專利名稱：一種全自動光纖插針同心度檢測分類裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖插針同心度參數(shù)檢測、分類，具體是一種全自動光纖插針同 心度檢測分類裝置。
背景技術(shù)：
光纖插針同心度的質(zhì)量對于光纖連接非常重要，光纖插針同心度的檢測，國內(nèi)普 遍采用的是人工檢測方法。該檢測方法工作強(qiáng)度大，效率低，檢測質(zhì)量難以保證。為了滿足 生產(chǎn)的需求，往往采取加班加點(diǎn)的方式，檢驗(yàn)人員在這種單調(diào)的工作方式下極易出現(xiàn)疲勞， 非常容易造成漏檢或誤檢。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了實(shí)現(xiàn)光纖插針同心度檢測及等級分類的自動化，克服現(xiàn)有人工 檢測手段的不足，而提供一種利用光學(xué)成像、非接觸式檢測、可以自動進(jìn)行光纖插針內(nèi)孔圖 像采集與處理、特征參數(shù)計算、插針等級判斷的實(shí)時在線檢測分類裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型由自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置、控制與計算子裝 置、工作狀態(tài)指示子裝置和自動分類子裝置組成，定位子裝置通過螺紋軌道與自動送料子 裝置連接，用于承載送達(dá)的待測光纖插針，并進(jìn)行定位；光學(xué)成像子裝置與定位子裝置連 接，用于對已定位于所述定位子裝置上的V型槽上的待測光纖插針的內(nèi)孔進(jìn)行光學(xué)放大成 像；控制與計算子裝置與自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置通過線纜連接，控 制自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置的動作，接收所述光學(xué)成像子裝置的光學(xué) 成像信號，并根據(jù)該光學(xué)成像信號計算出待測光纖插針的同心度、內(nèi)徑；工作狀態(tài)指示子裝 置與所述的控制與計算子裝置通過線纜連接，用于實(shí)時指示整個裝置所處的工作狀態(tài)；自 動分類子裝置與所述的控制與計算子裝置通過線纜連接，根據(jù)控制與計算子裝置的檢測結(jié) 果，將光纖插針按預(yù)設(shè)的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。所述的自動送料子裝置包括進(jìn)料管、設(shè)于進(jìn)料管兩側(cè)的紅外探測器(發(fā)射器、接 收器)和U型槽，其開口與所述的進(jìn)料管出口正對，帶動U型槽前進(jìn)/后退的螺紋導(dǎo)軌，以 及控制螺紋導(dǎo)軌運(yùn)動的傳動電機(jī)，同時還包括有前限位光電門、后限位光電門，用于限制所 述螺紋導(dǎo)軌的運(yùn)動范圍。所述的定位子裝置包括有由氣缸控制開合的V型槽，以及位于V型槽正中上方的 滾輪，其由氣缸控制下壓或提起，滾輪的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)通過皮帶帶動，V型槽開口的正下方與 出料管的上管口正對。所述的光學(xué)成像子裝置包括有照明光源、物鏡及CCD攝像頭；照明光源發(fā)出的平 行光透射過在V型槽上的光纖插針內(nèi)孔，光線經(jīng)過物鏡后，將插針內(nèi)孔放大成像于所述的 CCD攝像頭的靶面上；所述照明光源包括有高亮度的LED燈、會聚鏡、輸光管、準(zhǔn)直鏡，高亮 度的LED燈、會聚鏡安裝在具有亮度調(diào)節(jié)旋鈕、不透光的燈箱中，LED燈發(fā)出的光線經(jīng)過會聚鏡，通過輸光管傳送到準(zhǔn)直鏡后，變成平行光線后，透過插針內(nèi)孔、將插針內(nèi)孔投影在物 鏡的鏡頭上，最后成像于(XD的靶面上。所述的自動分類子裝置包括有圓盤，以及帶動圓盤旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，圓盤上按圓周等 間隔地排列有9個料杯，每個料杯的正下方安裝有料杯定位光電門。當(dāng)控制與計算子裝置檢測出被測插針的同心度值后，根據(jù)所測插針的同心度等 級，電機(jī)帶動圓盤轉(zhuǎn)動，將該等級所對應(yīng)的料杯旋轉(zhuǎn)到出料口的正下方，這時，氣缸控制V 型槽打開，待測插針就能通過出料管滑落到相應(yīng)等級的料杯中。而料杯位置的定位由所述 的各個料杯定位光電門之間的狀態(tài)來判定。本實(shí)用新型的工作過程是由送料子裝置的螺桿將待測插針輸送到V型槽，電磁 閥控制V型槽上方滾輪的汽缸通氣，滾輪開始下壓，同時帶動滾輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)開始運(yùn)動，從 而使待測插針勻速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后，系統(tǒng)軟件開啟定時器，CCD等時間間隔地 攝取n幅內(nèi)孔圖像，并由圖像采集卡將n幅內(nèi)孔圖像數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)內(nèi)存中，經(jīng)圖像預(yù)處 理、圖像分割、邊緣提取及細(xì)化、特征參數(shù)計算后根據(jù)判別準(zhǔn)則判定待測插針的等級，根據(jù) 判斷結(jié)果控制程序?qū)ふ业较鄳?yīng)等級的料杯，由電磁閥控制V型槽汽缸通氣將V型槽打開，待 測插針通過滑道落入相應(yīng)等級的料杯中，同時電磁閥控制V型槽汽缸斷氣將V型槽合攏，送 料裝置開始傳送下一顆待測插針，從而實(shí)現(xiàn)插針同心度、內(nèi)孔內(nèi)徑、內(nèi)孔橢圓度的自動、實(shí) 時、在線及批量檢測。本實(shí)用新型采用光學(xué)成像裝置，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，自動檢測光纖插針的同 心度并實(shí)現(xiàn)等級的自動分類，具有非接觸性檢測的優(yōu)點(diǎn)，并且檢測精度高，分類快速準(zhǔn)確， 效率高。

圖1為本實(shí)用新型全自動的光纖插針同心度檢測分類裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型自動送料子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型定位子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型光學(xué)成像子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型照明光源子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型自動分類子裝置的軸向剖視圖。。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種全自動的光纖插針同心度檢測分類裝置，由下列子裝置組成自動送料子裝置1，用于實(shí)現(xiàn)光纖插針的自動進(jìn)料。所述的自動送料子裝置1包括 有進(jìn)料管1-2、設(shè)于進(jìn)料管兩側(cè)的紅外探測器(發(fā)射器1-1、接收器1-3)和U型槽1-8，其開 口與所述的進(jìn)料管1-2出口正對，帶動U型槽1-8前進(jìn)/后退的螺紋導(dǎo)軌1-7，以及控制螺 紋導(dǎo)軌運(yùn)動的傳動電機(jī)1-6，同時還包括有前限位光電門1-4、后限位光電門1-5，用于限制 所述螺紋導(dǎo)軌1-7的運(yùn)動范圍。定位子裝置2，與所述的自動送料子裝置1通過導(dǎo)軌相連，用于承載送達(dá)的待測光 纖插針，并進(jìn)行定位。所述的定位子裝置包括有由氣缸2-3控制開合的V型槽2-2，以及位 于V型槽2-2正中上方 滾輪2-7，其由氣缸2-1控制下壓或提起，滾輪2-7的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)2-5通過皮帶2-6帶動，V型槽2-2開口的正下方與出料管2-4的上管口正對。光學(xué)成像子裝置3，用于對已定位于所述定位子裝置2上的V型槽2-2上的待測光 纖插針的內(nèi)孔進(jìn)行光學(xué)成像。光學(xué)成像子裝置3包括有照明光源3-3、物鏡3-2及(XD攝 像頭3-1，照明光源3-3發(fā)出的平行光透射過在V型槽2-2上的光纖插針內(nèi)孔，光線經(jīng)過物 鏡3-2后，將內(nèi)孔放大成像于所述的(XD攝像頭3-1的靶面上。照明光源3-3包括有高亮 度的LED燈3-3-1、會聚鏡3-3-3、輸光管3-3-4、準(zhǔn)直鏡3-3-6，高亮度的LED燈3-3-1、會聚 鏡3-3-3安裝在具有亮度調(diào)節(jié)旋鈕3-3-5、不透光的燈箱3-3-2中。LED燈3_3_1發(fā)出的光 線經(jīng)過會聚鏡3-3-3，通過輸光管3-3-4傳送到準(zhǔn)直鏡3-3-6后，變成平行光線后，透過插針 內(nèi)孔、將插針內(nèi)孔投影在物鏡3-2的鏡頭上，最后成像于(XD攝像頭3-1的靶面上?？刂婆c計算子裝置4與自動送料子裝置1、定位子裝置2、光學(xué)成像子裝置3通過 線纜連接，控制自動送料子裝置1、定位子裝置2、光學(xué)成像子裝置3的動作，接收所述光學(xué) 成像子裝置3的光學(xué)成像信號，并根據(jù)該光學(xué)成像信號計算出待測光纖插針的同心度、內(nèi) 徑。工作狀態(tài)指示子裝置5與控制與計算子裝置4通過線纜連接，用于實(shí)時指示整個 裝置所處的工作狀態(tài)。自動分類子裝置6與控制與計算子裝置4通過線纜連接，根據(jù)控制與計算子裝置 4的檢測結(jié)果，將光纖插針按預(yù)設(shè)的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，自動分類子裝置6包括有圓盤6-2， 以及帶動圓盤6-2旋轉(zhuǎn)的電機(jī)6-5，圓盤6-2上按圓周方向等間隔地排列有9個料杯6_1、 6-3，每個料杯的正下方安裝有料杯定位光電門6-4、6-6。自動送料子裝置1的進(jìn)料管1-2的入口與光纖插針的上一道加工工序的出料口相 連，待測插針通過進(jìn)料管滑落到U型槽1-8后，傳動電機(jī)1-6開始順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動螺 紋導(dǎo)軌向前運(yùn)動，開始輸送待測插針到所述的定位裝置2的V型槽2-2中，當(dāng)插針滑落到V 型槽2-2后，前限位光電門1-4檢測到插針輸送完畢，傳動電機(jī)1-6開始逆時針方向轉(zhuǎn)動， 帶動螺紋導(dǎo)軌向后運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)后限位光電門1-5所限定的位置后，傳動電機(jī)1-6停止運(yùn) 動，這時U型槽1-8的入口正對進(jìn)料管1-2的出口，下一顆待測插針通過進(jìn)料管1-2滑落到 U型槽1-8，等待開始下一次的檢測過程。上述的動作過程由控制與計算子裝置4完成。自動送料子裝置1將待測插針輸送到定位子裝置2的V型槽2-2后，V型槽2_2正 上方的滾輪2-7開始下壓，同時帶動滾輪2-4旋轉(zhuǎn)的電機(jī)2-5開始運(yùn)動，從而使待測插針勻 速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后，控制與計算子裝置4控制CCD攝像頭3-1等時間間隔地攝 取n幅插針內(nèi)孔的圖像，并由圖像采集卡將n幅內(nèi)孔圖像數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)內(nèi)存中，經(jīng)圖像 預(yù)處理、圖像分割、邊緣提取及細(xì)化、同心度計算后根據(jù)判別準(zhǔn)則判定待測插針的等級。上 述的動作過程及相應(yīng)插針內(nèi)孔圖像的數(shù)字處理、同心度的計算、等級的判定均由控制與計 算子裝置4完成。當(dāng)控制與計算子裝置4檢測出被測插針的同心度值后，根據(jù)所測插針的同心度等 級，電機(jī)6-5帶動圓盤轉(zhuǎn)動，將該等級所對應(yīng)的料杯旋轉(zhuǎn)到出料口 2-4的正下方，這時，氣缸 2-3控制V型槽2-2打開，待測插針就能通過出料管2-4滑落到相應(yīng)等級的料杯中，而料杯 位置的定位由所述的各個料杯定位光電門之間的狀態(tài)來判定。
權(quán)利要求一種全自動光纖插針同心度檢測分類裝置，其特征是該裝置由自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置、控制與計算子裝置、工作狀態(tài)指示子裝置和自動分類子裝置組成，定位子裝置通過螺紋軌道與自動送料子裝置連接；光學(xué)成像子裝置與定位子裝置連接；控制與計算子裝置與自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置通過線纜連接；工作狀態(tài)指示子裝置與所述的控制與計算子裝置通過線纜連接；自動分類子裝置與所述的控制與計算子裝置通過線纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的自動送料子裝置包括進(jìn)料管、設(shè)于進(jìn) 料管兩側(cè)的紅外探測器和U型槽、帶動U型槽前進(jìn)/后退的螺紋導(dǎo)軌以及控制螺紋導(dǎo)軌運(yùn) 動的傳動電機(jī)，同時還包括有前限位光電門、后限位光電門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的定位子裝置包括由氣缸控制開合的 V型槽，以及位于V型槽正中上方的滾輪，滾輪的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)通過皮帶帶動，V型槽開口的正 下方與出料管的上管口正對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的光學(xué)成像子裝置包括順序排列的照 明光源、物鏡及(XD攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是所述的照明光源包括順序排列的高亮度的 LED燈、會聚鏡、輸光管、準(zhǔn)直鏡，高亮度的LED燈、會聚鏡安裝在具有亮度調(diào)節(jié)旋鈕、不透光 的燈箱中，插針內(nèi)孔投影在物鏡的鏡頭上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的自動分類子裝置包括圓盤，以及帶動 圓盤旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，圓盤上按圓周等間隔地排列有9個料杯，每個料杯的正下方安裝有料杯 定位光電門。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全自動光纖插針同心度檢測分類裝置，該裝置由自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置、控制與計算子裝置、工作狀態(tài)指示子裝置和自動分類子裝置組成，定位子裝置通過螺紋軌道與自動送料子裝置連接；光學(xué)成像子裝置與定位子裝置連接；控制與計算子裝置與自動送料子裝置、定位子裝置、光學(xué)成像子裝置通過線纜連接；工作狀態(tài)指示子裝置與控制與計算子裝置通過線纜連接；自動分類子裝置與控制與計算子裝置通過線纜連接。本實(shí)用新型采用光學(xué)成像裝置，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，自動檢測光纖插針的同心度并實(shí)現(xiàn)等級的自動分類，具有非接觸性檢測的優(yōu)點(diǎn)，并且檢測精度高，分類快速準(zhǔn)確，效率高。
文檔編號B07C5/10GK201583260SQ200920316148
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者何富運(yùn), 周虹, 羅曉曙 申請人:廣西師范大學(xué)