專利名稱：用于自動缺陷檢測系統(tǒng)的具有發(fā)光二極管的燈和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用大功率發(fā)光二極管的照明設(shè)備。本發(fā)明涉及集成在缺陷檢測系統(tǒng)中的長條狀燈形式的照明設(shè)備。本發(fā)明特別適于保證條狀產(chǎn)品的自動檢驗系統(tǒng)中的照明功能，尤其是薄板狀金屬條的表面檢測。
背景技術(shù)：
條狀產(chǎn)品的自動檢驗系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了多年。對于操作者來說，這些技術(shù)的優(yōu)點既不是限定性的，也不是主觀的，并且它們可以用在生產(chǎn)線上，而無需使用特殊的生產(chǎn)線進行檢驗，所述特殊的生產(chǎn)線代表材料、人工手段和從正常的發(fā)送線路轉(zhuǎn)移的存儲產(chǎn)品的固定化。然而，以下幾個方面是絕對必要的這些自動化設(shè)備在檢測缺陷方面應(yīng)當非?？煽浚鼈兗炔粦?yīng)當放過可能會影響質(zhì)量的缺陷，也不應(yīng)當進行可能會影響產(chǎn)量的超量檢測。
通常，這些設(shè)備是由成像裝置組成的，其中所述成像裝置的光軸指向待檢驗的表面。這些設(shè)備通常包括配備有鏡頭的照相機，其中所述鏡頭用于將來自待觀測產(chǎn)品的光束聚集到構(gòu)成檢測設(shè)備的光敏傳感器上。在檢測設(shè)備上形成待檢驗的產(chǎn)品表面的圖像是必不可少的。
首先，根據(jù)用于電視機的方法的實施例，采用能夠獲得對應(yīng)于某個視場的圖像的可用的不同類型的照相機，從而使所限定的視場對應(yīng)于待檢驗的區(qū)域。該方法需要采用例如熒光氖燈的傳統(tǒng)裝置所獲得的大功率照明。這些設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生了最初的效果，但是獲得的圖像缺少圖像的自動分類和缺陷識別所需的對比度。實際上，需要形成具有非常好的分辨率的圖像，以便能夠檢測某些細節(jié)的尺寸被縮小的缺陷。
已經(jīng)采用了陣列型的數(shù)字照相機和不同的照明設(shè)備，例如具有發(fā)光二極管的長條狀燈，其通過脈沖來運行并產(chǎn)生閃光。還采用了用于將光線引導(dǎo)到最靠近待觀察的區(qū)域的光纖。但是陣列照相機的使用是有缺陷的，因為他們特別展示位于邊角區(qū)域的圖像上的缺陷。在對負載轉(zhuǎn)移光敏的傳感器(公知為CCD傳感器)的發(fā)展過程中，申請人已經(jīng)證實了這些數(shù)字傳感器能夠提高缺陷檢測設(shè)備的靈敏度和可靠性，特別是通過將安裝在桿上的數(shù)字傳感器集成在線性照相機中，以通過消除角落缺陷來提高缺陷檢測設(shè)備的靈敏度和可靠性。事實上，這些照相機通過單次拍攝而產(chǎn)生條表面的行圖像，通過進行移動產(chǎn)品的圖像的連續(xù)捕獲則可以重建條表面的二維圖像。因此，產(chǎn)品表面的圖像是通過捕獲連續(xù)的行而得到的。但是，必須配置亮度特性是不變的、受限定的或者至少是被控制的照明裝置。實際上，對于圖像的逐行捕獲來說，具有受控的照明條件是絕對必要的。
此外，在某些應(yīng)用中，令人感興趣的是，當產(chǎn)品足夠熱以在紅外光范圍內(nèi)發(fā)光時，可以將在附加光線所提供的照明條件下產(chǎn)品的觀測結(jié)果與來自產(chǎn)品自身發(fā)出的光的觀測結(jié)果進行合并。因此，特別令人感興趣的是，設(shè)計能夠穩(wěn)定并連續(xù)地提供冷光(即不會為待觀測的產(chǎn)品貢獻任何熱能的光)的照明設(shè)備。
最后，由于采用自動表面檢驗設(shè)備會受到制約，尤其是受到設(shè)備的體積的制約，并且這些設(shè)備并不總是易于進行檢測的，因此還必須提供緊湊、堅固和被冷卻的設(shè)備，以便它們可以在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運行。根據(jù)應(yīng)用而在距離待觀測的產(chǎn)品不同位置處安裝缺陷檢測設(shè)備是必需的，例如安裝在冷厚度軋光機的出口處或者安裝在熱厚度軋光機的出口處。因此，相當令人感興趣的是設(shè)計這樣一種單一的照明設(shè)備其照明是由平行光束的點波束產(chǎn)生的，其在待觀測產(chǎn)品上的會聚不會隨著距離的改變而改變。
最后，有利的是設(shè)計一種能夠?qū)Χ喾N顏色起作用的系統(tǒng)，以便能夠過濾掉由背景光或周圍空氣而引起的微擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過創(chuàng)造一種在采用高性能線性數(shù)字照相機的檢驗系統(tǒng)中使用的、特性被控制的照明設(shè)備，從而解決上述所有問題。整個缺陷檢測設(shè)備可以具有縮小的尺寸，從而能夠安裝在與移動條直接相鄰的地方。這樣有助于保護整個設(shè)備不受環(huán)境影響、在環(huán)境條件需要的情況下幫助設(shè)備冷卻、以及幫助其通風。所述設(shè)備可以容易地安裝在有限的自由空間內(nèi)，并且還可以安裝用于分離會產(chǎn)生擴散的、被排出的潮氣或者任何其他介質(zhì)的裝置，所述潮氣或其他介質(zhì)可能會污染光線在其內(nèi)構(gòu)成待檢測和分析的圖像的空間。
根據(jù)本發(fā)明，用于檢測表面缺陷的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)由封閉的機械支撐組件(1)構(gòu)成，所述支撐組件(1)形成伸長的箱體，所述伸長的箱體構(gòu)成長條狀燈，并且所述箱體包括多個大功率發(fā)光二極管(4)，所述發(fā)光二極管(4)被排成至少一行，并且按照規(guī)則的間距肩并肩地排列；具有扁平的壁(55、65)的反射光導(dǎo)管，所述反射壁(55、65)彼此平行，并且位于基本平行于所述發(fā)光二極管的軸線所形成的平面(P1)的平面內(nèi)；薄膜(7)，所述薄膜(7)由半透明的漫射材料構(gòu)成，并且被設(shè)置在所述發(fā)光二極管所發(fā)射的光束的軌跡上；反射器(8)，用于會聚光束，以及用于將所述光束通過窗口(9)發(fā)送到所述封閉的支撐部件(1)的外部，其中所述窗口(9)形成伸長的開口，所述伸長的開口基本沿著所述長條狀燈的長度設(shè)置；以及透明的蓋子(10)，用于封閉設(shè)置于所述長條狀燈中的所述開口，同時使得來自于所述發(fā)光二極管(4)的光束傳遞到所述封閉的支撐部件(1)的外部。
根據(jù)本發(fā)明，所述光導(dǎo)管的所述壁(55、65)有利地由拋光的金屬制成，并且所述薄膜漫射體(7)由毛面的樹脂玻璃制成。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述反射器(8)的表面(81)為直的拋物柱面。所述反射器(8)被設(shè)置為使得其軸向平面(P2)基本垂直于所述發(fā)光二極管(4)的軸線所限定的平面(P1)。所述設(shè)置是使得所述發(fā)光二極管(4)的軸線所限定的平面(P1)與所述反射器(8)的所述軸向平面(P2)的交點基本位于連接所述反射器(8)的多個拋物線形截面的焦點的軸線上。
所述移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)的機械支撐組件(1)優(yōu)選地被氣密的管(13)所構(gòu)成的封套封閉，其中所述氣密的管(13)的兩端被堵塞，并且所述氣密的管(13)設(shè)有窗口(9)，所述窗口(9)安裝有透明的窗玻璃(10)，所述窗玻璃(10)基本沿著所述封套的整個長度設(shè)置，以便使照明的光通過。所述氣密的管(13)被通風并冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述發(fā)光二極管(4)以串聯(lián)的方式電連接成組，并形成鏈?？烧{(diào)節(jié)的電流控制器對每個鏈饋電。
在所述氣密的管(13)中安裝有溫度傳感器，以測量平均的內(nèi)部溫度。
所述長條狀燈(R)的所述組件包括可調(diào)節(jié)的固定裝置，用于定位和調(diào)節(jié)待觀測的區(qū)域中的光。
本發(fā)明的方法允許使用冷光照亮移動產(chǎn)品(S)，其中采用線性的數(shù)字照相機(C)、并且借助于包含由大功率發(fā)光二極管(4)構(gòu)成的光源的裝置，來捕獲所述產(chǎn)品的表面圖像以供缺陷檢測系統(tǒng)使用，根據(jù)本發(fā)明的方法，所述發(fā)光二極管(4)被排成至少一行并且以等間距排列，所述發(fā)光二極管(4)被設(shè)置在由具有反射壁(55、65)的燈箱所構(gòu)成的殼體內(nèi)；用于封閉所述燈箱的薄膜(7)使所述發(fā)光二極管所發(fā)出的光產(chǎn)生輕微的漫射；以及所述燈箱發(fā)出的光束被反射裝置(8)會聚成扁平并且狹窄的點波束，所述點波束的寬度與所述發(fā)光二極管的行所占據(jù)的長度基本相等。
根據(jù)本發(fā)明的方法，根據(jù)所述發(fā)光二極管(4)的植入間距來確定封閉所述燈箱的所述薄膜(7)與所述發(fā)光二極管(4)之間的距離，封閉所述燈箱的所述薄膜(7)由毛面的透明材料構(gòu)成，例如毛面的樹脂玻璃。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述反射器(8)沿著基本垂直于所述發(fā)光二極管(4)的發(fā)射軸線的方向發(fā)送所述光束，所述反射器(8)的表面(81)具有直的拋物柱面的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，所述光束構(gòu)成扁平的點波束，并且彼此基本平行。
根據(jù)本發(fā)明，同一長條狀燈(R)中所包含的所述發(fā)光二極管(4)均具有相同的顏色。所述顏色為白色、紅色或綠色。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述發(fā)光二極管(4)以串聯(lián)的方式電連接成組，并構(gòu)成鏈，同一長條狀燈(R)中所包含的所述發(fā)光二極管(4)具有相等的單位功率，所述單位功率的值為1、3或5瓦特。


通過以下對于實施方案的描述，本發(fā)明將得到更好的理解。
圖1圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的缺陷檢測設(shè)備；圖2圖解說明了采用本發(fā)明的方法獲得的照明圖像；圖3圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的長條狀燈的截面；圖4a圖解說明了構(gòu)成光導(dǎo)管的片的細節(jié)；以及圖4b圖解說明了構(gòu)成光導(dǎo)管的另一個片的細節(jié)。
具體實施例方式
圖1示意性地說明了沿F方向移動的產(chǎn)品S的表面的缺陷檢測系統(tǒng)的配置，其中缺陷還可以可選地出現(xiàn)在所述表面下方。圖1示出了條形的扁平產(chǎn)品S，即示出了產(chǎn)品的一個維度--與移動方向垂直的產(chǎn)品的寬度，并且產(chǎn)品的寬度遠遠大于產(chǎn)品的厚度。對于圖中所示的情況來說，本發(fā)明的方法展示了其所有的優(yōu)點，但是本發(fā)明的方法也可以用于其他類型的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的方法，采用了CCD型的線性照相機C，并且將照相機C定向為在感光傳感器的桿上形成穿過條S的線V′V的圖像。
條S所反射的全部光束均包含在公知為開度角的角形扇區(qū)或體積中，其中光束的大致方向為光軸的方向，因而條S所反射的全部光束均被透鏡會聚。所述光束與產(chǎn)品表面的交點構(gòu)成光學(xué)視線V′V，其中光學(xué)視線V′V相對于條S的移動軸Y′Y通常為橫向的。在光學(xué)視線的水平面內(nèi)，照明系統(tǒng)R照亮移動的條的一部分。用于實時捕獲圖像的設(shè)備，根據(jù)所述光學(xué)視線V′V來記錄線性照相機所拍攝的連續(xù)的像。然后，將線性照相機C所拍攝的移動產(chǎn)品S表面的連續(xù)的圖像連接起來，以重建所述條表面的二維圖像。
最后，信號處理系統(tǒng)能夠?qū)ε臄z裝置所交付的圖像進行實時分析。線性照相機可以提供沒有變形的圖像，并且允許限制照明設(shè)備僅照亮包圍光學(xué)視線V′V的窄帶。這樣便可以提供亮度參數(shù)被控制且不變的照明設(shè)備。實際上，至關(guān)重要的是光線的變化不能被記錄為條表面的潛在缺陷。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法，由于采用光束平行的點波束來照亮所述條，因此可以克服光束在所述條上聚焦的任何問題，并且也不需要對長條狀燈R到所述條的距離進行任何特殊的調(diào)整。
圖2說明了采用本發(fā)明的方法獲得的白色表面的照明圖像。點波束的寬度被限定為條S的最大寬度，并且根據(jù)移動方向F的點波束的碰撞的寬度和光強在產(chǎn)品S的整個寬度上是不變的。
本發(fā)明的照明方法采用發(fā)光二極管作為光源，其中所述發(fā)光二極管為小尺寸的光源，可以采用相對較小的間距來安裝所述發(fā)光二極管，以便構(gòu)成均勻不變的光束。根據(jù)軸線旋轉(zhuǎn)體積來產(chǎn)生來自這些二極管的輻射，其中所述軸向旋轉(zhuǎn)體積的分布接近于高斯分布。本發(fā)明的方法利用通過薄膜的光的漫射，以使沿著長條狀燈的長度方向的光通量和反射到拋物柱面鏡(用于沿著公共方向引導(dǎo)光束)上的反射光充其量相等，從而形成彼此平行的點波束。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的長條狀燈的截面。所述長條狀燈可以大體上呈管狀，其兩個末端被圓形終端所封閉。支撐底盤1由例如通過螺栓組裝、以便可以拆卸的輪廓和板構(gòu)成。這些部件構(gòu)成了長條狀燈的長度，并且在它們的末端攜帶封閉的環(huán)形終端12。底部2在其中心部分攜帶板3，而板3接納排成一行的發(fā)光二極管4。板3優(yōu)選根據(jù)印刷電路技術(shù)制成，并允許通過將所述發(fā)光二極管的管腳焊接在印刷電路上來對其進行傳統(tǒng)的固定。該技術(shù)還可以直接實現(xiàn)發(fā)光二極管的串聯(lián)連接，或者根據(jù)另一種被保留的方式，可以按照電源的模式來進行發(fā)光二極管的連接。
兩個片5和6固定在底部2上，以構(gòu)成燈箱和支撐本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備。在圖4a和4b中詳細說明了這些片。片5和6例如分別通過擠壓或模制而制成，并且它們分別包括分別通過中心53和63連接的兩個平行的翼51、52和61、62。這些片的長度近似為所述的一行二極管的長度，并且這些片例如通過螺栓固定在底部2的兩個平行的側(cè)面上。進行固定是為了使片5和6的外表面55和65彼此平行。翼51、52和翼61、62分別具有不同的高度，并且對它們的高度進行了計算，以便最短的翼可以包圍發(fā)光二極管4的行。采用相同的方法，根據(jù)底部2的寬度，計算中心53和63的尺度，以便形成圖3中示出的配置。
因此，形成不同元件的支撐底盤的組件1還構(gòu)成了封閉的燈箱。分別屬于片5和6的翼52和62構(gòu)成光導(dǎo)管，其中該光導(dǎo)管的壁包圍所述發(fā)光二極管的行。該導(dǎo)管的內(nèi)表面是分別屬于片5和6的外表面55和65，并且該導(dǎo)管的內(nèi)表面彼此平行且由拋光的金屬制成，以便可以反光。因此，發(fā)光二極管所發(fā)出的、位于每個發(fā)光二極管的輻射的軸向旋轉(zhuǎn)體積內(nèi)的所有光束，將被引導(dǎo)到由片5和6的表面55和65構(gòu)成的光導(dǎo)管的出口。
片5和6在各自的中心53和63的底部，分別包括沿著其整個長度延伸的槽54、64。這些槽位于所述中心的末端，并且分別位于最短的翼52、62上方，以便使這些槽彼此相對并構(gòu)成一類滑道，該滑道能夠固定截面近似為矩形的片，所述片形成用于封閉由片5和6的平行表面55和65所構(gòu)成的燈箱的蓋子。蓋子7安裝在槽54和64所構(gòu)成的殼體內(nèi)。蓋子7由半透明的漫射材料制成，以便實現(xiàn)使通過它的光束產(chǎn)生一定漫射的薄膜功能。根據(jù)本發(fā)明，蓋子7可以有利地由例如毛面的樹脂玻璃的毛面透明材料制成。
由于發(fā)光二極管4排成一行，并且采用相同的方式將其全部固定，因此，它們的軸線是基本平行的，并且構(gòu)成平面P1。該平面是所述燈箱的對稱平面，并且該平面在片5和6的表面55和65所構(gòu)成的導(dǎo)管中部均分該導(dǎo)管和半透明的蓋子7。對槽54、64以及片5和6的側(cè)面均進行了計算，以使得蓋子7位于垂直于由發(fā)光二極管的軸線所構(gòu)成的平面P1的平面中。
構(gòu)成反射器8的片被固定在片6的中心63上。該片8與片5和6的長度基本相同，并且為直線形，其截面包括大致為凸起形狀的外表面和大致為凹陷形狀的內(nèi)表面81。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式，與固定的側(cè)面相對的內(nèi)表面81具有直的拋物柱面的形狀。
這就意味著所述內(nèi)表面與其所有的垂直截面的交線為拋物線。
由于表面81為直的拋物柱面，因此所有拋物截線的軸線構(gòu)成了軸向平面P2，并且由于片8固定在片6上，因此平面P2垂直于平面P1，并且表面81與發(fā)光二極管4和漫射體7的行相對，如圖3所示。反射器8的內(nèi)表面81被拋光，或者涂有沉積物，以使它具有鏡面反射特性。如圖3所示，反射器8通過螺栓固定在片6的中心，以便于調(diào)節(jié)和準直。該固定件位于與直的拋物柱面形狀的面81相對的面的一側(cè)，以使光束可以從另一側(cè)通過。自然也可以想象能夠產(chǎn)生相同效果的固定件的其他形式。
按照一定間距將發(fā)光二極管4肩并肩地排列，其中所述間距取決于發(fā)光二極管的尺寸和功率，采用這種方式可以使所述發(fā)光二極管的輻射的旋轉(zhuǎn)體積廣泛地相交，并且這種相交是容易確定的，因為圍繞每個發(fā)光二極管的軸線的輻射的分布具有高斯曲線的形狀。根據(jù)平面P1的方向，通過在片5和6的反射面55和65上的反射來對光通量進行定位，然而，最后獲得的光通量存在強度波動，并且該強度在每個二極管的軸線位置具有局部最大值。在光束通過薄膜7之后，這些波動被大大削弱。二極管和漫射薄膜之間的光學(xué)距離導(dǎo)致了這種削弱，而所述光學(xué)距離是二極管的植入間距的函數(shù)，并且使片5和6的各自的翼52、54以及62、64具有所需的尺寸，以實現(xiàn)這一點。對于相同的透鏡，限定薄膜7的特性和厚度。從而在薄膜7的出口處形成線性的漫射光源。
此外，當所述光源被放置在所述拋物面的焦點處時，公知的是，來自局部光源的光束被反射到拋物面鏡上，所述光束將具有相同的方向，而該方向就是所述拋物面軸線的方向。因此，內(nèi)表面81為直的拋物柱面的反射器8，被安裝成所述焦點基本位于薄膜7的光束的出射面的中心。在實際情況中，直的拋物柱面的表面81被計算并且被配置成所述拋物面的焦點的軸線基本位于平面P1和P2的交線上。因此，通過薄膜7的所有光線將沿著平行于形成點波束的平面P2的方向被重新定向，其中所述點波束的光束將大體上彼此平行，并且所述點波束的厚度(épaisseur)取決于表面81的特性。根據(jù)長條狀燈R與將要被照亮的長條S所在的位置之間的距離來確定所述厚度。因此，結(jié)果是亮區(qū)基本為希望的形狀，并且在圖2中進行了說明。該亮區(qū)的特性既不需要精確地調(diào)節(jié)長條狀燈R和條S之間的距離，也不需要對光束進行會聚，因為該光束是幾乎沒有發(fā)散的點波束。
根據(jù)長條狀燈R和條S之間的距離以及將要被照亮的區(qū)域，可以選擇不同功率的發(fā)光二極管，并且可以安裝單位功率為1、3或5瓦特的二極管。也可以選擇二極管的顏色，以解決所述缺陷檢測設(shè)備必須安裝在其內(nèi)的工組間的環(huán)境照明的雜光問題。因此，可以像目前的實踐那樣，采用紅光、綠光或白光二極管。然后，在線性照相機C中安裝同色的過濾器。
有利地，片6的外翼61被設(shè)計成其高度大于片5的外翼51的高度，以便能夠在最靠近所述二極管的地方固定二極管的支撐模塊。
實際上以及根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述二極管被串聯(lián)成鏈，并且為其中的每個二極管饋送可調(diào)整的電流。發(fā)光二極管所發(fā)出的光通量取決于接點的溫度，并且為了保持較好的光輸出，將通過調(diào)節(jié)電流而使該接點的溫度保持在小于80℃的值。
環(huán)形終端12被固定于支撐底盤1的兩個末端，其封閉固定在環(huán)形終端12上的管13中的長條狀燈組件。管13設(shè)有開口9，其中開口9沿著管13的整個長度設(shè)置，以便用作使光束通過的窗口。該窗口由透明的窗玻璃10封閉?？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的連接工藝使所述長條狀燈組件密封，并且可以設(shè)置通風、冷卻或空氣調(diào)節(jié)裝置來保持長條狀燈R內(nèi)部的溫度基本不變，并避免發(fā)光二極管和各種元件過熱。這些通風和冷卻裝置(圖中未示出)是眾所周知的，并且可以采用傳統(tǒng)的方式來制造，因此不需要對其進行更加詳細的描述。在長條狀燈R的關(guān)鍵位置還安裝了溫度傳感器，以測量平均的內(nèi)部溫度并確保元件的熱安全。
最后，機械固定裝置(未示出)使得能夠?qū)㈤L條狀燈R安裝在其必須在上面發(fā)揮作用的設(shè)備的某個區(qū)域。這些固定裝置允許位于待觀測的移動產(chǎn)品的一部分上的亮區(qū)的定位和調(diào)整。
應(yīng)當理解，本發(fā)明并不局限于已經(jīng)通過實施例來描述的實施方案，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，本發(fā)明可以應(yīng)用于由鐵制成或者由其他金屬制成的產(chǎn)品以及具有不同形狀的產(chǎn)品的缺陷檢測。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于其他材料的任何產(chǎn)品，或者應(yīng)用于采用除層壓法之外的工藝制成的任何產(chǎn)品，例如需要利用輔助光的塑料材料的擠壓工藝。
在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，在長條狀燈內(nèi)部還可以采用元件的其他配置、其他形狀的漫射體和反射器、以及用于組裝和機械固定這些元件的其他方案。
在權(quán)利要求中提到的技術(shù)特征后面插入的參考標記的唯一目的在于，方便對技術(shù)特征的理解，并且所插入的參考標記根本不會限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測表面缺陷的、移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其由封閉的機械支撐組件(1)構(gòu)成，所述支撐組件(1)形成伸長的箱體，所述伸長的箱體構(gòu)成長條狀燈，并且所述箱體包括多個大功率發(fā)光二極管(4)，所述發(fā)光二極管(4)被排成至少一行，并且按照規(guī)則的間距肩并肩地排列；光導(dǎo)管，其具有扁平的反射壁(55、65)，所述反射壁(55、65)彼此平行，并且位于基本平行于所述發(fā)光二極管的軸線所形成的平面(P1)的平面內(nèi)；薄膜(7)，所述薄膜(7)由半透明的漫射材料構(gòu)成，并且被設(shè)置在所述發(fā)光二極管所發(fā)射的光束的軌跡上；反射器(8)，用于會聚光束，以及用于將所述光束通過窗口(9)發(fā)送到所述封閉的支撐部件(1)的外部，其中所述窗口(9)形成伸長的開口，所述伸長的開口基本沿著所述長條狀燈的長度設(shè)置；以及透明的蓋子(10)，用于封閉設(shè)置于所述長條狀燈中的所述開口，同時使得所述發(fā)光二極管(4)所發(fā)出的光束傳遞到所述封閉的支撐部件(1)的外部。
2.如權(quán)利要求1所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述光導(dǎo)管的所述壁(55、65)由拋光的金屬制成。
3.如權(quán)利要求1和2中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述薄膜漫射體(7)由毛面的樹脂玻璃制成。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述反射器(8)的表面(81)具有直的拋物柱面的形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述反射器(8)的軸向平面(P2)基本垂直于所述發(fā)光二極管(4)的軸線所限定的平面(P1)。
6.如權(quán)利要求5所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中，所述發(fā)光二極管(4)的軸線所限定的平面(P1)與所述反射器(8)的所述軸向平面(P2)的交點基本位于連接所述反射器(8)的多個拋物線形截面的焦點的軸線上。
7.如權(quán)利要求1至6中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中，所述機械支撐組件(1)被氣密的管(13)所構(gòu)成的封套封閉，其中所述氣密的管(13)的兩端被堵塞，并且所述氣密的管(13)設(shè)有窗口(9)，所述窗口(9)安裝有透明的窗玻璃(10)，所述窗玻璃(10)基本沿著所述封套的整個長度設(shè)置，以便使照明的光通過。
8.如權(quán)利要求7所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述氣密的管(13)被通風并冷卻。
9.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述發(fā)光二極管(4)以串聯(lián)的方式電連接成組，并形成鏈。
10.如權(quán)利要求9所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中，由可調(diào)節(jié)的電流控制器對每個鏈饋電。
11.如權(quán)利要求1至10中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中在所述氣密的管(13)中安裝有溫度傳感器，以測量平均的內(nèi)部溫度。
12.如權(quán)利要求1至11中的任意一項所述的移動產(chǎn)品(S)的照明設(shè)備(R)，其中所述長條狀燈(R)的所述組件包括可調(diào)節(jié)的固定裝置，用于定位和調(diào)節(jié)待觀測的區(qū)域中的光。
13.一種用于以冷光照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中采用線性的數(shù)字照相機(C)、并且借助于包含由大功率發(fā)光二極管(4)構(gòu)成的光源的裝置，來捕獲所述產(chǎn)品的表面圖像以供缺陷檢測系統(tǒng)使用，所述方法的特征在于所述發(fā)光二極管(4)被排成至少一行并且以等間距排列，所述發(fā)光二極管(4)被設(shè)置在由具有反射壁(55、65)的燈箱所構(gòu)成的殼體內(nèi)；其中用于封閉所述燈箱的薄膜(7)使所述發(fā)光二極管所發(fā)出的光產(chǎn)生輕微的漫射；以及所述燈箱發(fā)出的光束被反射裝置(8)會聚成扁平并且狹窄的點波束，所述點波束的寬度與所述發(fā)光二極管的行所占據(jù)的長度基本相等。
14.如權(quán)利要求13所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中，根據(jù)所述發(fā)光二極管(4)的植入間距來確定封閉所述燈箱的所述薄膜(7)與所述發(fā)光二極管(4)之間的距離。
15.如權(quán)利要求13和14中的任意一項所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中封閉所述燈箱的所述薄膜(7)由毛面的透明材料構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求15所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中封閉所述燈箱的所述薄膜(7)由毛面的樹脂玻璃制成。
17.如權(quán)利要求13所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中所述反射器(8)的表面(81)具有直的拋物柱面的形狀。
18.如權(quán)利要求17所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中所述反射器(8)沿著基本垂直于所述發(fā)光二極管(4)的發(fā)射軸線的方向發(fā)送所述光束。
19.如權(quán)利要求13至18中的任意一項所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中構(gòu)成了所述點波束的光束彼此基本平行。
20.如權(quán)利要求13至19中的任意一項所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中同一長條狀燈(R)中所包含的所述發(fā)光二極管(4)均具有相同的顏色。
21.如權(quán)利要求20所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中同一長條狀燈(R)中所包含的所述發(fā)光二極管(4)的顏色為白色、紅色或綠色。
22.如權(quán)利要求13至21中的任意一項所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中所述發(fā)光二極管(4)以串聯(lián)的方式電連接成組，并構(gòu)成鏈。
23.如權(quán)利要求22所述的用于照亮移動產(chǎn)品(S)的方法，其中同一長條狀燈(R)中所包含的所述發(fā)光二極管(4)具有相等的單位功率，并且所述發(fā)光二極管(4)具有的相等的單位功率的值為1、3或5瓦特。
全文摘要
一種使用冷光照亮移動產(chǎn)品的方法，其中采用線性的數(shù)字照相機、并借助于包含由大功率發(fā)光二極管(4)構(gòu)成的光源的裝置，來捕獲圖像以供缺陷檢測系統(tǒng)使用，根據(jù)本發(fā)明的方法，發(fā)光二極管(4)被以等間距排成至少一行，并被設(shè)置在由具有反射壁(55、65)的燈箱所構(gòu)成的殼體內(nèi)，用于封閉燈箱的薄膜(7)使發(fā)光二極管發(fā)出的光產(chǎn)生輕微漫射，燈箱發(fā)出的光束被反射裝置(8)會聚成扁平的狹窄點波束，點波束的寬度與發(fā)光二極管的行占據(jù)的長度基本相等。照明設(shè)備(R)被氣密的管(13)所構(gòu)成的封套封閉，氣密的管設(shè)有窗口(9)且其兩端被堵塞，窗口安裝有基本沿著封套的整個長度設(shè)置的透明的窗玻璃(10)以使照明的光通過。氣密的管被通風并冷卻。
文檔編號G01N21/84GK1982869SQ200610168129
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者讓-路易斯·德沃德 申請人:西門子Vai金屬技術(shù)股份公司