CN211426242U - 运动式工业oct检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种运动式工业OCT检测装置，包括样品臂、扫描伺服设备和导轨；所述样品臂包括探头组件；所述探头组件用于使测量光照射至待测样品以进行检测；所述扫描伺服设备用于使所述探头组件相对所述导轨运动和相对所述待测样品运动，以实现二维扫描；所述导轨到每个所述待测样品的距离均相等，从而使测量各个所述待测样品的样品臂光程相等。本申请可快速检测所有的待测样品且便于搭建。
Description
技术领域
本申请涉及光学相干层析成像(OCT，Optical Coherence Tomography)技术领域，特别涉及一种运动式工业OCT检测装置。
背景技术
品质控制已成为制造业最重要的工作之一，提高品控工作的效率和质量是提高产品品质从而扩大产品市场占有率的重要抓手。
工业检测一般通过人工进行检测，例如检测手机框边的螺丝孔中的胶水残留或者加工残留的金属屑等。品控人员将手机框边放在高倍显微镜下，用肉眼观察每一个螺丝孔并判断是否有胶水残留。对于手机框边内部的螺丝孔的检测，螺丝孔数量多、孔小且深度深，常见的工业检测方式严重依赖人力，需要耗费大量的人力以及需要花费较长时间，使得检测速度慢。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本申请提供一种运动式工业OCT检测装置，可快速检测所有的待测样品且便于搭建。
一种运动式工业OCT检测装置，包括样品臂、扫描伺服设备和导轨；所述样品臂包括探头组件；所述探头组件用于使测量光照射至待测样品以进行检测；
所述扫描伺服设备用于使所述探头组件相对所述导轨运动和相对所述待测样品运动，以实现二维扫描；
所述导轨到每个所述待测样品的距离均相等，从而使测量各个所述待测样品的样品臂光程相等。
在一种可能的实现方式中，所述探头组件包括一个或多个透镜。
在一种可能的实现方式中，所述探头组件包括位于末端的反射镜。
在一种可能的实现方式中，所述探头组件包括沿光的入射方向依次设置的光纤头、光纤准直镜和物镜。
在一种可能的实现方式中，所述导轨为平面导轨，所述探头组件可沿所述导轨做平面运动。
在一种可能的实现方式中，还包括流水线和定位设备；所述流水线用于切换所述待测样品；所述定位设备用于使各个所述待测样品定位到相同的位置。
在一种可能的实现方式中，所述反射镜的反射面的形式包括平面和曲面。
在一种可能的实现方式中，所述扫描伺服设备可使所述导轨相对所述待测样品在垂直于所述导轨所在平面的方向上运动。
在一种可能的实现方式中，所述扫描伺服设备的一部分与所述探头组件连接，以带动所述探头组件沿所述导轨运动；所述扫描伺服设备的另一部分与所述导轨或所述待测样品连接，以使所述导轨相对待测样品运动。
在一种可能的实现方式中，所述扫描伺服设备的一部分为带动力的滑块结构；所述扫描伺服设备的另一部分为升降台。
与现有技术相比，本申请的有益效果有：
探头组件将测量光照射至待测样品。导轨到每个待测样品的距离基本相等。利用扫描伺服设备和导轨形成OCT样品臂扫描组件，在扫描伺服设备的控制下，探头组件沿导轨运动，实现对所有待测样品的二维扫描及检测，起到快速检测所有待测样品的作用，可获得待测样品内部的二维扫描OCT图像，以供后续分析使用。本申请实施例的工业OCT检测装置可快速检测所有的待测样品且便于搭建，可降低成本，可适用于各种工业检测的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请实施例的运动式工业OCT检测装置的结构示意图；
图2为本申请实施例的手机框的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1和图2对本申请作进一步地详细描述。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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申请实施例和简化描述，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申请的限制。
本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
光学相干层析成像(OCT，Optical Coherence Tomography)是一种新兴的光学成像技术，相对于传统的临床成像手段具有分辨率高、成像速度快、无辐射损伤、价格适中、结构紧凑等优点，是基础医学研究和临床诊断应用的重要潜在工具。基于光学相干层析成像的高分辨率和高速成像的特点，在工业检测领域有很好的应用前景。
本实施例提供一种运动式工业OCT检测装置，采用光学相关层析成像技术(OCT)，利用测量光对待检测工业产品进行扫描，并接收返回的测量光信号，再对接收的测量光信号进行处理，从而检测待检测工业产品是否符合要求。参考图2，本实施例以检测手机框30的螺丝孔31是否有胶水残留为例进行说明。在其它实施例中，工业OCT检测装置是对外壳、电路板或者面板上的孔进行检测。
参考图1和图2，本实施例的运动式工业OCT检测装置包括光源101、耦合器102、参考臂200、探测器106、计算机107、样品臂300、扫描伺服设备40和导轨50。
在本实施例中，光源101为弱相干OCT光源；耦合器102为光纤耦合器。
参考图1，参考臂200包括沿光也即参考光入射方向依次设置的参考臂光路透镜104和参考臂反射镜105。
参考图1，在本实施例中，样品臂300包括探头组件20和偏振控制器103。其中，偏振控制器103是可选的。
参考图1，光源101输出的光经过耦合器102分别向样品臂300和参考臂200提供测量光和参考光。参考臂200具有已知长度并通过参考臂反射镜105将参考光反射回到耦合器102中。在扫描伺服设备40的作用下，样品臂300的探头组件20相对导轨50和待测样品运动并向待测样品提供测量光；其中，待测样品为手机框30的螺丝孔31。来自样品散射回来的测量光经过样品臂300，与参考臂200的反射回来的参考光在耦合器102中发生干涉，干涉光被探测器106探测到，再经过计算机107处理，最后显示出被测样品的OCT图像。
参考图1，探头组件20用于使测量光照射至待测样品以进行检测。探头组件20可包括一个或多个透镜，只要能使测量光照射至待测样品即可。在本实施例中，探头组件20包括光纤头108、光纤准直镜109、物镜201和反射镜203。其中，光纤准直镜109和物镜201均为透镜。在本实施例中，反射镜203为小反射镜，可便于安装。
参考图1，对于样品臂300，偏振控制器103、光纤头108、光纤准直镜109、物镜201和反射镜203沿光也即测量光的入射方向依次设置。反射镜203位于探头组件20的末端；反射镜203的反射面的形式可以是平面或曲面，也就是反射镜203可以是平面反射镜或者曲面反射镜。反射镜203的设置有利于使光路发生折转，可提高光路的灵活性。
扫描伺服设备40用于使探头组件20相对导轨50运动和相对待测样品运动。通过扫描伺服系统40控制探头组件20，对待测样品进行二维扫描，实现待测样品的断层扫描OCT图像。
在本实施例中，扫描伺服设备40的一部分与探头组件20连接，另一部分则与导轨50连接；扫描伺服设备40的一部分在导轨50上运动，从而带动探头组件20沿导轨50运动；扫描伺服设备40的另一部分带动导轨50在垂直于导轨所在平面的方向上运动，使得探头组件20相对待测样品在垂直于导轨所在平面的方向上运动，比如在竖直方向上运动，实现对样品的二维扫描；导轨50到待测物件上的每个待测孔的距离均相等；待测物件为手机框30，待测孔为手机框30上的螺丝孔31，螺丝孔31是待测样品；导轨50为平面导轨，因此，探头组件20是沿导轨50做平面运动。在其它实施例中，根据待测孔在待测物件上的位置，导轨50可以是立体导轨；扫描伺服设备40可以是带动待测物件在垂直于导轨所在平面的方向上运动。在其它实施例中，扫描伺服设备40的另一部分与待测样品连接，带动待测样品在垂直于导轨所在平面的方向上运动。
其中，扫描伺服设备40的一部分为带动力的滑块结构，可在导轨50上运动；扫描伺服设备40的另一部分则为升降台，可以升高或者降低，从而实现在垂直于导轨所在平面的方向上运动。
参考图2，手机框30的框边四周分布有多个螺丝孔31。有些螺丝孔31为通孔，有些螺丝孔31为盲孔。因此，探头组件20从手机框30的内部扫描螺丝孔31。通过扫描伺服系统40，控制探头组件20，使得探头组件20能够沿导轨50平动，也即使得反射镜203沿导轨50平动。扫描伺服系统40还控制探头组件20沿垂直于手机框30的平面30A的方向(比如竖直方向)平动，即反射镜203能够沿垂直于手机框30的平面30A的方向平动，便可实现对各个螺丝孔31的二维扫描。导轨50到每个螺丝孔31的距离基本相等，如此，便能使测量各个待测孔也即螺丝孔31的样品臂光程相等。
当进行OCT成像时，经耦合器102向探头光路提供测量光。该测量光先经过偏振控制器103，后经光纤头108出光，穿过光纤准直镜109和物镜201后到达反射镜203，最后入射至待测样品。而待测样品反射及散射OCT光源的光，经探头组件20回到耦合器102并与参考光发生干涉。耦合器102中的干涉光被探测器106探测到，再经过计算机107处理，最后显示出各个待测孔的OCT图像，可获得各个待测孔的OCT图像。
根据上述可知，测量光依次经过探头组件20的光纤头108、光纤准直镜109、物镜201和反射镜203。由反射镜203将测量光反射至待测样品也即螺丝孔31。导轨50到每个螺丝孔31的距离基本相等。利用扫描伺服设备40和导轨50比如两维平动机构形成OCT样品臂扫描组件，在扫描伺服设备40的控制下，探头组件20沿导轨50平动，也即反射镜203沿导轨50平动，实现对手机框30内部所有螺丝孔31的二维扫描及检测，起到快速扫描手机框30内部所有螺丝孔31的作用，可获得螺丝孔31内部的二维扫描OCT图像。从采集到的OCT图像中，可识别螺丝孔31的底部或侧壁是否存在杂质、胶水残留或金属加工残留物等，可提高检测的准确率。本实施例的工业OCT检测装置可快速检测所有的待测样品且便于搭建，可降低成本，可适用于各种工业检测的场景。
相应的，本实施例还提供一种工业检测方法。该方法采用本实施例的工业OCT检测装置获得待测样品的OCT图像，然后基于待测样品的OCT图像对待测样品进行检测；具体是对手机框30上所有的螺丝孔31进行扫描探测并接受探测信号，然后再对探测信号做数据处理，进而判断手机框30的螺丝孔31中是否有胶水残留或者加工金属屑残留等。
本实施例的工业OCT检测装置还包括流水线(图未示出)和定位设备(图未示出)。流水线用于快速切换待测物件也即手机框30，以使不同的手机框30轮流被工业OCT检测装置检测。定位设备用于使各个待测物件定位到相同的位置。
本实施例可实现工业检测自动化，可节省人力和时间，且可实现工业检测判断标准的统一，从而可提高工业检测的准确率。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种运动式工业OCT检测装置，其特征在于：包括样品臂、扫描伺服设备和导轨；所述样品臂包括探头组件；所述探头组件用于使测量光照射至待测样品以进行检测；
所述扫描伺服设备用于使所述探头组件相对所述导轨运动和相对所述待测样品运动，以实现二维扫描；
所述导轨到每个所述待测样品的距离均相等，从而使测量各个所述待测样品的样品臂光程相等。
2.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述探头组件包括一个或多个透镜。
3.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述探头组件包括位于末端的反射镜。
4.根据权利要求2所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述探头组件包括沿光的入射方向依次设置的光纤头、光纤准直镜和物镜。
5.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述导轨为平面导轨，所述探头组件可沿所述导轨做平面运动。
6.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：还包括流水线和定位设备；所述流水线用于切换所述待测样品；所述定位设备用于使各个所述待测样品定位到相同的位置。
7.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述扫描伺服设备可使所述导轨相对所述待测样品在垂直于所述导轨所在平面的方向上运动。
8.根据权利要求1所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述扫描伺服设备的一部分与所述探头组件连接，以带动所述探头组件沿所述导轨运动；所述扫描伺服设备的另一部分与所述导轨或所述待测样品连接，以使所述导轨相对待测样品运动。
9.根据权利要求8所述的工业OCT检测装置，其特征在于：所述扫描伺服设备的一部分为带动力的滑块结构；所述扫描伺服设备的另一部分为升降台。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118501164A (zh) * | 2024-07-15 | 2024-08-16 | 山东大学 | 基于oct的大视场流水线检测控制方法及系统 |
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2019
- 2019-11-13 CN CN201921956751.5U patent/CN211426242U/zh active Active
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