一種柔軟介質(zhì)邊緣檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種柔軟介質(zhì)邊緣檢測裝置。本實用新型中的不透光黑匣子頂部是與水平面成α角的斜面，在靠近斜面底部的中間部分有一個圓孔；黑匣子前后兩面底邊中央部分各有一個矩形豁口，以便待測介質(zhì)穿過檢測裝置；黑匣子底座前后中間位置各固定一個條狀耐磨固定環(huán)，固定框中間有圓孔，待測介質(zhì)從此孔穿進黑匣子矩形豁口，并保證待測介質(zhì)勻速穿過檢測裝置時，保持穩(wěn)定的張緊力，所述光源系統(tǒng)位于斜面頂端中央下方。本實用新型檢測精度高并且不受待測物表面、顏色以及外部光線、污物的干擾。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型提供一種柔軟介質(zhì)的邊緣檢測裝置，主要用于柔軟介質(zhì)分切領(lǐng)域。 一種柔軟介質(zhì)邊緣檢測裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在工業(yè)控制領(lǐng)域中，很多情況下需要檢測柔軟介質(zhì)（如薄膜、布料，紙張等） 的邊緣位置，以確保介質(zhì)沿正確的軌道運動。邊緣檢測，主要是對物體形狀和尺寸進行精確 測量。以往公開的邊緣檢測器如圖1所示，邊緣檢測器包括不透光黑匣子101，光源產(chǎn)生模 塊102,平行于黑匣子底面和頂面的豁口 105,線性(XD傳感器106和控制電路107。其中光 源產(chǎn)生模塊包括光源103和光學(xué)凸透鏡104,控制電路107直接為光源103供電，并通過光 學(xué)凸透鏡104產(chǎn)生用于投影的平行光。
[0003] 待測介質(zhì)從豁口 105穿過邊緣檢測裝置，在平行光照射下所得到的實像映射到線 性CCD傳感器106的感光區(qū)，傳感器通過光電之間的轉(zhuǎn)化，將每個像素的電信號輸出，通過 控制電路對電壓信號進行處理可以獲得介質(zhì)邊緣位置數(shù)據(jù)。
[0004] 在電源產(chǎn)生電路中控制電路直接為光源供電，一旦邊緣檢測裝置的電壓由于外界 的影響而浮動，那么為光源供電的電流也就隨之波動，在相同環(huán)境下線性CCD傳感器所接 收的光能也就不同；當(dāng)外界的光線從黑匣子豁口 105進入邊緣檢測器內(nèi)部時也會對原有光 線有所干擾，這些都會影響線性C⑶傳感器的檢測精度。由于存在上述各種誤差因素，采用 固定閾值的圖像處理電路顯然會增大數(shù)據(jù)誤差。這些因素都將導(dǎo)致最終的測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)較 大誤差甚至錯誤的結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的在于提供一種柔軟介質(zhì)的邊緣檢測裝置，以克服外部光源干 擾、污物玷污、檢測精度差等缺點，并且不受待測物體形狀、檢測環(huán)境的限制。
[0006] 為達到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] 本實用新型包括不透光黑匣子、圖像采集系統(tǒng)和光源系統(tǒng)，所述不透光黑匣子頂 部是與水平面成α角的斜面，在靠近斜面底部的中間部分有一個圓孔；用于安裝圖像采集 系統(tǒng)中的光學(xué)鏡頭，黑匣子內(nèi)部四壁是黑色磨砂層，減少反射光線對測量精度的影響；黑匣 子前后兩面底邊中央部分各有一個矩形豁口，以便待測介質(zhì)穿過檢測裝置；黑匣子底座前 后中間位置各固定一個條狀耐磨固定環(huán)，固定框中間有圓孔，待測介質(zhì)從此孔穿進黑匣子 矩形豁口，并保證待測介質(zhì)勻速穿過檢測裝置時，保持穩(wěn)定的張緊力，所述光源系統(tǒng)位于斜 面頂端中央下方。
[0008] 本實用新型提出了一種檢測精度高并且不受待測物表面、顏色以及外部光線、污 物的干擾的邊緣檢測裝置。采用攝像機系統(tǒng)采集被切割薄膜邊緣部分的寬度數(shù)據(jù)以確定薄 膜邊緣相對刀具邊緣的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是以往實用新型實施例中，邊緣檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010] 圖2是本實用新型實施例中，邊緣檢測裝置結(jié)構(gòu)左視圖。
[0011] 圖3是本實用新型實施例中，邊緣檢測裝置部分結(jié)構(gòu)前視圖。
[0012] 圖4是本實用新型實施例中，柔軟介質(zhì)切割示意圖。
[0013] 圖5是本實用新型實施例中，LED光源結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖中符號說明：
[0015] 101 :不透光黑匣子，102 :光源產(chǎn)生模塊，103 :光源，104 :光學(xué)凸透鏡，105:豁口， 106 :線性CCD傳感器，107 :控制電路，201 :圖像采集系統(tǒng)外殼，202 :信號處理模塊，203 :傳 感器驅(qū)動模塊，204 :線性C⑶傳感器，205 :光學(xué)鏡頭，206 :不透光黑匣子，207 :光源系統(tǒng)外 殼，208 :光源驅(qū)動模塊，209 :LED光源，210 :介質(zhì)固定環(huán)，211 :豁口，31 :矩形豁口，32 :圓 孔，41 :柔軟介質(zhì)，42 :刀具，43 :待測介質(zhì)，51 :發(fā)光二極管，52 :散光板。

【具體實施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017] 在本實用新型的實施例中，寬的柔軟介質(zhì)經(jīng)過刀具分割成多條窄的介質(zhì)，分割后 邊緣的一條介質(zhì)（即待測介質(zhì)）進入邊緣檢測裝置前后兩側(cè)固定框的圓孔和底部的豁口， 從黑匣子內(nèi)部穿過，線陣圖像傳感器檢測出待測介質(zhì)的寬度，從而確定切割切片與柔軟介 質(zhì)邊緣的相對位置。
[0018] 本實用新型實施例邊緣檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)左視圖如圖2所示，前視圖（部分結(jié) 構(gòu)）如圖3所示，邊緣檢測裝置包括：圖像采集系統(tǒng)、光源系統(tǒng)207以及不透光黑匣子206。 所述的不透光黑匣子其上底面為一個與水平面成α角的斜面，在黑匣子前后兩面靠近底 部的中間部分分別有一個矩形豁口 31，在兩個豁口 211下方的底座上固定一個條狀介質(zhì)固 定環(huán)210如圖3所示，其中間有一個圓孔32,黑匣子內(nèi)部的四壁和底部附有黑色磨砂層。如 圖4所示，柔軟介質(zhì)41經(jīng)過刀具42分割后，將分割后的邊緣介質(zhì)43從檢測裝置前面的固 定環(huán)圓孔穿入到黑匣子底部的矩形豁口中，然后經(jīng)過另一側(cè)的矩形豁口并從固定環(huán)中的圓 孔穿出，保證待測介質(zhì)在檢測過程中有穩(wěn)定的張緊力，并且檢測位置相對固定，從而減少測 量過程中的誤差。
[0019] 所述光源系統(tǒng)207包括：光源驅(qū)動模塊208和LED光源209。其中LED光源由一 個長方體構(gòu)成，如圖5所不，本實施例中光源由多個發(fā)光二極管51組成，并一字排列在長方 體內(nèi)頂部，同時在與發(fā)光二極管相對的底面嵌入散光板52,保證光線的均勻度和平行度。在 固定LED光源之前，應(yīng)調(diào)整LED光源兩端高度，使之傾斜放置，與水平面夾角為β，保證光源 系統(tǒng)發(fā)出光線與黑匣子底面所形成的入射角為α。在檢測過程中為確保檢測的準(zhǔn)確性，光 源的光線強度必須保持穩(wěn)定，所以設(shè)計一個光源驅(qū)動模塊，為發(fā)光二極管提供一個恒定不 變的可調(diào)電流。
[0020] 所述圖像采集系統(tǒng)由光學(xué)鏡頭205、線性(XD傳感器204、傳感器驅(qū)動模塊203以 及信號處理模塊202和圖像采集系統(tǒng)外殼201組成。光學(xué)鏡頭與圖像采集系統(tǒng)外殼組合在 一起嵌在黑匣子頂斜面中下側(cè)，并且光學(xué)鏡頭和線性CCD傳感器需與斜面平行。傳感器驅(qū) 動模塊為線性CCD傳感器模塊提供工作電壓及合適的驅(qū)動脈沖信號，確保正常穩(wěn)定工作。 線性CCD傳感器模塊與傳感器驅(qū)動模塊耦接至信號處理模塊。光源系統(tǒng)發(fā)出的平行光照射 在待測介質(zhì)表面及周圍黑色區(qū)域，經(jīng)反射后的光線進入光學(xué)鏡頭?？筛鶕?jù)實際需要調(diào)節(jié)光 學(xué)鏡頭的光柵以及焦距，使進入線性CCD傳感器的光線對比度達到最優(yōu)，經(jīng)過光學(xué)鏡頭后 可以獲得一個放大的實像呈現(xiàn)在線性CCD傳感器上。利用光學(xué)鏡頭不僅可以根據(jù)環(huán)境調(diào)整 曝光強度，提高對比度，使線性CCD傳感器采集到一個清晰放大的圖像。線性CCD傳感器在 傳感器驅(qū)動模塊的作用下，將放大實像由光信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬電壓信號并輸出。
【權(quán)利要求】
1. 一種柔軟介質(zhì)邊緣檢測裝置，包括不透光黑匣子、圖像采集系統(tǒng)和光源系統(tǒng)，其特 征在于：所述不透光黑匣子頂部是與水平面成α角的斜面，在靠近斜面底部的中間部分有 一個圓孔；用于安裝圖像采集系統(tǒng)中的光學(xué)鏡頭，黑匣子內(nèi)部四壁是黑色磨砂層，減少反射 光線對測量精度的影響；黑匣子前后兩面底邊中央部分各有一個矩形豁口，以便待測介質(zhì) 穿過檢測裝置；黑匣子底座前后中間位置各固定一個條狀耐磨固定環(huán)，固定框中間有圓孔， 待測介質(zhì)從此孔穿進黑匣子矩形豁口，并保證待測介質(zhì)勻速穿過檢測裝置時，保持穩(wěn)定的 張緊力，所述光源系統(tǒng)位于斜面頂端中央下方。
【文檔編號】G01B11/00GK203837654SQ201420188404
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】朱禮堯, 吳濤, 公曉麗 申請人:杭州電子科技大學(xué)