專利名稱：圓柱形物料變形檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光電檢測(cè)裝置，主要用于對(duì)圓柱形物料生產(chǎn)中產(chǎn)品 變形、扭曲、粗細(xì)不均現(xiàn)象的檢測(cè)。
技術(shù)背景
隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益提高，在一些圓柱形物料 的生產(chǎn)中，對(duì)一些變形、扭曲等不合格的產(chǎn)品，往往利用人工進(jìn)行挑檢，不 僅影響工作效率，還難免有次品流出。如在巻煙生產(chǎn)線上對(duì)煙支外觀質(zhì)量的 檢測(cè)，由于巻接速度很快，每洲高達(dá)7QGQ支甚至更多，這樣對(duì)有鵬、彎 曲、畸形的煙支就很難進(jìn)行挑揀，結(jié)果流入包裝工序中，導(dǎo)致包裝煙支次品 流出，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。目前有人提出使用攝像裝置的圓周在線光學(xué)投影檢 測(cè)機(jī)構(gòu)，利用攝像頭成像面積捕捉完整端面，測(cè)量端面幾何尺寸進(jìn)行比較判 斷的方法，伹這種方法制作復(fù)雜，實(shí)際運(yùn)用難度很大
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用光學(xué)檢測(cè)及信號(hào)處理技術(shù)自動(dòng)檢測(cè) 出圓柱形物料生產(chǎn)中變形、扭曲等不合格產(chǎn)品的檢測(cè)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案 一種圓柱形物料變形 檢測(cè)裝置，主要包括光發(fā)送器、光接收器和信號(hào)處理板，光發(fā)送器和光接收 器對(duì)稱設(shè)置于物料的兩端，光發(fā)送器、光接收器均通過引線與信號(hào)處理板連
接o
上述圓柱形物料變形檢測(cè)裝置中的光發(fā)送器是由光源發(fā)射管、光學(xué)鏡頭、 發(fā)送器外殼和鏡筒組成，光源發(fā)射管設(shè)置于發(fā)送器外殼內(nèi)的一端，光源發(fā)射 管的前方設(shè)有鏡筒，鏡筒固定在發(fā)送器外殼內(nèi)，鏡筒內(nèi)依次平行并列設(shè)置三 組光學(xué)鏡頭，光源發(fā)射管發(fā)出的光束經(jīng)過光學(xué)鏡頭由發(fā)送器外殼的另一端射 出，光源發(fā)射管的引線接入信號(hào)處理板。
上述圃柱形物料變形檢測(cè)裝置中的光接收器是由光探測(cè)器、接收器外殼 和光學(xué)鏡頭綴成，接收器外殼的一端設(shè)有安裝板，光探測(cè)器固定在安裝板上， 光探測(cè)器的蘭端設(shè)有光學(xué)鏡頭，光源發(fā)射管發(fā)出的光束經(jīng)過該光學(xué)鏡頭后由 光探測(cè)器接收，光探測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入信號(hào)處理板。
為進(jìn)一歩提高檢測(cè)質(zhì)量，避免周圍光線和邊沿光的干擾，在光接收器中 光學(xué)鏡頭前鳙還設(shè)有濾除光束邊沿發(fā)散光的遮光件。
本實(shí)用新型采取光學(xué)檢査技術(shù)，公開了一種生產(chǎn)過程在線檢測(cè)裝置，它 由光發(fā)送器、光接收器、信號(hào)處理電路三部分組成，發(fā)送器內(nèi)光源發(fā)射管的 光線通過多個(gè)光學(xué)自被折射成平行光束發(fā)送到接收器一端，當(dāng)物料通過時(shí)， 發(fā)送器的光柬借助于光學(xué)鏡頭的作用平行通過物料，外形有缺陷的物料會(huì)減 少接收器上的通光量，被外形缺陷擋住的光線部分就是外形缺陷大小的尺寸， 光線被擋住的部分越大，物料的缺陷也就越大。光接收器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，通過條號(hào)處理電路將轉(zhuǎn)換結(jié)果不失真的轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，達(dá)到在線質(zhì) 量檢測(cè)的目的。
本實(shí)用新型使用光學(xué)原理和信號(hào)處理技術(shù)，自動(dòng)檢測(cè)出圓柱形物料生產(chǎn) 中產(chǎn)品變形、扭曲等次品，大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約了生產(chǎn) 成本。
實(shí)用性本裝置能夠根據(jù)各種需要，通過改變射出光束的直徑及遮光件 的尺寸，對(duì)不同直徑的圓柱形物料進(jìn)行檢測(cè)，有效的保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。 目前已安裝使用在煙草巻接機(jī)組生產(chǎn)線上，用來檢測(cè)煙支外形缺陷，取得了 良好的效果。


圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為光發(fā)送器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為光^^收器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型主要包括光發(fā)送器(1 )、光接收器(2 )和信號(hào) 處理板(3 )，光發(fā)送器(1 )從安裝支架(15 )左側(cè)臂上圓孔中插入，用螺釘 固定，發(fā)光管的引線接入信號(hào)處理板(3 )中；光接收器(2 )從安裝支架(15 ) 右側(cè)臂上圃孔中插入，然后用窗口鏡(I )旋入固定，信號(hào)處理板(3 )安裝 在左側(cè)臂下部。結(jié)合圖2所示，光發(fā)送器(1)主要由光源發(fā)射管(4 )、光學(xué) 鏡頭(6)、 (7)、 (S)、發(fā)送器外殼(S)和鏡筒(9)組成，光源發(fā)射管(4)
安裝在發(fā)送器外殼(5 )端頭，引腳露出并用絕緣膠封死，與鏡筒(9 )保持 一定距離，鐮筒(9 )內(nèi)依次平行并列安裝有三組光學(xué)鏡頭(6 )、 ( 7 )、 ( 8 )， 光線通過光學(xué)鏡頭的折射形成平行光束，通過窗口鏡(10)發(fā)射出去，平行 光束的直徑根據(jù)物料的直徑而定。結(jié)合圖3所示，光接收器(2 )主要由光探 測(cè)器(11 )、接收器外殼(l2 )和光學(xué)鏡頭(l3 )組成，接收器外殼(l2 )的 一端設(shè)有安裝板(14 )，光探測(cè)器(11)固定在安裝板(14 )上，光探測(cè)器(11 ) 的前端設(shè)有光學(xué)鏡頭(13 )，為進(jìn)一步提高檢測(cè)質(zhì)量，避免周圍光線和邊沿光 的干擾，光學(xué)鏡頭(13 )前端還設(shè)有濾除光束邊沿發(fā)散光的遮光件(1S )，光 源發(fā)射管(4 )發(fā)出的光束經(jīng)過光學(xué)鏡頭(13 )后聚焦到光探測(cè)器(11 )上， 光探測(cè)器(11)連接到信號(hào)處理板(3 )的前級(jí)，光探測(cè)器(11 )將接收到的 光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入信號(hào)處理板。
如圖4所示，信號(hào)處理電路包括光源發(fā)射電路、光接收預(yù)處理電路、矩 形波振蕩器、采樣保持電路和驅(qū)動(dòng)電路等模塊組成。發(fā)射器件采用超高亮度 紅光發(fā)射管，發(fā)射管的發(fā)光強(qiáng)度可以由電位器調(diào)節(jié)。矩形波振蕩器是整個(gè)電 路的振蕩源，提供采樣電路的采樣脈沖，由遲滯型電壓比較器和RC延遲反饋 網(wǎng)絡(luò)組成，振蕩信號(hào)的幅度是5V，周期由充放回路的RC決定，根據(jù)實(shí)際電路， 計(jì)箅公式為T- (R+Rl)Cln3，約為47KHz，占空比由充放電回路中的電阻決定， D=R/(R+R1)，由于R/Rl-3.2，所以計(jì)算的占空比為76%，和實(shí)際測(cè)量值非 常接近。當(dāng)物料通過時(shí)，光探測(cè)器檢測(cè)信號(hào)的電壓幅值通過模擬開關(guān)和電壓 跟隨器釆樣并保持，模擬開關(guān)控制整個(gè)電路的時(shí)序，其控制信號(hào)的脈寬通過 延時(shí)整形電路和脈沖展寬電路進(jìn)行處理，經(jīng)過采樣保持電路處理后的信號(hào)已 經(jīng)是一個(gè)連續(xù)變化的電壓信號(hào)，送入驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行放大。驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)高 增益、高精度、低噪聲的儀表放大器IM118U組成，以產(chǎn)生兩個(gè)相互反相的 電壓信號(hào)。
本裝置安裝在煙草巻接機(jī)組生產(chǎn)線上，用來檢測(cè)煙支外形缺陷，取得了 良好的效果。在發(fā)送器與接收器之間，煙支從旋轉(zhuǎn)鼓輪上通過，發(fā)送器的光 束借助于光學(xué)鏡頭的作用平行通過煙支，外形有缺陷的煙支或者翹起的部分 會(huì)減少接收器上的通光量，光線被擋住的部分越大，煙支的缺陷也就越大。
權(quán)利要求1、圓柱形物料變形檢測(cè)裝置，其特征在于主要包括光發(fā)送器、光接收器和信號(hào)處理板，光發(fā)送器和光接收器對(duì)稱設(shè)置于物料的兩端，光發(fā)送器、光接收器均通過引線與信號(hào)處理板連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圓柱形物料變形檢測(cè)裝置，其特征在于光發(fā) 送器是由光獮發(fā)射管、光學(xué)鏡頭、發(fā)送器外殼和鏡筒組成，光源發(fā)射管設(shè)置 于發(fā)送器外殼內(nèi)的一端，光源發(fā)射管的前方設(shè)有鏡筒，鏡筒固定在發(fā)送器外 殼內(nèi)，鏡筒內(nèi)依次平行并列設(shè)置三組光學(xué)鏡頭，光源發(fā)射管發(fā)出的光束經(jīng)過 光學(xué)鏡頭由發(fā)送器外殼的另一端射出，光源發(fā)射管的引線接入信號(hào)處理板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圓柱形物料變形檢測(cè)裝置，其特征在于光接 收器是由光探測(cè)器、接收器外殼和光學(xué)鏡頭組成，接收器外殼的一端設(shè)有安 裝板，光探溯器固定在安裝板上，光探測(cè)器的前端設(shè)有光學(xué)鏡頭，光源發(fā)射 管發(fā)出的光束經(jīng)過該光學(xué)鏡頭后由光探測(cè)器接收，光探測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入信號(hào)處理板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓柱形物料變形檢測(cè)裝置，其特征在于光接收器中光學(xué)鏡頭前端還設(shè)有濾除光束邊沿發(fā)散光的遮光件。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種利用光學(xué)檢測(cè)及信號(hào)處理技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)出圓柱形物料生產(chǎn)中變形、扭曲等不合格產(chǎn)品的檢測(cè)裝置，主要包括光發(fā)送器、光接收器和信號(hào)處理板，光發(fā)送器和光接收器對(duì)稱設(shè)置于物料的兩端，光發(fā)送器、光接收器均通過引線與信號(hào)處理板連接，外形有缺陷的物料通過時(shí)會(huì)減少接收器上的通光量，被外形缺陷擋住的光線部分就是外形缺陷大小的尺寸，光線被擋住的部分越大，物料的缺陷也就越大，光接收器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過信號(hào)處理電路將轉(zhuǎn)換結(jié)果不失真的轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，達(dá)到在線質(zhì)量檢測(cè)的目的。
文檔編號(hào)G01B11/16GK201059965SQ20072002022
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者張濟(jì)民, 王法明 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所