CN204756502U - 一种环形光源及使用该光源的外观检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形光源，其包括至少三个围绕一中心线环形分布的发光部，分别用于发出由平行光构成的柱状光束，且各发光部为LED光源，发光方向均平行于中心线；另外环形光源还包括配合发光部的光路传递部，用于改变发光部出光的照射方向，光路传递部包括多个一一对应发光部的传递分部，能够在各自方位同步改变对应发光部出光的传递方向使全部汇聚到中心线处。本实用新型的环形光源，以多个发光部围合成环形，并通过相应的光路传递部转化为环形光源，结构简单，体积小巧，可保证光源对产品水平方向各角度检测结果的一致性，而且由于发光部采用LED光源，可大大降低发热量，起到保护光源结构，延长使用寿命的作用。

Description

一种环形光源及使用该光源的外观检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种环形光源及外观检测装置。

背景技术

对于外观检测设备来说，光源和检测本体是其重要的组成部分。例如颜色检测装置通常设置光源45°角照射产品和相机0°角拍摄，来进行检测。此时如果仅通过光源从单个方向照射待测产品，则待测产品360°每个方向的测定结果可能不同，尤其是待测产品表面有纹理的时候，这种情况更为明显，即测定结果的重复性差。使用环形光源可以解决这一问题，但是现有的环形光源或者以若干独立的氙灯光源围合而成，占用空间大，使用不便，或者通过一系列较为复杂的结构将单一的氙灯光源转化为环形光源，但仍然解决不了氙灯尤其是多个氙灯发光产生热量大，容易影响装置电路结构安全的问题。

发明内容

一种环形光源，其特征是，包括至少三个围绕一中心线环形分布的发光部，分别用于发出由平行光构成的柱状光束，且各发光部的发光方向均平行于所述中心线，所述发光部为LED光源；所述环形光源还包括配合所述发光部的光路传递部，用于改变所述发光部出光的照射方向，所述光路传递部包括多个一一对应所述发光部的传递分部，能够在各自方位同步改变对应发光部出光的传递方向使全部汇聚到所述中心线处。

优选的，所述传递分部改变对应发光部出光的传递方向使最终与所述中心线成45°夹角。

优选的，所述传递分部包括设置在发光部出光方向前方、与中心线成22.5°夹角的反光面，发光部出光经所述反光面改变照射方向至与中心线成45°夹角。

优选的，所述环形光源包括六个环形均布的所述发光部，同时所述光路传递部相应由六个所述传递分部环形均布而成。

优选的，所述发光部包括沿光轴依次设置的LED灯、反光碗、第一透镜、均光结构和第二透镜。

优选的，所述第二透镜为双凸透镜。

优选的，所述发光部还包括设置在所述LED灯背部、背离发光方向的散热结构。

优选的，所述散热结构包括紧贴所述LED灯的铝片、以及紧贴所述铝片设置的散热体，所述散热体呈以所述光轴为中心的发散状。

优选的，所述发光部包括容置所述散热机构及LED灯的筒状壳体，散热机构及LED灯相对于所述壳体可拆卸设置。

优选的，所述均光结构包括较靠近所述LED灯设置的小孔板和较远离所述LED灯设置的毛玻璃，所述小孔板具有一小孔对准所述LED灯设置使光线能够经小孔传播。

本实用新型还提供一种使用本实用新型环形光源的外观检测装置，其包括连接所述环形光源的一检测本体，能够以偏离或重合所述中心线的方向接收来自待检测产品的入射光。

优选的，所述外观检测装置，包括一设置在所述发光部和检测本体之间的折光装置，所述检测本体以光轴垂直所述中心线的方式设置，且折光装置能够将来自待检测产品的平行于所述中心线的入射光以平行于检测本体光轴的方式射入所述检测本体。

优选的，所述检测本体为颜色检测本体或光泽度检测本体。

优选的，所述外观检测装置，包括一用于固定待测工件在所述环形光源光线汇聚处的夹持装置。

优选的，所述夹持装置包括一支撑板和设于支撑板一侧的夹持件，所述夹持件连接一氮气弹簧，受到氮气弹簧的自然压力时抵靠在支撑板上，受到相反方向的外力时能够离开所述支撑板，所述支撑板上设有一开口，工件能够被夹持件推抵在所述支撑板上同时待测面露出所述开口。

本实用新型所达到的有益效果：

1.本实用新型的环形光源，以多个发光部围合成环形，并通过相应的光路传递部转化为环形光源，结构简单，体积小巧，可保证光源对产品水平方向各角度检测结果的一致性，而且由于发光部采用LED光源，可大大降低发热量，起到保护光源结构，延长使用寿命的作用。

设计传递分部改变发光部出光的传递方向使最终与中心线成45°夹角，则可以方便的使用在产品表面颜色的CCD检测中。

在特定位置和角度设置反光面，即可采用简单的结构方便的改变发光部出光照射方向至与中心线成45°夹角。

设置六个环形均布的发光部并对应设置六个传递分部，则能兼顾到环形光源的组装难度、占用空间、发光亮度和均匀性。

设置发光部包括沿光轴依次设置的LED灯、反光碗、第一透镜、均光结构和第二透镜，则能够以简单的结构实现对出光的聚光，均匀化作用，提高出光质量，应用于检测装置有利于增加检测的准确度。特别是均光结构整合设置小孔板和毛玻璃，最大程度的均匀出光。

本发明的外观检测装置，得益于环形光源，体积较小，热量低、检测结果的周向一致性好。尤其可用于产品色彩的检测，使用方便且检测结果准确度好。

外观检测装置中，对于检测本体与中心线方向成一定夹角的观察需要，可以折光装置来调整来自工件入射光的方向，也可以根据需要调整检测本体的安装位置。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例颜色检测装置的光路示意图；

图2是本实用新型颜色检测装置优选实施例的结构示意图；

图3是从不同于图2方向看本实用新型颜色检测装置优选实施例的结构示意图；

图4是图3所示局部A的放大示意图；

图5是本实用新型颜色检测装置优选实施例的侧视图；

图6是本实用新型环形光源优选实施例中发光部的放大示意图；

图7是图6的B-B剖视图；

其中：1、待测面，2、发光部，21、壳体，212、容置槽，214、压片，216、紧固件，22、散热体，23、铝片，24、LED灯，25、反光碗，26、第一透镜，27、小孔板，272、小孔，28、毛玻璃，29、第二透镜，4、光路传递部，42、安装架，422、透光口，44、反光支架，442、反光面，62、底板，632、夹持件，634、氮气弹簧，64、第一支板，642、通孔，65、支架，66、第二支板，662、开口，68、第三支板，8、检测本体，9、折光装置，92、反光板，922、反光面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-7所示，一种环形光源，包括六个围绕一中心线C1环形均布的发光部2，分别用于发出由平行光构成的柱状光束，且各发光部2的发光方向均平行于中心线C1，其中发光部2为LED光源。此外，环形光源还包括配合发光部2的光路传递部4，用于改变发光部2出光的照射方向，光路传递部4包括六个一一对应各发光部2的传递分部，能够在各自方位同步改变对应发光部2出光的传递方向使全部汇聚到中心线C1处。

具体的，环形光源包括一底板62以及分别直立设置在底板62上的第一支板64以及支架65。其中，发光部2设置在第一支板64背对支架65的一侧，同时发光端朝向第一支板64，且第一支板64上对应各发光部2的位置都开设通孔642，供光线通过。光路传递部4设置在支架65上，且六个传递分部均朝向对应的发光部2设置。

发光部2包括沿光轴依次设置的LED灯24、反光碗25、第一透镜26、均光结构和第二透镜29。其中LED灯24为LED灯珠，第二透镜29为双凸透镜，均光结构包括较靠近LED灯24设置的小孔板27和较远离LED灯24设置的毛玻璃28，小孔板27具有一小孔272对准LED灯24设置从而使得光线能够经小孔272传播。工作时，LED灯24发光，光线经反光碗25得到聚拢，并经第一透镜26转变为平行光，之后依次经小孔板27的小孔272、毛玻璃28和第二透镜29均匀化后出射。上述LED灯24、反光碗25、第一透镜26、均光结构和第二透镜29均同轴容置在一筒状壳体21中，并固定于壳体21的壳壁。此外，发光部2还包括设置在LED灯24背部、即其背离发光方向的散热结构。散热结构包括紧贴LED灯24的铝片23、以及紧贴铝片23设置的散热体22。散热体22具体呈以发光部2光轴为中心的发散状，从而便于散热。进一步的，散热机构及LED灯24均相对于壳体21可拆卸设置，从而便于及时更换，延长寿命。具体的，壳体21的相应端设有一轴线与光轴重合的柱形的容置槽212，反光碗25容纳在容置槽212内，并在相应侧设置LED灯珠，LED灯珠的外侧依次排列铝片23、散热体22和紧贴散热体22的一压片214，最后通过紧固件216连接压片214和壳体21的壳壁，从而将散热结构和LED灯24固定在壳体21上。

光路传递部4设置在发光部2的前方，中轴线C2与中心线C1重合。包括一垂直于光路传递部4中轴线C2设置的环形块状的安装架42，其上设有六个分别对准各发光部2的透光口422，同时安装架42背离发光部2的一侧、对应于各透光口422处分别设置片状的反光支架44。反光支架44向中轴线C2倾斜，形成面向中轴线C2的反光面442。反光面442具体与中轴线C2也即中心线C1成22.5°夹角设置，因此发光部2平行中心线C1的出光经反光面442反射后以与中心线C1成45°夹角的方向出射，即周向六个方向的发光部2出光被同步反射后最终均以与中心线C1成45°夹角的方向出射，形成45°角照射环形光源。

另有使用本实施例环形光源的一种外观检测装置，具体是一种颜色检测装置，还包括分别直立设置在第一支板64两侧的第二支板66和第三支板68，且支架65位于第二支板66和第一支板64之间。其中，第二支板66对准光路传递部4的出光位置处用于固定待检测工件进行颜色检测。此外环形光源还一连接检测本体8，检测本体8能够以偏离中心线C1的方向接收来自待检测工件的入射光。其中，检测本体8是CCD相机。具体的，该颜色检测装置，还包括一设置在发光部2和检测本体8之间的折光装置9，检测本体8以光轴垂直中心线C1的方式设置，且折光装置9能够将来自待检测产品的平行于中心线C1的入射光以平行于检测本体8光轴的方式射入检测本体8。更具体的，CCD相机的设置位置为光路传递部4的径向一侧。折光装置9包括设置在中轴线C2上的反光板92，反光板92的反光面922一侧具朝向光路传递部4而背对发光部2设置，与中心线C1夹45°角。因此当待测工件放置在第二支板66上，即待测工件位于环形光源前方、光路传递部4的出光一侧，其平行于中心线C1的入射光经反光面922反射后恰好以垂直于中心线C1方向入射CCD相机。

本实施例中，第二支板66背离第一支板64的一侧还设置有夹持件632，夹持件632用于将待测工件固定于第二支板66的目标位置，且第二支板66作为待测工件的支撑板与夹持件632组成夹持装置。夹持件632具体连接一氮气弹簧634，受到氮气弹簧634的自然压力时抵靠在第二支板66上，受到相反方向的外力时则能够离开第二支板66。支撑板上设有一开口662，工件能够被夹持件632推抵在第二支板66上同时待测面1露出开口662。氮气弹簧634具体以本行业通用的方式连接夹持件632，夹持件632为盘片状。进行测试前，对夹持件632施加外力，将其拽离第二支板66，则可以在目标位置，即开口662处放置待测工件，并使待测工件的待测面1露出开口662，面向光路传递部4。之后撤去外力，夹持件632即在氮气弹簧634的回复力作用下抵压在待测工件上，将其夹持在第二支板66上。

第三支板68作为支撑架，可以设置电源插座等配合结构。

需要说明的是，虽然上述实施例中检测本体8的光轴偏离并与中心线C1成一定角度设置，但根据外观检测装置的种类和实际需要，可以将检测本体8的光轴与中心线C1重合或平行设置，也可以相应调整折光装置9的角度。另外虽然实施例中，光路传递部4由六个传递分部环形均布而成，但并不对本发明构成限制，本发明的光路传递部4由三个及以上传递分部围绕中心线C1环形排布均可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种环形光源，其特征是，包括至少三个围绕一中心线环形分布的发光部，分别用于发出由平行光构成的柱状光束，且各发光部的发光方向均平行于所述中心线，所述发光部为LED光源；所述环形光源还包括配合所述发光部的光路传递部，用于改变所述发光部出光的照射方向，所述光路传递部包括多个一一对应所述发光部的传递分部，能够在各自方位同步改变对应发光部出光的传递方向使全部汇聚到所述中心线处。

2.根据权利要求1所述的一种环形光源，其特征是，所述传递分部改变对应发光部出光的传递方向使最终与所述中心线成45°夹角。

3.根据权利要求2所述的一种环形光源，其特征是，所述传递分部包括设置在发光部出光方向前方、与中心线成22.5°夹角的反光面，发光部出光经所述反光面改变照射方向至与中心线成45°夹角。

4.根据权利要求1所述的一种环形光源，其特征是，所述环形光源包括六个环形均布的所述发光部，同时所述光路传递部相应由六个所述传递分部环形均布而成。

5.根据权利要求1所述的一种环形光源，其特征是，所述发光部包括沿光轴依次设置的LED灯、反光碗、第一透镜、均光结构和第二透镜。

6.根据权利要求5所述的一种环形光源，其特征是，所述均光结构包括较靠近所述LED灯设置的小孔板和较远离所述LED灯设置的毛玻璃，所述小孔板具有一小孔对准所述LED灯设置使光线能够经小孔传播。

7.使用权利要求1-3任一项所述环形光源的外观检测装置，其特征是，包括连接所述环形光源的一检测本体，能够以偏离或重合所述中心线的方向接收来自待检测产品的入射光。

8.根据权利要求7所述的一种外观检测装置，其特征是，包括一设置在所述发光部和检测本体之间的折光装置，所述检测本体以光轴垂直所述中心线的方式设置，且折光装置能够将来自待检测产品的平行于所述中心线的入射光以平行于检测本体光轴的方式射入所述检测本体。

9.根据权利要求7所述的一种外观检测装置，其特征是，所述检测本体为颜色检测本体或光泽度检测本体。

10.根据权利要求7所述的一种外观检测装置，其特征是，包括一用于固定待测工件在所述环形光源光线汇聚处的夹持装置。