CN219201400U - 一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置，应用于石英玻璃芯棒或高纯石英管材的外观缺陷检测领域，主要包括一个暗室腔体、芯棒平移支架、轴向强光耦合光源及CCD视觉相机。目标玻璃芯棒表面及内部存在的缺陷点，在端面耦合强光照射下，会呈现由漫反射形成的异常“亮点”，在暗室环境下，该类亮点与周围均匀玻璃材质形成明显的对比度区分，布置于芯棒上方的CCD视觉相机实时捕捉画面，传输至外接显示器供操作人员检查分析并实施产品分级。通过本实用新型的玻璃芯棒外观检验装置，可清晰识别出玻璃芯棒内部缺陷点和气泡，准确给予芯棒产品定级，可靠性高，操作便捷友好。

Description

一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置

技术领域

本实用新型涉及一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置，应用于石英玻璃芯棒或高纯石英管材的外观缺陷检测领域，旨在提供高质量玻璃芯棒或管材原料。

背景技术

光纤预制棒芯棒和相应衬套管管材对于材料的纯度和缺陷要求极高。以预制棒芯棒为例，作为后续生产光纤的芯层原料来源，承担着光信号传输的功能层作用，其对内部缺陷的容忍度要求极为严格。宏观可观测缺陷比如气泡、亮点等，都会在光纤拉制成型后，在一定程度上造成光传输谱的不连续性表现，或者直接在高速拉丝过程中作为缺陷中心点造成拉丝断纤。

实际生产过程中，需要对芯棒及管材的外观质量做反复检查，以最大程度识别缺陷点并予以切除，以提升产品质量。传统的玻璃芯棒和管材缺陷检查方法，将芯棒或管材放置在固定支架上，直接使用肉眼在自然光下检查，或者给予棒体一束径向光源照射进行辅助检查。

此类检查方式最大的问题，在于自然光的环境下，透明的玻璃体内部缺陷由于缺乏对比度，从而非常不易被察觉，该传统方式通常只能检查出部分较为明显的缺陷点，漏检率基本超过10％以上，从而会经常性引起较大的后端产品质量问题。

其次，操作人员长时间面对辅助光源及玻璃体反射寻找亮点，此工作条件下很容易产生“炫目”等视觉疲劳，操作界面缺乏友好性，也会引起缺陷点漏检的可靠性问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提出了一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置，采取暗室箱体、轴向强光耦合光源的观测方式，大大提高了缺陷观察对比度和清晰度，可以观测到几乎所有宏观可见亮点、气泡等缺陷，实践漏检率小于1％。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置，包括：暗室箱体、平移支架、轴向强光源及CCD视觉相机；

所述平移支架、所述轴向强光源及所述CCD视觉相机均位于所述暗室箱体内，由所述暗室箱体提供暗室环境；

所述平移支架用于承载光纤预制棒芯棒及所述轴向强光源，以使光纤预制棒芯棒及所述轴向强光源相对于所述CCD视觉相机做轴向平移，从而通过布置于光纤预制棒芯棒上方的所述CCD视觉相机实时捕捉光纤预制棒芯棒的画面。

在一些可选的实施方案中，所述暗室箱体为闭合空间，用于为光纤预制棒芯棒形成检测环境明暗对比。

在一些可选的实施方案中，所述装置还包括：位于所述平移支架上的用于承载光纤预制棒芯棒的支撑滚轮；

所述支撑滚轮在电机驱动下做径向自传，以带动光纤预制棒芯棒自转，提供不同视觉检查角度。

在一些可选的实施方案中，所述CCD视觉相机将实时捕捉的光纤预制棒芯棒的画面传输至位于所述暗室箱体外侧的显示器。

在一些可选的实施方案中，所述轴向强光源位于所述光纤预制棒芯棒的一端，在对光纤预制棒芯棒进行检验时，由所述轴向强光源发出的光自轴向入射光纤预制棒芯棒。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

采取暗室箱体、轴向强光耦合光源的观测方式，大大提高了缺陷观察对比度和清晰度，可以观测到几乎所有宏观可见亮点、气泡等缺陷，实践漏检率小于1％。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种整体结构示意图；

其中，1为暗室箱体；2为平移支架；3为支撑滚轮；4为轴向强光源；5为CCD视觉相机，6为光纤预制棒芯棒，7为外接显示器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示是本实用新型实施例提供的一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置的结构示意图，包括：暗室箱体1、平移支架2、支撑滚轮3、轴向强光源4及CCD视觉相机5；

平移支架2、轴向强光源4及CCD视觉相机5均位于暗室箱体1内，由暗室箱体1提供暗室环境；

平移支架2用于承载光纤预制棒芯棒6及轴向强光源4，以使光纤预制棒芯棒6及轴向强光源4相对于CCD视觉相机5做轴向平移，从而通过布置于光纤预制棒芯棒6上方的CCD视觉相机5实时捕捉光纤预制棒芯棒6的画面；

在暗室环境下，待检测的光纤预制棒芯棒6内的缺陷亮点与周围均匀玻璃材质形成明显的对比度区分，布置于光纤预制棒芯棒6上方的CCD视觉相机5实时捕捉画面，传输至外接显示器7供操作人员检查分析并实施产品分级。

其中，暗室箱体1为闭合空间，用于为光纤预制棒芯棒6形成检测环境明暗对比。

其中，平移支架2，承载轴向强光源4和芯棒相对于CCD视觉相机5做轴向平移，提供足够观测长度；同时位于平移支架2上的支撑滚轮3在电机驱动下可做径向自传，以此带动光纤预制棒芯棒6自转，提供不同视觉检查角度。

其中，CCD视觉相机5布置于暗室箱体1的内部，位于光纤预制棒芯棒6上方，观测并传输实时的光纤预制棒芯棒6缺陷高清检查画面，供操作人员进行产品缺陷等级判定。

在本实用新型实施例中，采用可移动式芯棒平移承载支架实现检测芯棒的轴向移动，采用电机控制的支撑滚轮实现检测芯棒的检测角度旋转。同时，使用暗室箱体内布置在芯棒上方的CCD视觉相机，进行缺陷高清检测画面的实施传输，为操作人员提供简单友好的观测方式。

本实用新型的工作原理如下：

检测对象光纤预制棒芯棒6表面进行严格的清洁后，水平放置于暗室箱体1中的平移支架2上，一端固定的轴向强光源4自轴向入射检测对象，光纤预制棒芯棒6内部的缺陷点会呈现由漫反射形成的异常“亮点”。在暗室环境下，该类亮点与周围均匀玻璃材质形成明显的对比度区分。芯棒或管材平移支架2装载检测对象与轴向强光源4，以一定速率轴向运动，支撑滚轮3在电机驱动下转动，同时带动检测对象自转，提供全方位多角度观测区域。CCD视觉相机5实时观测缺陷亮点画面信息，传输至外接显示器7供操作人员检查分析并实施产品分级。

综上所述，本实用新型使用暗室箱体与轴向耦合强光源配合方式，可清晰准确观测到光纤预制棒芯棒6内部几乎所有宏观可见亮点、气泡等缺陷。使用平移支架以及支撑滚轮，可全方位多角度对目标实施检测，可靠性高；通过暗室内部CCD视觉相机实时观测缺陷检查高清画面，传输至外接显示器，为操作人员提供界面友好的操作方式。实现光纤预制棒芯棒6内部亮点缺陷的准确检出，整个系统可靠性高，操作方式友好。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本实用新型的目的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光纤预制棒芯棒的外观检验装置，其特征在于，包括：暗室箱体、平移支架、轴向强光源及CCD视觉相机；

所述平移支架、所述轴向强光源及所述CCD视觉相机均位于所述暗室箱体内，由所述暗室箱体提供暗室环境；

所述平移支架用于承载光纤预制棒芯棒及所述轴向强光源，以使光纤预制棒芯棒及所述轴向强光源相对于所述CCD视觉相机做轴向平移，从而通过布置于光纤预制棒芯棒上方的所述CCD视觉相机实时捕捉光纤预制棒芯棒的画面。

2.根据权利要求1所述的外观检验装置，其特征在于，所述暗室箱体为闭合空间，用于为光纤预制棒芯棒形成检测环境明暗对比。

3.根据权利要求2所述的外观检验装置，其特征在于，所述装置还包括：位于所述平移支架上的用于承载光纤预制棒芯棒的支撑滚轮；

所述支撑滚轮在电机驱动下做径向自传，以带动光纤预制棒芯棒自转，提供不同视觉检查角度。

4.根据权利要求3所述的外观检验装置，其特征在于，所述CCD视觉相机将实时捕捉的光纤预制棒芯棒的画面传输至位于所述暗室箱体外侧的显示器。

5.根据权利要求4所述的外观检验装置，其特征在于，所述轴向强光源位于所述光纤预制棒芯棒的一端，在对光纤预制棒芯棒进行检验时，由所述轴向强光源发出的光自轴向入射光纤预制棒芯棒。

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