本申请提供一种应用多光源的组合式检测系统及采用该系统的检测方法。
第一方面,本申请提供的一种应用多光源的组合式检测系统采用如下的技术方案:
应用多光源的组合式检测系统,包括相机、高角度光源、均匀场光源、低角度光源以及背光源;所述高角度光源、均匀场光源、低角度光源均向下发射光线,所述背光源向上发射光线;
所述相机设置于背光源的上方;所述高角度光源和低角度光源设置于相机和背光源之间,且高角度光源位于低角度光源的上方,所述均匀场光源具有均匀的光场,并设置于相机和背光源之间;
所述均匀场光源和低角度光源位于更下方的一个光源与所述背光源之间具有检测位,所述相机镜头朝下设置,且可拍摄到位于检测位上的被检测物。
通过采用上述技术方案,通过背光源的照射,可以使被检测物的轮廓更加清晰的凸显出来,使相机拍摄的照片对于被检测物的边界反映更加清楚。通过高角度光源进行明场照射,可以使被检测物本身凸台阶梯等特征更加明显的显现。通过具有均匀光场的均匀场光源的照射,可在照亮被检测物的同时减少高反光物的反光现象。通过低角度光源进行暗场照射,可以清晰的展现被检对象边缘的信息。通过上述各个光源的相互配合使用,可以使相机拍摄的照片更加全面、清晰的反映线圈等被检测物的细节,从而使检测更加全面,准确性更高。
可选的,所述相机的镜头为远心镜头。
通过采用上述技术方案,可以减少震动或者不对称外力长期影响而导致的错位所产生的检测误差,提高了检测的精度。
可选的,所述高角度光源、均匀场光源以及低角度光源由上而下同轴设置,且所述高角度光源、均匀场光源以及低角度光源均具有中心贯通结构;所述相机可依次透过高角度光源、均匀场光源和低角度光源而对位于检测位的被检测物进行拍照。
通过采用上述技术方案,使相机、高角度光源、低角度光源和均匀场光源布置更加合理,也避免了各个光源对相机的遮挡。
可选的,所述高角度光源为环形光源,包括多个第一灯珠,多个所述第一灯珠呈圆台状阵列排布,且第一灯珠与该圆台的轴线的夹角在60°以下;
所述低角度光源为环形光源,包括多个第二灯珠,多个所述第二灯珠呈圆台状阵列排布,且第二灯珠与该圆台的轴线的夹角在80°以上。
通过采用上述技术方案,能使高角度光源照射被检测物的角度更高,从而更有利于实现明场照射,凸显被检测物凸台阶梯的细节特征。也能使低角度光源照射被检测物的角度更低,从而更有利于实现暗场照射,使被检测物料的边缘信息更加清晰的展现。
可选的,所述高角度光源还包括第一底座、第一外圈、第一灯板以及第一漫反射板;
所述第一底座为环形的板状结构,其一侧表面同轴设置有第一环形凸台以及第二环形凸台,且第一环形凸台环绕在第二环形凸台外;所述第一环形凸台的内环面为锥面,外环面为柱面;
所述第一外圈为指环状结构,其套设在第一环形凸台的外环面上;所述第一灯板为底角不大于60°的圆台形套状结构,其位于第一环形凸台内侧,且第一灯板的小口端套设在第二环形凸台的外环面上;
所述多个第一灯珠呈阵列状设置在第一灯板上,所述多个第一灯珠均与第一灯板内环面垂直设置,且朝第一灯板内侧延伸;
所述第一漫反射板为底角与第一灯板相同的圆台形套状结构,其与第一灯板同轴设置且盖在第一灯珠上;所述第一漫反射板的大口端远离第一底座且设置有向外翻折的第一环形折边,所述第一环形折边与第一外圈远离第一底座的一端相连接。
通过采用上述技术方案,构建了高角度光源,有利于对被检测物台阶等细节进行检测。
可选的,所述低角度光源还包括环形板状结构的第二底座、指环状结构第二外圈、圆台形套状结构第二灯板以及圆台形套状结构第二漫反射板;
所述第二底座一侧表面设置有第四环形凸台以及环绕在其外的第三环形凸台,两者与第二底座均同轴设置;所述第三环形凸台的内环面为锥面,外环面为柱面;所述第二外圈套设在第三环形凸台的外环面上;
所述第二灯板的圆台形套状结构的底角不小于80°,其位于第三环形凸台内侧,且第二灯板的小口端套设在第四环形凸台的外环面上;所述第二灯珠均垂直连接在第二灯板的内环面上,且朝第二灯板内侧延伸,多个第二灯珠呈阵列状排列在第二灯板上;
所述第二漫反射板的圆台形套状结构的底角与第二灯板相同,第二漫反射板与第二灯板同轴设置且盖在第二灯珠上;所述第二漫反射板的大口端远离第二底座且设置有向外翻折的第二环形折边,所述第二环形折边与第二外圈远离第二底座的一端相连接。
通过采用上述技术方案,构建了低角度光源,有利于对被检测物边缘信息的检测。
可选的,所述均匀场光源为碗形灯,其包括第三底座、第三灯板、碗形灯罩以及第三灯珠;
所述第三底座和第三灯板均为环形板状结构,第三灯板同轴设置在第三底座一侧的表面上;所述第三灯板上连接多个第三灯珠,多个第三灯珠在第三灯板上均匀分布;所述碗形灯罩将第三灯板以及第三灯珠罩在其内,所述碗形灯罩内表面为粗糙的漫反射面,碗形灯罩碗底中心位置开设通孔。
通过采用上述技术方案,构建了具有均匀光场的光源,通过光线在类似半球形的碗形灯罩内表面的漫反射,可获得面分布和方向分布都比较均匀的光场,使该光源发出的光线更加柔和,从而在照亮的被检测物的同时,减小了反光现象的产生。
可选的,所述背光源包括第四底板、灯壳、第四灯板、贴片LED、第三漫反射板以及第四漫反射板;
所述第四底板安装在灯壳的底部,所述第四灯板设置于灯壳内靠近第四底板的一侧;所述贴片LED设置多个,且呈阵列状连接在第四灯板的内侧;
所述第三漫反射板安装在灯壳的顶部,所述第四漫反射板设置于灯壳内靠近第三漫反射板的一侧;所述第四漫反射板的内侧连接有两层平行光栅膜,且两层平行光栅膜的光栅纵横交叉设置。
通过采用上述技术方案,构建了背光源。通过背光源的照射有利于被检测物轮廓边界更加清晰的凸显,从而有利于提高检测的准确性。同时两层平行光栅膜的光栅形成井字形,可以使背光源的出光为单一方向的平行出光,减少了杂光的干扰,从而使被照射物的轮廓更加清晰,检测精度更高。
可选的,还包括支架,其包括支杆、连接件以及承托台;所述相机、高角度光源、均匀场光源以及低角度光源分别通过对应的连接件连接在支杆上;所述背光源设置在承托台上。
通过采用上述技术方案,相机及各个光源通过支架稳定的固定下来,有利于检测准确性的提高。
第二方面,本申请提供的一种采用上述检测系统的检测方法采用如下的技术方案:
采用上述检测系统检测线圈的方法,包括以下步骤:
将线圈置于检测位上并开启背光源;相机对线圈进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈的外圆轮廓、位于线圈两侧的第一薄膜的圆孔以及连接在线圈上的铜线;
将线圈置于检测位上并开启高角度光源;相机对线圈进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈上开设的凹槽;
将线圈置于检测位上并开启均匀场光源;相机对线圈进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈上位于凹槽内的第二薄膜的缺陷以及连接在线圈上的焊锡;
将线圈置于检测位上并开启低角度光源;相机对线圈进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈上第二薄膜的位置情况。
通过采用上述技术方案,采用背光源以检测线圈的外圆轮廓、位于线圈两侧的第一薄膜的圆孔以及连接在线圈上的铜线。采用高角度光源以检测线圈上开设的凹槽。采用具有均匀光场的均匀场光源以检测线圈上位于凹槽内的第二薄膜的缺陷以及连接在线圈上的焊锡。采用低角度光源以检测线圈上第二薄膜的位置情况。通过上述检测的相互配合,能对线圈进行了更加准确而全面的检测。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.本申请通过背光源、高角度光源、具有均匀光场的顶光源以及低角度光源的相互配合,使相机所拍摄的照片可以更加清晰而全面的将线圈等被检测物的细节反映出来,提高了检测的全面性和准确性,从而提高了对被检测物的检测效果。
2.本申请通过高角度光源、低角度光源的引入以及两者位置的设置,使相机所拍摄的照片可以更加清晰的展现被检测物,如台阶、边缘等细节,使检测准确性更高。
3.本申请通过均匀场光源为碗形灯的设置,采用半球形漫反射面,可使灯珠发出的光线均匀射到漫射面上进行漫反射,并获得面分布和方向分布都比较均匀的光场,使光源发出的光线更加柔和,从而可以减小被检测物的反光现象。
4.本申请的背光源中两层平行光栅膜的光栅纵横交叉设置,能使光路沿单一方向出射,从而减少了杂光的干扰,可以使被检测物的轮廓边界更加锐利清晰,有利于检测精度的提高。
附图说明
图1是本申请实施例的应用多光源的组合式检测系统的立体示意图。
图2是本申请实施例的高角度光源的分解示意图。
图3是本申请实施例的高角度光源的剖面示意图。
图4是本申请实施例的低角度光源的分解示意图。
图5是本申请实施例的低角度光源的剖面示意图。
图6是本申请实施例的均匀场光源的分解示意图。
图7是本申请实施例的均匀场光源的剖面示意图。
图8是本申请实施例的背光源的分解示意图。
图9是本申请实施例的背光源的剖面示意图。
图10是本申请实施例的线圈的俯视示意图。
附图标记说明:1、相机;2、高角度光源;21、第一灯珠;22、第一底座;221、第一环形凸台;222、第二环形凸台;23、第一外圈;24、第一灯板; 25、第一漫反射板;251、第一环形折边;26、第一电源线;3、低角度光源;31、第二灯珠;32、第二底座;321、第三环形凸台;322、第四环形凸台;33、第二外圈;34、第二灯板; 35、第二漫反射板;351、第二环形折边;36、第二电源线;4、均匀场光源;41、第三底座;411、圆环形凹槽;412、圆环形台阶;42、第三灯板;43、碗形灯罩;431、通孔;432、第三环形折边;44、第三灯珠;45、盖板;46、第三电源线;5、背光源;51、第四底板;52、灯壳;53、第四灯板;54、贴片LED;55、第三漫反射板;56、第四漫反射板;57、平行光栅膜;58、第四电源线;6、检测位;7、支架;71、支杆;72、连接件;721、上连接件;722、下连接件;723、安装套;73、承托台;8、转台;81、观察窗;9、线圈;91、第一薄膜;92、铜线;93、凹槽;94、第二薄膜;95、焊锡。
具体实施方式
无线充电器能否正常充电,线圈起到了关键性的作用,故而线圈的质量检测对于无线充电器来说非常重要。相关技术中通常采用位于线圈上方的光源将线圈照亮,之后再用相机对线圈进行拍摄并比对。然而,上述方式对于线圈中高反光部分,如焊锡、薄膜等,以及线圈的一些台阶和边缘等细节无法展现出来,从而使检测的准确性收到影响。
针对上述问题,发明人进行了深入研究。通过采用背光源可以使线圈以及铜丝等的轮廓更加清晰的显现出来。采用设置在高位的高角度光源可以使线圈的凸台阶梯等信息能更好的展现出来,同时采用位于低位的低角度光源可以更好的展示线圈物料的边缘信息。另外采用具有均匀光场的光源,如碗灯,可以减少焊锡、薄膜等反光所带来的误差。从而通过上述光源的配合,有利于提高线圈的检测效果。
以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开了一种应用多光源的组合式检测系统。参照图1,应用多光源的组合式检测系统包括相机1、高角度光源2、均匀场光源4、低角度光源3、背光源5以及支架7。
参照图1,相机1为CCD相机,其镜头朝下设置。相机1的镜头为双侧远心镜头。远心镜头是一类可以在一定的物距范围内,使得到的图像放大倍率不会变化的镜头,可以减小震动或不对称外力的长期影响而导致的焦距不准的问题,从而有利于提高检测精度。同时双侧远心镜头具有像方远心镜头和物方远心镜头的优点,可以消除像方调焦不准和物方调焦不准所带来的检测误差,故具有更高的检测精度。
参照图2,高角度光源2为环形光源(即其具有中心贯通结构),包括第一灯珠21、圆环形板状结构的第一底座22、指环状结构的第一外圈23、圆台形套状结构的第一灯板24、圆台形套状结构的第一漫反射板25以及第一电源线26。第一灯珠21为LED灯且设置多个,第一电源线26为三芯电源线。
参照图2,第一底座22的一侧表面同轴设置有第二环形凸台222以及环绕在第二环形凸台222外的第一环形凸台221,两者均为圆环状结构。其中,第一环形凸台221临近第一底座22的外圆处,该环形凸台的内环面为锥面,外环面为柱面。第二环形凸台222设置在第一底座22的内圆处,该环形凸台的内、外环面均有柱面。
参照图2和图3,第一外圈23与第一底座22同轴设置。第一外圈23的内环面与第一环形凸台221的外环面相匹配,第一外圈23的一端套接在第一环形凸台221的外环面上,且该端端面和第一底座22表面抵接。第一外圈23和第一环形凸台221通过螺孔螺丝结构相连接。
参照图2和图3,第一灯板24与第一底座22同轴设置。第一灯板24为底角不大于60°的圆台形套状结构,其外环面与第一环形凸台221的内环面相匹配。第一灯板24位于第一环形凸台221内侧,且第一灯板24的小口端套设在第二环形凸台222的外环面上。第一灯珠21与第一灯板24内环面垂直设置,多个第一灯珠21呈阵列状排布在第一灯板24上。通过上述设置,实现了第一灯珠21呈圆台状的阵列排布,且第一灯珠21与该圆台的轴线的夹角在不大于60°,从而有利于在高角度光源2使用时,第一灯珠21能以一个较高的角度照射被照射物。另外,第一电源线26与第一灯板24电连接,同时第一电源线26的插头端穿过第一环形凸台221开设的让位槽和第一外圈23开设的安装通孔而露于高角度光源2外,便于插电源。
参照图2和图3,第一漫反射板25与第一灯板24同轴设置。第一漫反射板25的圆台形套状结构的底角与第一灯板24相同,且其小口端的朝向与第一灯板24相同(即其小口端临近第一底座22,相应的,其大口端远离第一底座22)。第一漫反射板25的小口端由第一灯板24的大口端伸入第一灯板24中并盖在第一灯珠21上。第一漫反射板25的大口端设置有向外翻折的第一环形折边251,第一环形折边251与第一外圈23未套在第一环形凸台221的一端通过螺丝螺孔结构连接。另外,第一外圈23未套在第一环形凸台221的一端设置有向内的环形折边,以对第一灯板24大口端进行限位。
参照图4和图5,低角度光源3为环形光源,包括第二灯珠31、第二底座32、第二外圈33、第二灯板34、第二漫反射板35以及第二电源线36。低角度光源3的结构和高角度光源2的结构基本相同,不同之处在于:第二灯板34为底角不小于80°的圆台形套状结构,从而使垂直设置在第二灯板34上,并呈阵列排布的第二灯珠31呈圆台状阵列排布,且第二灯珠31与该圆台的轴线的夹角在80°以上,从而有利于在低角度光源3使用时,第二灯珠31能以一个较低的角度照射被照射物。
参照图4和图5,低角度光源3的具体结构为:第二底座32为圆环形的板状结构,其一侧表面同轴设置有第三环形凸台321和第四环形凸台322,第三环形凸台321环绕在第四环形凸台322外,且两者均为圆环状。第三环形凸台321的内环面为锥面,外环面为柱面;第四环形凸台322的内、外环面均为柱面。第二外圈33呈指环状结构且与第二底座32同轴设置。第二外圈33套设在第三环形凸台321的外环面上,且第二外圈33一端端面抵在第二底座32上。第二灯板34与第二底座32同轴设置并位于第三环形凸台321内侧,且第二灯板34的小口端套设在第四环形凸台322的外环面上。第二灯珠31垂直设置在第二灯板34的内环面上,并呈阵列排布。第二漫反射板35为与第二灯板34底角相同的圆台形套状结构,并与第二灯板34同轴设置。第二漫反射板35的小口端朝向与第二灯板34相同,并盖在第二灯珠31上。第二漫反射板35的大口端设置有向外翻折的第二环形折边351,第二环形折边351与第二外圈33未与第二底座32抵接的一端相连接。第二电源线36与第二灯板34电连接,且其插头端露于低角度光源3外。
参照图6,均匀场光源4为碗形灯,是一种球积分光源。均匀场光源4包括第三底座41、第三灯板42、碗形灯罩43、第三灯珠44、盖板45以及第三电源线46。其中,第三灯珠44为LED灯,第三电源线46为三芯电源线。
参照图6和图7,第三底座41为圆环形板状结构,其开设有圆环形凹槽411和圆环形台阶412,两者均与第三底座41同轴设置,且圆环形凹槽411低于圆环形台阶412,圆环形台阶412环绕在圆环形凹槽411外侧。第三灯板42为圆环形板状结构,其与第三底座41同轴设置并通过螺丝螺孔结构安装在圆环形凹槽411内,第三灯板42的上表面与圆环形台阶412台阶面齐平。第三灯珠44设置多个,均连接在第三灯板42上;且多个第三灯珠44在第三灯板42上均匀分布。
参照图6和图7,碗形灯罩43为圆形碗状结构,且与第三灯板42同轴设置。碗形灯罩43的碗口半径略小于圆环形凹槽411的外径,同时碗形灯罩43碗口边沿处设置第三环形折边432,第三环形折边432的外圆半径和圆环形台阶412的外圆半径均相同。装配时,第三环形折边432压在圆环形台阶412以及未连接第三灯珠44的第三灯板42的边沿上,第三环形折边432上表面与第三灯板42上表面齐平。盖板45为圆环形板状结构,其与第三环形折边432同轴设置,且同时压在第三环形折边432与第三灯板42的上表面上。通过螺丝螺孔结构将盖板45、第三环形折边432以及圆环形台阶412一同固定,结构稳定。盖板45的设置起到保护和美观的作用。另外,碗形灯罩43碗底中心位置开设通孔431,从而使均匀场光源4具有中心贯通结构,进而不影响相机1对位于碗形灯另一侧的被测物的拍摄。
通过上述结构,碗形灯罩43将第三灯板42以及第三灯珠44罩在其内。碗形灯罩43内表面为类似半球形的粗糙漫反射面。工作时,第三灯珠44发射的光会先打在碗形灯罩43的漫反射面上而发生漫反射,通过类似半球形的漫反射面的漫反射可获得面分布和方向分布都比较均匀的光场,使出射光柔和;在照亮被照射物体的同时减少了被照射物体的反光。当然需要说明的是,由于环形的无影灯也能发射出均匀的光场,故使用环形的无影灯作为均匀场光源4也可以起到相同的功效。
另外,参照图6和图7,第三电源线46与第三灯板42电连接,同时第三电源线46的插头端穿过第三底座41安装槽而露于均匀场光源4外,便于插电源。
参照图8和图9,背光源5包括第四底板51、灯壳52、第四灯板53、贴片LED 54、第三漫反射板55、第四漫反射板56、平行光栅膜57以及第四电源线58。其中,灯壳52为方形框体,第四底板51为方板结构。第四底板51通过螺丝螺孔结构安装在灯壳52的底部。第四底板51还设置延伸到灯壳52外的安装边,用于将背光源5整体安装。第四灯板53为方板结构,其设置于灯壳52内,并贴合在第四底板51位于灯壳52内的一侧表面上。第四灯板53的内侧(远离第四底板51的一侧)连接有多个贴片LED 54,且这些贴片LED 54呈阵列状连接。
参照图8和图9,第三漫反射板55为方板形结构,并通过螺丝螺孔结构安装在灯壳52的顶部,第四漫反射板56也为方板结构(尺寸略小于第三漫反射板55,其设置于灯壳52内,并与第三漫反射板55贴合。第四漫反射板56的内侧(远离第三漫反射板55的一侧)粘贴有两层平行光栅膜57。两层平行光栅膜57上下叠合,且两者的光栅纵横交叉设置,从而使两层平行光栅膜57的光栅形成井字形。这样可以将原本向各处反射的光路,变为基本沿垂直于平行光栅膜57的方向发射的光路。在该光路照射下,可以减少杂光的干扰,使被照射物体的轮廓更加清晰,有利于提高检测的精度。
参照图1,支架7包括支杆71、连接件72以及承托台73。其中,支杆71竖直设置。连接件72包括上下设置的上连接件721以及下连接件722,两个连接件分别连接有安装套723。安装套723套在支杆71,在调整到合适高度后通过安装套723上的螺丝顶紧支杆71的方式,将安装套723,进而将两个连接件分别固定在支杆71上。承托台73水平设置,并位于下连接件722的下方。
参照图1,在装配时,相机1、高角度光源2、均匀场光源4、低角度光源3以及背光源5同轴设置,并通过支架7连接。其中,相机1通过上连接件721固定在支杆71上。具体方式为:上连接件721依靠凸出的连接块、连接环并采用螺丝螺孔的连接方式与相机1连接,使相机1的本体以及镜头均固接在连接件72上,从而实现了相机1在支杆71上的连接。高角度光源2、均匀场光源4以及低角度光源3同轴设置,且通过下连接件722固定在支杆71上。具体方式为:下连接件722具有上下设置的两个环形连接板,高角度光源2的顶部与位于上方的环形连接板的底部通过螺丝螺孔的方式固接;高角度光源2的底部与均匀场光源4的顶部通过螺丝螺孔的方式固接,均匀场光源4的底部与低角度光源3的顶部通过螺丝螺孔的方式固接,低角度光源3的底部与位于下方的环形连接板的顶部通过螺丝螺孔的方式固接。通过上述连接方式,使高角度光源2、均匀场光源4以及低角度光源3固接在连接件72上,从而实现了高角度光源2、均匀场光源4以及低角度光源3在支杆71上的连接。另外,高角度光源2、低角度光源3均为倒置设置(即底部朝上),向下发射光线;均匀场光源4为正置设置(即底部朝下)并向下发射光线。背光源5水平放置在承托台73上,位于低角度光源3的正下方;背光源5正置设置(即底部在下),向上发射光线。低角度光源3与背光源5之间设检测位6。通过上述装配结构,相机1、高角度光源2、均匀场光源4、低角度光源3以及背光源5由上而下同轴布置,且相机1可依次透过高角度光源2、均匀场光源4和低角度光源3而对位于检测位6的被检测物进行拍照。同时,第一灯珠21发出的光线与垂直方向的夹角不大于60°,配合高角度光源2的高位设置,有利于实现高角度光源2的明场照射。第二灯珠31发出的光线与垂直方向的夹角不小于80°,配合低角度光源3的低位设置,有利于实现低角度光源3的暗场照射。
另外,参照图1,被检测物通过转台8而被输送到检测位6上。具体的,转台8为圆盘形,并水平设置;且其通过转轴以及电机实现绕竖直方向的转动。转台8边缘均匀开设有八个(可根据实际情况增减)观察窗81,检测物放置在观察窗81。当转台8转动时,可将观察窗81以及放置在其上面的被检测物送到检测位6上进行检测。
本申请实施例还公开了一种采用上述检测系统的检测方法,用于对线圈9的检测。参照图10,线圈9为圆环形结构,其两侧对称设置有带圆孔的第一薄膜91,同时从线圈9内还露出有铜线92,每根铜线92端头具有焊锡95。另外,线圈9的表面还同轴开设有圆环形的凹槽93,凹槽93内贴合有圆环形的第二薄膜94。
检测方法的步骤如下:
1、将线圈9放置在观察窗81上,并通过转台8的转动,将其置于检测位6上。
2、开启背光源5,在背光源5照射下,线圈9外圆的轮廓,第一薄膜91的圆孔以及铜线92边缘清晰锐利。相机1透过高角度光源2、均匀场光源4和低角度光源3而对线圈9进行拍照,并通过电脑与标准样照片比对,从而对线圈9的外圆轮廓、第一薄膜91的圆孔有无以及位置,还有铜线92的位置和长短进行检测。
3、关闭背光源5并开启高角度光源2,由于高角度光源2设置位置高,且光路照射角度大,故能够形成明场照射,可以凸显凹槽93的凸台阶梯特征,效果明显细节清晰。操作相机1对线圈9进行拍照,并与标准样照片比对,从而对线圈9上开设的凹槽93的内外圆的大小及同心度进行检测。
4、关闭高角度光源2并开启均匀场光源4,均匀场光源4具有均匀的光场。采用该光源4照射第二薄膜94以及焊锡95;在照亮它们的同时还能减少它们的反光情况,提高检测精度。操作相机1对线圈9进行拍照,并与标准样照片比对,从而对第二薄膜94的褶皱、破损等缺陷以及焊锡95有无以及长度进行测试。同时采用该均匀场光源4也可减少铜线92本身弧形表面的反光现象,从而可对铜线92进行进一步检测。
5、关闭均匀场光源4并开启低角度光源3,由于低角度光源3设置位置低,且光路照射角度小,故能够形成暗场照射,可以清晰显现第二薄膜94边缘(倒角)的信息。操作相机1对线圈9进行拍照,并与标准样照片比对,从而对第二薄膜94内圆大小、位置,第二薄膜94与凹槽93的同心度,是否贴合到位进行检测。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:包括相机(1)、高角度光源(2)、均匀场光源(4)、低角度光源(3)以及背光源(5);所述高角度光源(2)、均匀场光源(4)、低角度光源(3)均向下发射光线,所述背光源(5)向上发射光线;
所述相机(1)设置于背光源(5)的上方;所述高角度光源(2)和低角度光源(3)设置于相机(1)和背光源(5)之间,且高角度光源(2)位于低角度光源(3)的上方,所述均匀场光源(4)具有均匀的光场,并设置于相机(1)和背光源(5)之间;
所述均匀场光源(4)和低角度光源(3)位于更下方的一个光源与所述背光源(5)之间具有检测位(6),所述相机(1)镜头朝下设置,且可拍摄到位于检测位上的被检测物。
2.根据权利要求1所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述相机(1)的镜头为远心镜头。
3.根据权利要求1所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述高角度光源(2)、均匀场光源(4)以及低角度光源(3)由上而下同轴设置,且所述高角度光源(2)、均匀场光源(4)以及低角度光源(3)均具有中心贯通结构;所述相机(1)可依次透过高角度光源(2)、均匀场光源(4)和低角度光源(3)而对位于检测位(6)的被检测物进行拍照。
4.根据权利要求3所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述高角度光源(2)为环形光源,包括多个第一灯珠(21),多个所述第一灯珠(21)呈圆台状阵列排布,且第一灯珠(21)与该圆台的轴线的夹角在60°以下;
所述低角度光源(3)为环形光源,包括多个第二灯珠(31),多个所述第二灯珠(31)呈圆台状阵列排布,且第二灯珠(31)与该圆台的轴线的夹角在80°以上。
5.根据权利要求4所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述高角度光源(2)还包括第一底座(22)、第一外圈(23)、第一灯板(24)以及第一漫反射板(25);
所述第一底座(22)为环形的板状结构,其一侧表面同轴设置有第一环形凸台(221)以及第二环形凸台(222),且第一环形凸台(221)环绕在第二环形凸台(222)外;所述第一环形凸台(221)的内环面为锥面,外环面为柱面;
所述第一外圈(23)为指环状结构,其套设在第一环形凸台(221)的外环面上;所述第一灯板(24)为底角不大于60°的圆台形套状结构,其位于第一环形凸台(221)内侧,且第一灯板(24)的小口端套设在第二环形凸台(222)的外环面上;
所述多个第一灯珠(21)呈阵列状设置在第一灯板(24)上,所述多个第一灯珠(21)均与第一灯板(24)内环面垂直设置,且朝第一灯板(24)内侧延伸;
所述第一漫反射板(25)为底角与第一灯板(24)相同的圆台形套状结构,其与第一灯板(24)同轴设置且盖在第一灯珠(21)上;所述第一漫反射板(25)的大口端远离第一底座(22)且设置有向外翻折的第一环形折边(251),所述第一环形折边(251)与第一外圈(23)远离第一底座(22)的一端相连接。
6.根据权利要求4所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述低角度光源(3)还包括环形板状结构的第二底座(32)、指环状结构第二外圈(33)、圆台形套状结构第二灯板(34)以及圆台形套状结构第二漫反射板(35);
所述第二底座(32)一侧表面设置有第四环形凸台(322)以及环绕在其外的第三环形凸台(321),两者与第二底座(32)均同轴设置;所述第三环形凸台(321)的内环面为锥面,外环面为柱面;所述第二外圈(33)套设在第三环形凸台(321)的外环面上;
所述第二灯板(34)的圆台形套状结构的底角不小于80°,其位于第三环形凸台(321)内侧,且第二灯板(34)的小口端套设在第四环形凸台(322)的外环面上;所述第二灯珠(31)均垂直连接在第二灯板(34)的内环面上,且朝第二灯板(34)内侧延伸,多个第二灯珠(31)呈阵列状排列在第二灯板(34)上;
所述第二漫反射板(35)的圆台形套状结构的底角与第二灯板(34)相同,第二漫反射板(35)与第二灯板(34)同轴设置且盖在第二灯珠(31)上;所述第二漫反射板(35)的大口端远离第二底座(32)且设置有向外翻折的第二环形折边(351),所述第二环形折边(351)与第二外圈(33)远离第二底座(32)的一端相连接。
7.根据权利要求3所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述均匀场光源(4)为碗形灯,其包括第三底座(41)、第三灯板(42)、碗形灯罩(43)以及第三灯珠(44);
所述第三底座(41)和第三灯板(42)均为环形板状结构,第三灯板(42)同轴设置在第三底座(41)一侧的表面上;所述第三灯板(42)上连接多个第三灯珠(44),多个第三灯珠(44)在第三灯板(42)上均匀分布;所述碗形灯罩(43)将第三灯板(42)以及第三灯珠(44)罩在其内,所述碗形灯罩(43)内表面为粗糙的漫反射面,碗形灯罩(43)碗底中心位置开设通孔(431)。
8.根据权利要求3所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:所述背光源(5)包括第四底板(51)、灯壳(52)、第四灯板(53)、贴片LED(54)、第三漫反射板(55)以及第四漫反射板(56);
所述第四底板(51)安装在灯壳(52)的底部,所述第四灯板(53)设置于灯壳(52)内靠近第四底板(51)的一侧;所述贴片LED(54)设置多个,且呈阵列状连接在第四灯板(53)的内侧;
所述第三漫反射板(55)安装在灯壳(52)的顶部,所述第四漫反射板(56)设置于灯壳(52)内靠近第三漫反射板(55)的一侧;所述第四漫反射板(56)的内侧连接有两层平行光栅膜(57),且两层平行光栅膜(57)的光栅纵横交叉设置。
9.根据权利要求1所述的应用多光源的组合式检测系统,其特征在于:还包括支架(7),其包括支杆(71)、连接件(72)以及承托台(73);所述相机(1)、高角度光源(2)、均匀场光源(4)以及低角度光源(3)分别通过对应的连接件(72)连接在支杆(71)上;所述背光源(5)设置在承托台(73)上。
10.采用如权利要求1-9任一所述的检测系统的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
将线圈(9)置于检测位(6)上并开启背光源(5);相机(1)对线圈(9)进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈(9)的外圆轮廓、位于线圈(9)两侧的第一薄膜(91)的圆孔以及连接在线圈(9)上的铜线(92);
将线圈(9)置于检测位(6)上并开启高角度光源(2);相机(1)对线圈(9)进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈(9)上开设的凹槽(93);
将线圈(9)置于检测位(6)上并开启均匀场光源(4);相机(1)对线圈(9)进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈(9)上位于凹槽(93)内的第二薄膜(94)的缺陷以及连接在线圈(9)上的焊锡(95);
将线圈(9)置于检测位(6)上并开启低角度光源(3);相机(1)对线圈(9)进行拍照,并与标准样照片比对,以检测线圈(9)上第二薄膜(94)的位置情况。
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