[发明专利]基于激光漫散射的表面缺陷检测装置

说明书

本发明涉及基于激光漫散射的表面缺陷检测装置，包括激光器、扩束器、第一调整镜、第二调整镜、第三调整镜、八面棱镜、远心扫描透镜、内积分球、被测表面和第一光电传感器；所述第一调整镜、第二调整镜和第三调整镜依次设置于扩束器之后，所述八面棱镜设于第三调整镜上方，所述八面棱镜中心设有驱动轴，所述内积分球底部设有第一开口，上部设有第二开口，所述内积分球内设有第一光电传感器。本发明的基于激光漫散射的表面缺陷检测装置采用了激光扫描和散射检测技术，可在很短的时间内对一光滑表面进行检测并确定缺陷的具体位置，且可对缺陷图像进行初步处理，实现了可视化操作，具有扫描速度快、检测效率、精度高等优点。

技术领域

本发明涉及激光检测技术领域，具体涉及基于激光漫散射的表面缺陷检测装置。

背景技术

随着科学技术的进步，很多繁琐复杂且重复性强的工作逐步由人工操作发展为机械化操作，即可避免人工操作中操作人员因某些因素造成的操作失误，将操作人员从繁复的工作中解放出来，还可提高工作效率和准确度，节约人力成本。

目前，除人力操作的对光滑表面的缺陷检测，还存在一些机械化的检测方式，比较有代表性且实用率较高的主要为基于Machine Vision(机器视觉)的光学检测方法，该方法可同时检测并确定缺陷的种类、尺寸等参数，但缺点是该方法需要全盘扫描被测表面，而根据经验发现，大部分被测表面是不存在缺陷的，即使有，其数量也是很少的，而基于机器视觉的检测方法必须对整个表面进行无区别的检测，因而，不管被测表面是否有缺陷，检测时间都是一样的，而且大部分时间是用在对无缺陷的表面进行图像采集和处理，这种无区别检测其分辨率及检测速度都较慢，通常检测和分析时间在几十秒到几分钟，无法满足高速高效的在线检测的需求。

发明内容

为克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了基于激光漫散射的表面缺陷检测装置。该基于激光漫散射的表面缺陷检测装置可在很短的时间内对一光滑表面进行检测并确定缺陷的具体位置，且可对缺陷图像进行初步处理，以确定是点缺陷还是线状缺陷，提高了检测效率和准确度。

本发明技术方案：基于激光漫散射的表面缺陷检测装置，包括激光器、扩束器、第一调整镜、第二调整镜、第三调整镜、八面棱镜、远心扫描透镜、内积分球、被测表面和第一光电传感器；所述扩束器用于将激光器发射出的激光束直径扩大后，以平行光束输出；所述第一调整镜、第二调整镜和第三调整镜依次设置于扩束器之后，用以调整扩束器扩束后的激光束方向，使其射到八面棱镜上；所述八面棱镜设于第三调整镜上方，用于将第三调整镜反射的扩束后的激光再次反射，使之通过远心扫描透镜进入内积分球；所述八面棱镜中心设有驱动轴，检测时，八面棱镜随驱动轴定轴转动；所述内积分球底部设有第一开口，由远心扫描透镜射入的光束通过第一开口到达被测表面，经过反射再次进入内积分球；所述内积分球上设有第二开口，当被测表面没有缺陷时，反射光束直接通过第二开口离开；所述内积分球内设有第一光电传感器，用于精确测量由于被测表面上的缺陷引起的散射光。

与现有技术相比，本发明的基于激光漫散射的表面缺陷检测装置具有以下进步：

(1)检测速度快，检测效率高，可以实现高精度快速并且准确的扫描被测样品的表面散射情况，并在上位机中显示被测的样品的暗场情况；

(2)有差别扫描，针对性强，对于无缺陷被测样品检测速度快，对有缺陷样品检测速度慢，且可确定缺陷的种类和具体位置，准确度高。

(3)通用性强，适应各种被测表面。

作为优化，前述基于激光漫散射的表面缺陷检测装置中，所述第一开口呈圆形，直径大于扫描的长度。内积分球底的圆形开口长度大于扫描的长度，便于检测激光变换位置扫描被测表面时可顺利反射回内积分球，不遗漏检测位置。

作为优化，前述基于激光漫散射的表面缺陷检测装置中，所述第二开口呈长条状。从而，便于被测表面无缺陷时反射光通过长条形第二开口射出，不被第一光电传感器捕获，影响分析速度。