CN220872334U - 检测光源及检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测光源及检测装置，包括：组合光源，包括同轴光源及环形光源组；环形光源组与同轴光源的轴向一端固定相连，并包括至少两个在轴向上依次布设的第一环形光源；第二环形光源，在轴向上位于环形光源组远离同轴光源的一端，并能够沿轴向相对于组合光源移动；其中，各环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角各不相同。由于各个环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角不同，各个环形光源与同轴光源组合形成了差异化的光照角度，不但能够在保证整个检测光源小型化的基础上兼容更多的缺陷类型，还可以增加待测物的亮度以提升检测效率。

Description

检测光源及检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种检测光源及检测装置。

背景技术

材料的外观缺陷检测对于保证生产安全、产品质量和降低生产成本都有着非常重要的意义，因此，对其有着广泛的需求。

基于人工视觉的外观缺陷检测不可避免地存在视觉疲劳、漏检和误判等问题，检测准确度有限。而当前用于材料的外观缺陷检测的检测光源单一，不但不可兼容更多的缺陷类型，同时，光源照向待测物的光照亮度较弱，影响检测效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的检测光源不可兼容更多的缺陷类型且照向待测物的光照亮度较弱导致检测效率低的问题，提供一种能够兼容更多缺陷类型且提高照向待测物的光照亮度以提高检测效率的检测光源及检测装置。

一种检测光源，包括：

组合光源，包括同轴光源及环形光源组；所述环形光源组与所述同轴光源的轴向一端固定相连，并包括至少两个在所述轴向上依次布设的第一环形光源；

第二环形光源，在所述轴向上位于所述环形光源组远离所述同轴光源的一端，并能够沿所述轴向相对于所述组合光源移动；

其中，各环形光源的出光方向与所述轴向所形成的夹角各不相同。

在其中一个实施例中，所述同轴光源、全部所述第一环形光源及所述第二环形光源同轴设置。

在其中一个实施例中，所述第二环形光源与每个所述第一环形光源分别包括多个发光区域，每个所述发光区域能够独立受控。

在其中一个实施例中，所述第二环形光源与每个所述第一环形光源所包括的所述发光区域的数量相等，且在所述轴向上一一相对。

在其中一个实施例中，所述第二环形光源与每个所述第一环形光源分别包括四个所述发光区域。

在其中一个实施例中，在所述同轴光源指向所述第二环形光源的方向上，各所述环形光源所对应的夹角逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述环形光源组包括沿所述轴向依次设置的两个所述第一环形光源；靠近所述同轴光源的所述第一环形光源所对应的夹角为15°-25°，远离所述同轴光源的所述第一环形光源所对应的夹角为20°-30°，所述第二环形光源所对应的夹角为75°-85°。

在其中一个实施例中，在所述同轴光源指向所述第二环形光源的方向上，所述第一环形光源的外径及内径均逐渐增大，与所述同轴光源直接相连的所述第一环形光源的内径大于所述同轴光源在径向上的最大内部尺寸；

所述第二环形光源的外径大于或等于在所述轴向上距离其最近的所述第一环形光源的外径，所述第二环形光源的内径大于在所述轴向上距离其最近的所述第一环形光源的内径。

一种检测装置，包括检测模块及上述所述的检测光源，所述检测光源为所述检测模块的检测提供照射光。

在其中一个实施例中，所述检测模块在所述轴向上位于所述组合光源远离所述第二环形光源的一端，且所述检测模块、所述同轴光源、全部所述第一环形光源及所述第二环形光源同轴设置。

上述检测光源及检测装置，由于各个环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角不同，各个环形光源与同轴光源组合形成了差异化的光照角度，这样不但能够在保证整个检测光源小型化的基础上兼容更多的缺陷类型，还可以增加待测物的亮度以提升检测效率。同时，第二环形光源能够在轴向上相对于组合光源移动，从而便于调节第二环形光源与组合光源在轴向上的距离，并配合待测物的旋转，实现对待测物的低方位照射，对于诸如划伤、擦伤、磕伤等形态类缺陷类型有较好的呈现效果。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的检测装置的正视图；

图2为本申请一实施例提供的检测光源的轴测图；

图3为图2中所示的检测光源的第二环形光源的轴测图；

图4为图2中所示的检测光源的部分结构的剖视图；

图5为图4中所示结构的仰视图。

附图标记说明：

1000、检测装置；100、检测光源；10、组合光源；11、同轴光源；111、壳体；1111、视窗口；1112、出光口；112、半透镜片；113、阵列光源；114、扩散板；12、环形光源组；121、第一环形光源；13、第一出光端；20、第二环形光源；21、第二出光端；200、检测模块；2000、待测物；α、夹角；Φ1、外径；Φ2、内径；A、发光区域。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，本申请一实施例提供一种检测装置1000，用于对待测物2000的外观缺陷进行检测，以获知缺陷类型，从而保证生产安全、产品质量及降低生成成本。具体地，待测物2000为金属材质。当然，另一些实施例中，对于待测物2000的材质不作限定。

检测装置1000包括检测模块200及检测光源100，检测模块200用于检测外观缺陷，检测光源100能够在检测模块200检测外观缺陷时为其提供照射光，以保证检测模块200的检测效果。检测模块200可以为照相机。

参阅图1及图2，检测光源100包括组合光源10，组合光源10包括同轴光源11及环形光源组12，环形光源组12与同轴光源11的轴向一端固定连接，且环形光源组12包括至少两个在轴向上依次布设的第一环形光源121。其中，轴向为图1中Z方向。检测光源100还包括第二环形光源20，第二环形光源20在轴向上位于环形光源组12远离同轴光源11的一端。组合光源10面向第二环形光源20的一端形成第一出光端13，第二环形光源20背向组合光源10的一端形成第二出光端21。

在此需要说明的是，同轴光源11是能够产生同轴光的光源，同轴光为和检测模块200或照相机处于同一条线上的光，可以为检测模块200或照相机提供同轴落射式照明，能避免检测模块200的反光。具体地，同轴光源11包括壳体111、阵列光源113、扩散板114及半透镜片112。壳体111具有相对设置的视窗口1111和出光口1112，检测模块200设于壳体具有视窗口1111的一端，环形光源组12设于壳体111具有出光口1112的一端。阵列光源113设于壳体111内，半透镜片112设于壳体111内并与视窗口1111相对，且半透镜片112与阵列光源113发出的光线呈45°角。扩散板114设于阵列光源113与半透镜片112之间，阵列光源113发出的光通过扩散板114发散打到半透镜片112上，半透镜片112将光反射到待测物2000上，再由待测物2000反射到检测模块200中。环形光源是能够产生环形光的光源，环形光呈环形照向待测物2000。其中，环形光源的结构可以参照图3。

在此还需要说明的是，由于组合光源10面向第二环形光源20的一端形成第一出光端13，也即为，第一出光端13形成于在轴向上距离第二环形光源20最近的第一环形光源121上。如此，当组合光源10照射待测物2000时，同轴光源11及其他第一环形光源121射出的光均经上述第一出光端13射出。

进一步，第二环形光源20能够在轴向上相对于组合光源10移动，且各个环形光源(包括第一环形光源121及第二环形光源20)的出光方向(照向待测物2000的照射方向)与轴向所形成的夹角α彼此各不相同(参阅图4)。

在此需要说明的是，各个环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角α各不相同的意思是：各个环形光源所发出的光的发射方向与轴向所形成的夹角α各不相同。例如，当各个光源沿竖直方向依次设置时，也即为同轴光源11的轴向与竖直方向平行时，各个环形光环的出光方向相对于竖直方向的倾斜角度不同。

当对待测物2000的外观缺陷进行检测时，检测模块200在同轴光源11的轴向上设于组合光源10远离第二环形光源20的一端。组合光源10与第二环形光源20分别通过第一出光端13与第二出光端21出光照向待测物2000，待测物2000反射的光最终通过同轴光源11的视窗口1111进入检测模块200中，检测模块200能够在检测光源100提供的照射光的照射下对待测物2000进行检测。由于各个环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角α不同，各个环形光源与同轴光源11组合形成了差异化的光照角度，这样不但能够在保证整个检测光源100小型化的基础上兼容更多的缺陷类型，还可以增加待测物2000的亮度以提升检测效率。同时，第二环形光源20能够在轴向上相对于组合光源10移动，从而便于调节第二环形光源20与组合光源10在轴向上的距离，并配合待测物2000的旋转，实现对待测物2000的低方位照射，对于诸如划伤、擦伤、磕伤等形态类缺陷类型有较好的呈现效果。

一些实施例中，检测模块200、同轴光源11、全部第一环形光源121及第二环形光源20同轴设置，进而使得各光源发出的光能够相对集中地照向待测物2000，以进一步提高待测物2000的亮度以提升检测效率。具体地，第一出光端13射出的光经第二出光端21照向待测物2000，如此，使得组合光源10发出的光穿过第二环形光源20后照向待测物2000，以避免第二环形光源20的外部轮廓在待测物2000上产生阴影而影响检测效果。

一些实施例中，在同轴光源11指向第二环形光源20的方向上，各环形光源所对应的夹角α逐渐增大。即为，在同轴光源11指向第二环形光源20的方向上，各环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角α逐渐增大。如此，能够避免各环形光源发出的光产生相互干扰。

环形光源组12包括沿轴向依次设置的两个第一环形光源121。两个第一环形光源121中，靠近同轴光源11的第一环形光源121所对应的夹角α为15°-25°，远离同轴光源11的第一环形光源121所对应的夹角α为20°-30°，第二环形光源20所对应的夹角α为75°-85°。具体地，两个第一环形光源121中，靠近同轴光源11的第一环形光源121所对应的夹角α为20°，远离同轴光源11的第一环形光源121所对应的夹角α为25°，第二环形光源20所对应的夹角α为80°，以使得各个光源配合达到较好的照射效果，进而能够兼容更多的缺陷类型。当然，另一些实施例中，对于各环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角α不作具体限定。

一些实施例中，在同轴光源11指向第二环形光源20的方向上，第一环形光源121的外径Φ1及内径Φ2均逐渐增大，与同轴光源11直接相连的第一环形光源121的内径Φ2大于同轴光源11在径向上的最大内部尺寸。同时，第二环形光源20的外径Φ1大于或等于在轴向上距离其最近的第一环形光源121的外径Φ1，第二环形光源20的内径Φ2大于在轴向上距离其最近的第一环形光源121的内径Φ2。这样设置，在同轴光源11指向第二环形光源20的方向上，位于上游的光源发出的光穿过下游的光源后照向待测物2000，避免下游光源对上游光源所发出的光产生阻挡。

进一步，环形光源组12包括两个第一环形光源121。两个第一环形光源121中，靠近同轴光源11的第一环形光源121的外径Φ1为100mm，内径Φ2为55mm，远离同轴光源11的第一环形光源121的外径Φ1为150mm，内径Φ2为100mm。同轴光源11远离环形光源组12的一端的内部尺寸为33mm*33mm，靠近环形光源组12的一端的内部尺寸为39mm*39mm。检测光源100还包括安装架30，组合光源10安装于安装架30内，安装架30的外径为158mm。第二环形光源20的外径Φ1为150mm，内径Φ2为130mm。可以理解的是，另一些实施中，对于同轴光源11、第一环形光源121及第二环形光源20的尺寸不作具体限制。

一些实施例中，第二环形光源20及每个第一环形光源121分别包括多个发光区域A，每个发光区域A能够独立受控。如此，光源控制器通过控制各个发光区域A的发光与否，从而获得不同的亮度组合，以提高不同缺陷类型在待测物2000中的对比度，更容易对缺陷类型进行判断。

可选地，第二环形光源20与每个第一环形光源121所包括的发光区域A的数量相等且在轴向上一一相对。如此，在便于对各个环形光源的发光区域A进行控制的基础上，以获得不同的亮度组合。

一个具体实施方式中，参阅图5，第二环形光源20与每个第一环形光源121分别包括四个发光区域A，光源控制器能够对各个环形光源的四个发光区域A进行独立控制。可以想到的是，另一些实施例中，对于第二环形光源20与每个第一环形光源121所包括的发光区域A的数量亦不作限定。

本申请另一实施例还提供一种上述检测装置1000所包括的检测光源100。

本申请实施例提供的检测光源100及检测装置1000，具有如下有益效果：

1、各个环形光源的出光方向与轴向所形成的夹角α不同，因此各个环形光源与同轴光源11组合形成了差异化的光照角度，这样不但能够在保证整个检测光源100小型化的基础上兼容更多的缺陷类型，还可以增加待测物2000的亮度以提升检测效率。

2、第二环形光源20能够在轴向上相对于组合光源10移动，从而便于调节第二环形光源20与组合光源10在轴向上的距离，并配合待测物2000的旋转，实现对待测物2000的低方位照射，对于诸如划伤、擦伤、磕伤等形态类缺陷类型有较好的呈现效果。

3、各个环形光源均包括多个发光区域A，如此，光源控制器通过控制各个发光区域A的发光与否，从而获得不同的亮度组合，以提高不同缺陷类型在待测物2000中的对比度，更容易对缺陷类型进行判断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种检测光源，其特征在于，包括：

组合光源(10)，包括同轴光源(11)及环形光源组(12)；所述环形光源组(12)与所述同轴光源(11)的轴向一端固定相连，并包括至少两个在所述轴向上依次布设的第一环形光源(121)；

第二环形光源(20)，在所述轴向上位于所述环形光源组(12)远离所述同轴光源(11)的一端，并能够沿所述轴向相对于所述组合光源(10)移动；

其中，各环形光源的出光方向与所述轴向所形成的夹角(α)各不相同。

2.根据权利要求1所述的检测光源，其特征在于，所述同轴光源(11)、全部所述第一环形光源(121)及所述第二环形光源(20)同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的检测光源，其特征在于，所述第二环形光源(20)与每个所述第一环形光源(121)分别包括多个发光区域(A)，每个所述发光区域(A)能够独立受控。

4.根据权利要求3所述的检测光源，其特征在于，所述第二环形光源(20)与每个所述第一环形光源(121)所包括的所述发光区域(A)的数量相等，且在所述轴向上一一相对。

5.根据权利要求4所述的检测光源，其特征在于，所述第二环形光源(20)与每个所述第一环形光源(121)分别包括四个所述发光区域(A)。

6.根据权利要求1或2所述的检测光源，其特征在于，在所述同轴光源(11)指向所述第二环形光源(20)的方向上，各所述环形光源所对应的夹角(α)逐渐增大。

7.根据权利要求6所述的检测光源，其特征在于，所述环形光源组(12)包括沿所述轴向依次设置的两个所述第一环形光源(121)；靠近所述同轴光源(11)的所述第一环形光源(121)所对应的夹角(α)为15°-25°，远离所述同轴光源(11)的所述第一环形光源(121)所对应的夹角(α)为20°-30°，所述第二环形光源(20)所对应的夹角(α)为75°-85°。

8.根据权利要求1所述的检测光源，其特征在于，在所述同轴光源(11)指向所述第二环形光源(20)的方向上，所述第一环形光源(121)的外径(Φ1)及内径(Φ2)均逐渐增大，与所述同轴光源(11)直接相连的所述第一环形光源(121)的内径(Φ2)大于所述同轴光源(11)在径向上的最大内部尺寸；

所述第二环形光源(20)的外径(Φ1)大于或等于在所述轴向上距离其最近的所述第一环形光源(121)的外径(Φ1)，所述第二环形光源(20)的内径(Φ2)大于在所述轴向上距离其最近的所述第一环形光源(121)的内径(Φ2)。

9.一种检测装置(1000)，其特征在于，包括检测模块(200)及如权利要求1-8任一项所述的检测光源，所述检测光源为所述检测模块(200)的检测提供照射光。

10.根据权利要求9所述的检测装置(1000)，其特征在于，所述检测模块(200)在所述轴向上位于所述组合光源(10)远离所述第二环形光源(20)的一端，且所述检测模块(200)、所述同轴光源(11)、全部所述第一环形光源(121)及所述第二环形光源(20)同轴设置。