[發明專利]刮刀片表面檢測系統

在審

• 申請號: 200910017234.6
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101650307A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 趙廷生;宮寧寧
• 申請（專利權）人: 山東富美科技有限公司
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49;G01N21/88;G03G15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發涉及光檢測技術領域，尤其涉及一種利用光的漫反射效應對刮刀片表面污染物和缺陷進行快速檢測的方法。

背景技術

刮刀片是激光打印機硒鼓的關鍵組件之一，刮刀片在被安裝在硒鼓上之前都要經過表面清潔度和表面缺損程度的檢測，這是因為刮刀片的表面清潔與缺損的狀況決定了打印品質的好壞。

硒鼓制造企業一般采用光學顯微鏡對刮刀片表面清潔與缺損狀況進行檢測。它存在兩方面的缺點：一是顯微鏡視野小，對整個檢測刮刀片表面進行檢測時必須慢慢移動刮刀片，操作不方便，檢測速度慢；二是長時間注視顯微鏡易造成視覺疲勞。

發明內容

本發明的目的是提供一種對刮刀片表面污染物及缺陷快速檢測的裝置，其具有結構簡單、調節方便、對整個刮刀片表面的清潔與缺損狀況的檢測迅速等特點。

技術方案：刮刀片表面污染物及缺陷快速檢測系統包括半導體激光器、整形透鏡、柱形圓筒、圓筒底座、底座定位磁鐵、三維調節光學平臺、刮刀片、載物臺、光學平板。柱形圓筒用以容納激光器、整形透鏡，使激光器和整形透鏡構成一個統一的整體激光單元便于整體移動。其中激光器功率可調節，以便調解漫反射光線的亮度。

整形透鏡是一根用K9玻璃做成的圓柱體的柱面透鏡，其直徑約4毫米，當激光束經過此圓柱體后先在弧矢方向上聚焦，后發散成扇面狀光束。將該玻璃圓柱體裝入柱形圓筒時要調整其方位使其弧矢方向與圓柱筒底座平行，以便得到與圓柱筒底座相平行的扇面光束。

圓柱筒底座上嵌入三枚永久磁鐵，固定這三枚磁鐵呈三角形排列，使激光單元穩定的吸附鐵質的三維調節平臺上。因為三枚磁鐵的磁力有限，可以很方便的調整激光單元的大致方位。

激光單元放在三維調節平臺后先大致調整它的方位，然后調節三維調節平臺的豎直和水平旋鈕微調激光單元的方向，使出射的扇面激光束準確地投射到刮刀片的整個表面。

當扇面激光束投射到刮刀片上的雜質或缺口等缺陷時發生漫反射，檢測者能夠從不同方向看到清晰明亮的漫反射光線，如果漫反射光線不夠明亮，可以適當增大半導體激光器的功率使漫反射光足夠亮，從而觀測到這些微小的雜質和缺陷。

本發明的優點是：利用該設備可以對整個刮刀片的清潔狀況和缺陷進行快速檢測，其具有調節方便、光照范圍大、漫反射光亮度高，檢測快捷等特點。

附圖說明

圖1、刮刀片表面狀況檢測系統結構圖

圖2、激光單元的剖面圖

圖3、檢測光路俯視圖

圖4、激光單元外部結構圖

圖5、整形后的激光束在刮刀片上的鏡面反射示意圖

圖6、整形后的激光束在刮刀片上遇到污染物時漫反射示意圖

1、激光單元，2、三維調節平臺，3、刮刀片，4、載物臺，5、光學平板，6、豎直調節旋鈕，7、水平調節旋鈕，11、半導體激光器，12、整形透鏡，13、柱形圓筒，14、圓筒底座，15、定位磁鐵。

具體實施方式

如圖1所示，柱形圓筒13、三維調節平臺2、載物臺4均放置于光學平板5上；柱形圓筒13及其內部的半導體激光器和整形透鏡12共同組成激光單元1，激光單元1放置于三維調節平臺2上，其對面設有載物臺4，刮刀片3置于載物臺4之上。

刮刀片3表面檢測系統是一種無損光探測裝置，如圖1所示。首先將刮刀片3置于載物臺4上，將半導體激光器11和整形透鏡12依次放入柱形圓筒13，整形透鏡12的弧矢方向與圓筒底座平行，將激光單元1放置在三維調節平臺2上，并調整好大致的方向。然后開啟半導體激光器11，所發射出來的激光束經經整形透鏡12得到扇形激光束，如圖3所示，調節三維平臺2上的豎直旋鈕6和水平旋鈕7可使扇面激光束投射到整個刮刀片3的表面上。質量好的刮刀片表面是鏡面，無漫反射效應，如圖5所示，當激光束射到刮刀片3上時，順著光線的方向看不到明亮的反射線；如果刮刀片上有雜質或缺口等缺陷，光束投射在微小污染物或缺口上將發生漫反射，如圖6所示，觀測者順著光路看過去或在側面觀測時將會看到非常明亮的光點，若污染物或缺口的反射光線不夠亮可適當增大激光器11的輸出功率，這樣就可以通過觀測明亮的漫反射光的有無判定污染物及缺陷的有無。