CN113176271B - 一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，用于纠偏和检测片材的表面瑕疵和尺寸。所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器包括第一安装部、第二安装部以及连接所述第一安装部和所述第二安装部的连接部。所述第一安装部与所述第二安装部对称设置，且所述连接部连接于所述第一安装部和所述第二安装部的同一侧端，形成C字型结构。所述第一安装部靠近所述第二安装部的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第一线性图像采集装置。所述第二安装部的内侧面设置有与所述第一线性图像采集装置相对应的第一线性光源。在所述片材穿行于所述第一安装部和所述第二安装部之间时能够同时检测片材的表面缺陷和尺寸，检测效率高，使用方便。

Description

一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，用于纠偏和检测片材的表面瑕疵和尺寸。

背景技术

在机器视觉***的设计中，基于线扫相机的表面缺陷检测装置在电池隔膜、纺织、造纸、3C电子、汽车等方面具有广阔的应用空间。随着社会的发展，客户不再仅仅满足于对检测精度的提升，对于检测装置的使用灵活性以及便捷性也提出相关的要求。

目前，大多数纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器被独立设置，往往需要在待检测的片材相对传感器的另一表面提供背光光源，同时在传感器和背光光源分别被安装好后，还需要分别设置电源线，使得表面缺陷检测装置不仅拆装麻烦，其布线也比较麻烦，存在同其他设备产生安装位置的干涉以及用电安全的潜在问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过将传感器设置为C字型结构，并在C字型结构相对的两侧分别设置第一线性图像采集装置和第一线性光源，能够有效集成图像采集装置和背光光源于一体，使传感器自带背光光源，从而能够被灵活移动和使用。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过将第一安装部、第二安装部和连接部一体成型设置，便于传感器的加工制造，并使传感器具有较高的结构稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过将连接第一线性图像采集装置和线性光源的输电线集成在传感器壳体内，并通过过线槽集中连接外部电源，使传感器的使用更加安全，且便于传感器的接线。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过设置托辊来支撑片材能够有效确保片材的平稳输送，从而提高传感器的检测精度。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过设置第一固定部或第二固定部能够有效稳固托辊，使托辊在转动时提供水平的转动输出面，便于片材的输送。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，通过设置第二线性图形采集装置和对应的第二线性光源，能够配合第一线性图像采集装置和第一线性光源同时检测片材的上下表面的缺陷，检测效率高。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，在检测片材的表面缺陷时，还能够同时检测片材的尺寸，从而提高对片材的检测效率，节约尺寸检测设备的成本。

本发明的另一目的在于提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，控制第一线性图像采集装置和第二线性图像采集装置分别与片材的上下两表面保持相等的距离，能够便于***对片材表面缺陷的分析以及对片材尺寸的分析。

为实现本发明以上至少一个目的，本发明提供一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，用于纠偏和检测片材的表面瑕疵和尺寸，其中所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器包括第一安装部、第二安装部以及连接所述第一安装部和所述第二安装部的连接部，其中所述第一安装部与所述第二安装部对称设置，且所述连接部连接于所述第一安装部和所述第二安装部的同一侧端，以形成C字型结构；

其中所述第一安装部靠近所述第二安装部的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第一线性图像采集装置，其中所述第一线性图像采集装置与所述片材保持有预定的距离，所述第二安装部的内侧面设置有与所述第一线性图像采集装置相对应的第一线性光源，以在所述片材穿行于所述第一安装部和所述第二安装部之间时为所述第一线性图像采集装置提供背光而采集所述片材的图像信息。

在一种可能的实施方式中，所述第一安装部、所述第二安装部和所述连接部一体成型，成一传感器壳体。

在一种可能的实施方式中，所述传感器壳体内设置有连接所述第一线性图像采集装置和所述第一线性光源的输电线，所述传感器壳体的外表面设置有过线槽，以供所述输电线的输入端连接外部电源。

在一种可能的实施方式中，所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器还包括至少两托辊，其中至少两所述托辊形成一正对所述第一线性图像采集装置的平面结构，以支撑所述片材供所述第一线性图像采集装置采集图像。

在一种可能的实施方式中，所述托辊被可转动地设置于所述连接部。

在一种可能的实施方式中，所述第二安装部靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第一安装部的方向延伸的第二固定部，其中所述托辊的两端分别被可转动地连接所述连接部和所述第二固定部。

在一种可能的实施方式中，所述第二固定部与所述第一安装部之间具有预定的间隙。

在一种可能的实施方式中，所述第一安装部靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第二安装部的方向延伸的第一固定部，其中所述托辊的两端分别被可转动地连接所述连接部和所述第一固定部。

在一种可能的实施方式中，所述第二安装部靠近所述第一安装部的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第二线性图像采集装置，且所述第一安装部的内侧面设置有与所述第二线性图像采集装置相对应的第二线性光源。

在一种可能的实施方式中，所述第二线性图像采集装置与所述片材之间的距离和所述第一线性图像采集装置与所述片材之间的距离相等。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。

附图说明

图1示出了本申请一较佳实施例纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的结构示意图。

图2示出了本申请另一较佳实施例纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的结构示意图。

图3示出了本申请另一较佳实施例纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的结构示意图。

图4示出了本申请另一较佳实施例纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的结构示意图。

图5示出了本申请中第二安装部的内侧面结构示意图。

图6示出了本申请中同时布设图像采集装置和线性光源的第一安装部或第二安装部的内侧面结构示意图。

具体实施方式

以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

结合说明书附图1至图6，依本发明一较佳实施例的一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器将在以下被详细地阐述，其中所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器被用于纠偏和检测片材的表面瑕疵。另外，在检测表面瑕疵的同时还能够检测所述片材的尺寸，从而集纠偏、瑕疵检测和尺寸检测于一体，能够有效提高对所述片材的检测效率，并节约尺寸检测设备的成本。

所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器包括第一安装部10、第二安装部20以及连接所述第一安装部10和所述第二安装部20的连接部30，其中所述第一安装部10与所述第二安装部20对称设置，且所述连接部30分别连接于所述第一安装部10和所述第二安装部20的左侧端，从而形成C字型结构。

值得一提的是，作为本发明另一较佳实施例，如图2所示，所述连接部30分别连接于所述第一安装部10和所述第二安装部20的两端，从而形成中空的矩形结构，以供所述片材在所述矩形结构的中空处穿行。

所述第一安装部10靠近所述第二安装部20的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部30的长度方向设置有第一线性图像采集装置11，其中较佳的是，所述第一线性图像采集装置11被设置于所述第一安装部10的底面的中心，并沿垂直于所述连接部30的方向延伸。另外所述第一线性图像采集装置11被优选实施为线阵相机，比如CCD线阵相机，且所述第一线性图像采集装置11包括至少一个线阵相机。显然，在某些情况下，比如在某些技术领域，需要在预定的区域内持续检测所述片材的表面信息和/或尺寸信息，所述第一线性图像采集装置11也可以通过两个、三个甚至更多的所述线阵相机进行协同工作。所述第一线性图像采集装置11与所述片材保持有预定的距离，以能够采集到清晰的图像信息。根据所述第一线性图像采集装置11的不同以及所述片材的材质、料厚等信息的不同，所述预定的距离是可调的，以使该表面缺陷检测装置能够同时适用于多种片材的检测，比如在所述第一安装部10沿相对靠近或远离所述片材的竖直高度方向设置容纳所述第一线性图像采集装置11的滑槽，同时在所述滑槽内设置可定点调整的滑块，以在所述第一线性图像采集装置11被调整到位后，通过所述滑块固定所述第一线性图像采集装置11。所述预定的距离可以被设置在6.2mm～12.5mm之间，其中较佳的距离为8.2±0.2mm以及10mm和12mm，比如针对锂电池隔膜的表面缺陷和尺寸的检测。所述第二安装部20的内侧面设置有与所述第一线性图像采集装置11相对应的第一线性光源21，以给所述第一线性图像采集装置11提供背光，并在所述片材穿行于所述第一安装部10和所述第二安装部20之间时通过所述第一线性图像采集装置11采集所述片材的表面数据以及尺寸数据，实现对所述片材的表面缺陷的检测以及尺寸的检测。

由此，该纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器采用C字型结构或矩形结构，并同时集成了图像采集装置以及背光光源，不仅能够同时精确检测片材的表面缺陷和尺寸，拆装非常方便，还能够被灵活移动，在安装后就能够被直接使用。

需要说明的是，所述第一线性光源21被设置与所述第一线性图像采集装置11相对应，其中所述相对应指的是所述第一线性光源21的光照范围能够覆盖所述第一线性图像采集装置11的采集范围，而并不限制于仅正对所述第一线性图像采集装置11这一技术特征。

另外还值得一提的是，为制造方便，便于批量化生产，同时使该纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的整体结构更加稳定，所述第一安装部10、所述第二安装部20和所述连接部30一体成型，形成传感器壳体40，其中所述第一线性图像采集装置11以及所述第一线性光源21被设置于所述传感器壳体40内。

优选地，所述传感器壳体40内设置有连接所述第一线性图像采集装置11和所述第一线性光源21的输电线，从而通过内部走线的方式使所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的结构更加简洁，且使用更加安全。

进一步优选地，所述传感器壳体40的外表面设置有过线槽41，以供所述输电线的输入端连接外部电源，以达到隐藏式接线的目的。

考虑到在所述片材的输送过程中存在所述片材不能被有效张紧的情况，那么就有可能影响该纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器的检测精度。因此，作为本发明一较佳实施例，所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器还包括至少两托辊50，其中至少两所述托辊50形成正对所述第一线性图像采集装置11的平面结构。通过所述平面结构支撑所述片材，使所述片材平稳的通过该纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，能够使所述第一线性图像采集装置11采集到合格的图像信息，从而精准检测所述片材的表面缺陷和尺寸。

需要说明的是，一般情况下，所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器设置有两个所述托辊50，且所述第一线性图像采集装置11正对两个所述托辊50所形成的平面结构的中心线位置。本领域技术人员应当能够理解的是：在某些情况下，所述托辊50也可以被设置为一个或三个及三个以上，只要通过设置一个所述托辊50或多个所述托辊50能够在所述第一线性图像采集装置11的检测位置张紧所述片材即可。

另外，为了降低所述托辊在支撑所述片材的过程中对所述片材的摩擦力，所述托辊50均被可转动地设置于所述连接部30。

值得一提的是，为确保所述托辊50能够更加稳定的长期工作，结合图3，所述第二安装部20靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第一安装部10的方向延伸的第二固定部22，其中所述托辊50的两端分别被可转动地连接所述连接部30和所述第二固定部22，从而通过所述第二固定部22和所述连接部30的配合稳固所述托辊50。

优选地，所述第二固定部22与所述第一安装部10之间具有预定的间隙，以便于所述片材能够通过该间隙被从所述表面缺陷传感器内取出。

需要说明的是，本发明还提供了另一种可能的实施方式，结合图4，其中所述第一安装部10靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第二安装部20的方向延伸的第一固定部12，其中所述托辊50的两端分别被可转动地连接所述连接部30和所述第一固定部12，从而通过所述第一固定部12和所述连接部30的配合稳固所述托辊50。

作为本发明一较佳实施例，结合图6，所述第二安装部20靠近所述第一安装部10的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第二线性图像采集装置23，且所述第一安装部10的内侧面设置有与所述第二线性图像采集装置23相对应的第二线性光源13，其中所述第二线性图像采集装置23与所述第一线性图像采集装置11以同样的方式进行设置。另外，由于所述第一线性光源21以及所述第二线性光源13均能够提供较大范围的光照覆盖，所述第二线性图像采集装置23可以与所述第一线性图像采集装置11上下对称设置，也可以与所述第一线性图像采集装置11上下错位设置，其不影响对所述片材的表面缺陷检测以及尺寸检测，其中所述第一线性光源21和所述第二线性光源13均被优选实施为上下对称、且呈45°夹角设置的光照带以提供充足的光照，而所述第一线性图像采集装置11以及所述第二线性图像采集装置23被优选设置在该光照带的中心线位置。

由此，通过所述第一安装部10和所述第二安装部20均布设图像采集装置和线性光源，即上下对称设置所述第一线性图像采集装置11和所述第二线性图像采集装置23以及所述第一线性光源21和所述第二线性光源13，能够同时检测所述片材上下表面的缺陷以及所述片材的尺寸，从而有效提高对所述片材的检测效率。

优选地，为了简化分析图像信息的控制***，或便于该控制***分析处理数据，或通过同一控制***同时分析所述第一线性图像采集装置11和所述第二线性图像采集装置23的数据，所述第二线性图像采集装置23与所述片材之间的距离和所述第一线性图像采集装置11与所述片材之间的距离相等。另外，考虑到所述托辊50在所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器中会占用一定的空间，为使所述第二线性图像采集装置23与所述片材之间的距离和所述第一线性图像采集装置11与所述片材之间的距离相等，所述第一安装部10或所述第二安装部20一体设置有支撑所述第一线性图像采集装置11或所述第二线性图像采集装置23的凸起结构，或单独设置有支撑所述第一线性图像采集装置11或所述第二线性图像采集装置23的垫块，其中所述凸起结构或所述垫块的设置位置根据所述托辊50的设置位置而定，比如所述托辊50所支撑的所述片材靠近所述第一线性图像采集装置11，那么所述凸起结构或所述垫块则被设置在所述第二安装部20。显然，本领域技术人员可以理解的是，所述第二线性图像采集装置23与所述片材之间的距离也可以设置和所述第一线性图像采集装置11与所述片材之间的距离不相等。通过控制***对所述第一线性图像采集装置11和所述第二线性图像采集装置23进行分别分析，来同时检测所述片材的表面缺陷和尺寸。

需要说明的是，本发明中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。

本领域的技术人员应理解，上述描述所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (6)

1.一种纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，用于同时检测片材的表面瑕疵和尺寸，其特征在于，其中所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器包括第一安装部、第二安装部以及连接所述第一安装部和所述第二安装部的连接部，其中所述第一安装部与所述第二安装部对称设置，且所述连接部连接于所述第一安装部和所述第二安装部的同一侧端，形成C字型结构；

其中所述第一安装部靠近所述第二安装部的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第一线阵相机，其中所述第一线阵相机与所述片材保持有预定的距离，所述第二安装部的内侧面设置有与所述第一线阵相机相对应的第一线性光源，以在所述片材穿行于所述第一安装部和所述第二安装部之间时为所述第一线阵相机提供背光而采集所述片材的图像信息；

所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器包括至少两托辊，至少两所述托辊形成一正对所述第一线阵相机的平面结构，以支撑所述片材供所述第一线阵相机采集图像，其中，所述第一安装部靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第二安装部的方向延伸的第一固定部，其中所述托辊的两端分别被可转动地连接所述连接部和所述第一固定部，或者，所述第二安装部靠近所述C字型结构的开口的一端设置有朝所述第一安装部的方向延伸的第二固定部，其中所述托辊的两端分别被可转动地连接所述连接部和所述第二固定部；

所述第一安装部设置有沿竖直高度方向设置的滑槽和可在滑槽内滑动调整的滑块，所述第一线阵相机设置在所述滑块，以通过滑动所述滑块调整所述第一线阵相机和所述片材之间的距离。

2.如权利要求1所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，其特征在于，所述第一安装部、所述第二安装部和所述连接部一体成型，形成一传感器壳体。

3.如权利要求2所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，其特征在于，所述传感器壳体内设置有连接所述第一线阵相机和所述第一线性光源的输电线，所述传感器壳体的外表面设置有过线槽，以供所述输电线的输入端连接外部电源。

4.如权利要求1所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，其特征在于，所述第二固定部与所述第一安装部之间具有预定的间隙。

5.如权利要求1所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，其特征在于，所述第二安装部靠近所述第一安装部的内侧面沿相对靠近或远离所述连接部的长度方向设置有第二线性图像采集装置，且所述第一安装部的内侧面设置有与所述第二线性图像采集装置相对应的第二线性光源。

6.如权利要求5所述纠偏、瑕疵、尺寸检测传感器，其特征在于，所述第二线性图像采集装置与所述片材之间的距离和所述第一线阵相机与所述片材之间的距离相等。

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