CN114166859B - 一种缺陷检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缺陷检测设备及方法，检测设备包括检测机构和检测台，检测机构具有检测单元，检测机构在检测单元相对的两端具有供预制棒进出的入口和出口。检测台包括移载单元、多个支撑预制棒的支撑组件和穿设在检测机构内的检测线，检测线位于检测单元之下。支撑组件在移载单元的驱动下相对于检测线沿检测线的延伸方向移动，并带动预制棒相对于检测单元移动。本发明提供的缺陷检测设备，能够提高检测精度和检测效率。

Description

一种缺陷检测设备及方法

技术领域

本发明涉及光纤缺陷检测技术领域，特别涉及一种缺陷检测设备及方 法。

背景技术

随着通讯产业的发展和第五代移动通信技术(5th Generation MobileCommunication Technology，5G技术)的兴起，光纤的应用越来越广泛。

光纤预制棒作为光纤生产的原材料，其主流工艺主要有管外汽相沉积法 (OVD)、气相轴向沉积法(VAD)、改进的管内化学气相沉积法(MCVD)、 等离子体管内化学气相沉积法(PCVD)。上述四项主流工艺可以组合，按照 “两步法”合成光纤预制棒。受限于现有工艺水平，在“两步法”合成过程 容易在预制棒的芯层、包层、或者芯包分界产生气泡或者不透明杂质。目前， 在光纤预制棒的生产过程中，通常通过人工对光纤预制棒进行缺陷检测，并进行相应的记录。

然而，通过人工对光纤预制棒的缺陷进行检测，不仅检测精度较低，而 且检测效率较低。

发明内容

本发明提供一种缺陷检测设备及方法，不仅能够提高检测精度，而且能 提升检测效率。

本发明第一方面提供一种缺陷检测设备，应用于供光线透过的预制棒， 所述检测设备包括检测机构和检测台，所述检测机构具有检测单元，所述检 测机构在所述检测单元相对的两端具有供预制棒进出的入口和出口；

所述检测台包括移载单元、多个支撑所述预制棒的支撑组件和穿设在所 述检测机构内的检测线，所述检测线位于所述检测单元之下且端部位于所述 检测机构的外部；多个所述支撑组件在所述检测线上所述入口的一端移动设 置，并沿所述检测线的延伸方向依次排列；所述支撑组件在所述移载单元的驱动下相对于所述检测线沿所述检测线的延伸方向移动，并带动所述预制棒 相对于所述检测单元移动。

在一种可选的实施方式中，所述检测单元具有供所述预制棒穿过的检测 区域，所述检测区域包括第一检测区域和第二检测区域，所述检测区域和所 述第二检测区域均与所述预制棒相对设置。

在一种可选的实施方式中，所述检测单元包括检测所述预制棒缺陷的第 一检测单元，所述第一检测单元包括位于所述检测机构内部的检测装置，所 述检测装置内具有所述第一检测区域。

在一种可选的实施方式中，所述检测装置包括检测所述预制棒表面缺陷 的第一光源组件和多个图片获取装置，所述第一光源组件内具有所述第一检 测区域，多个所述图片获取装置均布在所述第一光源组件的周向间隙处，并 朝向所述第一检测区域设置。

在一种可选的实施方式中，所述第一光源组件包括多个第一光源，多个 所述第一光源沿预设方向依次排列并围成所述第一检测区域，其中，两个所 述第一光源之间的夹角相等且之间具有间隙，所述图片获取装置设在所述间 隙内并与所述第一光源相对设置。

在一种可选的实施方式中，所述检测装置包括检测所述预制棒内部缺陷 的第二光源，所述第二光源位于所述图片获取装置的覆盖范围。

在一种可选的实施方式中，所述第一检测单元包括与位于所述检测机构 的外部的第三光源，所述第三光源位于所述出口的一侧并与所述预制棒的端 部相对设置，所述第三光源相对所述检测机构移动设置。

在一种可选的实施方式中，所述检测单元包括检测所述预制棒参数的第 二检测单元，所述第二检测单元具有所述第二检测区域。

在一种可选的实施方式中，所述第二检测单元和所述第一检测单元在所 述检测线上沿所述入口至所述出口的方向上依次设置。

在一种可选的实施方式中，所述第二检测单元包括具有所述第二检测区 域的测径仪，所述测径仪相对于所述检测台转动设置。

在一种可选的实施方式中，所述第二检测单元包括第一驱动组件，所述 测径仪通过所述第一驱动组件设在所述检测机构内，并在所述第一驱动组件 的驱动下相对于所述检测台转动。

在一种可选的实施方式中，所述第一驱动组件包括第一驱动件、传动件 和与所述测径仪连接的固定件，所述固定件通过所述传动件与所述第一驱动 件连接，并在所述第一驱动件的驱动下带动所述测径仪相对于所述检测台转 动。

在一种可选的实施方式中，所述支撑组件相对于所述检测装置在第一方 向上移动设置，其中，所述第一方向所在的平面与所述检测台的台面相垂直。

在一种可选的实施方式中，所述支撑组件包括支撑件和支撑所述支撑件 的多个驱动结构件，所述驱动结构件与所述移载单元连接，所述支撑件在所 述驱动结构件的驱动下相对于所述检测台在所述第一方向上移动。

在一种可选的实施方式中，该缺陷检测设备还包括设在所述支撑组件上 的位置检测组件，所述位置检测组件在所述驱动结构件的驱动下与所述支撑 件同步移动，以检测所述支撑组件的高度。

在一种可选的实施方式中，所述移载单元包括第二驱动件和设在所述检 测线上的传动组件，所述第二驱动件设在所述检测线上并与所述传动组件连 接，所述第二驱动件通过驱动所述传动组件以带动所述支撑组件和所述第二 驱动件相对于所述检测单元同步移动。

在一种可选的实施方式中，所述检测线上设有闪光灯组件，所述闪光灯 组件位于所述支撑组件靠近所述入口的一端，所述闪光灯组件相对于所述检 测线移动设置。

在一种可选的实施方式中，该缺陷检测设备包括检测所述支撑组件位置 的检测器，所述检测器位于所述检测机构的所述入口处。

本发明第二方面提供一种缺陷检测方法，应用于如上任一项的缺陷检测 设备，所述缺陷检测设备包括检测台和检测机构，所述检测方法包括：

将所述检测台的支撑组件移动至所述检测机构的初始位置，并将预制棒 设在所述支撑组件上；

控制所述检测台的移载单元驱动所述支撑组件朝向所述检测机构移动， 并带动所述预制棒进入所述检测机构后，控制多个所述支撑组件依次下降越 过所述检测机构的检测单元，使所述预制棒进入所述检测单元；

在所述预制棒每移动预设间距时，控制所述检测单元对所述预制棒进行 一次检测，直至所述预制棒离开所述检测单元；

控制所述移载单元驱动所述支撑组件沿着所述检测台继续移动，以带动 所述预制棒离开所述检测机构。

在一种可选的实施方式中，所述在所述预制棒每移动预设间距时，控制 所述检测单元对所述预制棒进行一次检测，直至所述预制棒离开所述检测单 元，具体包括：

所述预制棒进入所述检测机构的第二检测单元时，控制所述第二检测单 元中的测径仪绕着所述预制棒旋转，并每隔所述预设间距对所述预制棒进行 一次检测；

所述预制棒进入所述检测机构的第一检测单元时，控制所述第一检测单 元的第一光源沿预设路径依次照亮所述预制棒，所述第一检测单元的图片获 取装置每隔所述预设间距获取一次所述预制棒的图片。

在一种可选的实施方式中，在所述预制棒进入所述检测机构的第一检测 单元之后，还包括：

控制所述检测台上的闪光灯组件移动至与所述预制棒平齐。

本发明提供一种缺陷检测设备及方法，检测设备可以应用于供光线透过 的预制棒的缺陷的检测，检测设备中设有检测机构和检测台，检测机构内具 有检测单元，检测台包括移载单元、多个支撑预制棒的支撑组件和穿设在检 测机构内的检测线，支撑组件设在检测线上并位于靠近检测机构的入口的一 端移动设置，以便在移载单元的驱动下相对于检测线沿检测线的延伸方向移动，进而带动预制棒相对于检测单元移动，从而通过检测台和检测单元实现 对预制棒的缺陷的自动化检测，不仅能够提高对预制棒缺陷的检测精度和检 测效率，而且有助于实现对预制棒缺陷的动态识别。

除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术 特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例提 供的显示结构及交互平板所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他 技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一 步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第一视角下的结构示意 图；

图3是本发明实施例提供的一种预制棒在缺陷检测设备上的装配示意图；

图4是图2中缺陷检测设备在A部的放大示意图；

图5是图4中缺陷检测设备在第二视角下的结构示意图；

图6是图4中缺陷检测设备在第三视角下的结构示意图；

图7是图3中预制棒和缺陷检测设备在另一视角下的装配示意图；

图8是图7中缺陷检测设备内检测机构的内部示意图；

图9是图8中缺陷检测设备在B部的放大示意图；

图10是图9中缺陷检测设备在另一视角下的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种第一检测单元的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的另一种第一检测单元的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在初始状态下的结构示 意图；

图14是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第二状态下的结构示 意图；

图15是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第三状态下的结构示 意图；

图16是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第四状态下的结构示 意图；

图17是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第五状态下的结构示 意图；

图18是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在第六状态下的结构示 意图。

附图标记说明：

100-缺陷检测设备；10-检测机构；11-入口；12-出口；13-第一检测单元； 131-第一光源；1311-第一检测区域；132-图片获取装置；133-第二光源；134- 第三光源；

14-第二检测单元；141-第二检测区域；142-测径仪；143-传动件；144- 固定件；

20-检测台；21-检测线；22-支撑组件；221-支撑件；222-驱动结构件；223- 第三固定板；

23-移载单元；231-第二驱动件；232-传动组件；2321-齿轮；2322-齿条； 233-固定板组件；2331-第一固定板；2332-第二固定板；

24-位置检测组件；241-位置检测开关；242-伸缩杆；25-闪光灯组件；

200-预制棒。

具体实施方式

光纤预制棒作为光纤生产的原材料，使得光纤预制棒的市场需求也在不 断扩大。随着光纤预制棒生产企业的增加，对光纤预制棒的质量要求也越来 越高，其加工过程中的质量控制也引起了广泛的关注。目前，大多光纤预制 棒生产企业通常采用人工观察的方法进行光纤预制棒缺陷检测。

然而，这种通过人工观察检测光纤预制棒缺陷的方法受员工状态影响较 大，而且缺陷检测时耗时长，容易漏检、错检。此外，由于人工检测的主观 性，难以对光纤预制棒的检测标准进行量化检测，导致光纤预制棒的检测精 度不高。人工检测结果对工艺指导优化的可行性不高，仅作为出库参考数据。

有鉴于此，本发明提供了一种缺陷检测设备及方法，检测设备中设有检 测台和具有检测单元的检测机构，检测台包括移载单元、多个支撑预制棒的 支撑组件和穿设在检测机构内的检测线，支撑组件设在检测线上并在检测机 构的入口的一端移动设置，以便在移载单元的驱动下能够相对于检测线沿检 测线的延伸方向移动，进而带动支撑组件上的预制棒相对于检测单元移动，从而通过缺陷检测设备实现对预制棒缺陷的自动化检测，不仅能够提高对预 制棒缺陷的检测精度和检测效率，而且有助于实现对预制棒缺陷的动态识别。

下面结合附图对本发明实施例的缺陷检测设备作进一步阐述。

实施例

图1是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备的示意图，图2是本发明 实施例提供的一种缺陷检测设备在第一视角下的结构示意图，图3是本发明 实施例提供的一种预制棒在缺陷检测设备上的装配示意图。其中，图1为缺 陷检测设备的结构简图。

参考图1至图3所示，本发明实施例提供了一种缺陷检测设备100。该 检测设备可以应用于供光线透过的预制棒200。其中，预制棒200可以包括 但不限于为光纤预制棒200、石英棒材、石英管材或其他透明玻璃坯料制备 而成的棒状或者管状结构。也就是说，检测设备可以广泛应用于光纤预制棒 200、石英棒材、石英管材或其他透明玻璃坯料的缺陷的检测。

参考图1至图3所示，检测设备可以包括检测机构10和检测台20，检 测机构10具有检测单元，检测机构10在检测单元相对的两端具有供预制棒 200进出的入口11和出口12，以便检测台20上的预制棒200可以经由入口 11进入检测单元，检测结束后可以经由出口12移出检测机构10，从而完成 预制棒200的检测。

参考图1至图3所示，检测台20可以包括移载单元23、多个支撑预制 棒200的支撑组件22和穿设在检测机构10内的检测线21。其中，检测线21 可以位于检测单元之下且端部位于检测机构10的外部，以便预制棒200可以 在检测线21上相对于检测单元移动，有助于实现预制棒200比如光纤预制棒 200缺陷的自动检测。

如图1和图3中所示，多个支撑组件22可以在检测线21上靠近入口11 的一端移动设置，并沿检测线21的延伸方向依次排列。其中，检测线21的 延伸方向也可以理解为图2中的X方向。这样在通过多个支撑组件22能够 对预制棒200在多个部位进行支撑，以便增强预制棒200在支撑组件22上的 稳定性。支撑组件22在移载单元23的驱动下相对于检测线21沿检测线21 的延伸方向移动，并带动预制棒200相对于检测单元移动。这样在需要对预 制棒200比如光纤预制棒200进行缺陷检测时，支撑组件22可以在移载单元 23的驱动下相对于检测线21沿检测线21的延伸方向移动，并带动支撑组件 22上的预制棒200相对于检测单元沿着检测线21的延伸方向同步移动，以 便通过检测单元实现对预制棒200的缺陷的自动化检测。

因此，本发明实施例的检测设备相较于现有的光纤预制棒200缺陷的人 工检测，不仅能够实现对预制棒200比如光纤预制棒200缺陷的检测标准进 行量化检测，能够提高对预制棒200缺陷的检测精度和检测效率，而且有助 于在检测单元内实现对预制棒200缺陷的动态识别，以便进一步提高预制棒 200缺陷的检测精度。

图4和图5分别示意出了图2中缺陷检测设备在A部在不同视角下的放 大示意图。

参考图4和图5并结合图3所示，检测单元具有供预制棒200穿过的检 测区域，检测区域可以包括第一检测区域1311和第二检测区域141，检测区域和第二检测区域141均与预制棒200相对设置。这样通过第一检测区域1311 和第二检测区域141能够在检测单元内对预制棒200进行分区域检测，以避 免预制棒200检测参数之间的相互干扰，有助于提高预制棒200缺陷的检测 精度。其中，预制棒200的检测参数可以包括但不限于为预制棒200的内部 缺陷、表面缺陷、尺寸以及不圆度等。

需要说明的是，不圆度可以理解为圆形玻璃坯料比如预制棒200的端部 的横截面上最大与最小直径的差值。其中，不圆度也可以称为失圆度。其中， 本发明实施例可以在检测单元内通过对预制棒200在某一位置处进行多次测 量直径，并将测量得到的最大直径与最小直径的差值除以多次测量直径的平 均值，来获得预制棒200在该位置的不圆度。示例性的，检测单元内对预制 棒200在某一位置处测量直径的次数可以包括但不限于为3次、4次、6次或 者8次等。

其中，第一检测区域1311与第二检测区域141的检测中心均可以位于预 制棒200的中轴线的延伸线上。这样预制棒200在支撑组件22的支撑以及移 载单元23的驱动下，在检测线21上沿直线通过第一检测区域1311和第二检 测区域141，以简化预制棒200在检测设备内的移动，有助于简化检测设备 的结构，提高检测设备的检测效率。

为了避免预制棒200在进入检测区域内时，支撑组件22与检测单元之间 发生干涉，作为一种可选的实施例中，支撑组件22相对于检测装置在第一方 向上移动设置。其中，第一方向所在的平面与检测台20的台面相垂直，第一 方向也可以理解为图4中的Y方向。这样在后续预制棒200进入检测单元内进行缺陷检测时，支撑组件22在接近检测单元时，可以通过在第一方向上依 次移动(即靠近检测单元的支撑组件22在第一方向上相对于检测线21做升 降运动)来越过检测单元，以便在确保预制棒200在检测台20上稳定性的同 时，能够避免支撑组件22与检测单元之间发生干涉，从而通过支撑组件22 将预制棒200送至检测单元内进行缺陷的自动化检测。

作为一种可能的实施方式，参考图5所示，支撑组件22可以包括支撑件 221和支撑支撑件221的多个驱动结构件222，驱动结构件222与移载单元 23连接，支撑件221在驱动结构件222的驱动下相对于检测台20在第一方 向上移动。这样支撑组件22在移载单元23的驱动下沿着检测线21的延伸方 向，在检测线21上运动至接近检测单元的位置时，支撑组件22中的支撑件 221可以在驱动结构件222的驱动下在第一方向上朝向检测线21移动(即相 对检测线21下降)，以便利用其他多个支撑组件22对预制棒200支撑，确 保预制棒200在检测台20上稳定性的同时，接近检测单元的支撑组件22在 越过检测单元后在驱动结构件222的再次驱动下，可以再次在第一方向上朝向预制棒200的方向移动，以支撑预制棒200。这样在利用支撑组件22对预 制棒200进行支撑的同时，能够有效的避免支撑组件22与检测单元之间发生 干涉。

其中，支撑件221也可以称为支撑限位件，支撑件221上设有与预制棒 200结构相适配的限位槽。示例性的，支撑件221可以包括但不限于为托辊、 或者其他能够与驱动结构件222连接的支撑台。示例性的，驱动结构件222 可以包括但不限于为举升伺服电机、电动升降杆或者其他能够与支撑件221 连接并带动支撑件221在第一方向上移动的驱动结构。

参考图4和图5所示，一个支撑组件22中可以设有一个或者多个驱动结 构件222。示例性的，一个支撑组件22中驱动结构件222的数量可以包括但 不限于有两个、三个或者四个等。这样能够使得支撑组件22对于预制棒200 具有较好的支撑效果。

为了便于对支撑件221在检测线21上的高度进行更好的控制，缺陷检测 设备100还可以包括检测支撑组件22位置的检测器，检测器可以位于检测机 构10的入口11处。示例性的，检测器可以包括但不限于为接近开关，接近 传感器或者其他能够检测支撑组件22位置的传感器等。这样通过检测器可以 实时检测支撑组件22与检测机构10的入口11处的距离，以便在接近入口11时，可以传输相应的信号给驱动结构件222，以便通过驱动结构件222驱 动，并带动支撑件221同步在第一方向上移动，从而通过检测器和驱动结构 件222实现对支撑件221在检测线21上高度的闭环控制，以避免单一控制方 法(即驱动结构件222)控制出现错误，引起预制棒200从支撑组件22上掉 落等现象的发生。

其中，参考图5所示，缺陷检测设备100还包括设在支撑组件22上的位 置检测组件24，位置检测组件24在驱动结构件222的驱动下与支撑件221 同步移动，以检测支撑组件22的高度。这样通过位置检测组件24可以实时 检测与之相对的支撑组件22的高度，以便实时了解多个支撑组件22的高度， 在支撑组件22越过检测单元远离入口11时，可以传输信号给驱动结构件222， 从而通过驱动结构件222带动支撑件221在第一方向上移动，以支撑预制棒 200，从而通过位置检测组件24和驱动结构件222实现对支撑件221在检测 线21上高度的闭环控制，以避免单一控制方法(即驱动结构件222)控制出 现错误，引起预制棒200从支撑组件22上掉落等现象的发生。

示例性的，参考图5所示，位置检测组件24可以包括伸缩杆242和位置 检测开关241，位置检测开关241可以通过伸缩杆242固定在驱动结构件222 的侧方，以便通过伸缩杆242带动位置检测开关241与驱动结构件222在第 一方向上同步运动，从而通过位置检测开关241实现对支撑组件22的高度的 实时监测。

图6示意出了图4中缺陷检测设备在俯视视角下的结构示意图。即图6 示意出了图4中缺陷检测设备的底部结构示意图，以便对移载单元的结构进 行更好的理解。

作为一种可能的实施方式，参考图5和图6所示，移载单元23可以包括 第二驱动件231和设在检测线21上的传动组件232，第二驱动件231设在检 测线21上并与传动组件232连接，第二驱动件231通过驱动传动组件232以 带动支撑组件22和第二驱动件231相对于检测单元同步移动。其中，移载单 元23可以包括固定板组件233，第二驱动件231还可以通过固定板组件233 设在检测线21上，传动组件232设在固定板组件233背离支撑组件22的一面。其中，固定板组件233可以包括第一固定板2331和两个第二固定板2332， 两个固定板在检测线21上相对设置，且与检测线21的延伸方向相同。第二 驱动件231可以第一固定板2331固定在两个第二固定板2332之间，且第二 驱动件231的输出端依次穿过第一固定板2331和第二固定板2332上，并与 传动组件232连接，以便第二驱动件231通过驱动传动组件232，以便带动 支撑组件22和第二驱动件231相对于检测单元同步移动，从而通过移载单元23驱动支撑组件22沿着检测线21上延伸方向移动。

示例性的，第二驱动件231可以包括但不限于为移载伺服电机。其中， 作为一种可能的实施方式，参考图6所示，传动组件232可以包括齿条2322 和与第二驱动件231的输出端连接的齿轮2321，齿条2322可以沿着检测线21的延伸方向设在检测线21上，并与齿轮2321啮合。这样第二驱动件231 可以驱动齿轮2321在齿条2322上转动，从而驱动支撑组件22沿着检测线 21上延伸方向移动，使得支撑组件22带动预制棒200相对于检测单元移动。

或者，第二驱动件231在检测线21上的位置也可以相对固定。示例性的， 第二驱动件231可以包括抵接在固定板组件233端部的电动伸缩杆242、电 动伸缩缸或者其他能够驱动传动组件232，并带动支撑组件22相对于检测单 元同步移动的驱动结构。或者，当第二驱动件231在检测线21上的位置相对 固定时，传动组件232也可以为滑动组件或者其他传动结构。

参考图5所示，支撑组件22可以通过第三固定板223固定在两个第二固 定板2332之间，以便通过固定板组件233和传动组件232，带动多个支撑组 件22在检测线21上相对于检测单元移动。

需要说明的是，本实施例中的，移载单元23以及支撑组件22的结构还 可以采用现有技术中的其他可能的结构方式，在本实施例中，移载单元23以 及支撑组件22的结构并不构成对本发明实施例中缺陷检测设备100的结构的 限定。

下面以第二驱动件231为移载伺服电机、驱动结构件222为举升伺服电 机为例，对本发明实施例的缺陷检测设备100的结构作进一步阐述。

图7是图3中预制棒和缺陷检测设备在另一视角下的装配示意图，图8 是图7中缺陷检测设备内检测机构的内部示意图。

参考图7和图8所示，检测单元可以包括检测预制棒200缺陷的第一检 测单元13，第一检测单元13可以包括位于检测机构10内部的检测装置，检 测装置内具有第一检测区域1311。这样当预制棒200在移载单元23的驱动 下，在检测线21上移动并穿设在第一检测区域1311内时，能够通过检测装 置对预制棒200比如光线预制棒200的缺陷进行自动检测。

从图7和图8中可以看出，检测单元还可以包括检测预制棒200参数的 第二检测单元14，第二检测单元14具有第二检测区域141。这样当预制棒 200在移载单元23的驱动下，在检测线21上移动并穿设在第二检测区域141 内时，能够通过检测装置对预制棒200比如光线预制棒200的参数比如直径 和不圆度等进行自动检测。

需要说明的是，本发明一些可能的实施例中，通过在检测机构10内第一 检测单元13和第二检测单元14的设置，可以在检测机构10内实现对预制棒 200比如光纤预制棒200的缺陷(比如外部缺陷和内部缺陷)以及参数的自 动化检测，使得检测设备不仅具有预制棒200的缺陷检测，而且具有预制棒 200的参数检测功能的同时，能够较好的解决了光纤预制棒200的人工检测 速度慢、精度低、人力成本高的问题。

在一些实施例中，参考图7和图8所示，第二检测单元14和第一检测单 元13可以在检测线21上沿入口11至出口12的方向上依次设置。也就是说， 第二检测单元14相较于第一检测单元13靠近检测机构10的入口11处设置。 或者，第一检测单元13和第二检测单元14在检测机构10中的位置也可以互换。

下面以第二检测单元14靠近检测机构10的入口11处设置为例，对本实 施例的缺陷检测设备100作进一步阐述。

图9和图10分别示意出了图8中缺陷检测设备的B部在不同视角下的放 大示意图。

参考图9和图10所示，第二检测单元14可以包括具有第二检测区域141 的测径仪142，测径仪142相对于检测台20转动设置，以便可以通过测径仪 142相对于检测台20转动，测得预制棒200在不同角度下的直径，从而获得 预制棒200在该位置处的不圆度。

需要说明的是，作为一种可能的实施方式，测径仪142可以相对于检测 台20间隔旋转，以便通过测径仪142相对于预制棒200每间隔旋转预设间距 (比如10mm)后，对预制棒200在该处置处的直径进行一侧测量。为了便 于预制棒200在检测单元内的检测，可以通过移载单元23控制预制棒200在 检测区域内的移动速率，或者使预制棒200在检测区域内间歇移动，从而便于预制棒200在检测区域内的缺陷以及参数的检测。

参考图9和图10所示，第二检测单元14可以包括第一驱动组件，测径 仪142可以通过第一驱动组件设在检测机构10内，并在第一驱动组件的驱动 下相对于检测台20转动。这样可以通过第一驱动组件带动测径仪142相对于 检测台20转动，从而实现测径仪142绕着预制棒200进行转动，以获得预制 棒200的不圆度。

作为一种可能的实施方式，第一驱动组件可以包括第一驱动件(图中未 标示)、传动件143和与测径仪142连接的固定件144，固定件144可以通过传动件143与第一驱动件连接，并在第一驱动件的驱动下带动测径仪142 相对于检测台20转动。示例性的，第一驱动件可以包括但不限于为电机，传 动件143可以包括但不限于为主动齿轮，固定件144可以包括但不限于为与 主动齿轮相啮合的从动齿轮。为了便于预制棒200穿过，固定件144内还具有供预制棒200穿过的贯穿孔。这样在第一驱动件的驱动下，传动件143可 以带动固定件144，从而带动测径仪142在检测机构10内相对于检测台20 转动，在预制棒200经过第二检测单元14检测后可以在移载单元23的驱动 下，通过支撑组件22带动预制棒200继续朝向第一检测单元13移动，在预 制棒200的移动的过程中，第二检测单元14和第一检测单元13重复对预制 棒200进行检测，直至预制棒200移出第二检测区域141和第一检测区域1311。

或者，作为另一种可能的实施方式，第一驱动组件还可以为本领域技术 人员所知的其他能够带动测径仪142相对于检测台20转动的结构，比如驱动 测径仪142转动的两个或者多个转动轴等。在本实施例中，对于第一驱动组 件的结构并不做进一步限定。

需要说明的是，从图9和图10中可以看出，支撑组件22在移动至检测 单元比如第二检测单元14时，支撑组件22可以相对于检测线21在第一方向 上依次移动(比如下降)，以便利用其余的支撑组件22在对预制棒200进行 支撑的同时，可以使得靠近检测单元的支撑组件22越过检测单元。光纤预制 棒200母坯为透明玻璃柱，其检测要求极高，现有常规的线扫、面阵相机在对光纤预制棒200母坯进行检测时，由于线扫和面阵相机呈的像通常为二维， 难以实现深度成像，且成像光源影响着整体检测质量。

图11是本发明实施例提供的一种第一检测单元的结构示意图。

参考图11所示，检测装置可以包括检测预制棒200表面缺陷的第一光源 131组件和多个图片获取装置132，第一光源131组件内具有第一检测区域 1311，多个图片获取装置132可以均布在第一光源131组件的周向间隙处， 并朝向第一检测区域1311设置。这样在预制棒200在支撑组件22的支撑下 移动至第一检测区域1311时，以便通过第一光源131组件从多个不同的角度 依次每隔预设间距(比如10mm)照亮一次预制棒200，并通过图片获取装置 132获取预制棒200在不同角度下的照片，从而能够识别出预制棒200在不 同角度下的表面缺陷(比如预制棒200的外包层上的磕碰、表面瑕疵等)， 以通过检测装置实现对预制棒200表面的缺陷检测，以便能够识别出预制棒 200上0.1mm及以上的缺陷长度并输出缺陷大小、位置、深度信息等，相较 于现有的线扫和面阵相机，能够呈现处预制棒200上缺陷的深度信息的同时， 能够实现对预制棒200同一位置处的多角度测量，有助于实现对预制棒200 缺陷的检测和缺陷所在位置的确认。

参考图11所示，第一光源131组件可以包括多个(比如三个或者五个等) 第一光源131，多个第一光源131沿预设方向依次排列并围成第一检测区域 1311(如图11中所示)。其中，两个第一光源131之间的夹角相等且之间具 有间隙，图片获取装置132设在间隙内并与第一光源131相对设置。其中， 第一光源131可以包括但不限于为漫反射背光源板，这样通过多个第一光源 131可以对预制棒200的周侧表面进行360度全覆盖，以便更好的检测预制棒200的表面缺陷。示例性的，图片获取装置132可以包括但不限于为人工智能(ArtificialIntelligence，AI)相机，这样在多个第一光源131沿预设方向 比如逆时针依次点亮预制棒200时，与点亮的第一光源131相对的图片获取 装置132比如AI相机可以获取预制棒200的图片(如图11中所示)，以便 存档，形成预制棒200的缺陷检测报告，用于对预制棒200的生产工艺参数 进行优化和提升，并且作为预制棒200质量追溯、形成预制棒200的出库记 录文件等。

需要说明的是，检测线21上设有闪光灯组件25(如图1中所示)，闪 光灯组件25可以位于支撑组件22靠近入口11的一端，闪光灯组件25相对 于检测线21移动设置。其中，闪光灯组件25可以包括闪光灯和升降伺服电 机，闪光灯与升降伺服电机的升降端连接，以便在升降伺服电机的带动下相 对于检测线21上做升降运动。需要说明的是，在预制棒200进入第一检测区域1311之前，闪光灯在升降伺服电机的驱动下在检测线21上呈下降状态(即闪光灯低于检测单元)，以避免闪光灯组件25与检测单元发生干涉，在预制 棒200进入第一检测区域1311时，闪光灯在升降伺服电机的驱动下在检测线 21上呈上升状态并与预制棒200等高，以便于图片获取装置132图片的获取。

图12是本发明实施例提供的另一种第一检测单元的结构示意图。

为了便于对预制棒200的内部缺陷进行检测，参考图12所示，检测装置 还可以包括检测预制棒200内部缺陷的第二光源133，第二光源133位于图 片获取装置132的覆盖范围。第二光源133可以位于第一检测区域1311之外， 且可以位于第一光源131组件的朝向出口12的一侧，以避免第一光源131和 第二光源133在对预制棒200缺陷进行检测时造成相互干扰。

需要说明的是，第一光源131和第二光源133可以通过支架或者其他结 构固定在检测机构10内。

其中，第二光源133为环形光源。示例性的，第二光源133可以包括但 不限于为与红外透射式环形光源或者渐进式透射光源组成的低角度环形光源。 这样以便预制棒200可以穿设在第二光源133内，在第一光源131的照射下 通过第二光源133实现对预制棒200的内部缺陷(比如预制棒200的芯层上 的缺陷)检测，通过图片获取装置132获取不同角度下预制棒200的图片， 从而利用视觉识别技术对预制棒200的内部的常见缺陷(比如气泡、气线、 杂质等)进行动态识别，能够识别出0.1mm及以上的缺陷长度并输出预制棒 200上缺陷大小、位置、深度信息等的同时，还可以消除预制棒200表面的 反射干扰，以便检测预制棒200内部常见的缺陷。

为了便于对预制棒200缺陷的检测，第一检测单元13包括与位于检测机 构10的外部的第三光源134，第三光源134可以位于出口12的一侧并与预 制棒200的端部相对设置，第三光源134相对检测机构10移动设置。其中， 第三光源134可以理解为发出蓝光或者白光等的端部光源，通过第三光源134 在预制棒200的端部照亮预制棒200，可以增强预制棒200内光线的对比度， 以便更好的利用第一光源131和第二光源133对预制棒200的缺陷进行检测。

需要说明的是，第三光源134可以固定在移载单元23的固定板组件233 上，从而通过移载单元23驱动第三光源134相对于检测机构10移动。或者， 第三光源134也可以通过现有的单独的水平移载装置设在检测台20的一侧，以便通过水平移载装置驱动第三光源134相对于检测机构10移动。在本实施 例中，对于第三光源134的驱动方式并不做进一步限定。

图13至图18是本发明实施例提供的一种缺陷检测设备在对预制棒进行 检测时，预制棒在缺陷检测设备在不同运行阶段的装配示意图。

下面结合图13至图18对本发明实施例的缺陷检测设备100的检测方法 进行阐述。

参考图13至图18所示，本发明实施例提供一种缺陷检测方法，缺陷检 测方法应用于上述的缺陷检测设备100。其中，检测方法可以包括：

步骤S01：将检测台20的支撑组件22移动至检测机构10的初始位置， 并将预制棒200设在支撑组件22上。

需要说明的是，在将预制棒200通过支撑组件22固定在检测台20之前， 需要预先在缺陷检测设备100的控制系统上输入预制棒200的参数，然后在 控制支撑组件22在检测线21上上升并移动至缺陷检测设备100的初始位置 (如图13中所示)，最后再将预制棒200安装到支撑组件22上。

步骤S02：控制检测台20的移载单元23驱动支撑组件22朝向检测机构 10移动，并带动预制棒200进入检测机构10后，控制多个支撑组件22依次 下降越过检测机构10的检测单元，使预制棒200进入检测单元(如图14和 图15中所示)。

需要说明的是，在预制棒200进入检测机构10后，需要通过支撑组件 22的驱动结构件222和检测器共同控制支撑件221在沿着检测线21的延伸 方向上依次下降，使得接近检测单元的支撑组件22能够越过检测单元，使得 预制棒200能够进入检测单元比如测径仪142内进行检测。在支撑组件22越 过检测单元后，可以位置检测组件24的控制下，通过驱动结构件222驱使支 撑件221上升至与预制棒200等高，以便再对预制棒200进行检测时，能够确保支撑组件22对预制棒200支撑的稳定性。

步骤S03：在预制棒200每移动预设间距时，控制检测单元对预制棒200 进行一次检测，直至预制棒200离开检测单元，具体包括如下步骤：

步骤S31：预制棒200进入检测机构10的第二检测单元14时，控制第 二检测单元14中的测径仪142绕着预制棒200旋转，并每隔预设间距对预制 棒200进行一次检测。

需要说明的是，此时，预制棒200在检测机构10内的位置可以参见图 14和图15中所示。测径仪142可以通过第一驱动组件驱动测径仪142绕着 预制棒200进行转动，以便在测径仪142在相对于预制棒200每间隔旋转预 设间距(比如10mm)后，对预制棒200在该处置处的直径进行一侧测量， 以便获得预制棒200在该位置处的不圆度。

步骤S32：预制棒200进入检测机构10的第一检测单元13时，控制第 一检测单元13的第一光源131沿预设路径依次照亮预制棒200，第一检测单 元13的图片获取装置132每隔预设间距获取一次预制棒200的图片。

需要说明的是，此时，预制棒200进入检测机构10内的第一检测区域 1311(即相机区域)，预制棒200在检测机构10内的位置可以参见图16中 所示。此时，通过多个第一光源131从多个不同的角度依次每隔预设间距(比 如10mm)照亮一次预制棒200，并通过图片获取装置132获取预制棒200在 不同角度下的照片，实现对预制棒200不同角度下的表面缺陷的动态检测。 需要说明的是，在预制棒200在第一检测单元13内移动的过程中，第二光源133和第三光源134会照亮预制棒200，以便实现对预制棒200的内部缺陷的 检测。这样能够实现对预制棒200的多角度测量，有助于实现对预制棒200 缺陷的检测和缺陷所在位置的确认。

在预制棒200进入检测机构10的第一检测单元13之后，还包括：

控制检测台20上的闪光灯组件25移动至与预制棒200平齐，以便图片 获取装置132每隔预设间距(比如10mm)对预制棒200进行一次拍照，以 获取预制棒200的图片，用于预制棒200缺陷的检测。

步骤S04：控制移载单元23驱动支撑组件22沿着检测台20继续移动， 以带动预制棒200离开检测机构10。

需要说明的是，在预制棒200在检测机构10内移动的过程中，需要重复 步骤S31和步骤S32(如图16和图17中所示)，直至预制棒200在移载单 元23的驱动下，随着支撑组件22离开检测单元。其中，在一种可能的实施 例中，在预制棒200完全离开检测单元后，多个支撑组件22可以在检测线 21上下降至原点(即支撑组件22在检测线21的初始位置之前的位置)，在 移载单元23的继续驱动下，使得预制棒200从出口12离开检测机构10，预 制棒200的缺陷检测完成。

本发明提供了一种缺陷检测设备100及方法，通过在检测设备中设有检 测台20和具有检测单元的检测机构10，检测台20包括移载单元23、多个支 撑预制棒200的支撑组件22和穿设在检测机构10内的检测线21，支撑组件 22在移载单元23的驱动下能够相对于检测线21沿检测线21的延伸方向移 动，进而带动预制棒200相对于检测单元移动，从而通过检测单元实现对预 制棒200缺陷的自动化检测，不仅能够提高对预制棒200缺陷的检测精度和 检测效率，而且有助于实现对预制棒200缺陷的动态识别。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长 度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水 平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指 的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理 解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具 有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一 系列步骤或单元的过程、方法、显示结构、产品或设备不必限于清楚地列 出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方 法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、 “固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人 员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相 对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种缺陷检测设备，应用于供光线透过的预制棒，其特征在于，所述检测设备包括检测机构和检测台，所述检测机构具有检测单元，所述检测机构在所述检测单元相对的两端具有供预制棒进出的入口和出口；

所述检测台包括移载单元、多个支撑所述预制棒的支撑组件和穿设在所述检测机构内的检测线，所述检测线位于所述检测单元之下且端部位于所述检测机构的外部；多个所述支撑组件在所述检测线上所述入口的一端移动设置，并沿所述检测线的延伸方向依次排列；所述支撑组件在所述移载单元的驱动下相对于所述检测线沿所述检测线的延伸方向移动，并带动所述预制棒相对于所述检测单元移动；

还包括检测所述支撑组件位置的检测器，所述检测器用于检测所述支撑组件与所述入口处的距离；

所述支撑组件包括支撑件和支撑所述支撑件的多个驱动结构件，所述驱动结构件与所述移载单元连接；所述支撑件能够在所述驱动结构件的驱动下相对于所述检测台在第一方向上朝向所述检测线移动或者朝向所述预制棒移动；其中，所述第一方向所在的平面与所述检测台的台面相垂直；

还包括设在所述支撑组件上的位置检测组件，所述位置检测组件在所述驱动结构件的驱动下与所述支撑件同步移动，以检测所述支撑组件的高度；

所述检测单元具有供所述预制棒穿过的检测区域，所述检测区域包括第一检测区域和第二检测区域，所述检测区域和所述第二检测区域均与所述预制棒相对设置；

所述检测单元包括检测所述预制棒缺陷的第一检测单元，所述第一检测单元包括位于所述检测机构内部的检测装置，所述检测装置内具有所述第一检测区域；

所述检测装置包括检测所述预制棒表面缺陷的第一光源组件和多个图片获取装置，所述第一光源组件内具有所述第一检测区域，多个所述图片获取装置均布在所述第一光源组件的周向间隙处，并朝向所述第一检测区域设置；

所述检测装置包括检测所述预制棒内部缺陷的第二光源，所述第二光源位于所述图片获取装置的覆盖范围，所述第二光源位于所述第一检测区域之外且所述第一光源组件的朝向出口的一侧。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第一光源组件包括多个第一光源，多个所述第一光源沿预设方向依次排列并围成所述第一检测区域，其中，两个所述第一光源之间的夹角相等且之间具有间隙，所述图片获取装置设在所述间隙内并与所述第一光源相对设置。

3.根据权利要求1所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第一检测单元包括与位于所述检测机构的外部的第三光源，所述第三光源位于所述出口的一侧并与所述预制棒的端部相对设置，所述第三光源相对所述检测机构移动设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述检测单元包括检测所述预制棒参数的第二检测单元，所述第二检测单元具有所述第二检测区域。

5.根据权利要求4所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第二检测单元和所述第一检测单元在所述检测线上沿所述入口至所述出口的方向上依次设置。

6.根据权利要求4所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第二检测单元包括具有所述第二检测区域的测径仪，所述测径仪相对于所述检测台转动设置。

7.根据权利要求6所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第二检测单元包括第一驱动组件，所述测径仪通过所述第一驱动组件设在所述检测机构内，并在所述第一驱动组件的驱动下相对于所述检测台转动。

8.根据权利要求7所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一驱动件、传动件和与所述测径仪连接的固定件，所述固定件通过所述传动件与所述第一驱动件连接，并在所述第一驱动件的驱动下带动所述测径仪相对于所述检测台转动。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述移载单元包括第二驱动件和设在所述检测线上的传动组件，所述第二驱动件设在所述检测线上并与所述传动组件连接，所述第二驱动件通过驱动所述传动组件以带动所述支撑组件和所述第二驱动件相对于所述检测单元同步移动。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的缺陷检测设备，其特征在于，所述检测线上设有闪光灯组件，所述闪光灯组件位于所述支撑组件靠近所述入口的一端，所述闪光灯组件相对于所述检测线移动设置。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的缺陷检测设备，其特征在于，包括检测所述支撑组件位置的检测器，所述检测器位于所述检测机构的所述入口处。

12.一种缺陷检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-11中任一项的缺陷检测设备，所述缺陷检测设备包括检测台和检测机构，所述检测方法包括：

将所述检测台的支撑组件移动至所述检测机构的初始位置，并将预制棒设在所述支撑组件上；

控制所述检测台的移载单元驱动所述支撑组件朝向所述检测机构移动，并带动所述预制棒进入所述检测机构后，控制多个所述支撑组件依次下降越过所述检测机构的检测单元，使所述预制棒进入所述检测单元；

在所述预制棒每移动预设间距时，控制所述检测单元对所述预制棒进行一次检测，直至所述预制棒离开所述检测单元；

控制所述移载单元驱动所述支撑组件沿着所述检测台继续移动，以带动所述预制棒离开所述检测机构。

13.根据权利要求12所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述在所述预制棒每移动预设间距时，控制所述检测单元对所述预制棒进行一次检测，直至所述预制棒离开所述检测单元，具体包括：

所述预制棒进入所述检测机构的第二检测单元时，控制所述第二检测单元中的测径仪绕着所述预制棒旋转，并每隔所述预设间距对所述预制棒进行一次检测；

所述预制棒进入所述检测机构的第一检测单元时，控制所述第一检测单元的第一光源沿预设路径依次照亮所述预制棒，所述第一检测单元的图片获取装置每隔所述预设间距获取一次所述预制棒的图片。

14.根据权利要求13所述的缺陷检测方法，其特征在于，在所述预制棒进入所述检测机构的第一检测单元之后，还包括：

控制所述检测台上的闪光灯组件移动至与所述预制棒平齐。