一种基于光路折转的密封式扫描光路装置的制作方法

本技术属于光学精密器械领域，具体涉及一种基于光路折转的密封式扫描光路装置，尤其适用于机器视觉检测场景下的光学成像系统，可在狭小安装空间及粉尘、异物等复杂环境中实现稳定的扫描光路传输与防护。

背景技术：

1、当前主流的扫描光路装置采用扫描相机直接正对待扫描对象的直线路径设计：为保证成像的清晰分辨率，扫描相机需与待扫描对象之间保持一定的间距，这导致扫描相机与待扫描对象（如放置在扫描基台上的样张）之间的垂直距离过大，在安装空间狭小的场景（如紧凑型自动化检测设备、小型化产品检测工位）中难以适配，无法满足不同设备安装空间的需求。

2、同时，现有扫描光路装置的核心光学部件（如反射镜片、相机感光端）多处于半暴露状态，缺乏针对复杂环境的防护设计：在工业现场等复杂环境中，异物（如粉尘、微小杂质）易进入光路，附着在反射镜片表面或相机感光端，干扰光线的正常反射与传输，导致成像效果异常，影响检测结果的准确性

3、此外，暴露的光学部件还带来保养难题：反射镜片因易积灰需频繁进行擦拭、清洁，不仅增加了保养操作的难度，还缩短了保养周期，频繁的保养会导致设备停机时间增加，间接提高了检测成本。

4、综上，现有扫描光路装置存在狭小空间适配性差、复杂环境中易受异物干扰、保养难度大且周期短的核心缺陷，难以满足机器视觉检测领域对装置空间兼容性、环境适应性及低维护成本的需求，亟需一种新型扫描光路解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型在于克服现有技术的不足，提供一种基于光路折转的密封式扫描光路装置，旨在通过光路折转设计缩短扫描相机与待扫描对象之间的垂直距离，适配狭小安装空间，满足不同设备的安装空间需求；同时通过密封结构对反射镜片、相机感光端等核心光学部件进行防护，减少复杂环境中粉尘、微小杂质等异物进入光路，避免光线反射与传输受干扰导致的成像效果异常，保障检测结果准确性；并降低反射镜片的积灰概率，减少频繁擦拭清洁的操作，降低保养难度、延长保养周期，减少设备停机时间与检测成本，最终实现空间适配性强、环境抗干扰能力优、维护便捷且成像稳定的扫描光路传输。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于光路折转的密封式扫描光路装置，其特征在于：包括：

3、光源，用于向待扫描对象发射照射光线，使待扫描对象产生反射光线；

4、反射组件，包括至少两组模块化反射镜单元，每组所述反射镜单元均由反射镜片和镜片固定件组成，所述镜片固定件用于将反射镜片固定在预设角度；各组所述反射镜单元沿反射光线的传输路径依次排布，以连续折转所述待扫描对象产生的反射光线，改变反射光线的传输方向并缩短装置整体垂直高度；

5、扫描相机，设置在所述反射组件的光线输出端，用于接收经所述反射组件连续折转后的反射光线，实现对待扫描对象的成像；

6、密封防护结构，包括机架、防护罩和光学玻璃，所述机架用于固定所述反射组件，所述防护罩安装在机架上并完全包裹所述反射组件，所述防护罩上开设有供反射光线进入的通光孔，所述光学玻璃嵌装在所述通光孔处；所述密封防护结构通过防护罩隔绝外部环境中的异物，通过光学玻璃进一步阻挡异物进入防护罩内部，同时允许反射光线通过，减少异物对反射光线传输的干扰。

7、进一步的，所述反射组件包括第一反射镜单元、第二反射镜单元、第三反射镜单元和第四反射镜单元；所述第一反射镜单元的反射镜片朝向待扫描对象，用于接收待扫描对象产生的反射光线并将其反射至第二反射镜单元；所述第二反射镜单元的反射镜片接收第一反射镜单元反射的光线并反射至第三反射镜单元；所述第三反射镜单元的反射镜片接收第二反射镜单元反射的光线并反射至第四反射镜单元；所述第四反射镜单元的反射镜片接收第三反射镜单元反射的光线并反射至扫描相机，形成连续折转的光路。

8、进一步的，所述防护罩与机架之间采用密封连接，所述光学玻璃与防护罩的通光孔边缘之间采用密封胶密封，以进一步提升防护罩内部的密封性能，减少外部粉尘、微小杂质通过缝隙进入。

9、进一步的，所述第一反射镜单元、第二反射镜单元、第三反射镜单元和第四反射镜单元的镜片固定件均通过螺栓与机架可拆卸连接。

10、进一步的，所述光源为条形光源，且所述光源的长度方向与待扫描对象的宽度方向一致，用于对待扫描对象形成均匀照射，使待扫描对象各区域产生强度均匀的反射光线。

11、进一步的，还包括固定板和转轴，所述固定板与机架或者防护罩固定连接；

12、所述条形光源的两端分别与一所述转轴的一端连接，各所述转轴的另一端对应安装在固定板开设的安装孔中，且所述转轴能够在安装孔内转动以调节条形光源的照射角度；当条形光源的照射角度调整到位后，所述转轴与安装孔相对固定；

13、通过旋转调节所述转轴，能够改变条形光源的照射角度，以适配不同尺寸、不同表面形态的待扫描对象，确保条形光源的照射光线能覆盖待扫描对象的扫描区域。

14、进一步的，还包括散热片，所述散热片与光源的背部贴合连接，所述散热片用于吸收并散发光源工作时产生的热量。

15、进一步的，所述扫描相机的入光端设有镜头，所述镜头的光轴与反射组件中最后一组反射镜单元的反射光线输出方向共线。

16、本实用新型采用以上技术方案，至少具有如下有益效果：

17、本实用新型中，反射组件通过至少两组模块化反射镜单元沿反射光线传输路径依次排布的设计，可对扫待扫描对象产生的反射光线进行连续折转，在改变反射光线传输方向的同时，有效缩短装置整体垂直高度。该设计针对性解决了现有直线路径扫描光路装置因扫描相机与待扫描对象需保持较大垂直间距导致的空间适配性差问题，能够适配紧凑型自动化检测设备、小型化产品检测工位等狭小安装场景，显著提升装置的空间兼容性与应用场景范围。

18、本实用新型中，密封防护结构通过机架、防护罩与光学玻璃的协同配合实现双重防护：机架为反射组件提供稳定固定基础，防护罩安装在机架上并完全包裹反射组件，可隔绝外部环境中的大部分异物；光学玻璃嵌装在防护罩的通光孔处，在允许反射光线通过的同时，进一步阻挡微小异物进入防护罩内部。同时，防护罩与机架的密封连接、光学玻璃与通光孔边缘的密封胶密封，进一步提升防护罩内部的密封性能，减少外部粉尘、微小杂质通过缝隙进入。该结构既避免了异物附着在反射镜片表面干扰光线反射与传输，保障检测结果的准确性，又降低了反射镜片的积灰概率，减少频繁擦拭清洁的操作，降低保养难度并延长保养周期，间接减少设备停机时间与检测成本。

19、本实用新型中，光源采用条形光源且其长度方向与待扫描对象的宽度方向一致，能够对待扫描对象形成均匀照射，确保待扫描对象各区域产生强度均匀的反射光线，为扫描相机提供清晰、一致的成像基础，避免因照射不均导致的成像局部模糊问题。同时，通过固定板与转轴的配合，条形光源可借助转轴在固定板安装孔内的转动实现照射角度调节，且角度调整到位后可实现转轴与安装孔的相对固定，能够适配不同尺寸、不同表面形态的待扫描对象，确保条形光源的照射光线始终覆盖待扫描对象的扫描区域，避免因待扫描对象差异导致的成像盲区，提升装置对多样化检测需求的适配能力。

20、本实用新型中，散热片与光源背部贴合连接的设计，可及时吸收并散发光源工作时产生的热量，避免光源因长期高温运行出现发光稳定性下降的情况，保障光源照射强度与均匀性的持续性，进一步确保反射光线的稳定性。同时，扫描相机入光端镜头的光轴与反射组件中最后一组反射镜单元的反射光线输出方向共线，可确保经连续折转后的反射光线完整、无偏移地进入扫描相机镜头，有效避免因光路偏移导致的成像错位或模糊问题，提升扫描成像的精度，保障检测结果的可靠性。