CN116718548A - 一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器视觉技术领域，公开了一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置，包括同轴光源、反射件、第一面光源和第二面光源；反射件设置在同轴光源的出光口处，且反射件的反射面所在的平面与出光口所在的平面呈45°夹角设置；第二面光源设置在反射件的反射光路上，且第二面光源的出光面所在的平面与反射件的反射面所在的平面呈45°夹角设置；第一面光源设置在同轴光源与第二面光源之间，且第一面光源的出光面所在的平面与第二面光源的出光面所在的平面呈90°夹角设置。本发明通过将多个光源进行组合并配合反射件，可实现对多方向折弯形工件的不同表面的同时打光，有利于提高检测效率，具有较高的市场推广价值。

Description

一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置。

背景技术

机器视觉通过对被测的工件进行图像采集，然后根据图像中像素分布和亮度、颜色等特征，对被测的工件进行缺陷判断及识别。随着技术进步，近年来，机器视觉已经大量用于工业制造过程中的质量检测。

虽然机器视觉具有较高的检测准确性和检测效率，但对于具有特定形状的工件，仍存在检测瓶颈。例如，针对多方向折弯形工件6，如图1所示，由于没有专门的光源进行打光配合，从而只能多次对多方向折弯形工件6的不同表面进行打光，然后每次的打光都采集一次图像，再对所得的图像进行拼接处理，检测效率较低。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

发明内容

本发明提供一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种多方向折弯形工件检测光源，包括同轴光源、反射件、第一面光源和第二面光源；其中，

所述反射件设置在所述同轴光源的出光口处，且所述反射件的反射面所在的平面与所述出光口所在的平面呈锐角夹角设置；

所述第二面光源设置在所述反射件的反射光路上，且所述第二面光源的出光面所在的平面与所述反射件的反射面所在的平面呈锐角夹角设置；

所述第一面光源设置在所述同轴光源与所述第二面光源之间，且所述第一面光源的出光面所在的平面与所述第二面光源的出光面所在的平面呈锐角或直角夹角设置。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述同轴光源包括第一壳体、第一灯板、第一漫射板和分光镜；

所述第一灯板、第一漫射板和分光镜均设置在所述第一壳体内；

所述第一漫射板设置在所述第一灯板的出光方向的正前方；

所述分光镜设置在所述第一漫射板的正前方，且所述分光镜所在的平面与所述第一漫射板呈锐角夹角设置。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述同轴光源还包括散热结构；

所述散热结构设置在所述第一壳体内，且所述散热结构设置在所述第一灯板的后方。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述散热结构可拆卸地设置在所述第一壳体内。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述出光口开设在所述第一壳体上对应所述分光镜的位置，且位于所述分光镜的反射光路上；

所述第一壳体上对应所述分光镜的位置还开设有观察窗口，所述观察窗口位于所述分光镜的透射光路上。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述反射件包括第二壳体和全反射镜；

所述全反射镜设置在所述第二壳体内，且所述全反射镜的反射面所在的平面与所述分光镜所在的平面呈锐角或直角夹角设置。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述全反射镜为直角棱镜。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述第一面光源包括第三壳体、第二灯板和第二漫射板；

所述第二灯板和第二漫射板均设置在所述第三壳体内；

所述第二漫射板设置在所述第二灯板的出光方向的正前方。

进一步地，所述多方向折弯形工件检测光源中，所述第二面光源包括第四壳体、第三灯板和第三漫射板；

所述第三灯板和第三漫射板均设置在所述第四壳体内；

所述第三漫射板设置在所述第三灯板的出光方向的正前方。

第二方面，本发明提供一种多方向折弯形工件检测装置，包括相机和如上述第一方面所述的多方向折弯形工件检测光源；

所述相机有两个，其中一个所述相机设置在所述同轴光源的观察窗口的上方，另一个所述相机设置在所述第一面光源的下方。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种多方向折弯形工件检测光源及检测装置，包括同轴光源、反射件、第一面光源和第二面光源，通过将多个光源进行组合并配合反射件，可满足多方向折弯形工件的检测需求，实现对多方向折弯形工件的不同表面的同时打光，有利于提高检测效率，具有较高的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中多方向折弯形工件的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种多方向折弯形工件检测光源的立体结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种多方向折弯形工件检测光源的侧视示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种多方向折弯形工件检测光源的侧视示意图；

图5是本发明实施例一提供的一种多方向折弯形工件检测光源的剖视示意图；

图6是本发明实施例一提供的一种多方向折弯形工件检测光源的剖视示意图；

图7是本发明实施例二提供的一种多方向折弯形工件检测装置的结构示意图。

附图标记：

同轴光源1，反射件2，第一面光源3，第二面光源4，相机5，多方向折弯形工件6；

第一壳体11，第一灯板12，第一漫射板13，分光镜14，散热结构15，出光口16，观察窗口17；

第二壳体21，全反射镜22；

第三壳体31，第二灯板32，第二漫射板33；

第四壳体41，第三灯板42，第三漫射板43。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，本领域普通技术人员可知，随着技术发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请的描述中，需要理解的是，除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。此外，使用的任何术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的多方向折弯形工件检测光源存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得多方向折弯形工件检测光源更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

请参考图2-4，本发明实施例提供一种多方向折弯形工件检测光源，包括同轴光源1、反射件2、第一面光源3和第二面光源4；其中，

所述反射件2设置在所述同轴光源1的出光口16处，且所述反射件2的反射面所在的平面与所述出光口16所在的平面呈锐角(一般为0°-60°，比如45°)夹角设置；

所述第二面光源4设置在所述反射件2的反射光路上，且所述第二面光源4的出光面所在的平面与所述反射件2的反射面所在的平面呈(一般为0°-60°，比如45°)夹角设置；

所述第一面光源3设置在所述同轴光源1与所述第二面光源4之间，且所述第一面光源3的出光面所在的平面与所述第二面光源4的出光面所在的平面呈锐角或直角(锐角一般为60-90°，直角为90°)夹角设置。

需要说明的是，为了解决现有技术存在的无法同时对如图1所示的多方向折弯形工件6的不同表面进行打光的问题，本实施例将多个光源进行了组合，并配合有反射件2，使得最终组合形成的检测光源适配于多方向折弯形工件6，当不同的光源同时给多方向折弯形工件6上对应的表面进行打光时，多方向折弯形工件6的所有表面都可被打光覆盖，无需将进行多次打光，提高了检测效率。

可以理解的是，本实施例中的反射件2本身是不发光的，其只起光线反射的作用，这区别于同轴光源1、第一面光源3和第二面光源4，也就是说，同轴光源1、第一面光源3和第二面光源4这三者中，不是全部的光源发出的光线都直接地打在了多方向折弯形工件6上对应的表面上，而是有的光源需要通过反射件2间接地将发出的光线打在多方向折弯形工件6上对应的表面上。具体地，反射件2是配合同轴光源1使用的，也即同轴光源1发出的光线经由反射件2反射后改变方向而打在多方向折弯形工件6上对应的表面上，这是为了适配多方向折弯形工件6的多方向折弯特性而设计的，使得同轴光源1能够尽可能多地覆盖多方向折弯形工件6的不同表面。

请参考图5-6，在本实施例中，所述同轴光源1包括第一壳体11、第一灯板12、第一漫射板13和分光镜14；

所述第一灯板12、第一漫射板13和分光镜14均设置在所述第一壳体11内；

所述第一漫射板13设置在所述第一灯板12的出光方向的正前方；

所述分光镜14设置在所述第一漫射板13的正前方，且所述分光镜14所在的平面与所述第一漫射板13呈锐角，比如45°夹角设置。

需要说明的是，第一灯板12发出的光线穿过第一漫射板13后形成均匀光线，从而提高出光效果。

通过呈45°夹角设置分光镜14可使第一灯板12发出的光线一半反射一半透过，反射的光线中有一部分直接照射在多方向折弯形工件6的表面，有另一部分则照射到反射件2后被反射件2再次反射，从而照射在多方向折弯形工件6的另一表面。

可以理解的是，第一灯板12可为单色灯板或多色灯板。

具体地，如果有不同颜色的打光需求，则可选择多色灯板，并根据具体的打光需求而选择多色灯板的打光颜色。

请再次参考图5-6，在本实施例中，所述同轴光源1还包括散热结构15；

所述散热结构15设置在所述第一壳体11内，且所述散热结构15设置在所述第一灯板12的后方。

需要说明的是，散热结构15的主要作用是散热，一般可设置为具有散热翅片的散热板；如果在实际使用时，第一灯板12选择为了超高亮度的灯板，则散热结构15可设置为散热风扇。

在本实施例中，所述散热结构15可拆卸地设置在所述第一壳体11内。

需要说明的是，散热结构15可拆卸地的设置方式是为了实现散热结构15的可更换，更换散热结构15一般是为了调节散热效果，可以在需要更大散热效果时，或者散热结构15出现损坏时更换散热结构15。

请再次参考图5-6，在本实施例中，所述出光口16开设在所述第一壳体11上对应所述分光镜14的位置，且位于所述分光镜14的反射光路上；

所述第一壳体11上对应所述分光镜14的位置还开设有观察窗口17，所述观察窗口17位于所述分光镜14的透射光路上。

需要说明的是，第一壳体11上除了开设有出光口16，还开设有与出光口16相对的观察窗口17。出光口16的一侧用于放置待检测工件，即多方向折弯形工件6，观察窗口17的一侧用于放置相机。

出光口16和观察窗口17的形状为圆形或多边形，可以根据实际需要确定具体的形状。

请再次参考图5-6，在本实施例中，所述反射件2包括第二壳体21和全反射镜22；

所述全反射镜22设置在所述第二壳体21内，且所述全反射镜22的反射面所在的平面与所述分光镜14所在的平面呈锐角或直角(锐角一般为60-90°，直角为90°)夹角设置。

需要说明的是，从出光口16出来的光线经过全反射镜22反射后，光线发生90度的变化。

可以理解的是，全反射镜22可以是一个具有反射功能的镜片，比如直角棱镜，或者是片状物体上贴设反射膜，只要符合能最大化地将从出光口16出来的光线反射出去这一要求即可。

请再次参考图5-6，在本实施例中，所述第一面光源3包括第三壳体31、第二灯板32和第二漫射板33；

所述第二灯板32和第二漫射板33均设置在所述第三壳体31内；

所述第二漫射板33设置在所述第二灯板32的出光方向的正前方。

需要说明的是，第二灯板32发出的光线穿过第二漫射板33后形成均匀光线，从而提高出光效果。

可以理解的是，第二灯板32可为单色灯板或多色灯板。

具体地，如果有不同颜色的打光需求，则可选择多色灯板，并根据具体的打光需求而选择多色灯板的打光颜色。

请再次参考图5-6，在本实施例中，所述第二面光源4包括第四壳体41、第三灯板42和第三漫射板43；

所述第三灯板42和第三漫射板43均设置在所述第四壳体41内；

所述第三漫射板43设置在所述第三灯板42的出光方向的正前方。

需要说明的是，第三灯板42发出的光线穿过第三漫射板43后形成均匀光线，从而提高出光效果。

可以理解的是，第三灯板42可为单色灯板或多色灯板。

具体地，如果有不同颜色的打光需求，则可选择多色灯板，并根据具体的打光需求而选择多色灯板的打光颜色。

本实施例中的所有灯板均是由PCB板和灯珠组成。具体地，PCB板上设置有若干灯珠，若干灯珠于PCB板上呈矩阵分布。

尽管本申请中较多的使用了同轴光源，反射件，第一面光源，第二面光源，漫射板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明提供的一种多方向折弯形工件检测光源，包括同轴光源、反射件、第一面光源和第二面光源，通过将多个光源进行组合并配合反射件，可满足多方向折弯形工件的检测需求，实现对多方向折弯形工件的不同表面的同时打光，有利于提高检测效率，具有较高的市场推广价值。

实施例二

请参考图7，本发明实施例提供一种多方向折弯形工件检测装置，包括相机5和如上述实施例一所述的多方向折弯形工件检测光源；

所述相机5有两个，其中一个所述相机5设置在所述同轴光源1的观察窗口17的上方，另一个所述相机5设置在所述第一面光源3的下方。

需要说明的是，当由多方向折弯形工件检测光源将多方向折弯形工件6的各个表面同时打光后，可由上下两个相机5分别从两个方向进行图像采集，以一次性获得多方向折弯形工件6的图像，进一步在控制成本的基础上提高检测效率。

本发明提供的一种多方向折弯形工件检测装置，包括同轴光源、反射件、第一面光源和第二面光源，通过将多个光源进行组合并配合反射件，可满足多方向折弯形工件的检测需求，实现对多方向折弯形工件的不同表面的同时打光，有利于提高检测效率，具有较高的市场推广价值。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (10)

1.一种多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，包括同轴光源(1)、反射件(2)、第一面光源(3)和第二面光源(4)；其中，

所述反射件(2)设置在所述同轴光源(1)的出光口(16)处，且所述反射件(2)的反射面所在的平面与所述出光口(16)所在的平面呈锐角夹角设置；

所述第二面光源(4)设置在所述反射件(2)的反射光路上，且所述第二面光源(4)的出光面所在的平面与所述反射件(2)的反射面所在的平面呈锐角夹角设置；

所述第一面光源(3)设置在所述同轴光源(1)与所述第二面光源(4)之间，且所述第一面光源(3)的出光面所在的平面与所述第二面光源(4)的出光面所在的平面呈锐角或直角夹角设置。

2.根据权利要求1所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述同轴光源(1)包括第一壳体(11)、第一灯板(12)、第一漫射板(13)和分光镜(14)；

所述第一灯板(12)、第一漫射板(13)和分光镜(14)均设置在所述第一壳体(11)内；

所述第一漫射板(13)设置在所述第一灯板(12)的出光方向的正前方；

所述分光镜(14)设置在所述第一漫射板(13)的正前方，且所述分光镜(14)所在的平面与所述第一漫射板(13)呈锐角夹角设置。

3.根据权利要求2所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述同轴光源(1)还包括散热结构(15)；

所述散热结构(15)设置在所述第一壳体(11)内，且所述散热结构(15)设置在所述第一灯板(12)的后方。

4.根据权利要求3所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述散热结构(15)可拆卸地设置在所述第一壳体(11)内。

5.根据权利要求2所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述出光口(16)开设在所述第一壳体(11)上对应所述分光镜(14)的位置，且位于所述分光镜(14)的反射光路上；

所述第一壳体(11)上对应所述分光镜(14)的位置还开设有观察窗口(17)，所述观察窗口(17)位于所述分光镜(14)的透射光路上。

6.根据权利要求5所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述反射件(2)包括第二壳体(21)和全反射镜(22)；

所述全反射镜(22)设置在所述第二壳体(21)内，且所述全反射镜(22)的反射面所在的平面与所述分光镜(14)所在的平面呈锐角或直角夹角设置。

7.根据权利要求6所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述全反射镜(22)为直角棱镜。

8.根据权利要求6所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述第一面光源(3)包括第三壳体(31)、第二灯板(32)和第二漫射板(33)；

所述第二灯板(32)和第二漫射板(33)均设置在所述第三壳体(31)内；

所述第二漫射板(33)设置在所述第二灯板(32)的出光方向的正前方。

9.根据权利要求8所述的多方向折弯形工件检测光源，其特征在于，所述第二面光源(4)包括第四壳体(41)、第三灯板(42)和第三漫射板(43)；

所述第三灯板(42)和第三漫射板(43)均设置在所述第四壳体(41)内；

所述第三漫射板(43)设置在所述第三灯板(42)的出光方向的正前方。

10.一种多方向折弯形工件检测装置，其特征在于，包括相机(5)和如权利要求1-9中任一项所述的多方向折弯形工件检测光源；

所述相机(5)有两个，其中一个所述相机(5)设置在所述同轴光源(1)的观察窗口(17)的上方，另一个所述相机(5)设置在所述第一面光源(3)的下方。