CN215953384U - 一种工件内孔检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工件内孔检测装置，包括沿光轴依次设置的成像机构、光源机构和棱镜模组；被测工件位于光源机构与棱镜模组之间；光源机构包括多个倾斜设置的发光区，各发光区内均布有多个灯珠；棱镜模组包括对应于多个发光区的多个全反射棱镜，发光区发出的照射光线经对应的全反射棱镜反射后，倾斜照射于工件内孔的侧壁上；成像机构，与被测工件同轴设置。本实用新型通过使光源机构形成倾斜的照射光线，并经过全反射棱镜之后射入被测工件的内孔，以照射于其内壁，最后利用成像机构成像，从而能够得到具有被测工件内孔特征的检测图像，实现无接触的内孔缺陷检测，有利于提高产品的良品率，并降低产品的检测成本。

Description

一种工件内孔检测装置

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种工件内孔检测装置。

背景技术

为确保产品质量，需要在各种工件的生产过程对其进行缺陷检测，除了外观面的检测之外，对于一些具有内孔的工件还需要进行内孔检测。以螺母为例，有可能在加工过程中发生漏攻牙、重复攻牙、螺纹的有效长度过深或过浅，以及螺纹底孔过大等缺陷，这些缺陷会直接影响螺母的正常使用，因此对螺母内螺纹的检测尤为重要。

现有技术中，针对工件内孔的缺陷检测主要利用检测探头实现，利用检测探头接触工件内孔并轴向旋转运动，一旦产生扭力阻抗等运动异常时，即可判定为缺陷品。这种检测方式需要检测探头与待测工件的相互接触，容易在检测过程中导致检测探头的磨损，不利于良品率的提高；此外，由于检测过程中会产生检测探头的损耗，因此也不利于检测成本的降低。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种工件内孔检测装置，解决现有技术中针对工件内孔的检测会影响良品率且不利于降低成本的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种工件内孔检测装置，用于检测被测工件的内孔，包括沿光轴依次设置的成像机构、光源机构和棱镜模组；所述被测工件位于所述光源机构与所述棱镜模组之间；

所述光源机构包括多个倾斜设置的发光区，各所述发光区内均布有多个灯珠；

所述棱镜模组包括对应于多个所述发光区的多个全反射棱镜，所述发光区发出的照射光线经对应的所述全反射棱镜反射后，倾斜照射于所述工件内孔的侧壁上；

成像机构，与所述被测工件同轴设置。

可选地，所述的工件内孔检测装置包括阻光罩，所述阻光罩内的顶部设有光源安装支架；

所述光源机构包括设于所述光源安装支架底部的灯板。

可选地，所述灯板呈空心的圆台形，所述被测工件设于靠近所述灯板的下底面的一侧，且所述灯板的上底面和下底面均镂空；

所述多个灯珠均布于所述灯板的内侧壁，所述灯板均等分为多个扇环形以形成多个所述发光区。

可选地，所述全反射棱镜具有用于反射所述发光区发出的照射光线的反射面，所述反射面呈倾斜设置，且所述反射面的倾斜方向与所述发光区的倾斜方向相反。

可选地，所述阻光罩内的底部设有棱镜安装底座，所述棱镜安装底座呈环形，所述棱镜安装底座上设有与所述多个全反射棱镜一一对应的安装槽，所述全反射棱镜固定于对应的所述安装槽内。

可选地，所述灯板靠近所述被测工件的一侧设有扩散板。

可选地，所述扩散板的形状与所述灯板相匹配。

可选地，所述灯板的四周围设有光源周圈，所述光源周圈的顶部连接于所述光源安装支架上。

可选地，所述阻光罩的顶部设有相机安装支架，所述相机安装支架上设有成像相机，所述成像相机包括与所述被测工件同轴设置的镜头。

可选地，所述阻光罩内涂覆有消光涂层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种工件内孔检测装置，通过使光源机构形成倾斜的照射光线，并经过全反射棱镜之后射入被测工件的内孔，以照射于其内壁，最后利用成像机构成像，从而能够得到具有被测工件内孔特征的检测图像，实现无接触的内孔缺陷检测，有利于提高产品的良品率，并降低产品的检测成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种工件内孔检测装置的剖面示意图；

图2为本实用新型提供的一种工件内孔检测装置的爆炸示意图。

上述图中：10、光源电线；11、光源安装支架；111、光源周圈；12、灯板；121、灯珠；122、扩散板；13、阻光罩；131、消光涂层；20、顶部安装板；21、相机安装支架；22、成像相机；221、镜头；30、被测工件；40、全反射棱镜；41、棱镜安装底座；411、安装槽；412、棱镜盖板。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合参考图1和图2，本实用新型实施例提供了一种工件内孔检测装置，用于检测被测工件30的内孔，例如螺母的内螺纹、轴座或其他筒状的空心工件等。下面以螺母为例，对本实施例的方案作进一步介绍。

本实施例中，该工件内孔检测装置包括沿光轴依次设置的成像机构、光源机构和棱镜模组，光源机构通过其光源电线10实现与供电电源及控制板的连接。

被测工件30位于光源机构与棱镜模组之间。可以理解的是，该光轴可以理解为成像机构中镜头221的中心轴。

具体地，光源机构包括多个倾斜设置的发光区，各发光区内均布有多个灯珠121；基于此，灯珠121所发出的照射光线得以相对于被测工件30倾斜。

进一步地，工件内孔检测装置还包括阻光罩13，阻光罩13内的顶部设有光源安装支架11；光源机构包括设于光源安装支架11底部的灯板12。其中灯板12的四周围设有光源周圈111，光源周圈111的顶部连接于光源安装支架11上，该光源周圈111能够对灯板12起保护作用，同时也能够提高光源机构的安装稳定性。

本实施例中，灯板12呈空心的圆台形，灯板12的下底面靠近于被测工件30设置；其中，灯板12的上底面和下底面均镂空，多个灯珠121均布于灯板12的内侧壁，灯板12均等分为多个扇环形以形成多个呈倾斜的发光区。环状的灯板12能够形成连续的照射光线，从而在检测时能够从各个方向上对螺母的内螺纹进行检测。

为了使灯板12所发出的照射光线更为均匀，灯板12靠近被测工件30的一侧设有扩散板122。

其中，该扩散板122的形状与灯板12相匹配，从而能够更贴合于灯板12的发光面，有利于确保扩散效果。当点亮光源机构后，形成以一定角度倾斜且连成环形的照射光线，照射光线经过扩散板122及棱镜组件后，形成均匀覆盖于螺母内螺纹的光线。

本实施例中，棱镜模组包括对应于多个发光区的多个全反射棱镜40，发光区发出的照射光线经对应的全反射棱镜40反射后，倾斜照射于螺母的内螺纹上。

全反射棱镜40具有用于反射发光区发出的照射光线的反射面，反射面呈倾斜设置，且反射面的倾斜方向与发光区的倾斜方向相反；例如，以水平线为基准，发光区的倾斜方向为向上倾斜，反射面的倾斜方向则为向下倾斜。基于此，能够对发光区形成的照射方向进行反射，并使反射光线得以射入螺母的内孔中。

可以理解的是，发光区和全反射棱镜40的反射面的倾斜角度可以根据不同的被测工件30进行调整，具体的设置数值则能够利用光学原理进行计算，在此不作过多限定。

具体地，阻光罩13内的底部设有棱镜安装底座41，棱镜安装底座41呈环形，棱镜安装底座41上设有与多个全反射棱镜40一一对应的安装槽411，全反射棱镜40固定于对应的安装槽411内。

可以理解的是，棱镜安装底座41呈环形，从而形成一开口，该开口也即工件内孔检测装置的底部开口，被测工件30能够从该底部开口中置入于光源机构与棱镜模组之间，以进行缺陷检步骤。

阻光罩13内还设置有棱镜盖板412，棱镜盖板412设置于各全反射棱镜40的顶部，用于实现对各全反射棱镜40的固定。可以理解的是，各全反射棱镜40的反射面与棱镜盖板412之间并不存在遮挡关系，且棱镜反射面与棱镜盖板412并不重合，因此该棱镜盖板412并不会影响各全反射棱镜40的反射功能。

本实施例中，棱镜组件包括八个全反射棱镜40。可以理解的是，可根据所选用全反射棱镜40大小及具体的应用情况调整全反射棱镜40的数量。

本实施例中，阻光罩13内涂覆有消光涂层131，该消光涂层131为黑色，能够有效防止光线的杂乱反射，并形成工件内外表面的光照明暗区别，从而有利于工件内孔内特征及缺陷的识别和判定。

成像机构，与被测工件30同轴设置，能够对被照射的被测工件30进行拍摄，从而形成具有被测工件30内孔特征的图像。

具体地，阻光罩13的顶部设有顶部安装板20，顶部安装板20上设有相机安装支架21，相机安装支架21内设有成像相机22，成像相机22包括与被测工件30同轴设置的镜头221。

由于环状的灯板12能够形成连续的照射光线，从而在检测时能够从各个方向上对被测工件30的内孔进行检测；因此，在成像时能够一次性得到涵盖工件整个内孔内壁表面的特征图像，进而能够一次性完成对工件内孔的检测，有效地提高了检测效率。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种工件内孔检测装置，用于检测被测工件的内孔，其特征在于，包括成像机构、光源机构和棱镜模组；所述被测工件位于所述光源机构与所述棱镜模组之间；

所述光源机构包括多个倾斜设置的发光区，各所述发光区内均布有多个灯珠；

所述棱镜模组包括对应于多个所述发光区的多个全反射棱镜，所述发光区发出的照射光线经对应的所述全反射棱镜反射后，倾斜照射于所述工件内孔的侧壁上；

成像机构，与所述被测工件同轴设置。

2.根据权利要求1所述的工件内孔检测装置，其特征在于，包括阻光罩，所述阻光罩内的顶部设有光源安装支架；

所述光源机构包括设于所述光源安装支架底部的灯板。

3.根据权利要求2所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述灯板呈空心的圆台形，所述被测工件设于靠近所述灯板的下底面的一侧，且所述灯板的上底面和下底面均镂空；

所述多个灯珠均布于所述灯板的内侧壁，所述灯板均等分为多个扇环形以形成多个所述发光区。

4.根据权利要求3所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述全反射棱镜具有用于反射所述发光区发出的照射光线的反射面，所述反射面呈倾斜设置，且所述反射面的倾斜方向与所述发光区的倾斜方向相反。

5.根据权利要求4所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述阻光罩内的底部设有棱镜安装底座，所述棱镜安装底座呈环形，所述棱镜安装底座上设有与所述多个全反射棱镜一一对应的安装槽，所述全反射棱镜固定于对应的所述安装槽内。

6.根据权利要求3所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述灯板靠近所述被测工件的一侧设有扩散板。

7.根据权利要求6所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述扩散板的形状与所述灯板相匹配。

8.根据权利要求2所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述灯板的四周围设有光源周圈，所述光源周圈的顶部连接于所述光源安装支架上。

9.根据权利要求2所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述阻光罩的顶部设有相机安装支架，所述相机安装支架上设有成像相机，所述成像相机包括与所述被测工件同轴设置的镜头。

10.根据权利要求2所述的工件内孔检测装置，其特征在于，所述阻光罩内涂覆有消光涂层。

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