一种多面检测光源装置及多面检测设备的制作方法

1.本发明涉及机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种多面检测光源装置及多面检测设备。


背景技术：

2.传统的机器视觉检测技术一次只能检测工件的一个表面，当需要检测工件的多个面时，常常就需要采用多台相机从不同方位进行成像检测，导致检测成本的增加，虽然目前也有通过旋转工件或者是移动相机以检测工件的多个表面的方式，但这种检测方式的检测效率非常低，而且容易受到检测空间的限制。
3.因此，研究出一种可同时检测工件多个待检测面的机器视觉检测技术，对于提高检测效率、降低检测成本以及机器视觉检测技术的进一步推广都具有十分重要的意义。
4.以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明提供一种多面检测光源装置及多面检测设备，以解决现有技术的不足。
6.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种多面检测光源装置，包括壳体10、反射镜20、四个发光光源以及四个反射棱镜；其中，
8.所述壳体10的内部中空，且所述壳体10的前面开设有取像口30，所述壳体10的上面开设有工件进料口40；
9.所述四个反射棱镜包括第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80；所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80均设置在所述壳体10的内部上方，且围绕所述工件进料口40设置；
10.所述四个发光光源包括第一发光光源90、第二发光光源100、第三发光光源110和第四发光光源120；所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110均设置在所述壳体10的内部，且依次对应位于所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60和第三反射棱镜70的下方；所述第四发光光源120设置在所述取像口30的下方，且对应位于所述第四反射棱镜80的下方；
11.所述反射镜20设置在所述壳体10的内部，位于所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110的下方，且朝所述取像口30倾斜设置。
12.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80分别通过一可调节角度的安装调节块130设置在所述壳体10的内部。
13.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110均嵌设在所述壳体10中。
14.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述第四发光光源120通过可调节角度的安装调节支架140设置在所述壳体10的外部。
15.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述壳体10还设置有光源转接板150；
16.所述光源转接板150的形状与所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110围设的形状适配，且分别与所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110连接。
17.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述壳体10由前盖板11、后盖板12、上盖板13、下盖板14、左侧板15和右侧板16组成；
18.所述工件进料口40开设在所述上盖板13上；
19.所述取像口30开设在所述前盖板11上，或者所述前盖板11与所述下盖板14、左侧板15和右侧板16共同形成所述取像口30。
20.进一步地，所述多面检测光源装置中，所述下盖板14、左侧板15和右侧板16的内侧均开设有安装槽160；
21.所述反射镜20的边缘嵌入所述安装槽160内，以固定在所述壳体10的内部。
22.第二方面，本发明提供一种多面检测设备，包括相机170、镜头180以及如上述第一方面所述的多面检测光源装置；
23.所述镜头180设置在所述相机170上，所述相机170位于所述取像口30的前方。
24.进一步地，所述多面检测设备，还包括光源安装块190、可前后上下调节的安装移动支架200以及设备安装块210；
25.所述安装移动支架200设置在所述设备安装块210上，且与所述光源安装块190连接；
26.所述多面检测光源装置设置在所述光源安装块190上；
27.所述相机170设置在所述安装移动支架200上。
28.进一步地，所述多面检测设备，还包括防尘遮光罩220；
29.所述防尘遮光罩220设置在所述壳体10的前面；
30.所述相机170位于所述防尘遮光罩220的内部。
31.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
32.本发明实施例提供的一种多面检测光源装置及多面检测设备，通过将待检测的工件置于工件进料口，四个发光光源可通过四个反射棱镜将光线照射在工件的多个面，再配合反射镜将工件的多个面由取像口反射出去，以反射进相机内，使得一台相机就能同时检测工件的多个面，不仅节省了检测成本，而且检测效率也得到了提高，对于机器视觉检测技术的进一步推广具有十分重要的意义。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1是本发明实施例一提供的一种多面检测光源装置的装配结构示意图；
35.图2是本发明实施例一提供的一种多面检测光源装置的分解结构示意图；
36.图3是本发明实施例二提供的一种多面检测设备的装配结构示意图；
37.图4是本发明实施例二提供的一种多面检测设备的分解结构示意图。
38.附图标记：
39.壳体10，反射镜20，取像口30，工件进料口40，第一反射棱镜50，第二反射棱镜60，第三反射棱镜70，第四反射棱镜80，第一发光光源90，第二发光光源100，第三发光光源110，第四发光光源120，安装调节块130，安装调节支架140，光源转接板150，安装槽160，相机170，镜头180，光源安装块190，安装移动支架200，设备安装块210，防尘遮光罩220，图像信号传输线230，调节滑槽240，工件250；
40.前盖板11，后盖板12，上盖板13，下盖板14，左侧板15，右侧板16。
具体实施方式
41.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
43.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
44.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
45.实施例一
46.有鉴于上述现有的视觉检测技术存在的缺陷，本技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得视觉检测技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
47.请参考图1-2，本发明实施例提供一种多面检测光源装置，包括壳体10、反射镜20、四个发光光源以及四个反射棱镜；其中，
48.所述壳体10的内部中空，且所述壳体10的前面开设有取像口30，所述壳体10的上面开设有工件进料口40；
49.所述四个反射棱镜包括第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80；所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80均设置在所述壳体10的内部上方，且围绕所述工件进料口40设置；
50.所述四个发光光源包括第一发光光源90、第二发光光源100、第三发光光源110和第四发光光源120；所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110均设置在所述壳体10的内部，且依次对应位于所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60和第三反射棱镜
70的下方；所述第四发光光源120设置在所述取像口30的下方，且对应位于所述第四反射棱镜80的下方；
51.所述反射镜20设置在所述壳体10的内部，位于所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110的下方，且朝所述取像口30倾斜设置，工件250的多个面均是通过所述反射镜20反射进相机内的。
52.需要说明的是，本实施例提供的多面检测光源装置可以照亮工件250的多个面，并将工件250上的表面缺陷反射进相机170内，使得拍摄一张图像即可实现对工件250的多个面的视觉检测。具体的，工件250是从工件进料口40放入，可通过转动吸盘或者传送带等输送夹取装置将工件250放置在工件进料口40处。
53.在本实施例中，所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70和第四反射棱镜80分别通过一可调节角度的安装调节块130设置在所述壳体10的内部。
54.需要说明的是，所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70分别通过对应的所述安装调节块130可实现上下调节，以改变光线的反射角度及反射光线照射范围，从而适应不同工件250的多个表面。
55.在本实施例中，所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110均嵌设在所述壳体10中。
56.需要说明的是，将所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110均嵌设在所述壳体10中是为了便于所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110与外界空气进行热交换，改善散热效果。此时，所述壳体10上对应需要开设可供所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110嵌设的孔。
57.在本实施例中，所述第四发光光源120通过可调节角度的安装调节支架140设置在所述壳体10的外部。
58.需要说明的是，所述安装调节支架140一共有两个，所述第四发光光源120通过这两个所述安装调节支架140设置在所述壳体10的外部。
59.具体的，所述安装调节支架140与所述壳体10之间是可上下的滑动连接，所述安装调节支架140与所述第四发光光源120之间是转动连接。通过所述安装调节支架140，所述第四发光光源120可实现上下以及角度的调节，以改变光线的反射角度及反射光线照射范围，从而适应不同工件250的多个表面。
60.在本实施例中，所述壳体10还设置有光源转接板150；
61.所述光源转接板150的形状与所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110围设的形状适配，且分别与所述第一发光光源90、第二发光光源100和第三发光光源110连接。
62.示例性地，比如所述光源转接板150可以为u形。
63.在本实施例中，所述壳体10由前盖板11、后盖板12、上盖板13、下盖板14、左侧板15和右侧板16组成；
64.所述工件进料口40开设在所述上盖板13上；
65.所述取像口30开设在所述前盖板11上，或者所述前盖板11与所述下盖板14、左侧板15和右侧板16共同形成所述取像口30，本实施例以后一种为例进行图示。
66.需要说明的是，为了增加散热能力，所述前盖板11、后盖板12、上盖板13、下盖板
14、左侧板15和右侧板16均可采用散热效果好的材料制成，且均可开设散热孔，但为了防尘灰尘进入，每个散热孔都覆盖有透气隔尘膜。
67.在本实施例中，所述下盖板14、左侧板15和右侧板16的内侧均开设有安装槽160；
68.所述反射镜20的边缘嵌入所述安装槽160内，以固定在所述壳体10的内部。
69.需要说明的是，除了设置所述安装槽160之外，还可通过在所述下盖板14、左侧板15和右侧板16的内侧设置承托块的方式将所述反射镜20固定在所述壳体10的内部。
70.在本实施例中，所述前盖板11、后盖板12、左侧板15和右侧板16上均开设有调节滑槽240，一个所述安装调节块130对应安装在一个所述调节滑槽240内。
71.需要说明的是，所述安装调节块130就是设置在所述调节滑槽240内的，可沿着所述调节滑槽240上下滑动，从而实现所述第一反射棱镜50、第二反射棱镜60、第三反射棱镜70的上下调节。
72.尽管本实施例中较多的使用了壳体，反射镜，取像口，工件进料口，第一反射棱镜，第二反射棱镜，第三反射棱镜，第四反射棱镜，第一发光光源，第二发光光源，第三发光光源，第四发光光源等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
73.本发明实施例提供的一种多面检测光源装置，通过将待检测的工件置于工件进料口，四个发光光源可通过四个反射棱镜将光线照射在工件的多个面，再配合反射镜将工件的多个面由取像口反射出去，以反射进相机内，使得一台相机就能同时检测工件的多个面，不仅节省了检测成本，而且检测效率也得到了提高，对于机器视觉检测技术的进一步推广具有十分重要的意义。
74.实施例二
75.请参考图3-4，本发明实施例提供一种多面检测设备，包括相机170、镜头180以及如上述实施例一所述的多面检测光源装置；
76.所述镜头180设置在所述相机170上，所述相机170位于所述取像口30的前方。
77.在本实施例中，所述多面检测设备还包括光源安装块190、可前后上下调节的安装移动支架200以及设备安装块210；
78.所述安装移动支架200设置在所述设备安装块210上，且与所述光源安装块190连接；
79.所述多面检测光源装置设置在所述光源安装块190上；
80.所述相机170设置在所述安装移动支架200上。
81.需要说明的是，所述相机170与所述反射镜20呈45
°
夹角设置，所述镜头180也与所述反射镜20呈45
°
夹角设置，从而可以一次性拍摄工件250的多个面。
82.通过所述安装移动支架200的调节滑槽，所述相机170和所述镜头180可以进行相对于所述多面检测光源装置的前后上下调节，以适应不同工作距离和视野。
83.所述多面检测设备可通过所述设备安装块210固定在机台上，通过机台的传送机构，实现位移旋转等动作。
84.在本实施例中，所述多面检测设备还包括防尘遮光罩220；
85.所述防尘遮光罩220设置在所述壳体10的前面；
86.所述相机170位于所述防尘遮光罩220的内部。
87.需要说明的是，所述防尘遮光罩220的内侧喷涂有均匀漫反射涂层，在实现防尘保护的同时，营造了一个内部光效利用充足、光路清晰，相对隔离外部环境光干扰的优质取像检测环境。
88.在本实施例中，所述多面检测设备还包括还包括图像信号传输线230，所述图像信号传输线230与所述相机170连接。
89.需要说明的是，所述图像信号传输线230可将所述相机170和所述镜头180拍摄到的图像传输到后台图像处理系统，以实现通过一张图像对工件250的多个面的缺陷在同一时间，同一工序内进行识别和判定。
90.尽管本实施例中较多的使用了相机，镜头等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
91.本发明实施例提供的一种多面检测设备，通过将待检测的工件置于工件进料口，四个发光光源可通过四个反射棱镜将光线照射在工件的多个面，再配合反射镜将工件的多个面由取像口反射出去，以反射进相机内，使得一台相机就能同时检测工件的多个面，不仅节省了检测成本，而且检测效率也得到了提高，对于机器视觉检测技术的进一步推广具有十分重要的意义。
92.至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。
93.提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。
94.在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。
95.当元件或者层称为是“在
……
上”、“与
……
接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在
……
上”、“与
……
直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例
如，“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。
96.空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在
……
的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在
……
的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。