CN206788061U - 薄膜检测光源及薄膜检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄膜检测光源及薄膜检测***，属于薄膜检测领域。该薄膜检测光源包括获光源外壳、挡光板、亚克力板、聚光棒、发光二极管LED灯条以及散热片；所述聚光棒、所述LED灯条以及所述散热片在所述光源外壳内部；所述LED灯条与所述散热片连接，所述LED灯条位于所述散热片上方；所述聚光棒位于所述LED灯条上方；所述亚克力板被所述光源外壳固定在所述聚光棒上方；所述挡光板平行设置在所述亚克力板上方，所述挡光板挡住所述亚克力板的一部分；解决了现有技术中由于光线漫反射无法获取薄膜出现的同色缺陷的问题；到达了令相机获取的图像能够反映薄膜出现的同色缺陷，提高薄膜检测的准确度的效果。

Description

薄膜检测光源及薄膜检测***

技术领域

本实用新型实施例涉及薄膜检测领域，特别涉及一种薄膜检测光源及薄膜检测***。

背景技术

薄膜是一种薄而软的薄片，被广泛用于电子电器、机械、包装、印刷等行业。在薄膜的实际生产过程中，诸如无尘室的不洁净、生产线滚轮等因素都会影响薄膜的品质，因此需要对薄膜进行检测。

在薄膜检测时，采用机器视觉的图像采集技术和图像处理判别技术，检测***利用编码器传输信号使得***与实际生产线保持同步，实时在线检测，在发现瑕疵缺陷时***立即自动截图报警。

然而，传统的薄膜机器视觉检测技术使用透射光或反射光、明场打光或暗场打光或过度场打光等方式，可以检测出薄膜表面诸如异物、晶点、划伤等异色的缺陷，却不能检测出诸如漏涂、轻微凹坑等同色的缺陷。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种薄膜检测光源及薄膜检测***。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种薄膜检测光源，该薄膜检测光源包括光源外壳、挡光板、亚克力板、聚光棒、发光二极管LED灯条以及散热片；

所述聚光棒、所述LED灯条以及所述散热片在所述光源外壳内部；

所述LED灯条与所述散热片连接，所述LED灯条位于所述散热片上方；

所述聚光棒位于所述LED灯条上方；

所述亚克力板被所述光源外壳固定在所述聚光棒上方；

所述挡光板平行设置在所述亚克力板上方，所述挡光板挡住所述亚克力板的一部分。

可选的，所述光源外壳内包括两个所述亚克力板；

每个所述亚克力板的两边分别被所述光源外壳内侧的凹槽固定；

两个所述亚克力板不接触。

可选的，所述挡光板不透光，所述挡光板的一边被所述光源外壳内侧的凹槽固定；

所述聚光棒与所述LED灯条接触，且所述聚光棒被所述光源外壳内的凸缘固定。

第二方面，提供了一种薄膜检测***，该统包括如上述第一方面所述的薄膜检测光源、工业相机、图像采集卡、工业控制计算机、可编程逻辑控制器PLC、以及编码器；

所述工业相机的扫描线对准所述薄膜检测光源中所述挡光板的边缘；

所述薄膜检测光源位于薄膜的下方或所述薄膜的上方；

所述工业相机位于所述薄膜的上方；

所述工业控制计算机与所述PLC连接；

所述图像采集卡与所述工业相机、所述PLC、所述工业控制机以及所述编码器分别连接；

所述编码器与所述PLC连接。

可选的，所述***还包括若干个输出设备、若干个固态继电器、稳压器和开关电源；

所述固态继电器与所述PLC连接，所述输出设备与所述固态继电器连接；

所述稳压器的输入端与所述电源连接，所述稳压器的输出端与所述工业控制计算机以及所述PLC连接；

第一开关电源的输入端与所述稳压器连接，所述第一开关电源的输出端与所述工业相机和所述编码器连接；

第二开关电源的输入端与所述稳压器连接，所述第二开关电源的输出端与所述薄膜检测光源连接

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

薄膜检测光源，包括光源外壳、挡光板、亚克力板、聚光棒、LED灯条以及散热片，挡光板位于LED灯条上方，挡光板所在的位置遮挡LED灯条发出的光线；利用包括增加挡光板的薄膜检测光源的薄膜检测***对薄膜的缺陷进行检测，当薄膜表面存在凸起或凹陷时，薄膜的凹陷或凸起处反射的光线无法被相机捕捉；解决了现有技术中由于光线漫反射无法获取薄膜出现的同色缺陷的问题；到达了令相机获取的图像能够反映薄膜出现的同色缺陷，提高薄膜检测的准确度的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测光源的剖面图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测光源的侧视图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的电气连接图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的结构示意图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的结构示意图；

图7是根据另一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的结构示意图；

图8(a)是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的工作原理图；

图8(b)是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的工作原理图；

图8(c)是根据一示例性实施例示出的一种薄膜检测***的工作原理图；

图9(e)是没有使用增加挡光板的薄膜检测光源的薄膜检测***获取的薄膜图像；

图9(f)是没有使用增加挡光板的薄膜检测光源的薄膜检测***获取的薄膜图像；

图9(g)是本实用新型实施例提供的薄膜检测***获取的薄膜图像；

图9(h)是本实用新型实施例提供的薄膜检测***获取的薄膜图像。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

图1示出了本实用新型实施例提供的薄膜检测光源的剖面图；图2示出了本实用新型实施例提供的薄膜检测光源的侧视图。

如图1所示，该薄膜检测光源包括光源外壳110、挡光板120、亚克力板、聚光棒140、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯条150以及散热片160。

聚光棒140、LED灯条150以及散热片160位于光源外壳110内部。

可选的，聚光棒140为亚克力聚光板，用于调整光线，令光线平行。

LED150灯条与散热片160连接，LED灯条150位于散热片160上方。

聚光棒140位于LED灯条150上方。

亚克力板被光源外壳固定在聚光棒140上方。亚克力板用于使光线均匀。

挡光板120平行设置在亚克力板上方，挡光板120挡住所述亚克力板的一部分。

综上所述，本实用新型实施例提供的薄膜检测光源，包括光源外壳、挡光板、亚克力板、聚光棒、LED灯条以及散热片，挡光板位于LED灯条上方，挡光板所在的位置遮挡LED灯条发出的光线，当薄膜表面存在凸起或凹陷时，薄膜的凹陷或凸起处反射的光线无法被相机捕捉；解决了现有技术中由于光线漫反射无法获取薄膜出现的同色缺陷的问题；到达了令相机获取的图像能够反映薄膜出现的同色缺陷，提高薄膜检测的准确度的效果。

如图1所示，光源外壳110内包括两个亚克力板，分别为可以亚克力板131 和第二亚克力板132；

每个亚克力板的两边分别被光源外壳内侧的凹槽固定。

两个亚克力板不接触。

第一亚克力板131与第二亚克力板132平行。

薄膜检测光源中的挡光板不透光，挡光板的一边被光源外壳内侧的凹槽固定。聚光棒与LED灯条接触，且聚光棒被光源外壳内的凸缘固定。

可选的，挡光板为高精度挡光板。

挡光板的宽度小于亚克力板的宽度。

如图1所示，挡光板120的一侧被光源外壳110内侧的凹槽固定，挡光板 120未被固定的另一侧的边缘在亚克力板131的上方；聚光棒140与LED灯条 150接触，且聚光棒140被光源外壳110内的凸缘170固定。

图3示例性地示出了本实用新型一个实施例提供的薄膜检测***的电气连接图。该薄膜检测***包括如图1或图2所示的薄膜检测光源310，工业相机 320、图像采集卡390、工业控制计算机370、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)380以及编码器330。

在安装时，工业相机的扫描线对准薄膜检测光源中挡光板的边缘；

薄膜检测光源位于薄膜的下方或薄膜的上方。

工业相机位于薄膜的上方。可选的，工业相机的数量与薄膜的宽度有关。多个工业相机的拍摄范围能够覆盖无纺布的宽度。

如图4和图5所示，薄膜410被放置在两个托辊450上，薄膜检测光源420 位于薄膜410的下方，薄膜410上方设置有两个工业相机，分别为工业相机430 和工业相机440。

可选的，在安装时，令工业相机的最外侧的扫描线对准薄膜检测光源中挡光板的边缘。

当薄膜检测光源位于薄膜的下方时，利用的是光的透射原理。

如图6和图7所示，薄膜510被放置在两个托辊550上，薄膜检测光源520 位于薄膜510的上方，薄膜510上方设置有两个工业相机，分别为业相机530 和工业相机540。

当薄膜检测光源位于薄膜的上方时，利用的是光的反射原理。

可选的，当薄膜检测光源设置在薄膜的上方时，薄膜检测光源倾斜照射薄膜。

工业控制计算机与PLC连接；

图像采集卡与工业相机、PLC、工业控制机以及编码器分别连接；

编码器与PLC连接。

在基于图3所示实施例的可选实施例中，该薄膜检测***还包括若干个输出设备、若干个固态继电器、稳压器和开关电源。

固态继电器与PLC连接，输出设备与固态继电器连接；

稳压器的输入端与电源连接，稳压器的输出端与工业控制计算机以及PLC 连接；

第一开关电源的输入端与稳压器连接，第一开关电源的输出端与工业相机和编码器连接；

可选的，第一开关电源为12V开关电源。

第二开关电源的输入端与稳压器连接，第二开关电源的输出端与薄膜检测光源连接。

可选的，第二开关电源为24V开关电源。

在图3中，薄膜检测光源310通过24V开关电源350与稳压器340连接。

稳压器340的输入端连接单相220V交流电，稳压器340的输出端还与工业控制计算机370和PLC380连接。

工业控制计算机370通过RS-485总线与PLC380连接。

薄膜检测光源310通过光源电源线与24V开关电源350的输出端连接；工业相机320通过相机电源线与12V开关电源360的输出端连接。

12V开关电源360的输入端与稳压器340的输出端连接，12V开关电源360 的输出端还与编码器330连接；编码器330通过编码器电源线与12V开关电源 360连接。编码器用于驱动工业相机。

工业相机320通过相机数据线与图像采集卡390连接，图像采集卡390***工业控制计算机370的PCIE卡槽。图像采集卡390还通过两路信号线与编码器330连接。

输出设备可以是报警灯、打标机等；固态继电器391的输出端可以连接报警灯，固态继电器392的输出端可以连接打标机，固态继电器393的输出端与输入端的连接方式请参见图3，这里不再赘述。

图3中的粗实线表示RS-485总线，虚线表示电源线，点划线表示相机的数据线。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的无纺布污点检测***中的各个元器件都为市售器件，表一示例性地示出了所采用的元器件的型号、品牌。

表一

器件类型	品牌	型号
			工业控制计算机	研华	510/610系列
图像采集卡	Dalsa	OR-X1C0-XPD10
			工业相机	Dalsa	SF-20-04K40-00-R
相机数据线	CEI	MVC-1-1-1-10M
			稳压器	德力西	TND-1500VA
PLC	三菱	FX3U-16MR/ES-A
			编码器	内密控	OVW2-1024-2MHT
24V开关电源	明纬	NES-50-24
			12V开关电源	明纬	NED-75A

本实用新型实施例提供的薄膜检测***中的薄膜检测光源的光源外壳根据图1和图2进行定制，LED灯条采用的品牌为CREE，型号为Q5，LED配件采用的品牌为奥普特，型号为QPT-LSG系列配件。

以薄膜检测光源设置在薄膜的上方为例，对该薄膜检测***的工作原理进行阐述。

如图8所示，薄膜检测光源810位于薄膜840上方，工业相机830位于薄膜840上方，薄膜840表面出现轻微凸起，该薄膜被认为有缺陷。

在检测过程中，薄膜840从左向右移动；

图8中(a)表示：光线被凸起处的右侧反射，反射光线能够被工业相机830 接收到；

图8中(b)表示：光线被凸起处的表面反射，反射光线能够被工业相机830 接收到；

图8中(c)表示：薄膜检测光源810中存在挡光板820后，薄膜检测光源 810中的一部分光线被遮挡，凸起处的左侧无法正常反射光线，工业相机830也就无法接收由凸起处的左侧反射的光线；

此时，工业相机830拍摄的图像就会出现明暗的区别，薄膜表面的凸起处在拍摄的图像中能够出现立体感。

在一个示例性的例子中，采用本实用新型实施例所提供的薄膜检测***和没有使用增加挡光板的薄膜检测光源的薄膜检测***对薄膜表面的缺陷进行检测。

如图9所示，e和f是没有使用增加挡光板的薄膜检测光源的薄膜检测***拍摄的薄膜图像，g和h是采用本实用新型实施例所提供的薄膜检测***拍摄的薄膜图像；

由图9可以看出，薄膜检测***中的薄膜检测光源增加挡光板后，再拍摄图像时，能够捕捉薄膜表面的更多细节，图像中的缺陷更有立体感；还能够呈现更多的细小缺陷，g中可以看出圆圈91中的凹坑，而e中的对应部位看不到凹坑，h中可以看出圆圈92中的凹坑，而f中的对应部位只是黑点，并不能判断是凹坑。

本实用新型实施例提供的薄膜检测***，通过使用增加了挡光板的薄膜检测光源，解决了现有技术中由于光线漫反射无法获取薄膜出现的同色缺陷的问题；到达了令相机获取的图像能够反映薄膜出现的同色缺陷，使薄膜表面的细节能够更加清晰、立体化地呈现，提高薄膜检测的准确度的效果。

需要说明的是：上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种薄膜检测光源，其特征在于，所述薄膜检测光源包括光源外壳、挡光板、亚克力板、聚光棒、发光二极管LED灯条以及散热片；

所述聚光棒、所述LED灯条以及所述散热片在所述光源外壳内部；

所述LED灯条与所述散热片连接，所述LED灯条位于所述散热片上方；

所述聚光棒位于所述LED灯条上方；

所述亚克力板被所述光源外壳固定在所述聚光棒上方；

所述挡光板平行设置在所述亚克力板上方，所述挡光板挡住所述亚克力板的一部分。

2.根据权利要求1所述的薄膜检测光源，其特征在于，所述光源外壳内包括两个所述亚克力板；

每个所述亚克力板的两边分别被所述光源外壳内侧的凹槽固定；

两个所述亚克力板不接触。

3.根据权利要求1或2所述的薄膜检测光源，其特征在于，所述挡光板不透光，所述挡光板的一边被所述光源外壳内侧的凹槽固定；

所述聚光棒与所述LED灯条接触，且所述聚光棒被所述光源外壳内的凸缘固定。

4.一种薄膜检测***，其特征在于，所述***包括如权利要求1至3任一所述的薄膜检测光源、工业相机、图像采集卡、工业控制计算机、可编程逻辑控制器PLC、以及编码器；

所述工业相机的扫描线对准所述薄膜检测光源中所述挡光板的边缘；

所述薄膜检测光源位于薄膜的下方或所述薄膜的上方；

所述工业相机位于所述薄膜的上方；

所述工业控制计算机与所述PLC连接；

所述图像采集卡与所述工业相机、所述PLC、所述工业控制机以及所述编码器分别连接；

所述编码器与所述PLC连接。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述***还包括若干个输出设备、若干个固态继电器、稳压器和开关电源；

所述固态继电器与所述PLC连接，所述输出设备与所述固态继电器连接；

所述稳压器的输入端与所述电源连接，所述稳压器的输出端与所述工业控制计算机以及所述PLC连接；

第一开关电源的输入端与所述稳压器连接，所述第一开关电源的输出端与所述工业相机和所述编码器连接；

第二开关电源的输入端与所述稳压器连接，所述第二开关电源的输出端与所述薄膜检测光源连接。