CN210465297U - 一种光源装置及检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光源装置及检测设备，其中光源装置安装在视觉检测机构和待测物体之间，视觉检测机构捕捉自待测物体上反射光线，包括：基架、以及安装在基架上的至少一个第一光源单元和至少一个第二光源单元；任一光源单元包括光源机构和扩散板，所有光源机构朝向待测物体上放射投射光线，扩散板以扩散投射光线，扩散板设置投射光线所在的路径上；第一光源单元还包括还设有第一镜片，第一镜片朝向待测物体方向反射投射光线。通过扩散板的设置，从而扩散板前的每个点光源，其在通过扩散板后，将变为数个点光源，增大了投射光线可照射的区域，同时，单位照射区域内所收到投射管线的数量将增多，进而实现对任一单位照射区域的照射强度的提高。

Description

一种光源装置及检测设备

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，具体涉及一种光源装置及检测设备。

背景技术

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：半自动化，即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。全自动化，指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作，人只是间接地看管和监督机器运转，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

在现有技术中，实现工业自动化生产过程中，在检测待加工生产的元件或板材时，采用光源机构对待测物体进行照射，视觉检测机构在对待测物体将其表面的图像进行成像分析，最终依据分析结果确定待测元件的良品件与否，但是现有的光源机构在对待测物体照射时，亮度往往不够，同时若为保证视觉检测机构采集的图像精准度，常常需要光源需要具有较大的补光面积，均需要增加光源机构的个数增加光源亮度，则容易造成光源机构整体过大，不便于生产加工制造中使用。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的光源机构由于光源亮度较弱且光源可照射面积较小，而为保证照射亮度而增加光源机构个数后，光源机构整体过大，不利于生产加工中使用的缺陷。

为此，本实用新型提供一种光源装置，安装在视觉检测机构和待测物体之间，所述视觉检测机构捕捉自所述待测物体上反射光线，其特征在于，包括：基架、以及安装在所述基架上的至少一个第一光源单元和至少一个第二光源单元；

任一所述光源单元包括光源机构和扩散板，所有所述光源机构朝向所述待测物体上放射投射光线，所述扩散板以扩散所述投射光线，所述扩散板设置所述投射光线所在的路径上；

所述第一光源单元还包括还设有第一镜片，所述第一镜片朝向所述待测物体方向反射所述投射光线。

优选地，上述的光源装置，所述第一镜片设置在所述反射光线所在路径上，且所述第一镜片朝向所述视觉检测机构方向透射所述反射光线。

进一步优选地，上述的光源装置，所述第一镜片为半透半反镜。

进一步优选地，上述的光源装置，所述第一光源单元的第一光源机构、所述第一光源单元的扩散板以及所述第一镜片共线设置。

进一步优选地，上述的光源装置，至少两个所述第二光源单元，围设在在所述反射光线外侧。

进一步优选地，上述的光源装置，任一所述光源机构包括

光源体，放射投射光线；

冷却组件，靠近所述光源体安装且背离所述光源体发射投射光线一侧安装；以对所述光源体散热；

安装组件，所述安装组件形成透光狭缝，所述投射光线由所述透光狭缝处投射。

进一步优选地，上述的光源装置，所述冷却组件具有冷却腔体，以及与所述冷却腔体相连通的第一出口和第一进口，所述第一进口与外接冷却气体相连，所述冷却气体在所述冷却腔体内由第一进口向第一出口方向流通。

一种检测设备，包括：输送机构、以及权利要求1-7中任一项所述的光源装置及所述视觉检测机构；

其中，所述待测物体沿输送方向在所述输送机构上输送，所述光源装置正对所述待测物体设置。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的光源装置，其安装在视觉检测机构和待测物体之间，所述视觉检测机构捕捉自所述待测物体上反射光线，包括：基架、以及安装在所述基架上的至少一个第一光源单元和至少一个第二光源单元；任一所述光源单元包括光源机构和扩散板，所有所述光源机构朝向所述待测物体上放射投射光线，所述扩散板以扩散所述投射光线，所述扩散板设置所述投射光线所在的路径上；所述第一光源单元还包括还设有第一镜片，所述第一镜片朝向所述待测物体方向反射所述投射光线。

此结构的光源装置，通过任一光源单元上增加设置扩散板，从而通过扩散板前的每个点光源，其在通过扩散板后，将变为数个点光源，进而增大投射光线可照射的区域，同时，单位照射区域内所收到投射管线的数量将增多，进而实现对任一单位照射区域的照射强度的提高。此外，第一光源单元上通过设置第一镜片，从而与第二光源单元相互区分，第一光源单元为反射得到的投射光线，第二光源单元为直射得到的投射光线，减少第一光源单元和第二光源单元安装位置的相互影响，进而在相同安装空间内大大增加了安装光源单元的个数。

2.本实用新型提供的光源装置，所述第一镜片设置在所述反射光线所在路径上，且所述第一镜片朝向所述视觉检测机构方向透射所述反射光线。此结构的光源装置，第一镜片可投射反射光线，从而第一姜片可以设置在反射路径上，提高光源装置的单位空间使用率，有利于生产加工中使用。

3.本实用新型提供的光源装置，所述第一光源单元的第一光源机构、所述第一光源单元的扩散板以及所述第一镜片共线设置。此结构的光源装置中，第一光源机构、扩散板以及第一镜片共线设置，保证第一光源机构所产生的投射光线的照射方向与扩散板对投射光线的的扩散方向的中心位置相互统一，从而提高相应单位照射面积的光源照射强度。

4.本实用新型提供的光源装置，任一所述光源机构包括：光源体、冷却组件以及安装组件。其中，光源体放射投射光线；冷却组件靠近所述光源体安装且背离所述光源体发射投射光线一侧安装；冷却组件以对所述光源体散热；所述安装组件形成透光狭缝，所述投射光线由所述透光狭缝处投射。所述冷却组件具有冷却腔体，以及与所述冷却腔体相连通的第一出口和第一进口，所述第一进口与外接冷却气体相连，所述冷却气体在所述冷却腔体内由第一进口向第一出口方向流通。

此结构的光源装置，通过安装组件形成的透光狭缝，减少光源体与外界空气的直接接触，减少灰尘的进入，从而保证光源体处投射光线的光源亮度；此外，冷却组件的设置，对光源体进行散热，防止光源体在使用过程中温度过高，影响其使用寿命或造成其自身不安全的隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型所提供的光源装置的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的检测设备的剖视结构示意图；

图3为本实用新型所提供的光源机构的爆炸图；

图4为本实用新型所提供的光源机构另一视角的爆炸图；

附图标记说明：

1-基架；11-透光玻璃；

21-第一镜片；22-第一光源机构；23-第一扩散板；

31-第二光源机构；32-第二扩散板；

41-光源体；421-冷却腔体；422-第一出口；423-第一进口；424-出口转接头；425-进口转接头；43-安装组件；431-第一安装板；432-第二安装板；44-固定架；45-安装基体；

5-视觉检测机构；6-待测物体；7-输送机构；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种光源装置，如图1至图4所示，安装在视觉检测机构5和待测物体6之间，视觉检测机构5捕捉自待测物体6上反射光线，其中，视觉检测机构5具有镜头以及视觉处理单元，光源装置包括：基架1、以及安装在基架1上的一个第一光源单元和两个第二光源单元。例如，本实施例中，视觉检测机构5的镜头沿竖直方向正对待测物体6设置，两个第二光源单元靠近基架1的底部并避开反射光线设置，第一光源单元设置在是两个第二光源单元上方。

具体而言，本实施例中待测物体6为PCB板，当然在其他可选实施方式中也可以为机械零件或是屏体等其他物体。视觉检测机构5为视觉检测机构5，视觉处理单元可以为CCD。本实施例中基架1的顶部表面以及底部表面分别具有透光玻璃11，在对投射光线以及反射光线起到透光作用的同时，保证对光源装置的防尘。

在本实施中，如图2所示，第一光源单元包括：第一光源机构22、第一扩散板23以及第一镜片21。第一光源机构22透过扩散板向第一镜片21方向放射投射光线，第一镜片21与水平方向呈第一夹角设置且向待测物体6方向反射投射光线，同时，第一镜片21设置在反射光线所在路径上，且第一镜片21朝向视觉检测机构5方向透射反射光线。因而，第一镜片21具有两种功能，其一向待测物体6方向反射投射光线，其二反射光线透过第一镜片21将反射光线传至视觉检测机构5处。

例如，本实施例中，反射光线沿竖直方向延伸设置，第一光源机构22、第一扩散板23第一镜片21的三者的中心水平方向延伸设置。此外，第一镜片21所在的平面与水平方向呈45度夹角设置，且第一镜片21的中心与镜头的中心二者连线为沿竖直方向延伸。本实施例中的第一镜片21为半透半反镜

如图2所示，第二光源单元包括：第二光源机构31和第二扩散板32，两个第二光源机构31朝向待测物体6照射的投射光线分别与竖直方向呈正负30度角，且两个第二扩散板32之间具有留存距离，待测物体6处向镜头方向反射的反射光线在留存距离之间穿出。

上述中第一扩散板23以及第二扩散板32均具有扩散投射光线的作用，例如本实施例采用的扩散板为PC扩散板(聚碳酸酯；Polycarbonate)，其基材为聚碳酸酯，添加扩散剂通过注塑或挤压成扩散板。

如图3和图4所示，上述任一光源机构均包括：固定架44、安装基体45、光源体41、冷却组件以及安装组件43。其中，光源体41安装在安装基体45的底部，并放射投射光线；冷却组件形成在安装基体45的顶部，以对光源体41散热；固定架44分置在安装基体45的两端，以辅助光源机构安装在基架1上；安装组件43安装在安装基体45的底部，并将光源体41封装在安装组件43与安装基体45之间形成的安装空间内。

具体而言，冷却组件具有冷却腔体421，以及与冷却腔体421相连通的第一出口422和第一进口423，第一进口423与外接冷却气体相连，冷却气体在冷却腔体421内由第一进口423向第一出口422方向流通，第一进口423与进口转接头425相连接，第一出口422与出口转接头424相连接。安装组件43包括第一安装板431和第二安装板432，第一安装板431和第二安装板432安装在灯架上，第一安装板431和第二安装板432之间形成透光狭缝。例如，本实施例中光源体41为LED灯珠。

本实施例中的光源装置中，通过任一光源单元上增加设置扩散板，从而通过扩散板前的每个点光源，其在通过扩散板后，将变为数个点光源，进而增大投射光线可照射的区域，同时，单位照射区域内所收到投射管线的数量将增多，进而实现对任一单位照射区域的照射强度的提高。此外，第一光源单元上通过设置第一镜片21，从而与第二光源单元相互区分，第一光源单元为反射得到的投射光线，第二光源单元为直射得到的投射光线，减少第一光源单元和第二光源单元安装位置的相互影响，进而在相同安装空间内大大增加了安装光源单元的个数。

实施例2

本实施例提供一种光源装置，其与实施例1中提供的光源装置相比，在于第一光源单元的放置角度以及位置存在区别：

在本实施例的第一种实施方式中，第一镜片21的中心与镜头的中心连线方向仍平行于竖直方向；此时，第一镜片21与水平面由左至右呈向上倾斜的30度、40度50度等等任一角度，第一扩散板23以及第一光源机构22与水平面由左至右呈向下倾斜的30度、向下倾斜10度以及向上倾斜10度方向等对应角度设置，进而由第一镜片21处向待测物体6处放射的投射光线与竖直方向延伸设置。

在本实施例的第二种实施方式中，第一镜片21的中心与镜头中心二者连线方向与竖直方向呈夹角设置；此时，不考虑第一光源机构22的安装位置，只要保证第一镜片21的安装角度可将投射光线朝向待测物体6方向投射即可。

实施例3

本实施例提供一种光源装置，其与实施例1或实施例2中提供的光源装置相比，在于第二光源单元的放置个数、放置角度以及位置存在区别：

在本实施例的第一种实施方式中，可设有一个第二光源单元，且第二光源单元朝向待测物体6的投射光线可以与水平面呈30度、45度、60度和75度等等任一种角度设置，只要保证第二光源机构31通过扩散板向待测物体6反射的反射光可被镜头捕捉即可。

在本实施例的第二种实施方式中，第二光源单元个数上的变化中，第二光源可以为实施例1中成对设置，也可以依据具体使用需求，单独设置在一侧，如为单独增加一侧的光照强度；只要保证第二光源单元安装在基架1内即可。

实施例4

本实施例提供一种检测设备，其包括：实施例1至实施例3中任一个实施例提供的光源装置、视觉检测机构5。如图2所示，其中，待测物体6沿输送方向在输送机构7上输送，光源装置正对待测物体6设置。进而光源装置实现对检测装备上的产品进行光源照射。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种光源装置，安装在视觉检测机构和待测物体之间，所述视觉检测机构捕捉自所述待测物体上反射光线，其特征在于，包括：基架、以及安装在所述基架上的至少一个第一光源单元和至少一个第二光源单元；

任一所述光源单元包括光源机构和扩散板，所有所述光源机构朝向所述待测物体上放射投射光线，所述扩散板以扩散所述投射光线，所述扩散板设置所述投射光线所在的路径上；

所述第一光源单元还包括还设有第一镜片，所述第一镜片朝向所述待测物体方向反射所述投射光线。

2.根据权利要求1中所述的光源装置，其特征在于，所述第一镜片设置在所述反射光线所在路径上，且所述第一镜片朝向所述视觉检测机构方向透射所述反射光线。

3.根据权利要求2中所述的光源装置，其特征在于，所述第一镜片为半透半反镜。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的光源装置，其特征在于，所述第一光源单元的第一光源机构、所述第一光源单元的扩散板以及所述第一镜片共线设置。

5.根据权利要求1中所述的光源装置，其特征在于，至少两个所述第二光源单元，围设在所述反射光线外侧。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的光源装置，其特征在于，任一所述光源机构包括

光源体，放射投射光线；

冷却组件，靠近所述光源体安装且背离所述光源体发射投射光线一侧安装；以对所述光源体散热；

安装组件，所述安装组件形成透光狭缝，所述投射光线由所述透光狭缝处投射。

7.根据权利要求6中所述的光源装置，其特征在于，所述冷却组件具有冷却腔体，以及与所述冷却腔体相连通的第一出口和第一进口，所述第一进口与外接冷却气体相连，所述冷却气体在所述冷却腔体内由第一进口向第一出口方向流通。

8.一种检测设备，其特征在于，包括：输送机构、以及权利要求1-7中任一项所述的光源装置及所述视觉检测机构；

其中，所述待测物体沿输送方向在所述输送机构上输送，所述光源装置正对所述待测物体设置。

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