CN217156322U - 一种光源装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光源技术领域，公开了一种光源装置及检测系统，包括壳体、第一环形光源组件和第二环形光源组件，所述壳体的下端面设置有出光口；第一环形光源组件包括第一环形光源和第一环形扩散板；第二环形光源组件包括第二环形光源和第二环形扩散板；工作时，第一环形光源运行发出第一环形光经过第一环形扩散板的扩散作用，形成均匀的第一漫射光线沿出光口射出，照射于被测物的上半部；同理，第二环形光源组件形成第二漫射光线沿出光口射出，照射于被测物的下半部；本光源装置通过上下安装的两个环形光源组件相配合，使其发出的漫射光线均匀地覆盖于被测物的整个侧表面，其照射覆盖范围更广，适用于各种尺寸的被测物，成像效果一致性好，提升检测的鲁棒性，从而提高检测精度。

Description

一种光源装置及检测系统

技术领域

本实用新型涉及光源技术领域，尤其涉及一种光源装置及检测系统。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高使用的产品多种多类，在密封圈行业，使用者对密封圈的性能和应用较为重视并提出更高的性能需求和生产效率，促使密封圈生产者寻求更高效可靠的检测系统。

目前密封圈的缺陷检测检测设备是通过光源设备与相机的配合，来对密封圈进行取像；现有的一种平面无影光源，包括壳体、镜头以及相机，壳体内设置有环状光源基板，通过环形扩散板进行折射，使得光线向下布满整个被测物所处的区域，做到无影的效果；其缺点为：单一的照射光源的照射范围有限，对于不同不尺寸的密封圈，会存在照射光源无法覆盖整个密封圈侧壁的情况，导致成像效果一致性差，检测的鲁棒性差，使得检测精度达不到要求。

鉴于此，需要对现有技术中的光源装置加以改进，以解决其照射光源无法覆盖整个密封圈侧壁的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光源装置及检测系统，解决以上的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种光源装置，包括：

壳体，壳体的下端面设置有出光口；

第一环形光源组件，安装于壳体的上端部，包括用于发出第一环形光的第一环形光源，和用于扩散第一环形光的第一环形扩散板，第一环形扩散板的第一内环面关于出光口的中心线呈第一预设角度倾斜设置；

第二环形光源组件，安装于壳体的下端部，包括用于发出第二环形光的第二环形光源，和用于扩散第二环形光的第二环形扩散板，第二环形扩散板的第二内环面关于出光口的中心线呈第二预设角度倾斜设置；

其中，第一预设角度大于第二预设角度。

可选的，壳体的上端面设置有入光口，入光口至出光口之间形成有用于供相机取像的光路通道。

可选的，还包括同轴光源组件，同轴光源组件设置于壳体的上端面，同轴光源组件包括用于发出同轴光线的同轴光源基板，以及沿同轴光线的光路设置的分光镜；

分光镜倾斜于同轴光源基板设置，且分光镜位于入光口的正上方，用于使同轴光线照射至被测物上。

可选的，同轴光源组件的上端面设置有增透镜，增透镜正对于入光口。

可选的，第一环形扩散板的上端面设置有高角度反射膜，高角度反射膜用于将第一环形光反射至第一内环面上。

可选的，还包括喷砂反光腔体，喷砂反光腔体环绕于光路通道设置，且位于第一环形光源组件的下方；

喷砂反光腔体的内侧壁设置有磨砂涂层。

可选的，第二环形扩散板的外环面上设置有一层低角度反射膜，低角度反射膜用于反将第二环形光反射至第二内环面上。

可选的，第一环形光源包括呈环形的第一环形光源基板，第一环形光源基板的内侧壁上均匀地分布有若干个第一LED灯珠；

所述第二环形光源包括呈环形的第二环形光源基板，所述第二环形光源基板的内侧壁上均匀地分布有若干个第二LED灯珠。

可选的，第一环形扩散板为亚克力板，第一环形扩散板的表面设有石英砂涂层。

所述第二环形扩散板为亚克力板，所述第二环形扩散板的表面设有石英砂涂层。

本实用新型还提供了一种检测系统，包括从下至上依次布置的工作台、相机，以及如上的光源装置；

工作台上设置有用于放置被测物的检测位，相机的取像位正对于检测位。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：工作时，第一环形光源运行发出第一环形光经过第一环形扩散板的扩散作用，形成均匀的第一漫射光线沿出光口射出，由于第一环形光源组件安装高度较高，且第一内环面的倾斜角度较大，因此第一漫射光线的作用范围偏上，照射于被测物的上半部；同理，第二环形光源组件形成第二漫射光线沿出光口射出，照射于被测物的下半部；本光源装置通过上下安装的两个环形光源组件相配合，使其发出的漫射光线均匀地覆盖于被测物的整个侧表面，其照射覆盖范围更广，适用于各种尺寸的被测物，成像效果一致性好，提升检测的鲁棒性，从而提高检测精度。

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。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本光源装置的整体结构示意图；

图2为本光源装置的剖面结构示意图；

图3为本检测系统的结构示意图。

图示说明：壳体1、第一环形光源组件2、第二环形光源组件3、同轴光源组件4、喷砂反光腔体5、工作台6、相机7、出光口11、入光口12、第一环形光源21、第一环形扩散板22、高角度反射膜23、第二环形光源31、第二环形扩散板32、低角度反射膜33、分光镜41、同轴光源基板42、增透镜43、第一环形光源基板211、若干个第一LED灯珠212、第一内环面221、第二内环面321。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、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，术语“上”、“下”、“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。需要说明的是，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。

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。

实施例一：

本实用新型提供了一种光源装置，包括：

壳体1，所述壳体1的下端面设置有出光口11；

第一环形光源组件2，安装于所述壳体1的上端部，包括用于发出第一环形光的第一环形光源21，和用于扩散第一环形光的第一环形扩散板22，所述第一环形扩散板22的第一内环面221关于所述出光口11的中心线呈第一预设角度倾斜设置；其中，所述第一内环面221的内侧壁呈倾斜的环形壁面；所述出光口11的中心线为竖直设置的直线；

第二环形光源组件3，安装于所述壳体1的下端部，包括用于发出第二环形光的第二环形光源31，和用于扩散第二环形光的第二环形扩散板32，所述第二环形扩散板32的第二内环面321关于所述出光口11的中心线呈第二预设角度倾斜设置；

其中，所述第一预设角度大于所述第二预设角度。

需要说明的是，结合图2所示，本方案中的第一预设角度为所述第一环形扩散板22的第一内环面221与竖直方向的夹角a，同理，所述第二预设角度为所述第二环形扩散板32的第二内环面321与竖直方向的夹角b。

由于所述第一环形光源组件2空间安装高度较高，且第一环形扩散板22的倾斜角度较大，因此所述第一环形光源组件2的发出的漫射光线(即无影光)的照射角度较大，且高度偏上，因此实际照射时会覆盖于被测物(为O型密封圈)的侧壁偏上的部分(即上半部或宽于上半部，在此统称为上半部)；同理，所述第二环形光源组件3发出的漫射光线照射时会覆盖于被测物的侧壁偏下的部分(即下半部或宽于下半部，在此统称为下半部)。

需要说明的是，所述第一环形光源组件2发出的漫射光线的覆盖范围是宽于被测物上半部的，所述第二环形光源组件3发出的漫射光线的覆盖范围是宽于被测物下半部的，两者相配合，其覆盖范围更广。

本实用新型的工作原理为：工作时，所述第一环形光源21运行发出第一环形光经过所述第一环形扩散板22的扩散作用，形成均匀的第一漫射光线沿所述出光口11射出，照射于被测物的上半部；同理，所述第二环形光源组件3形成第二漫射光线沿所述出光口11射出，照射于被测物的下半部；相较于现有技术中的光源装置，本光源装置通过上下安装的两个环形光源组件相配合，使其发出的漫射光线均匀地覆盖于被测物的整个侧表面，其照射覆盖范围更广，适用于各种尺寸的被测物，成像效果一致性好，提升检测的鲁棒性，从而提高检测精度。

在本实施例中，所述壳体1的上端面设置有入光口12，所述入光口12至所述出光口11之间形成有用于供相机7取像的光路通道。

结合图1所示，工作时，所述相机7置于所述入光口12的正上方，所述第一漫射光线和所述第二漫射光线沿所述光路通道射出至被测物表面，从而照亮被测物；且相机7通过所述光路通道对被测物进行取像。

进一步说明的，所述光源装置还包括同轴光源组件4，还包括同轴光源组件4，所述同轴光源组件4设置于所述壳体1的上端面，所述同轴光源组件4包括用于发出同轴光线的同轴光源基板42，以及沿所述同轴光线的光路设置的分光镜41；设置分光镜41的作用在于，能够同时反射和折射同轴光线，反射的部分沿光路通道照射到被测物上，同时能够折射一部分光线，从而减弱同轴光线的光照强度，避免光照强度过高导致反光的问题。

所述分光镜41倾斜于所述同轴光源基板42设置，且所述分光镜41位于所述入光口12的正上方，用于反射所述同轴光线，使所述同轴光线沿所述光路通道的方向照射至被测物上。

结合图2所示，本光源装置还设置有第三个光源，即所述同轴光源组件4，所述同轴光源基板42发出同轴光线，并通过所述分光镜41的反射作用沿所述光路通道的方向照射至被测物上，该同轴光线沿竖直方向照射到被测物的上表面。

需要说明的是，结合三个光源装置，同轴光源组件4的同轴光线照射到被测物的上表面；第一环形光源组件2的第一漫射光线照射到被测物上半部；第二环形光源组件3发出的第二漫射光线会照射在被测物的下半部。综上由三个光源装置的照射出来的光线可以将被测物的表面都能够照亮可以实现光线均匀的覆盖在密封圈的表面满足机器视觉系统检测的需求。

进一步说明地，所述同轴光源组件4的上端面设置有增透镜43，所述增透镜43正对于所述入光口12。所述增透镜43能够增加光线的透过率，使得相机7的成像更加清晰。

在本实施例中，形成所述第一环形扩散板22的上端面设置有一层高角度反射膜23，所述高角度反射膜23用于反射所述第一环形光照射至所述第一内环面221上。

结合图1所示，通过所述高角度反射膜23的反射作用，使所述第一环形光照射至所述第一内环面221上，所述第一环形扩散板22形成第一漫射光。

需要说明的是，所述第一环形光源组件2发出的漫射光线中有一部分高亮反射光线，如过多的高亮反射光线照射到被测物的中上部表面时还会形成部分的反光区域影响图像的识别和检测，因此需要消除这部分的高亮反射光线；

作为本实施例的一优选方案，所述光源装置还包括喷砂反光腔体5，所述喷砂反光腔体5环绕于所述光路通道设置，且位于所述第一环形光源组件2的下方；

所述喷砂反光腔体5的内侧壁设置有磨砂涂层，所述磨砂涂层用于反射和折射高亮反射光线，以形成均匀的漫射光线。

本方案中通过在所述壳体1的内侧壁上设置喷砂反光腔体5，使得所述高亮反射光线照射到所述涂层表面，经过所述涂层反复的折射就能消除掉高亮反射光线，从而变为均匀的漫射光线照射在被测物的表面上。

在本实施例中，所述第二环形扩散板32的外环面上设置有一层低角度反射膜33，所述低角度反射膜33用于反射所述第二环形光照射至所述第二内环面321上。工作时，所述第二环形光源31发出的第二环形光照射到所述低角度反射膜33上时，所述低角度反射膜33会反射所述第二环形光至所述第二环形扩散板32，以形成均匀的漫射光线。

进一步说明地，所述第一环形扩散板22为亚克力板，所述第一环形扩散板22的表面设有石英砂涂层。所述石英砂涂层可以把第一环形扩散板22内的光线反射和折射成未多方向对称分布的漫射光线，以作用于被测物上。

同理，所述第二环形扩散板32为亚克力板，其表面设有石英砂涂层，两者作用相同。

在本实施例中，第一环形光源21包括呈环形的第一环形光源基板211，所述第一环形光源基板211的内侧壁上均匀地分布有若干个第一LED灯珠212；

所述第二环形光源31包括呈环形的第二环形光源基板311，所述第二环形光源基板311的内侧壁上均匀地分布有若干个第二LED灯珠312。

实施例二：

本实用新型还提供了一种检测系统，包括从下至上依次布置的工作台6、相机7和如实施例一所述的光源装置；

所述工作台6上设置有用于放置被测物的检测位，所述相机7的取像位正对于所述检测位。

结合图3所示，所述检测位上的被测物在所述光源装置的作用下被照亮，所述相机7进行取像检测工作。本方案中的光源装置为无影光，照射范围广，照射效果好，从而能够提高相机7的成像精度，以提高对被测物的检测精度。

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)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的下端面设置有出光口(11)；

第一环形光源组件(2)，安装于所述壳体(1)的上端部，包括用于发出第一环形光的第一环形光源(21)，和用于扩散第一环形光的第一环形扩散板(22)，所述第一环形扩散板(22)的第一内环面(221)关于所述出光口(11)的中心线呈第一预设角度倾斜设置；

第二环形光源组件(3)，安装于所述壳体(1)的下端部，包括用于发出第二环形光的第二环形光源(31)，和用于扩散第二环形光的第二环形扩散板(32)，所述第二环形扩散板(32)的第二内环面(321)关于所述出光口(11)的中心线呈第二预设角度倾斜设置；

其中，所述第一预设角度大于所述第二预设角度。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述壳体(1)的上端面设置有入光口(12)，所述入光口(12)至所述出光口(11)之间形成有用于供相机取像的光路通道。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，还包括同轴光源组件(4)，所述同轴光源组件(4)设置于所述壳体(1)的上端面，所述同轴光源组件(4)包括用于发出同轴光线的同轴光源基板(42)，以及沿所述同轴光线的光路设置的分光镜(41)；

所述分光镜(41)倾斜于所述同轴光源基板(42)设置，且所述分光镜(41)位于所述入光口(12)的正上方，用于使所述同轴光线照射至被测物上。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述同轴光源组件(4)的上端面设置有增透镜(43)，所述增透镜(43)正对于所述入光口(12)。

5.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述第一环形扩散板(22)的上端面设置有高角度反射膜(23)，所述高角度反射膜(23)用于将所述第一环形光反射至所述第一内环面(221)上。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，还包括喷砂反光腔体(5)，所述喷砂反光腔体(5)环绕于所述光路通道设置，且位于所述第一环形光源组件(2)的下方；

所述喷砂反光腔体(5)的内侧壁设置有磨砂涂层。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第二环形扩散板(32)的外环面上设置有一层低角度反射膜(33)，所述低角度反射膜(33)用于反将所述第二环形光反射至所述第二内环面(321)上。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一环形光源(21)包括呈环形的第一环形光源基板(211)，所述第一环形光源基板(211)的内侧壁上均匀地分布有若干个第一LED灯珠(212)；

所述第二环形光源(31)包括呈环形的第二环形光源基板(311)，所述第二环形光源基板(311)的内侧壁上均匀地分布有若干个第二LED灯珠(312)。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一环形扩散板(22)为亚克力板，所述第一环形扩散板(22)的表面设有石英砂涂层；

所述第二环形扩散板(32)为亚克力板，所述第二环形扩散板(32)的表面设有石英砂涂层。

10.一种检测系统，其特征在于，包括从下至上依次布置的工作台(6)、相机(7)，以及如权利要求1至9任一项所述的光源装置；

所述工作台(6)上设置有用于放置被测物的检测位，所述相机(7)的取像位正对于所述检测位。

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