CN114923911A - 一种光学元件外表面缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学元件外表面缺陷检测装置，包括装置检测箱、上样张采集相机、下样张采集相机以及侧样张采集相机，装置检测箱内部滑动连接的升降台上转动连接有连接管，连接管的底端固定连接有真空吸盘，装置检测箱内部固定连接有真空抽泵，升降台上固定连接有第一电机，第一电机与连接管动力连接，装置检测箱的底面上对应真空吸盘固定连接有放置台，装置检测箱的底腔内部固定连接有下样张采集相机，升降台的底面转动连接有上样张采集相机，装置检测箱的内部固定连接有升降机构，升降机构额调节台上固定连接有侧安装架，侧安装架上转动连接有侧样张采集相机。本发明涉及光学元件技术领域，具有减少人力，增加检测精准度，加快检测效率的优点。

Description

一种光学元件外表面缺陷检测装置

技术领域

本发明涉及光学元件技术领域，具体的说是一种光学元件外表面缺陷检测装置。

背景技术

光学零件，又称光学元件，是光学***的基本组成单元。大部分光学零件起成像的作用，如透镜、棱镜、反射镜等。另外还有一些在光学***中起特殊作用(如分光、传像、滤波等)的零件，如分划板、滤光片、光栅用以光学纤维件等。全息透镜、梯度折射率透镜、二元光学元件等，是一二十年来出现的新型光学零件。

光学元件在生产完成后一般都会进行质检，质检包括对光学元件外表面完整性的检测，避免光学元件表面出现破损等情况，现有技术中此类检测大多都是人工肉眼进行检测，这样人工在长时间工作后，容易造成眼睛疲劳，影响健康，且检测精准性差，检测效率低下。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种可减少人力，增加检测精准度，并加快检测效率的光学元件外表面缺陷检测装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种光学元件外表面缺陷检测装置，包括装置检测箱、上样张采集相机、下样张采集相机以及侧样张采集相机，所述装置检测箱内部滑动连接有一组升降台，所述升降台匹配的设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构可驱动所述升降台进行上下运动，所述升降台上转动连接有连接管，所述连接管的底端穿出所述升降台并固定连接有真空吸盘，所述装置检测箱内部固定连接有真空抽泵，所述真空抽泵的进气端口固定连接有进气管道，所述进气管道的另一端与所述连接管的顶端转动连接，所述升降台上固定连接有第一电机，所述第一电机与所述连接管动力连接：

所述装置检测箱的底面上对应所述真空吸盘固定连接有放置台，所述放置台上设置有下采样口，所述装置检测箱的底面设置有底腔，所述底腔内部固定连接有所述下样张采集相机，所述下样张采集相机的采集端口穿入所述下采样口，所述升降台的底面转动连接有所述上样张采集相机，所述上样张采集相机的采集端口对应所述放置台，所述装置检测箱的内部固定连接有升降机构，所述升降机构包括具有升降效果的调节台，所述调节台上固定连接有侧安装架，所述侧安装架上转动连接有所述侧样张采集相机，所述侧样张采集相机的采集端口对应所述真空吸盘的侧面。

在其中一些实施中，所述升降驱动机构包括升降丝杆、滑柱以及第二电机，所述装置检测箱内部相对应的两侧面上均设置有滑动凹槽，其中一组所述滑动凹槽内固定连接有滑柱，另一组所述滑动凹槽内转动连接有一组升降丝杆，所述升降台的两端均设置有滑动凸块，所述滑动凸块一一对应的位于所述滑动凹槽内，其一组所述滑动凸块滑动连接在所述滑柱上，另一组所述滑动凸块与所述升降丝杆螺纹连接，所述底腔内部对应所述升降丝杆固定连接有第二电机，所述第二电机与所述升降丝杆的底端动力连接。

在其中一些实施中，所述升降台上设置有转孔，所述转孔的内壁上设置有第一环槽，所述连接管的外壁上固定连接有第一转环，所述连接管穿过所述转孔时，所述第一转环位于所述第一环槽内。

在其中一些实施中，所述连接管的外壁上靠近其顶部固定连接有第二转环，所述进气管道的底端固定连接有转动环，所述转动环的内壁上设置有第二环槽，所述连接管的顶端***所述进气管道内部时，所述第二转环位于所述第二环槽内。

在其中一些实施中，所述连接管的外壁上位于所述第一转环与第二转环之间固定连接有第一齿轮，所述升降台上转动连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合连接，所述第一电机通过电机安装架固定连接在所述升降台上，所述第一电机的转动轴与所述第二齿轮上的轴杆固定连接。

在其中一些实施中，所述升降台的底面上位于所述真空吸盘一侧固定连接有顶安装架，所述顶安装架上转动连接有所述上样张采集相机。

在其中一些实施中，所述升降机构还包括有调节丝杆、第三电机以及滑轨架，所述装置检测箱内侧壁上固定连接有所述滑轨架，所述调节台滑动连接在所述滑轨架上，所述调节台上螺纹连接有所述调节丝杆，所述底腔内部对应所述调节丝杆固定连接有所述第三电机，所述第三电机与所述调节丝杆动力连接。

在其中一些实施中，所述装置检测箱的外壁一侧固定连接有控制台，所述控制台内部固定连接有单片机模块以及存储模块，所述控制台外部嵌合安装有触摸屏模块以及按钮模块；

所述单片机模块可实现对真空抽泵、第一电机、第二电机、第三电机、上样张采集相机、下样张采集相机、侧样张采集相机进行控制，并且可对所述上样张采集相机、下样张采集相机、侧样张采集相机采集的样张与未有缺陷的对比样张进行比对；

所述触摸屏模块可用于显示控制信息以及通过虚拟按键实现参数设定；

所述存储模块可用于存储比对样张；

所述按钮模块可用于控制装置开启、关闭。

在其中一些实施中，所述装置检测箱上设置有取放口，所述取放口的一侧铰链连接有箱门。

本发明的有益效果：将光学元件放置在放置台上后，通过启动装置可使得上样张采集相机对光学元件的上表面进行样张采集，之后升降驱动机构带动升降台下降，直至真空吸盘与光学元件的上表面接触，通过真空抽泵与真空吸盘的配合将光学元件进行吸附，之后升降驱动机构带动光学元件上升至设定高度，此时，下样张采集相机对光学元件的下表面进行样张采集，最后通过第一电机带动连接管进行转动，从而使得光学元件按设定角度依次转动，此时侧样张采集相机对光学元件的侧壁进行多样张采集，所采集的各组样张均传输至单片机模块并与预先设定的未具有缺陷的样张进行比对，从而实现对光学元件外表面缺陷的检测，这种检测方式可减少人力，增加检测精准度，并加快检测效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A0部位的细节结构示意图；

图3为本发明中升降驱动机构结构示意图；

图4为本发明中升降机构结构示意图；

图5为本发明中连接管结构示意图；

图6为本发明中单片机模块连接结构示意图。

图中：1装置检测箱、2上样张采集相机、3下样张采集相机、4侧样张采集相机、5升降台、6连接管、7真空吸盘、8真空抽泵、9进气管道、10第一电机、11放置台、12底腔、13升降机构、14侧安装架、15升降丝杆、16滑柱、17第二电机、18滑动凹槽、19第一转环、20第二转环、21第一齿轮、22第二齿轮、23顶安装架、24调节丝杆、25第三电机、26滑轨架、27控制台、28触摸屏模块、29按钮模块、30箱门、31转动环、32调节台、33单片机模块、34存储模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1—3，一种光学元件外表面缺陷检测装置，包括装置检测箱1、上样张采集相机2、下样张采集相机3以及侧样张采集相机4，装置检测箱1内部滑动连接有一组升降台5，升降台5匹配的设置有升降驱动机构，通过升降驱动机构可驱动升降台5进行上下运动，而升降台5上转动连接有连接管6，连接管6的底端穿出升降台5并固定连接有真空吸盘7，装置检测箱1内部固定连接有真空抽泵8，真空抽泵8的进气端口固定连接有进气管道9，进气管道9的另一端与连接管6的顶端转动连接，升降台5上固定连接有第一电机10，第一电机10与连接管6动力连接，使得第一电机10可带动连接管6进行转动，继而使得当真空吸盘7将光学元件进行真空吸附后，可对光学元件进行转动：

在装置检测箱1的底面上对应真空吸盘7固定连接有放置台11，放置台11上设置有下采样口，装置检测箱1的底面设置有底腔12，底腔12内部固定连接有下样张采集相机3，下样张采集相机3的采集端口穿入下采样口，通过下样张采样相机可对光学元件的下表面进行样张采集，而升降台5的底面转动连接有上样张采集相机2，上样张采集相机2的采集端口对应放置台11，使得通过上样张采集相机2可对光学元件的上表面进行样张采集，装置检测箱1的内部固定连接有升降机构13，升降机构13包括具有升降效果的调节台32，调节台32上固定连接有侧安装架14，侧安装架14上转动连接有侧样张采集相机4，侧样张采集相机4的采集端口对应真空吸盘7的侧面，这样通过升降机构13可对侧样张采集相机4的高度进行调节，以符合对不同类型的光学元件的侧表面样张采集，。

本发明中，在装置检测箱1上设置有取放口，取放口的一侧铰链连接有箱门30，通过打开箱门30可将光学元件放置在放置台11上。

实施例二

请参阅图3，一种光学元件外表面缺陷检测装置，与实施例一基本相同，更加具体的为，升降驱动机构包括升降丝杆15、滑柱16以及第二电机17，装置检测箱内部相对应的两侧面上均设置有滑动凹槽18，其中一组滑动凹槽18内固定连接有滑柱16，另一组滑动凹槽18内转动连接有一组升降丝杆15，升降台5的两端均设置有滑动凸块，滑动凸块一一对应的位于滑动凹槽18内，其一组滑动凸块滑动连接在滑柱16上，另一组滑动凸块与升降丝杆15螺纹连接，底腔12内部对应升降丝杆15固定连接有第二电机17，第二电机17与升降丝杆15的底端动力连接，这样通过第二电机17可带动升降丝杆15进行转动，继而使得升降台5在两组滑动凹槽18上进行直线滑动，以此实现升降台5的上下运动效果。

实施例三

请参阅图2、图5，一种光学元件外表面缺陷检测装置，与实施例一基本相同，更加具体的说，升降台5上设置有转孔，转孔的内壁上设置有第一环槽，连接管6的外壁上固定连接有第一转环19，连接管6穿过转孔时，第一转环19位于第一环槽内，以此实现连接管6在升降台5上的转动连接。

连接管6的外壁上靠近其顶部固定连接有第二转环20，进气管道9的底端固定连接有转动环31，转动环31的内壁上设置有第二环槽，连接管6的顶端***进气管道9内部时，第二转环20位于第二环槽内，以此实现连接管6与进气管道9之间的转动连接。

连接管6的外壁上位于第一转环19与第二转环20之间固定连接有第一齿轮21，升降台5上转动连接有第二齿轮22，第一齿轮21与第二齿轮22啮合连接，第一电机10通过电机安装架固定连接在升降台5上，第一电机10的转动轴与第二齿轮22上的轴杆固定连接，以此实现第一电机10与连接管6的动力连接，使得第一电机10可带动连接管6进行转动。

实施例四

请参阅图1、图4，一种光学元件外表面缺陷检测装置，与实施例一基本相同，更加具体的说，升降台5的底面上位于真空吸盘7一侧固定连接有顶安装架23，顶安装架23上转动连接有上样张采集相机2，以此实现上样张采集相机2的安装，并且可对上样张采集相机2的角度进行调节。

再具体的说，实施例一中的升降机构13还包括有调节丝杆24、第三电机25以及滑轨架26，装置检测箱1内侧壁上固定连接有滑轨架26，调节台32滑动连接在滑轨架26上，调节台32上螺纹连接有调节丝杆24，底腔12内部对应调节丝杆24固定连接有第三电机25，第三电机25与调节丝杆24动力连接，这样通过第三电机25可带动调节丝杆24进行转动，继而使得调节台32在滑轨架26上进行直线滑动，以此对侧样张采集相机4的高度进行调节，以满足对光学元件侧表面的样张采集需求。

实施例五

请参阅图1、图6，一种光学元件外表面缺陷检测装置，与实施例一至实施例四的基础上更进一步的说，装置检测箱1的外壁一侧固定连接有控制台27，控制台27内部固定连接有单片机模块33以及存储模块34，控制台27外部嵌合安装有触摸屏模块28以及按钮模块29；

单片机模块33可实现对真空抽泵8、第一电机10、第二电机17、第三电机25、上样张采集相机2、下样张采集相机3、侧样张采集相机4进行控制，并且可对上样张采集相机2、下样张采集相机3、侧样张采集相机4采集的样张与未有缺陷的对比样张进行比对；

触摸屏模块28可用于显示控制信息以及通过虚拟按键实现参数设定；

存储模块34可用于存储比对样张；

按钮模块29可用于控制装置开启、关闭。

本发明的具体工作方式为：先将未具有缺陷的模板光学元件放置在放置台11上，之后通过上样张采集相机2、下样张采集相机3以及侧样张采集相机4对模板光学元件进行模板样张采集，并且采集的样张存储在存储模块34内；

将待测的光学元件放置在放置台11上后，通过启动装置可使得上样张采集相机2对光学元件的上表面进行样张采集，之后升降驱动机构带动升降台5下降，直至真空吸盘7与光学元件的上表面接触，通过真空抽泵8与真空吸盘7的配合将光学元件进行吸附固定，之后升降驱动机构带动光学元件上升至设定高度，此时，下样张采集相机3对光学元件的下表面进行样张采集，最后通过第一电机10带动连接管6进行转动，从而使得光学元件按设定角度依次转动，此时侧样张采集相机4对光学元件的侧壁进行多样张采集，所采集的各组样张均传输至单片机模块33并与预先设定的未具有缺陷的样张进行比对，从而实现对光学元件外表面缺陷的检测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种光学元件外表面缺陷检测装置，包括装置检测箱(1)、上样张采集相机(2)、下样张采集相机(3)以及侧样张采集相机(4)，其特征在于：所述装置检测箱(1)内部滑动连接有一组升降台(5)，所述升降台(5)匹配的设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构可驱动所述升降台(5)进行上下运动，所述升降台(5)上转动连接有连接管(6)，所述连接管(6)的底端穿出所述升降台(5)并固定连接有真空吸盘(7)，所述装置检测箱(1)内部固定连接有真空抽泵(8)，所述真空抽泵(8)的进气端口固定连接有进气管道(9)，所述进气管道(9)的另一端与所述连接管(6)的顶端转动连接，所述升降台(5)上固定连接有第一电机(10)，所述第一电机(10)与所述连接管(6)动力连接：

所述装置检测箱(1)的底面上对应所述真空吸盘(7)固定连接有放置台(11)，所述放置台(11)上设置有下采样口，所述装置检测箱(1)的底面设置有底腔(12)，所述底腔(12)内部固定连接有所述下样张采集相机(3)，所述下样张采集相机(3)的采集端口穿入所述下采样口，所述升降台(5)的底面转动连接有所述上样张采集相机(2)，所述上样张采集相机(2)的采集端口对应所述放置台(11)，所述装置检测箱(1)的内部固定连接有升降机构(13)，所述升降机构(13)包括具有升降效果的调节台(32)，所述调节台(32)上固定连接有侧安装架(14)，所述侧安装架(14)上转动连接有所述侧样张采集相机(4)，所述侧样张采集相机(4)的采集端口对应所述真空吸盘(7)的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述升降驱动机构包括升降丝杆(15)、滑柱(16)以及第二电机(17)，所述装置检测箱(1)内部相对应的两侧面上均设置有滑动凹槽(18)，其中一组所述滑动凹槽(18)内固定连接有滑柱(16)，另一组所述滑动凹槽(18)内转动连接有一组升降丝杆(15)，所述升降台(5)的两端均设置有滑动凸块，所述滑动凸块一一对应的位于所述滑动凹槽(18)内，其一组所述滑动凸块滑动连接在所述滑柱(16)上，另一组所述滑动凸块与所述升降丝杆(15)螺纹连接，所述底腔(12)内部对应所述升降丝杆(15)固定连接有第二电机(17)，所述第二电机(17)与所述升降丝杆(15)的底端动力连接。

3.根据权利要求1所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述升降台(5)上设置有转孔，所述转孔的内壁上设置有第一环槽，所述连接管(6)的外壁上固定连接有第一转环(19)，所述连接管(6)穿过所述转孔时，所述第一转环(19)位于所述第一环槽。

4.根据权利要求3所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述连接管(6)的外壁上靠近其顶部固定连接有第二转环(20)，所述进气管道(9)的底端固定连接有转动环(31)，所述转动环(31)的内壁上设置有第二环槽，所述连接管(6)的顶端***所述进气管道(9)内部时，所述第二转环(20)位于所述第二环槽。

5.根据权利要求4所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述连接管(6)的外壁上位于所述第一转环(19)与第二转环(20)之间固定连接有第一齿轮(21)，所述升降台(5)上转动连接有第二齿轮(22)，所述第一齿轮(21)与所述第二齿轮(22)啮合连接，所述第一电机(10)通过电机安装架固定连接在所述升降台(5)上，所述第一电机(10)的转动轴与所述第二齿轮(22)上的轴杆固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述升降台(5)的底面上位于所述真空吸盘(7)一侧固定连接有顶安装架(23)，所述顶安装架(23)上转动连接有所述上样张采集相机(2)。

7.根据权利要求1所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述升降机构(13)还包括有调节丝杆(24)、第三电机(25)以及滑轨架(26)，所述装置检测箱(1)内侧壁上固定连接有所述滑轨架(26)，所述调节台(32)滑动连接在所述滑轨架(26)上，所述调节台(32)上螺纹连接有所述调节丝杆(24)，所述底腔(12)内部对应所述调节丝杆(24)固定连接有所述第三电机(25)，所述第三电机(25)与所述调节丝杆(24)动力连接。

8.根据权利要求2或7所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述装置检测箱(1)的外壁一侧固定连接有控制台(27)，所述控制台(27)内部固定连接有单片机模块(33)以及存储模块(34)，所述控制台(27)外部嵌合安装有触摸屏模块(28)以及按钮模块(29)；

所述单片机模块(33)可实现对真空抽泵(8)、第一电机(10)、第二电机(17)、第三电机(25)、上样张采集相机(2)、下样张采集相机(3)、侧样张采集相机(4)进行控制，并且可对所述上样张采集相机(2)、下样张采集相机(3)、侧样张采集相机(4)采集的样张与未有缺陷的对比样张进行比对；

所述触摸屏模块(28)可用于显示控制信息以及通过虚拟按键实现参数设定；

所述存储模块(34)可用于存储比对样张；

所述按钮模块(29)可用于控制装置开启、关闭。

9.根据权利要求1所述的一种光学元件外表面缺陷检测装置，其特征在于：所述装置检测箱(1)上设置有取放口，所述取放口的一侧铰链连接有箱门(30)。

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