一种复合多层光源及检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及检测光源结构技术领域，尤其涉及一种复合多层光源及检测装置。


背景技术：

2.检测光源指的是工业检测场景中所用到的一种发光装置，其可以对工件进行打光，从而凸显工件表面的缺陷信息，便于相机获取该缺陷信息，进而实现对工件的缺陷检测。
3.常规的检测方案主要通过在工件上方设置同轴光源和相机，通过该同轴光源和相机能够实现对工件的常规检测。如果需要增加同时检测工件的数量，则需要对应地增加同轴光源和相机的数量，导致结构不紧凑，占用空间较多。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种复合多层光源及检测装置，来解决现有技术中的检测方案检测多个工件时占用空间较多的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种复合多层光源，包括壳体，所述壳体内形成有安装腔体，所述安装腔体的一侧腔壁上开设有观测口，所述安装腔体的另一侧腔壁上开设有第一出光口和第二出光口；
7.所述安装腔体内设置有分光镜单元，所述分光镜单元的一侧设置有第一光源单元和第二光源单元，所述分光镜单元用于将所述第一光源单元的光线反射至所述第一出光口，将所述第二光源单元的光线反射至所述第二出光口；
8.所述分光镜单元靠近所述观测口的一侧设置有三角反射棱镜，所述三角反射棱镜的一侧设置有第一全反射单元，所述三角反射棱镜的另一侧设置有第二全反射单元；所述第一全反射单元用于将光线自所述第一出光口反射至所述三角反射棱镜，所述第二全反射单元用于将光线自所述第二出光口反射至所述三角反射棱镜。
9.可选地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体；
10.所述观测口开设于所述第一壳体上，且所述三角反射棱镜、第一全反射单元及所述第二全反射单元均安装于所述第一壳体上；所述分光镜单元、所述第一光源单元及所述第二光源单元均安装于所述第二壳体上。
11.可选地，所述第二壳体的侧壁上开设有分光安装槽和光源安装槽，其中，所述分光安装槽相对于所述光源安装槽倾斜设置；
12.所述光源安装槽中嵌设有同轴光源安装板，所述第一光源单元与所述第二光源单元均安装于所述同轴光源安装板上。
13.可选地，所述第一壳体对应所述棱镜安装座的位置开设有安装座固定孔，所述安装座固定孔中穿设有销钉，所述棱镜安装座对应所述销钉的位置开设有销孔；
14.所述第一壳体上还开设有用于对所述棱镜安装座的水平位置进行调节的水平微
调孔和用于对所述棱镜安装座的竖直位置进行调节的竖直微调孔。
15.可选地，所述第一壳体连接有棱镜安装座，所述三角反射棱镜安装于所述棱镜安装座上；其中，所述棱镜安装座封堵所述分光安装槽的槽口和光源安装槽的槽口。
16.可选地，所述第一壳体于所述观测口的开口边沿处开设有增透槽，所述增透槽上安装有增透镜单元。
17.可选地，所述第一全反射单元与所述第二全反射单元均包括反射安装架，所述反射安装架上形成一与所述三角反射棱镜相对设置的安装斜面，所述安装斜面上设置有反射镜片。
18.可选地，所述壳体还包括沿远离所述第二壳体的方向依次设置的第三壳体和盖体单元，所述第三壳体设置于所述第二壳体远离所述第一壳体的一侧，并与所述第二壳体连接；
19.所述第一出光口及所述第二出光口均开设于所述盖体单元上，所述第三壳体内对应所述第一出光口的位置设置有第一环形光源，所述第三壳体内对应所述第二出光口的位置设置有第二环形光源。
20.可选地，所述第三壳体内安装有环形光源安装板，所述第一环形光源及所述第二环形光源均设置于所述环形光源安装板上。
21.一种检测装置，包括相机单元和如上所述复合多层光源，所述相机单元与所述观测口相对设置。
22.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
23.本实用新型提供的复合多层光源及检测装置，其可以对两个工件同时进行检测，具体地，第一光源单元通过分光镜单元将光线反射至第一出光口照射于第一工件上，第二光源单元通过分光镜单元将光线反射至第二出光口照射于第二工件上；随后，第一工件将光线反射至分光镜单元，经过分光镜单元后，抵达第一全反射单元，并依次经过第一全反射单元和三角反射棱镜的反射后，穿过观测口抵达相机单元，第二工件将光线反射至分光镜单元，经过分光镜单元后，抵达第二全反射单元，并依次经过第二全反射单元和三角反射棱镜的反射后，穿过观测口抵达相机单元，从而实现同时检测两个工件的功能。在上述的过程中，两个光源单元共用一分光镜单元，并且相机单元能同时获取两个工件的信息，使得整体结构更加紧凑，占用空间小。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
26.图1为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一整体结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二整体结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一剖面结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二剖面结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一局部结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二局部结构示意图。图示说明：10、壳体；101、第一壳体；102、第二壳体；103、第三壳体；104、盖体单元；11、安装腔体；12、观测口；13、第一出光口；14、第二出光口；15、分光安装槽；16、光源安装槽；17、增透槽；18、环形光源安装板；191、安装座固定孔；192、水平微调孔；193、竖直微调孔；20、三角反射棱镜；21、棱镜安装座；30、第一全反射单元；31、反射安装架；32、反射镜片；40、第二全反射单元；50、分光镜单元；61、第一光源单元；62、第二光源单元；63、同轴光源安装板；70、增透镜单元；81、第一环形光源；82、第二环形光源。
具体实施方式
32.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，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。
34.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
35.请参考图1至图6，图1为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二整体结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一剖面结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二剖面结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第一局部结构示意图，图6为本实用新型实施例提供的复合多层光源的第二局部结构示意图。
36.本实施例提供的复合多层光源，应用于工件检测场景，通过对其结构进行优化，使其能够同时检测多个工件的同时，使得整体结构更加紧凑，占用空间少。
37.如图1至图5所示，本实施例的复合多层光源包括壳体10，壳体10内形成有安装腔体11，安装腔体11的一侧腔壁上开设有观测口12，安装腔体11的另一侧腔壁上开设有第一出光口13和第二出光口14。安装腔体11内设置有分光镜单元50，分光镜单元50的一侧设置有第一光源单元61和第二光源单元62，分光镜单元50用于将第一光源单元61的光线反射至第一出光口13，将第二光源单元62的光线反射至第二出光口14；分光镜单元50靠近观测口12的一侧设置有三角反射棱镜20，三角反射棱镜20的一侧设置有第一全反射单元30，三角
反射棱镜20的另一侧设置有第二全反射单元40；第一全反射单元30用于将光线自第一出光口13反射至三角反射棱镜20，第二全反射单元40用于将光线自第二出光口14反射至三角反射棱镜20。需要补充的是，当需要检测三个以上的工件时，可以于三角反射棱镜20的任一侧加装全反射单元，令三角反射棱镜20的一侧的全反射单元的高度不同以避免光干涉即可，同理地，需要对应地增加光源单元并开设新的出光口。
38.具体地，第一光源单元61、分光镜单元50(反射侧)及第一出光口13形成第一照明光路，起到对第一工件打光的作用；第二光源单元62、分光镜单元50(反射侧)及第二出光口14形成第二照明光路，起到对第二工件打光的作用；相机单元、观测口12、三角反射棱镜20、第一全反射单元30、分光镜单元50(透光侧)及第一出光口13形成第一成像光路；相机单元、观测口12、三角反射棱镜20、第二全反射单元40、分光镜单元50(透光侧)及第二出光口14形成第二成像光路。因此，本实施例的复合多层光源可以对两个工件同时进行检测，第一光源单元61能通过分光镜单元50将光线反射至第一出光口13照射于第一工件上，第二光源单元62通过分光镜单元50将光线反射至第二出光口14照射于第二工件上；随后，第一工件将光线反射至分光镜单元50，经过分光镜单元50后，抵达第一全反射单元30，并依次经过第一全反射单元30和三角反射棱镜20的反射后，穿过观测口12抵达相机单元，第二工件将光线反射至分光镜单元50，经过分光镜单元50后，抵达第二全反射单元40，并依次经过第二全反射单元40和三角反射棱镜20的反射后，穿过观测口12抵达相机单元，从而实现同时检测两个工件的功能。在上述的过程中，两个光源单元共用一分光镜单元50，并且相机单元能同时获取两个工件的信息，使得整体结构更加紧凑，占用空间小，也就是说本复合多层光源将两个照明光路及两个成像光路集成于一体，使得整体结构更加紧凑。
39.在本实施例中，如图1至图4所示，壳体10包括第一壳体101和第二壳体102；观测口12开设于第一壳体101上，且三角反射棱镜20、第一全反射单元30及第二全反射单元40均安装于第一壳体101上；分光镜单元50、第一光源单元61及第二光源单元62均安装于第二壳体102上。其中，通过第一壳体101及第二壳体102的设置，使得复合多层光源呈模块化，便于拆卸及组装。
40.进一步地，如图5所示，第二壳体102的侧壁上开设有分光安装槽15和光源安装槽16，其中，分光安装槽15相对于光源安装槽16倾斜设置；光源安装槽16中嵌设有同轴光源安装板63，第一光源单元61与第二光源单元62均安装于同轴光源安装板63上。
41.进一步地，第一壳体101连接有棱镜安装座21，三角反射棱镜20安装于棱镜安装座21上；其中，棱镜安装座21封堵分光安装槽15的槽口和光源安装槽16的槽口。同时，由于第一壳体101与第二壳体102是分体设置，在进行复合多层光源的组装时，能够同时完成分光镜单元50于第二壳体102、三角反射棱镜20于第一壳体101中的安装，提高组装效率，同时利用第一壳体101实现对分光镜单元50及光源单元的固定，节省了各类连接件，起到节约装配时间，降低零件成本的作用。
42.进一步地，第一壳体101对应棱镜安装座21的位置开设有安装座固定孔191，安装座固定孔191中穿设有销钉(图未示)，棱镜安装座21对应销钉的位置开设有销孔；第一壳体101上还开设有用于对棱镜安装座21的水平位置进行调节的水平微调孔192和用于对棱镜安装座21的竖直位置进行调节的竖直微调孔193。其中，可以通过螺钉(图未示)穿设水平微调孔192与竖直微调孔，以通过螺钉对棱镜安装座21的位置进行微调，再通过销钉穿过安装
座固定孔191及销孔以对棱镜安装座21进行固定，便于工作人员针对使用场景对复合多层光源进行调节。
43.进一步地，如图4所示，第一壳体101于观测口12的开口边沿处开设有增透槽17，增透槽17上安装有增透镜单元70。
44.在一个具体的实施方式中，第一全反射单元30与第二全反射单元40均包括反射安装架31，反射安装架31上形成一与三角反射棱镜20相对设置的安装斜面，安装斜面上设置有反射镜片32，具有成本低的优点。在其他可选的实施方式中，可以令反射安装架31为金属层，通过通过打磨等方式形式形成光滑表面以反光。
45.进一步地，如图1、图2及图6所示，壳体10还包括沿远离第二壳体102的方向依次设置的第三壳体103和盖体单元104，第三壳体103设置于第二壳体102远离第一壳体101的一侧，并与第二壳体102连接；第一出光口13及第二出光口14均开设于盖体单元104上，第三壳体103内对应第一出光口13的位置设置有第一环形光源81，第三壳体103内对应第二出光口14的位置设置有第二环形光源82。通过上述环形光源的设置，能够照亮工件的侧面，从而优化对工件的检测效果。
46.在本实施例中，如图6所示，第三壳体103内安装有环形光源安装板18，第一环形光源81及第二环形光源82均设置于环形光源安装板18上，起到节约成本的作用，并且使得结构更加紧凑。
47.综上所述，本实施例提供的复合多层光源采用多层结构，具备多工件同时检测的能力，还具有结构紧凑、占用空间小、检测效果高、成本低等优点。
48.实施例二
49.本实施例的检测装置包括相机单元和如实施例一中的复合多层光源，相机单元与观测口12相对设置。实施例一中叙述了关于复合多层光源的具体结构及技术效果，本实施例的检测装置引用了该装置，同样具有其技术效果。
50.综上所述，本实施例提供的检测装置具备多工件同时检测的能力，还具有结构紧凑、占用空间小、检测效果高、成本低等优点。
51.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。