CN219532891U - 一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，属于检测领域，所述检测装置包括线扫图像采集装置和线扫光源；所述线扫图像采集装置设置在输送被测物体的传送带上方，所述传送带带动所述被测物体沿着某一固定方向由所述线扫图像采集装置下方匀速移动通过；所述线扫图像采集装置的光轴所在的平面与所述被测物体移动平面相交区域为被检测区域；在所述被检测区域侧部所述线扫光源竖直安装在所述传送带一侧；所述线扫光源内包括多个发光单元，多个所述发光单元以不同的主光轴倾斜角度设置，多个所述发光单元以不同主光轴倾斜角度照射所述被检测区域。本实用新型解决了运动方向浅划痕无法检测的问题。

Description

一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种运动方向浅划痕检测装置，具体涉及一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，属于检测领域。

背景技术

传统线扫检测装置的线扫传感器竖直于被测物体运动方向，线扫光源平行于线扫传感器方向，当被测物体运动时，线扫传感器实时采集的被测物体位置为一条平行于线扫传感器的直线，如图1所示。

目前市面上常见线扫光源每个照明颗粒的主光轴均沿着运动方向出射，检测和运动方向一致的浅划伤缺陷时，由于光源主光轴光线与浅划伤缺陷平行，经过或透过浅划伤缺陷区域后，只有少量光线进入线扫传感器，传统线扫检测装置对于凸显运动方向的浅划伤缺陷不够，导致“运动方向的浅划伤缺陷”漏检。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，用以解决现有技术中运动方向浅划痕无法检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，所述检测装置包括线扫图像采集装置和线扫光源；所述线扫图像采集装置设置在输送被测物体的传送带上方，所述传送带带动所述被测物体沿着某一固定方向由所述线扫图像采集装置下方匀速移动通过；所述线扫图像采集装置的光轴所在的平面与所述被测物体移动平面相交区域为被检测区域；在所述被检测区域侧部所述线扫光源竖直安装在所述传送带一侧；所述线扫光源内包括多个发光单元，多个所述发光单元以不同的主光轴倾斜角度设置，多个所述发光单元以不同主光轴倾斜角度照射所述被检测区域。

进一步地，所述线扫光源以垂直或小于90°的安装角度安装在所述传送带一侧。

进一步地，多个所述发光单元在所述线扫光源内由下向上以所述主光轴倾斜角度由0°逐渐变化到80°设置。

进一步地，多个所述发光单元沿所述线扫光源长度方向呈一排或多排排列布置，且相邻所述发光单元或相邻排所述发光单元之间的所述主光轴倾斜角度不同。

进一步地，所述发光单元为LED颗粒或光纤光源。

进一步地，所述光纤光源包括导光管和光纤光源外壳；多根所述导光管以一排或多排排列的方式安装在所述光纤光源外壳内；多根或多排所述导光管由下向上以不同预定倾斜角度安装。

进一步地，所述发光单元前端设置具有微结构的光学膜。

进一步地，多个所述发光单元转动不同预设倾斜角度并分别通过安装件安装在所述线扫光源内。

进一步地，在所述被检测区域两侧两个所述线扫光源竖直安装在所述传送带相对两侧，两个所述线扫光源倾斜照射所述被检测区域，照射区域交叠。

进一步地，所述线扫图像采集装置为CCD/CMOS线阵相机或彩色/黑白线阵相机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的检测装置通过竖直安装线扫光源，线扫光源内多个发光单元多角度倾斜照射被测物体表面，在被检测区域内与被测物体运动方向平行和竖直的方向上都有照明的反射分量，浅划伤缺陷改变了某一方向的反射能量，进入线扫传感器，形成图像灰度变化，增强了缺陷光强变化，提高了缺陷对比度，从而提升了浅划痕缺陷的检出率，解决了运动方向浅划伤目前无法检测的问题。

附图说明

图1为现有技术中线扫光源竖直照射被检测区域状态示意图；

图2为本实用新型基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型扫光源照射被检测区域状态示意图；

图4为本实用新型扫光源旋转光轴安装结构示意图；

图5为本实用新型扫光源前置微结构的光学膜结构示意图；

图6为本实用新型光纤光源导光管倾斜排布结构示意图；

图7为采用本实用新型检测运动方向浅划痕缺陷采集图像；

图8为传统线扫检测装置检测运动方向浅划痕缺陷采集图像。

其中：1-线扫图像采集装置、2-线扫光源、3-被测物体、4-浅划痕缺陷、5-被检测区域、6-导光管、7-光纤光源外壳。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例记载了一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，该检测装置通过竖直安装线扫光源，可由多角度倾斜照射被测物体表面，具有增亮浅划痕缺陷，提高缺陷对比度的效果，从而解决目前沿运动方向的浅划伤无法检测的问题。

如图2所示，检测装置包括线扫图像采集装置1和线扫光源2。线扫图像采集装置1安装在输送被测物体3的传送带中心上方，被测物体3置于传送带上，传送带在传输驱动装置的带动下以预定速度匀速沿着某一固定方向由线扫图像采集装置1下方移动通过，保证线扫图像采集装置1与被测物体3之间的相对运动，从而线扫图像采集装置1获得被测物体3的完整图像。线扫光源2为被测物体3的照明光源，一个或两个线扫光源2在传送带的一侧或两侧竖直安装。本实施例中浅划痕缺陷4指的是平行于运动方向较浅较细划痕缺陷，如运动方向的无感划伤，用手触摸较难感知，肉眼特定角度可识别。

本实施例中线扫图像采集装置1可以为CCD/CMOS线阵相机、彩色/黑白线阵相机等装置。线扫图像采集装置1的扫描光轴所在平面与被测物体3移动平面相交角度在0～180°之间，相交位置为被检测区域5。线扫光源2竖直安装在被检测区域5的一侧或两侧。线扫图像采集装置1包括线扫传感器和成像透镜(如镜头)，线扫传感器获得被测物体3的完整图像，并将图像传送至图像处理单元对图像进行分析处理，判断被测物体3是否具有划痕缺陷。

本实施例的线扫光源2以垂直或小于90°的安装角度安装在传送带一侧。线扫光源2内包括多个发光单元，多个发光单元可沿线扫光源2长度方向(即传送带表面的垂直方向)呈一排或多排排列布置，呈多排排列时，每排中前后排列或上下排列的多个发光单元可以呈交错状排列，也可以采用相同排列顺序排列。发光单元按光轴所需角度倾斜安装，发光单元发出的光以预定倾斜角度倾斜。

线扫光源2内每个发光单元的主光轴朝向被检测区域5倾斜照射。本实施例中线扫光源2内发光单元由下向上以发光单元主光轴的倾斜角度由0°逐渐变化到80°设置，相邻的发光单元或相邻排发光单元之间的主光轴倾斜角度不同(即多个发光单元呈一排排列时，各个发光单元之间不平行设置，多个发光单元呈多排排列时，同一排的发光单元之间可平行也可不平行设置，不同排的发光单元之间不平行设置)。线扫光源2下部的一个或一排发光单元为主照明，形成的主照明面相对被测物体3所在平面竖直。在被检测区域5两侧安装2个线扫光源2时，2个线扫光源2倾斜照射被检测区域5，照射区域交叠，相交区域形成主照明区域，如图3所示，线扫光源2竖直安装在aa位置，主照明区域倾斜落在被检测区域5的cc位置。

本实施例中发光单元可采用LED颗粒，LED颗粒可采用各种波长(红、绿、蓝、白)光源，也可采用光纤光源照明。利用光纤导光形式，光纤光源可根据需要设置多根光纤。线扫光源2的每个照明颗粒的光轴均倾斜照射被检测区域5，且每个照明颗粒的光轴不平行(即倾斜角度不同)，倾斜角度由0°逐渐变化到80°，实现多角度倾斜照射被检测区域5，

为实现线扫光源2的倾斜照射，可采用多种方式实现。如发光单元可以旋转不同的预设倾斜角度后通过安装件安装在线扫光源2内，即改变了发光单元的安装角度，如图4所示，线扫光源2内发光单元的安装角度不同，主光轴以不同角度倾斜。如图5所示，通过在发光单元前端设置具有微结构的光学膜，主光轴经微结构后以不同角度倾斜照射被检测区域5，来实现发光单元主光轴倾斜的目的。如图6所示，线扫光源2采用光纤光源照明，光纤光源包括导光管6和光纤光源外壳7，多根导光管6以一排或多排排列的方式安装在光纤光源外壳7内，导光管6由下向上以不同预定倾斜角度安装，如由0°逐渐变化到80°，经导光管6可改变每根光纤出光的方向，即每根光纤的主光轴按预定的倾斜角度发光。

本实施例的被测物体3可以是透明、不透明、半透明物体，也可以是高反和漫射物体，如印刷品、玻璃、塑料、金属和带材等。

下面以对印刷品的采集检测说明该检测装置的检测效果，以带有无感划伤的印刷品为被测物体3，划伤方向基本平行于印刷品的运动方向。该检测装置安装在检测工位上，传输驱动装置驱动传送带匀速运送该印刷品在检测工位移动，线扫光源2在被检测区域5内与被测物体3运动方向平行和竖直的方向上都有照明的反射分量，浅划痕缺陷4改变反射光方向，线扫图像采集装置1接收反射光并感光，在采集图像上形成灰度变化，采集到的印刷品表面图像如图7所示，该图像中划伤缺陷明显可见，可以检测出该印刷品具有浅划痕缺陷4。而如果检测工位采用现有常规图像检测，采集到的印刷品图像如图8所示，无法看到划伤缺陷。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述检测装置包括线扫图像采集装置(1)和线扫光源(2)；所述线扫图像采集装置(1)设置在输送被测物体(3)的传送带上方，所述传送带带动所述被测物体(3)沿着某一固定方向由所述线扫图像采集装置(1)下方匀速移动通过；所述线扫图像采集装置(1)的光轴所在的平面与所述被测物体(3)移动平面相交区域为被检测区域(5)；在所述被检测区域(5)侧部所述线扫光源(2)竖直安装在所述传送带一侧；所述线扫光源(2)内包括多个发光单元，多个所述发光单元以不同的主光轴倾斜角度设置，多个所述发光单元以不同主光轴倾斜角度照射所述被检测区域(5)。

2.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述线扫光源(2)以垂直或小于90°的安装角度安装在所述传送带一侧。

3.根据权利要求1或2所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，多个所述发光单元在所述线扫光源(2)内由下向上以所述主光轴倾斜角度由0°逐渐变化到80°设置。

4.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，多个所述发光单元沿所述线扫光源(2)长度方向呈一排或多排排列布置，且相邻所述发光单元或相邻排所述发光单元之间的所述主光轴倾斜角度不同。

5.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述发光单元为LED颗粒或光纤光源。

6.根据权利要求5所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述光纤光源包括导光管(6)和光纤光源外壳(7)；多根所述导光管(6)以一排或多排排列的方式安装在所述光纤光源外壳(7)内；多根或多排所述导光管(6)由下向上以不同预定倾斜角度安装。

7.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述发光单元前端设置具有微结构的光学膜。

8.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，多个所述发光单元转动不同预设倾斜角度并分别通过安装件安装在所述线扫光源(2)内。

9.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，在所述被检测区域(5)两侧两个所述线扫光源(2)竖直安装在所述传送带相对两侧，两个所述线扫光源(2)倾斜照射所述被检测区域(5)，照射区域交叠。

10.根据权利要求1所述的基于竖直安装线扫光源运动方向浅划痕检测装置，其特征在于，所述线扫图像采集装置(1)为CCD/CMOS线阵相机或彩色/黑白线阵相机。