CN218723862U - 光学检测装置及激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请适用于激光加工技术领域，提供一种光学检测装置及激光加工设备，该光学检测装置包括支架、拍摄单元、同轴光源和环形光源，拍摄单元、同轴光源和环形光源均设置于支架；同轴光源和环形光源均设置于拍摄单元的光轴上。本申请实施例的拍摄单元、同轴光源和环形光源均设置于支架上，以通过支架固定拍摄单元、同轴光源和环形光源；由于同轴光源和环形光源均设置于拍摄单元的光轴上，因此既可以拍摄待测件上的同一平面内的轮廓图像，也可以拍摄待测件上的不同平面内的轮廓图像，以便拍摄单元可以清晰地抓拍到待测件上的同一平面和不同平面内的轮廓图像，从而提高光学检测装置的检测精度。

Description

光学检测装置及激光加工设备

技术领域

本申请涉及激光加工技术领域，特别涉及一种光学检测装置及激光加工设备。

背景技术

光学检测装置广泛应用于PCB、FPD、半导体、光伏电池等领域，用于测量待测件上的孔的直径、孔间距、孔与待测件边缘的距离、待测件的倒角尺寸等物理量。

光学检测装置主要包括相机和光源，在相机抓拍待测件时，需要光源向待测件打光，以使相机可以清晰地抓拍到待测件的轮廓。然而，由于待测件的形状不同，需要相机抓拍的待测件的轮廓可能不在同一平面内，而目前的光学检测装置又无法提高待测件的不同平面内的打光亮度，导致相机抓拍到的图像不清晰，影响光学检测装置的测量精度。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光学检测装置及激光加工设备，能提高光学检测装置的测量精度。

为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种光学检测装置，所述光学检测装置包括：

支架；

拍摄单元，所述拍摄单元设置于所述支架；

同轴光源，所述同轴光源设置于所述支架；

环形光源，所述环形光源设置于所述支架，所述同轴光源和所述环形光源均设置于所述拍摄单元的光轴上。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述同轴光源设置于所述拍摄单元与所述环形光源之间。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述环形光源上设置有通光孔，所述环形光源的发光面环绕所述通光孔设置，所述同轴光源的发光直径小于所述通光孔的直径。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述环形光源与所述同轴光源固定连接。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述同轴光源和所述环形光源均设置为一个。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述光学检测装置还包括：

调整块，所述调整块上设置有第一调节孔，所述支架上设置有与所述第一调节孔对应的第二调节孔，所述调整块与所述拍摄单元固定连接；

固定件，所述固定件穿设于所述第一调节孔与所述第二调节孔内，以将所述调整块与所述支架连接；

其中，通过调整所述固定件在所述第一调节孔或所述第二调节孔内的相对位置，以调整所述调整块沿所述拍摄单元的光轴方向上的位置。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述第一调节孔为腰形孔；或

所述第二调节孔设置有多个，并沿所述拍摄单元的光轴方向间隔设置。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述光学检测装置还包括：

底座；

驱动机构，所述驱动机构设置于所述底座，所述支架与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构用于带动所述支架移动。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述驱动机构包括：

第一驱动器，所述第一驱动器设置于所述底座；

横梁，所述横梁滑动设置于所述底座，并与所述第一驱动器的输出端连接，所述第一驱动器用于带动所述横梁沿第一方向滑动，所述支架滑动设置于所述横梁；

第二驱动器，所述第二驱动器设置于所述横梁，所述支架与所述第二驱动器的输出端连接，所述第二驱动器用于带动所述支架沿第二方向滑动；

其中，所述第二方向垂直于所述第二方向。

第二方面，本申请实施例提供一种激光加工设备，所述激光加工设备包括如上述任意一项技术方案所述的光学检测装置。

本申请实施例提供的光学检测装置及激光加工设备的拍摄单元、同轴光源和环形光源均设置于支架上，以通过支架固定拍摄单元、同轴光源和环形光源；由于同轴光源和环形光源均设置于拍摄单元的光轴上，因此既可以拍摄待测件上的同一平面内的轮廓图像，也可以拍摄待测件上的不同平面内的轮廓图像，以便拍摄单元可以清晰地抓拍到待测件上的同一平面和不同平面内的轮廓图像，从而提高光学检测装置的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请光学检测装置一实施例的结构示意图；

图2为本申请光学检测装置另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

1、支架；11、第二调节孔；2、拍摄单元；3、同轴光源；4、环形光源；5、调整块；51、第一调节孔；6、底座；7、驱动机构；71、第一驱动器；72、横梁；73、第二驱动器。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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。

应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例提供一种光学检测装置及激光加工设备，用于解决光学检测装置的检测精度低的技术问题。

在本申请实施例中，如图2所示，该光学检测装置包括支架1、拍摄单元2、同轴光源3和环形光源4，拍摄单元2、同轴光源3和环形光源4均设置于支架1；同轴光源3和环形光源4均设置于拍摄单元2的光轴上。

拍摄单元2用于抓拍待测件，以通过抓拍得到的图像信息获取待测件的特征部位，从而方便根据该特征部位在待测件的预设位置进行加工。拍摄单元2包括相机和镜头，镜头设置于相机，并位于相机的光轴上。其中，相机类型通常使用工业相机；待测件可以是玻璃基板。

同轴光源3朝向待测件打光时，可以使得拍摄单元2清晰地抓拍到孔的图像信息，也即同轴光源3尤其方便拍摄单元2拍摄同一平面内的轮廓图像，但无法清晰地拍摄不同平面内的轮廓图像。环形光源4朝向待测件打光时，可以使得拍摄单元2清晰地抓拍到倒角的图像信息，也即环形光源4尤其方便拍摄单元2拍摄不同平面内的轮廓图像，但无法清晰地拍摄同一平面内的轮廓图像。因此，若单独使用同轴光源3或环形光源4，可能会导致拍摄单元2对待测件上对应的孔或倒角拍摄不清晰，无法对待测件上的孔或倒角进行精确定位或测量。

本申请实施例的拍摄单元2、同轴光源3和环形光源4均设置于支架1上，以通过支架1固定拍摄单元2、同轴光源3和环形光源4；由于同轴光源3和环形光源4均设置于拍摄单元2的光轴上，因此既可以拍摄待测件上的同一平面内的轮廓图像，也可以拍摄待测件上的不同平面内的轮廓图像，以便拍摄单元2可以清晰地抓拍到待测件上的同一平面和不同平面内的轮廓图像，从而提高光学检测装置的检测精度。

在本实施例中，由于光学检测装置的同轴光源3和环形光源4叠设在一起，因此在满足定位精度的基础上，可以降低拍摄单元2的使用要求，从而降低拍摄单元2的成本。在不叠加使用同轴光源3和环形光源4时，就需要定制发光覆盖面很大的光源，以对待测件进行打光，才能同时对待测件上的孔和倒角进行定位或测量，然而这会导致光源的制造成本大幅提高，导致光学检测装置的市场竞争力降低。

在一实施例中，如图2所示，同轴光源3设置于拍摄单元2与环形光源4之间，以便减小环形光源4与待测件之间的距离，提高环形光源4对待测件的打光效果，从而提高光学检测装置的测量精度。

在一实施例中，环形光源4上设置有通光孔，环形光源4的发光面环绕通光孔设置，同轴光源3的发光直径小于通光孔的直径，以使同轴光源3发出的光可以通过通光孔照射在待测件上，避免环形光源4干涉同轴光源3向待测件打光。

在一实施例中，环形光源4与同轴光源3固定连接，以使环形光源4与同轴光源3的运动状态一直，避免环形光源4与同轴光源3在一起移动过程中发生相对位移，导致环形光源4或/和同轴光源3偏离拍摄单元2的光轴，或者造成环形光源4遮挡同轴光源3发射的光线的情况，从而提高环形光源4和同轴光源3向待测件打光的稳定性。

在测量待测件时，光学检测装置通常在待测件的一侧对待测件进行测量。当待测件为透光件时，也可以将待测件放置于同轴光源3和环形光源4形成的光源组合体与拍摄单元2之间，以对待测件进行测量。当待测件为透光件时，还可以将待测件放置于同轴光源3与环形光源4之间，以对待测件进行测量。

在一实施例中，如图2所示，同轴光源3和环形光源4均设置为一个。通常情况下，只需要一个环形光源4和一个同轴光源3即可满足拍摄单元2的抓拍需要，因此设置一个环形光源4和一个同轴光源3可以降低成本。由于环形光源4与待测件之间的距离要足够近，才能有较好的打光效果；拍摄单元2与待测件之间的距离不能过远，因此拍摄单元2与环形光源4之间的安装空间有限，无法安装多个环形光源4或/和多个同轴光源3，因此设置一个环形光源4和一个同轴光源3可以在满足打光要求的基础上，简化光学检测装置的结构，提高光学检测装置的测量效果。

在一实施例中，如图2所示，光学检测装置还包括调整块5和固定件，调整块5上设置有第一调节孔51，支架1上设置有与第一调节孔51对应的第二调节孔11，调整块5与拍摄单元2固定连接；固定件穿设于第一调节孔51与第二调节孔11内，以将调整块5与支架1连接；其中，通过调整固定件在第一调节孔51或第二调节孔11内的相对位置，以调整调整块5沿拍摄单元2的光轴方向上的位置；固定件可以是螺钉。

通过固定件穿设于第一调节孔51和第二调节孔11，可以将调整块5与支架1连接在一起，而拍摄单元2固定在调整块5上，因此可以将拍摄单元2固定在支架1上。并且通过调整固定件在第一调节孔51或第二调节孔11内的相对位置，可以调整调整块5沿拍摄单元2的光轴方向上的位置，以使拍摄单元2可以更清晰地拍摄待测件，提高光学检测装置的兼容性和测量精度。

在一实施例中，如图2所示，第一调节孔51为腰形孔，通过调整固定件在腰形孔内的位置，即可调整调整块5与支架1的相对位置。

在一实施例中，如图2所示，第二调节孔11设置有多个，并沿拍摄单元2的光轴方向间隔设置，以将固定件穿设于第一调节孔51以及不同的第二调节孔11内，调整调整块5相对于支架1的位置。

在本实施例中，第一调节孔51可以是腰型孔，并且第二调节孔11可以设置多个，以通过将固定件穿设在不同的第二调节孔11，对拍摄单元2与支架1的相对位置进行较大幅度的调整，通过调整固定件在第一调节孔51内的位置，以对拍摄单元2与支架1的相对位置进行微调。

在一实施例中，如图1及图2所示，光学检测装置还包括底座6和驱动机构7，驱动机构7设置于底座6，支架1与驱动机构7的输出端连接，驱动机构7用于带动支架1移动，以方便根据实际需求，通过控制驱动机构7将拍摄单元2移动到待测件的对应位置进行测量，从而提高测量效率。

在一实施例中，如图1及图2所示，驱动机构7包括第一驱动器71、横梁72和第二驱动器73，第一驱动器71设置于底座6；横梁72滑动设置于底座6，并与第一驱动器71的输出端连接，第一驱动器71用于带动横梁72沿第一方向滑动，支架1滑动设置于横梁72；第二驱动器73设置于横梁72，支架1与第二驱动器73的输出端连接，第二驱动器73用于带动支架1沿第二方向滑动；其中，第二方向垂直于第二方向。

在本实施例中，如图1所示，第一方向与y向平行，第二方向与x向平行。

在第一驱动器71和第二驱动器73的行程内，通过第一驱动器71和第二驱动器73可以将拍摄单元2带动到水平面内的任意位置，以方便对待测件的任意位置进行测量，从而提高测量效率。

光学检测装置通常应用于流水线，因此通过第一驱动器71和第二驱动器73带动拍摄单元2移动，可以方便匹配流水线的加工节拍，从而提高整线的加工效率。

在本实施例中，横梁72上可以设置多个支架1，底座6上可以设置多个横梁72，以匹配整线的加工节拍，提高加工效率。

此外，本申请实施例还提供一种激光加工设备，该激光加工设备包括上述任一实施例述及的光学检测装置，该光学检测装置的具体结构参照上述实施例，由于该激光加工设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

在本实施例中，激光加工设备还包括激光器，激光器设置于底座6，以用于加工待测件。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包括：

支架；

拍摄单元，所述拍摄单元设置于所述支架；

同轴光源，所述同轴光源设置于所述支架；

环形光源，所述环形光源设置于所述支架，所述同轴光源和所述环形光源均设置于所述拍摄单元的光轴上。

2.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述同轴光源设置于所述拍摄单元与所述环形光源之间。

3.如权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述环形光源上设置有通光孔，所述环形光源的发光面环绕所述通光孔设置，所述同轴光源的发光直径小于所述通光孔的直径。

4.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述环形光源与所述同轴光源固定连接。

5.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述同轴光源和所述环形光源均设置为一个。

6.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括：

调整块，所述调整块上设置有第一调节孔，所述支架上设置有与所述第一调节孔对应的第二调节孔，所述调整块与所述拍摄单元固定连接；

固定件，所述固定件穿设于所述第一调节孔与所述第二调节孔内，以将所述调整块与所述支架连接；

其中，通过调整所述固定件在所述第一调节孔或所述第二调节孔内的相对位置，以调整所述调整块沿所述拍摄单元的光轴方向上的位置。

7.如权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，所述第一调节孔为腰形孔；或/和

所述第二调节孔设置有多个，并沿所述拍摄单元的光轴方向间隔设置。

8.如权利要求1-7任意一项所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括：

底座；

驱动机构，所述驱动机构设置于所述底座，所述支架与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构用于带动所述支架移动。

9.如权利要求8所述的光学检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

第一驱动器，所述第一驱动器设置于所述底座；

横梁，所述横梁滑动设置于所述底座，并与所述第一驱动器的输出端连接，所述第一驱动器用于带动所述横梁沿第一方向滑动，所述支架滑动设置于所述横梁；

第二驱动器，所述第二驱动器设置于所述横梁，所述支架与所述第二驱动器的输出端连接，所述第二驱动器用于带动所述支架沿第二方向滑动；

其中，所述第二方向垂直于所述第二方向。

10.一种激光加工设备，其特征在于，所述激光加工设备包括如权利要求1-9任意一项所述的光学检测装置。

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