多光源檢測裝置的製作方法

2023-06-07 11:09:36 1

專利名稱：多光源檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種多光源檢測裝置，特別涉及一種具有三類主動光源、用於獲取待測物體數字圖像的顯微設備，屬於檢測裝置的改造技術。
背景技術：
在生產過程中，很多時候都需要對產品的外觀是否有裂紋等缺陷進行檢測。傳統的檢測方式是檢測人員使用放大鏡、顯微鏡等光學系統採用人工操作的方式對待測物進行檢測，這種檢測方式效率極低，工人勞動強度大、出錯率高。隨著傳感技術的進步，現在已經出現了採用圖像處理技術來對產品外觀進行檢測的數字顯微鏡設備。這類設備的工作原理如下:待測物體放置於特定的位置，然後用圖像傳感器對其拍照，獲得待測物體的數字圖像，再通過計算機對圖像信息進行處理，從而得到待測物體的外觀情況數據，從而判斷待測物體是否存在缺陷。這種檢測方式的檢測效率比人工的檢測效率檢測提高了，但由於目前數字顯微鏡設備多採用被動光源或單一類型的主動光源，使得所獲取的數字圖像的清晰度有限，難以判斷細小的裂紋缺陷，降低了檢測結果的準確性。
發明內容本實用新型所解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種經濟實用、準確可靠的用於檢測待測物外觀缺陷的多光源檢測裝置。本實用新型多光源檢測裝置可快速地檢測待測物體外觀缺陷情況，並能保持較高的檢測準確性。本實用新型所採取的技術方案是:本實用新型的多光源檢測裝置，包括有拍攝裝置、用於照射待測物體的上表面中心區域的同軸光源模塊、用於照射待測物體的上表面周邊區域的環光源模塊、用於照射待測物體的側面的側光源模塊，環光源模塊裝設在待測物體的一側，且側光源模塊安裝在環光源模塊的一側，同軸光源模塊安裝在環光源模塊的另一側，拍攝裝置安裝在同軸光源模塊的同一側，且環光源模塊的中部設有能使同軸光源模塊所發出的光束通過及使拍攝裝置能拍攝到待測物體的通孔，拍攝裝置的信號輸出端與圖像處理裝置的信號輸入端電連接。本實用新型採用同軸光源模塊、環光源模塊和側光源模塊三個種類的主動光源對待測物體進行照明。通過側光源模塊對待測物體對側面的照明，提高圖像傳感器模塊對待測物體輪廓的分辨能力，提高了圖像傳感器模塊對待測物體的識別能力，有效減少了錯誤地對非對待測物體區域進行檢測的情況發生。通過同軸光源模塊與環光源模塊的配合，為待測物體的上表面提供了全區域的均勻光照，提高了圖像傳感器模塊獲取待測物體圖像的質量，使得對裂紋等外國缺陷的判斷精度達到ΙΟμπι的等級。

圖1是具有本實用新型多光源檢測裝置的透視圖；[0008]圖2是具有本實用新型多光源檢測裝置的正面剖視圖；圖3是具有本實用新型多光源檢測裝置的同軸光源模塊側面剖視圖。
具體實施方式
實施例:圖1、圖2和圖3示出了本實用新型多光源檢測裝置的一種實施方式。如圖1、圖2和圖3所示，為了更好地表達本實用新型多光源檢測裝置的結構，圖中省略了部分非重要的安裝機架。本實用新型的多光源檢測裝置，包括有拍攝裝置1、用於照射待測物體8的上表面中心區域的同軸光源模塊2、用於照射待測物體8的上表面周邊區域的環光源模塊3、用於照射待測物體8的側面的側光源模塊4，環光源模塊3裝設在待測物體8的一側，且側光源模塊4安裝在環光源模塊3的一側，同軸光源模塊2安裝在環光源模塊3的另一側，拍攝裝置I安裝在同軸光源模塊2的同一側，且環光源模塊3的中部設有能使同軸光源模塊2所發出的光束通過及使拍攝裝置I能拍攝到待測物體8的通孔7，拍攝裝置I的信號輸出端與圖像處理裝置的信號輸入端電連接。為了確保拍攝裝置I的拍攝效果，所述拍攝裝置I所設攝像頭的幾何中心與同軸光源模塊2發出的光束的光軸中心重合。所述同軸光源模塊2發出的光束的光軸中心與待測物體8的幾何中心重合。本實施例中，所述環光源模塊3設有若干呈環狀分布的、能照亮待測物體8的上表面周邊區域的環光源發光體31，且若干環光源發光體31所在同心圓的幾何中心與待測物體8的幾何中心重合。為了準確定位拍攝裝置I的拍攝位置，所述環光源模塊3上還裝設有用於標定拍攝裝置I拍攝待測物體8的拍攝區域的雷射標定模塊6。雷射標定模塊向待測物體8發射雷射，拍攝裝置I就拍攝雷射照射的位置，雷射的發射方向可以根據使用需要調節，以便於拍攝裝置I拍攝待測物體8的具體指定區域。本實施例中，所述圖像處理裝置為計算機；所述拍攝裝置I為圖像傳感器模塊。本實施例中，所述側光源模塊4通過側光源模塊支架42安裝在環光源模塊3的一側；所述雷射標定模塊6通過雷射標定模塊支架61安裝在環光源模塊3的一側。本實施例中，所述側光源模塊4所設的若干側光源發光體41設置在側光源模塊4的內側；所述若干環光源發光體31設置在環光源模塊3能照射待測物體8的上表面周邊區域的一側面。本實施例中，所述同軸光源模塊2包括有光學鏡片21、同軸發光體22、光學透鏡23、鎖緊環24及安裝座25，其中光學鏡片21及光學透鏡23裝設在安裝座25上，光學透鏡23通過鎖緊環24固定在安裝座25上，安裝座25與環光源模塊3上的通孔7配合安裝，安裝座25的內側表面設置有若干個同軸發光體22，同軸發光體22發出的光能射向光學鏡片21。所述光學鏡片21為半反半透鏡片；所述側光源發光體41、環光源發光體31、同軸發光體22均為LED。同軸發光體22發出的光射向光學鏡片21,由於光學鏡片21是一塊半反半透鏡片，光學鏡片21將同軸發光體22發出的一部分光反射,再透過光學透鏡23後射向待測物體8，為待測物體8上表面中心區域提供照明。待測物體8上表面的圖像通過光學透鏡23調節後到達光學鏡片21，由於光學鏡片21是半反半透鏡片，同軸發光體22發出的另一部分光將透過光學鏡片21到達拍攝裝置1，從而使得拍攝裝置I獲得清晰的待測物體8的上表面的圖像。本實用新型的工作原理如下:待測物體8放置在本實用新型主動光源數字顯微鏡的拍照區域，同軸光源模塊2、環光源模塊3和側光源模塊4三種主動光源開啟，為待測物體8提供照明，其中:側光源模塊4的主要作用是照亮待測物體8的側面，提高拍攝裝置I對待測物體8輪廓的分辨能力；環光源模塊3的主要作用是照亮待測物體8的上表面周邊區域，同軸光源模塊2的主要作用是照亮待測物體8的上表面中心區域，同軸光源模塊2與環光源模塊3為待測物體8的上表面提供了全區域的均勻光照。當同軸光源模塊2、環光源模塊3和側光源模塊4對待測物體8的照明亮度合適後，計算機控制拍攝裝置I對待測物體8進行拍照，控制拍攝裝置I將所獲得的數字圖像輸送至計算機，由計算機對圖像進行分析，獲得待測物體8的表面缺陷情況。雷射標定模塊6向待測物體8發射雷射，雷射的發射方向是可以調節的，用於標定、指示圖像傳感器模塊I對待測物體8進行拍攝的區域。上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施例，在本領域的普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以對其作出的種種變化。
權利要求1.一種多光源檢測裝置，其特徵在於包括有拍攝裝置(I)、用於照射待測物體(8)的上表面中心區域的同軸光源模塊(2)、用於照射待測物體(8)的上表面周邊區域的環光源模塊(3)、用於照射待測物體(8)的側面的側光源模塊(4)，環光源模塊(3)裝設在待測物體(8)的一側，且側光源模塊(4)安裝在環光源模塊(3)的一側，同軸光源模塊(2)安裝在環光源模塊(3 )的另一側，拍攝裝置(I)安裝在同軸光源模塊(2 )的同一側，且環光源模塊(3 )的中部設有能使同軸光源模塊(2)所發出的光束通過及使拍攝裝置(I)能拍攝到待測物體(8)的通孔(7)，拍攝裝置(I)的信號輸出端與圖像處理裝置的信號輸入端電連接。
2.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述拍攝裝置(I)所設攝像頭的幾何中心與同軸光源模塊(2 )發出的光束的光軸中心重合。
3.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述同軸光源模塊(2)發出的光束的光軸中心與待測物體(8 )的幾何中心重合。
4.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述環光源模塊(3)設有若干呈環狀分布的、能照亮待測物體(8)的上表面周邊區域的環光源發光體(31)，且若干環光源發光體(31)所在同心圓的幾何中心與待測物體(8)的幾何中心重合。
5.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述環光源模塊(3)上還裝設有用於標定拍攝裝置(I)拍攝待測物體(8)的拍攝區域的雷射標定模塊(6)。
6.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述圖像處理裝置為計算機；所述拍攝裝置(I)為圖像傳感器模塊。
7.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述側光源模塊(4)通過側光源模塊支架(42)安裝在環光源模塊(3)的一側；所述雷射標定模塊(6)通過雷射標定模塊支架(61)安裝在環光源模塊(3)的一側。
8.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述側光源模塊(4)所設的若干側光源發光體(41)設置在側光源模塊(4)的內側；所述若干環光源發光體(31)設置在環光源模塊(3)能照射待測物體(8)的上表面周邊區域的一側面。
9.根據權利要求1所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述同軸光源模塊(2)包括有光學鏡片(21)、同軸發光體(22)、光學透鏡(23)、鎖緊環(24)及安裝座(25)，其中光學鏡片(21)及光學透鏡(23)裝設在安裝座(25)上，光學透鏡(23)通過鎖緊環(24)固定在安裝座(25)上，安裝座(25)與環光源模塊(3)上的通孔(7)配合安裝，光學鏡片(21)、安裝座(25)的內側表面設置有若干個同軸發光體(22)。
10.根據權利要求2所述的多光源檢測裝置，其特徵在於:所述光學鏡片(21)為半反半透鏡片；所述側光源發光體(41)、環光源發光體(31)、同軸發光體(22)均為LED。
專利摘要本實用新型是一種多光源檢測裝置。包括有拍攝裝置、用於照射待測物體的上表面中心區域的同軸光源模塊、用於照射待測物體的上表面周邊區域的環光源模塊、用於照射待測物體的側面的側光源模塊，環光源模塊裝設在待測物體的一側，且側光源模塊安裝在環光源模塊的一側，同軸光源模塊安裝在環光源模塊的另一側，拍攝裝置安裝在同軸光源模塊的同一側，且環光源模塊的中部設有能使同軸光源模塊所發出的光束通過及使拍攝裝置能拍攝到待測物體的通孔，拍攝裝置的信號輸出端與圖像處理裝置的信號輸入端電連接。本實用新型可快速地檢測待測物體外觀缺陷情況，並能保持較高的檢測準確性，是一種經濟實用、準確可靠的多光源檢測裝置。
文檔編號G01N21/88GK203011853SQ201220737110
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者何國森, 陳宗普, 羅炳軍, 曾繁飛 申請人:羅炳軍