CN220707105U - 一种穹顶光源结构及检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种穹顶光源结构，包括：穹顶壳体；固定基座，设置于穹顶壳体底端，穹顶壳体与固定基座共同围成漫射空间；固定基座开设有安装孔；漫射结构，设置于穹顶壳体内壁；光源，位于穹顶壳体内，并设置于固定基座；透镜组，设置于安装孔；其中，光源发出的光经过漫射结构反射至透镜组，透镜组对漫射结构反射的光进行聚焦，并照射至待检测物体的端面上。本公开中，穹顶光源结构利用穹顶壳体、漫射结构和透镜组之间的配合，实现对光源的聚焦并照射至烟支滤棒的端面，并降低了设备的复杂性和维护成本，且光束穿过烟支滤棒端面中心点交叉照射至烟支滤棒周测的激光孔，使光源的光效有效提高、并降低能耗。

Description

一种穹顶光源结构及检测设备

技术领域

本实用新型涉及烟支滤棒检测设备领域，尤其涉及一种穹顶光源结构及检测设备。

背景技术

现有的烟支滤棒激光打孔检测技术中，存在一些问题。首先，现有检测设备光源的光线散射比较严重，导致孔的检测精度低，另外检测过程还受到环境光线的影响较大，容易产生误判。进一步，传统的检测方法中，需要使用多个光学元件和反射镜来对滤棒进行检测，这增加了设备的复杂性和维护成本。进一步，传统的检测方法还存在光效低、能耗大等问题。

因此，如何解决上述技术问题成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种穹顶光源结构及检测设备，能够解决上述技术问题之一。

为解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供了一种穹顶光源结构，包括：穹顶壳体；

固定基座，设置于所述穹顶壳体底端，所述穹顶壳体与所述固定基座共同围成漫射空间；所述固定基座开设有安装孔；

漫射结构，设置于所述穹顶壳体内壁；

光源，位于所述穹顶壳体内，并设置于所述固定基座；

透镜组，设置于所述安装孔；

其中，所述光源发出的光经过所述漫射结构反射至所述透镜组，所述透镜组对漫射结构反射的光进行聚焦，并照射至待检测物体的端面上。

可选的，所述透镜组包括凸透镜。

可选的，所述穹顶壳体呈半球形；所述漫射结构固定于所述穹顶壳体的内壁，且所述漫射结构的形状与所述穹顶壳体的形状相适配。

可选的，所述光源为多个，多个所述光源绕所述透镜组阵列布置。

可选的，所述固定基座包括散热座和电路板，所述散热座设置于所述穹顶壳体底端，其中，所述散热座上开设有所述安装孔；

所述电路板位于所述穹顶壳体内，并与所述散热座连接，其中，所述光源与所述电路板电连接。

可选的，所述散热座呈环形，所述散热座的外周边缘与所述穹顶壳体内壁相抵接并固定；其中，呈环形的所述散热座围成所述安装孔。

可选的，所述电路板呈环形；多个所述光源呈环形阵列布置于所述电路板上。

可选的，还包括：

转接件，设置于所述穹顶壳体，所述转接件与所述电路板电连接。

本实用新型第二方面提供了一种检测设备，包括：

传送单元，用于传送待检测物体；

上述任一所述的穹顶光源结构，用于对待测物体进行打光；

摄像单元，用于对待测物体的打光处孔洞进行图像采集。

可选的，还包括：

光源控制器，与所述穹顶光源结构电连接，所述光源控制器至少用于控制光源的亮度、颜色和/或闪烁频率。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：

本公开中，穹顶光源结构利用穹顶壳体、漫射结构和透镜组之间的配合，实现对光源的聚焦并照射至烟支滤棒的端面，并降低了设备的复杂性和维护成本；另外，经过透镜组聚焦的光照射至烟支滤棒端面的中心，且光束穿过烟支滤棒端面中心点交叉照射至烟支滤棒周测的激光孔，使光源的光效有效提高、并降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例中穹顶光源结构的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中检测设备的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中检测设备的部分结构示意图；其中，示意出对烟支滤棒的检测过程。

附图标记：

1、检测设备；10、穹顶光源结构；20、摄像单元；30、传送单元；11、穹顶壳体；12、固定基座；13、漫射结构；14、光源；15、透镜组；16、转接件；121、散热座；122、电路板。

具体实施方式

在烟支滤棒加工过程中，激光打孔是一种常见的加工方式，激光打孔可以在烟支滤棒上形成小孔，以提高滤棒的通气性和吸阻的均匀性。为了确保烟支滤棒的质量和性能，需要对激光打孔进行精确检测。视觉检测是一种先进的技术，可以取代传统的人工检测，提高产品质量的稳定性和准确性。对于烟支滤棒的激光打孔检测，由于其特殊的结构和圆弧面特点，需要选择合适的视觉采图系统和照明光源。照明光源用于向烟支滤棒进行打光。

现有的视觉检测的打光技术包括从烟支滤棒端面打光，以显示孔的形状，但是，在现有的烟支滤棒激光打孔检测技术中，照明光源需要使用多个光学元件和反射镜来对滤棒进行检测，这增加了设备的复杂性和维护成本，此外，传统的照明光源还存在光源光效低、能耗大等问题。

为解决上述问题，如图1所示，本实用新型一实施例提供了一种穹顶光源结构10，包括穹顶壳体11、固定基座12、漫射结构13、光源14和透镜组15。固定基座12设置于穹顶壳体11底端，穹顶壳体11与固定基座12共同围成漫射空间；固定基座12开设有安装孔；漫射结构13设置于穹顶壳体11内壁；光源14位于穹顶壳体11内，并设置于固定基座12；透镜组15设置于安装孔；

其中，光源14发出的光经过漫射结构13反射至透镜组15，透镜组15对漫射结构13反射的光进行聚焦，并照射至待检测物体的端面上。具体的，经过透镜组15聚焦的光照射至烟支滤棒端面的中心，且光束穿过烟支滤棒端面中心点交叉照射至烟支滤棒周测的激光孔。

本公开中，穹顶光源结构10利用穹顶壳体11、漫射结构13和透镜组15之间的配合，实现对光源14的聚焦并照射至烟支滤棒的端面，并降低了设备的复杂性和维护成本；另外，经过透镜组15聚焦的光照射至烟支滤棒端面的中心，且光束穿过烟支滤棒端面中心点交叉照射至烟支滤棒周测的激光孔，使光源14的光效有效提高、并降低能耗。

进一步，穹顶壳体11还用于散热和保护光源14，以及满足光源14的安装。

一些实施例中，光源14包括LED灯珠，LED灯珠采用高亮度、高效率的LED灯珠，保证足够的光线强度；其中，LED灯珠向穹顶壳体11内壁发光。

进一步，光源14还可以包括其他类型的光源14，例如疝灯、激光器或LED阵列，来提供相同的光照效果；其中，这些替代方案的光源14也可以与相应的反射镜和透镜组15合使用，以将光线聚焦到烟支滤棒的端面中心(参考图3)。

一些实施例中，透镜组15包括凸透镜，凸透镜设置于安装孔。凸透镜用于将LED灯珠发出的光线聚焦在被检测烟支滤棒的端面中心。

一些实施例中，穹顶壳体11呈半球形；漫射结构13固定于穹顶壳体11的内壁，且漫射结构13的形状与穹顶壳体11的形状相适配。采用穹顶反射面(漫射结构13)和凸透镜可以减少光线散射，提高检测精度。

进一步，漫射结构13采用高反射率的金属材料制成，其形成于穹顶壳体11的内壁，漫射结构13用于将LED灯珠的光线平行的反射凸透镜。漫射结构13形状为穹顶形，并与穹顶壳体11的形状适配；其中，在穹顶壳体11的表面涂有特殊漫射涂层(漫射结构13)，漫射结构13将LED灯珠发出的光线平行的反射凸透镜。

一些实施例中，漫射结构13包括穹顶反射镜。

一些实施例中，可以采用具有更高反射率和更好光学性能的材料来制造穹顶反射镜和凸透镜。具体的，可以使用光学镀膜材料或高折射率玻璃材料分别制作漫射结构13和凸透镜，以提高光源14的光效和聚焦性能。

一些实施例中，光源14为多个，多个光源14绕透镜组15阵列布置。具体的，多个光源14呈环形阵列绕透镜组15布置于固定基座12。

一些实施例中，固定基座12包括散热座121和电路板122，散热座121设置于穹顶壳体11底端，其中，散热座121上开设有安装孔；电路板122位于穹顶壳体11内，并与散热座121连接，其中，光源14与电路板122电连接。散热座121用于对电路板122进行散热，以保证光源14结构的工作可靠性。

进一步，散热座121呈环形，散热座121的外周边缘与穹顶壳体11内壁相抵接并固定；其中，呈环形的散热座121围成安装孔，安装孔用于安装透镜组15。

进一步，电路板122呈环形；多个光源14呈环形阵列布置于电路板122上。电路板122采用耐高温、高强度的环形电路板122，其用于安装LED灯珠。

一些实施例中，穹顶光源结构10还包括转接件16。转接件16设置于穹顶壳体11，转接件16与电路板122电连接。

本公开的穹顶光源结构10的工作原理如下：

具体参考图3，利用转接件16对电路板122提供电源，电源接通后，LED灯珠开始发光，光线照射到穹顶壳体11内壁的漫射结构13上，经过漫射结构13的反射，光线被平行的反射至凸透镜并聚焦到被检测烟支滤棒的端面中心。此时，烟支滤棒端面的激光孔区域被均匀照亮，视觉采图系统的相机可以清晰地捕捉到激光打孔的图像信息。

本公开中，通过采用穹顶壳体11设计，可以对光源14的光线进行聚光，以提高光效；另外，漫射结构13的高效光学材料的使用，可以实现高效的光能利用和降低能耗。进一步，本公开光源14结构的结构简单、维护方便，降低了设备的复杂性和维护成本。

综上所述，该穹顶光源结构10适用于烟支滤棒激光打孔检测的端面打光，具有高检测精度、高效能利用、低设备复杂性等优点，能够有效地解决现有技术中的不足，提高生产效率和产品质量。

一些实施例中，使用热管、散热片和/或液体冷却系统来对穹顶光源结构10进行散热，以使散热更加高效；进一步，使用智能控制系统来根据检测需求自动调节光源14的参数，以控制方光源14的亮度和闪烁频率。

参考图2-3，本实用新型第二方面提供了一种检测设备1，包括：

传送单元30，用于传送待检测物体；

上述任一的穹顶光源结构10，用于对待测物体进行打光；

摄像单元20，用于对待测物体的打光处孔洞进行图像采集。

传送单元30包括烟支传递毂轮，其用于传送烟支。

具体的，检测设备1用于对烟支的激光打孔进行检测。

一些实施例中，检测设备1还包括光源控制器。光源控制器与穹顶光源结构10电连接，光源控制器至少用于控制光源14的亮度、颜色和/或闪烁频率。

本申请提供的技术方案带来的有益效果主要体现在以下几个方面：

1、提高检测精度：采用穹顶光源结构10的烟支滤棒激光打孔检测设备1能够实现光斑的端面打光，使得光斑更加集中、均匀，从而提高了检测精度；

2、降低设备复杂性：相比传统的侧向打光方式，穹顶光源结构10无需复杂的镜头设计和调整，降低了设备的复杂性和维护成本；

3、提高光效和降低能耗：通过漫射结构13和透镜组15的优化设计和高效率LED灯珠的使用，穹顶光源结构10能够实现高效的光能利用，同时降低能耗，符合节能环保的理念。

4、适用性强：该穹顶光源结构10适用于各种类型的烟支滤棒的检测，具有较广泛的适用性。

综上所述，本公开提供的穹顶光源结构10技术方案能够提高烟支滤棒激光打孔检测的精度和效率，降低设备复杂性和能耗，具有较高的实用性。

综上，本公开的通过特定的光学结构(漫射结构13与透镜组15的配合)将光源14发出的光线聚焦到烟支滤棒的端面中心，从而实现高效和准确的激光打孔检测。与现有技术相比，本公开采用了穹顶反射镜(漫射结构13)和凸透镜，以实现更高的光线聚焦效果和更好的光学性能。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种穹顶光源结构，其特征在于，包括：

穹顶壳体(11)；

固定基座(12)，设置于所述穹顶壳体(11)底端，所述穹顶壳体(11)与所述固定基座(12)共同围成漫射空间；所述固定基座(12)开设有安装孔；

漫射结构(13)，设置于所述穹顶壳体(11)内壁；

光源(14)，位于所述穹顶壳体(11)内，并设置于所述固定基座(12)；

透镜组(15)，设置于所述安装孔；

其中，所述光源(14)发出的光经过所述漫射结构(13)反射至所述透镜组(15)，所述透镜组(15)对漫射结构(13)反射的光进行聚焦，并照射至待检测物体的端面上。

2.根据权利要求1所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述透镜组(15)包括凸透镜。

3.根据权利要求1所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述穹顶壳体(11)呈半球形；所述漫射结构(13)固定于所述穹顶壳体(11)的内壁，且所述漫射结构(13)的形状与所述穹顶壳体(11)的形状相适配。

4.根据权利要求1所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述光源(14)为多个，多个所述光源(14)绕所述透镜组(15)阵列布置。

5.根据权利要求1所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述固定基座(12)包括散热座(121)和电路板(122)，所述散热座(121)设置于所述穹顶壳体(11)底端，其中，所述散热座(121)上开设有所述安装孔；

所述电路板(122)位于所述穹顶壳体(11)内，并与所述散热座(121)连接，其中，所述光源(14)与所述电路板(122)电连接。

6.根据权利要求5所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述散热座(121)呈环形，所述散热座(121)的外周边缘与所述穹顶壳体(11)内壁相抵接并固定；其中，呈环形的所述散热座(121)围成所述安装孔。

7.根据权利要求5所述的穹顶光源结构，其特征在于，

所述电路板(122)呈环形；多个所述光源(14)呈环形阵列布置于所述电路板(122)上。

8.根据权利要求5所述的穹顶光源结构，其特征在于，还包括：

转接件(16)，设置于所述穹顶壳体(11)，所述转接件(16)与所述电路板(122)电连接。

9.一种检测设备，其特征在于，包括：

传送单元(30)，用于传送待检测物体；

如权利要求1-8任一所述的穹顶光源结构(10)，用于对待测物体进行打光；

摄像单元(20)，用于对待测物体的打光处孔洞进行图像采集。

10.根据权利要求9所述的检测设备(1)，其特征在于，还包括：

光源控制器，与所述穹顶光源结构电连接，所述光源控制器至少用于控制光源(14)的亮度、颜色和/或闪烁频率。