CN114390172B - 一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，包括人造板检板产线传送带、线扫相机、支撑装置、中间件和辅助光源调节机构；支撑装置，用于连接中间件；所述中间件能够沿支撑装置上下移动；中间件，用于在中间件的底部未接触人造板时，沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带的上表面之间保持一定高度；在接触人造板后，中间件的底部能够在人造板检板线的上表面滑动或滚动，并使中间件随着人造板的厚度成正比向上升；辅助光源调节机构，包括辅助光源固定旋转轴和辅助光源角度调整轴。本发明通过中间件上下移动带动辅助光源角度调整轴来自动调整辅助光源角度，使辅助光源照亮的区域始终位于线扫相机的扫描区域中。

Description

一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置

技术领域

本发明涉及人造板表面缺陷扫描的技术领域，更具体地，涉及一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置。

背景技术

人造板表面缺陷是评判人造板质量的重要指标之一，采集人造板表面缺陷的方法，一般是通过高速线扫相机，在人造板产线上水平运动时，逐行拍摄人造板表面，最后将逐行拍摄图片拼接成大图，再传输给自动识别软件进行。因线扫相机的拍摄速度极高，所以需要高亮度、无频闪、无色差、具有优良的均匀性及一致性的辅助光源，照亮拍摄区域，才可让线扫相机进行扫描拍摄。线扫相机辅助光源，对线扫相机的成像质量有很大影响。

在人造板表面缺陷扫描领域，线扫相机的辅助光源一般是斜向安装，光源角度与人造板形成一定角度，这样可以采集到更多的缺陷。传统的辅助光源安装的方式是固定角度安装，这就造成对于不同厚度的人造板，辅助光源照亮的区域不同，而辅助光源为了达到高亮度，具有高聚光性的特性，可以照亮的区域有限。如果调整固定的角度，使辅助光源可以照亮特定厚度的人造板的扫描区域，对于其它厚度的人造板，照亮区域和线扫相机扫描区域不完全重合，就会造成照片变暗，难以识别其中的人造板缺陷。

而人造板检板产线上，不同厚度的人造板会连续进行检测，停下产线调整光源角度会造成产线效率极其低下。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，利用人造板检板线自身的动力，根据不同的人造板厚度，通过中间件上下移动带动辅助光源角度调整轴来自动调整辅助光源角度，使辅助光源照亮的区域始终位于线扫相机的扫描区域中，提高成像质量。

为解决上述技术问题，一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，包括人造板检板产线传送带、线扫相机、支撑装置、中间件和辅助光源c调节机构；

人造板检板产线传送带用于传输不同厚度的人造板；

线扫相机，固定安装在人造板检板产线传送带上方且使人造板检板产线传送带上、沿人造板传送方向后部有一扫描区域；

支撑装置，用于连接中间件；所述中间件能够沿支撑装置上下移动；

中间件，用于在中间件的底部未接触人造板时，沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带的上表面之间保持一定高度；在接触人造板后，中间件的底部能够在人造板检板线的上表面滑动或滚动，并使中间件随着人造板的厚度成正比向上升；

辅助光源调节机构，包括辅助光源固定旋转轴和辅助光源角度调整轴；所述辅助光源固定旋转轴固定连接辅助光源的尾部；所述辅助光源角度调整轴连接辅助光源的侧面，且辅助光源角度调整轴接触中间件；辅助光源角度调整轴固定能够随着中间件上下移动并带动辅助光源绕着固定旋转轴旋转一定角度使辅助光源照亮的区域始终位于线扫相机的扫描区域中。

特别的，所述支撑装置为设于人造板检板产线传送带一侧的两个支撑柱；所述支撑柱上设有垂直导轨；所述垂直导轨内的顶部连接有阻尼器；所述阻尼器连接中间件。

特别的，所述阻尼器通过连接滑块连接中间件。

特别的，所述中间件包括横杆和垂直杆；所述横杆连接支撑装置且接触辅助光源角度调整轴；所述垂直杆有两个以上；所述垂直杆垂直于横杆且与横杆固定连接；所述垂直杆的末端连接有小轮；所述小轮能接触人造板，并能够在人造板检板线上滚动。

特别的，所述小轮的半径大于人造板的最大厚度，小轮最下端距离人造板检板产线传送带的上表面的距离小于厚度最小的人造板的上板面距离人造板检板产线传送带的上表面的距离。

特别的，所述横杆的中部设有横杆弯曲部分；所述横杆弯曲部分固定安装辅助光源角度调整轴。

特别的，还包括扭力弹簧吊架；所述扭力弹簧吊架设于与支撑装置同一侧且连接中间件。

特别的，所述辅助光源角度调整轴调整到与辅助光源固定旋转轴中心点水平距离为lg的位置；其中， lg = (Δh *Δh * tan(θ))/( Δh *(tan(θ)/tan(β) -1))；光源固定旋转轴与最厚人造板上表面的距离为h，最大人造板厚度差为Δh；人造板厚度最大时，光线射出方向和垂直的夹角为θ；光源宽度为w，则计算出人造板厚度最小时，光线射出方向和垂直方向的夹角β；tan(β) = (h*tan(θ)-w)/ (h+Δh)。

一种使用上述装置的根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的方法，包括以下步骤：

（1）人造板在人造板检板产线传送带上向前运动，接触到中间件的底部；

（2）中间件被抬起，使中间件沿着支撑装置向上移动；

（3）与中间件接触的辅助光源角度调整轴也向上运动，带动辅助光源绕辅助光源固定旋转轴旋转，从而调节辅助光源的角度；根据人造板的板材厚度不同，中间件被抬起的距离不同，辅助光源的角度也不同，但调节辅助光源的角度后的辅助光源照亮的位置，始终位于线扫相机的拍摄区域；

（4）人造板继续向前运动直至辅助光源的角度稳定；

（5）人造板进入线扫相机拍摄区域，线扫相机开始进行拍摄；

（6）人造板离开线扫相机拍摄区域，线扫相机停止拍摄；

（7）中间件悬空，中间件沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带的上表面之间保持一定高度；

（8）下一块人造板到来，从步骤（1）重新开始。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明利用人造板检板线自身的动力，根据不同的人造板厚度，中间件随着人造板的厚度成正比向上升至一定高度，并带动辅助光源角度调整轴来自动调整辅助光源角度，使辅助光源照亮的区域始终位于线扫相机的扫描区域中，提高成像质量。本发明使用机械结构，结构简单可靠；依靠人造板自身的运动提供动力，无需再增加额外的动力来源；光源角度调整轴可以根据线扫相机和光源自身的相对安装位置进行调整，适应范围广。

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，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的结构侧视图；

图2为本发明实施例一的结构俯视图；

图3为本发明实施例一的辅助光源的光路原理图；

图4为本发明实施例二的结构侧视图；

图5为本发明实施例二的结构俯视图。

图中，1.支撑柱；2.辅助光源固定旋转轴；3.辅助光源；4.辅助光源角度调整轴；5.横杆；6.垂直杆；7.小轮；8.人造板；9.人造板检板产线传送带；10.线扫相机；11.扭力弹簧吊架。

实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，

实施例

如图1、图2所示，本实施例的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，包括人造板检板产线传送带9、线扫相机10、支撑装置、中间件和辅助光源调节机构。

人造板检板产线传送带9用于传输不同厚度的人造板8。

线扫相机10，固定安装在人造板检板产线传送带9上方且使人造板检板产线传送带9上、沿人造板8传送方向后部有一扫描区域。

支撑装置，用于连接中间件。中间件能够沿支撑装置上下移动。支撑装置为设于人造板检板产线传送带9一侧的两个支撑柱1。支撑柱1上设有垂直导轨。垂直导轨内的顶部连接有阻尼器。阻尼器连接中间件。阻尼器通过连接滑块连接中间件。

中间件，用于在中间件的底部未接触人造板8时，沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带9的上表面之间保持一定高度；在接触人造板8后，中间件的底部能够在人造板检板线的上表面滑动或滚动，并使中间件随着人造板8的厚度成正比向上升。中间件包括横杆5和垂直杆6。横杆5连接支撑装置且接触辅助光源角度调整轴4。本实施例的垂直杆6有四个。垂直杆6垂直于横杆5且与横杆5固定连接。垂直杆6的末端连接有小轮7。小轮7能接触人造板8，并能够在人造板检板线上滚动。小轮7的半径大于人造板8的最大厚度，小轮7最下端距离人造板检板产线传送带9的上表面的距离略小于厚度最小的人造板8的上板面距离人造板检板产线传送带9的上表面的距离。横杆5的中部设有横杆弯曲部分。横杆弯曲部分固定安装辅助光源角度调整轴4。因为辅助光源3必须照亮整块板，而垂直杆6要跟人造板8的板面接触，横杆5又不能挡住线扫相机10的视线，所以和光源接触的那个位置为弯曲设置能使线扫相机10更好地工作。

辅助光源调节机构，包括辅助光源固定旋转轴2和辅助光源角度调整轴4。辅助光源固定旋转轴2固定连接辅助光源3的尾部。辅助光源角度调整轴4连接辅助光源3的侧面，且辅助光源角度调整轴4接触中间件。辅助光源角度调整轴4固定能够随着中间件上下移动并带动辅助光源3绕着固定旋转轴旋转一定角度使辅助光源3照亮的区域始终位于线扫相机10的扫描区域中。

本实施例一种使用上述装置根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的方法，包括以下步骤：

（1）人造板8在人造板检板产线传送带9上向前运动，接触到第一个垂直杆6，第一垂直杆6上的小轮7接触人造板8上表面，并在人造板8上滚动，可避免损坏人造板8。

（2）第一个垂直杆6被抬起，使横杆5的一端沿着支撑装置向上移动。

（3）与横杆5接触的辅助光源角度调整轴4也向上运动，带动辅助光源3绕辅助光源固定旋转轴2旋转，从而调节辅助光源3的角度；根据人造板8的板材厚度不同，中间件被抬起的距离不同，辅助光源3的角度也不同，但调节辅助光源3的角度后的辅助光源3照亮的位置，始终位于线扫相机10的拍摄区域。

（4）人造板8继续向前运动，随着第二垂直杆6接触人造板8并向上抬起直至第二个垂直杆6在人造板8上滚动后辅助光源3的角度基本稳定；即便人造板8接触第三个垂直杆6、第四个垂直杆6，此时由于四根垂直杆6都在同一高度，所以人造板8与第三个垂直杆6或第四个垂直杆6只有轻微接触，不影响光源角度的稳定。

（5）人造板8进入线扫相机10拍摄区域，线扫相机10开始进行拍摄。

（6）人造板8离开线扫相机10拍摄区域，线扫相机10停止拍摄。

（7）垂直杆6悬空，垂直杆6沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带9的上表面之间保持一定高度；

（8）下一块人造板8到来，从步骤（1）重新开始。

如图3所示，为根据辅助光源固定旋转轴的安装高度，以及人造板最大厚度差等数据，计算出辅助光源角度调整轴的安装位置的推导过程。

其中，A点为辅助光源固定旋转轴，G点为辅助光源角度调整轴，BD为最薄人造板上表面，EC为最厚人造板上表面，则ED为人造板最大厚度和最小厚度差，B、C点各为辅助光源射出光线和人造板接触的中间位置。为保证辅助光源总是能落在线扫相机的拍摄区域，那么B、C的水平距离不能大于辅助光源宽度。

辅助光源角度调整轴G的位置，在人造板厚度最小时，位于HG的距离等于ED的距离（即人造板最大厚度差）的位置，即辅助光源被抬起的最大高度等于最大板材厚度差的位置。

固定的已知量为：辅助光源固定旋转轴与最厚人造板上表面的距离h =l_AE，最大人造板厚度差Δh=l_ED，人造板厚度最大时，光线射出方向和垂直的夹角θ=∠CAD，辅助光源宽度为w。

则可以计算人造板厚度最小时，光线射出方向和垂直方向的夹角β（∠BAD）：

其中：tan(β) = (h*tan(θ)-w)/ (h+Δh)；

则可以计算出，在板材厚度最小时，辅助光源角度调整轴与固定旋转轴中心点的水平距离为：

lg = (Δh *Δh * tan(θ))/( Δh *(tan(θ)/tan(β) -1))；

即具体实施时，令板材厚度最小，将辅助光源角度调整轴调整到与固定旋转轴中心点水平距离为lg的位置即可，

实施例

如图4、图5所示，本实施例的结构和调整角度的方法都与相同，唯一不同的是本实施例还包括扭力弹簧吊架11。扭力弹簧吊架11设于与支撑装置同一侧且连接横杆5。扭力弹簧吊架11的设置，能够抵消横杆5和垂直杆6，以及辅助光源3的重力，使得辅助光源调节机构能够更好的调节辅助光源3照射的角度。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：包括人造板检板产线传送带、线扫相机、支撑装置、中间件和辅助光源调节机构；

人造板检板产线传送带用于传输不同厚度的人造板；

线扫相机，固定安装在人造板检板产线传送带上方且使人造板检板产线传送带上、沿人造板传送方向后部有一扫描区域；

支撑装置，用于连接中间件；所述中间件能够沿支撑装置上下移动；

中间件，用于在中间件的底部未接触人造板时，沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带的上表面之间保持一定高度；在接触人造板后，中间件的底部能够在人造板检板线的上表面滑动或滚动，并使中间件随着人造板的厚度成正比向上升；

辅助光源调节机构，包括辅助光源固定旋转轴和辅助光源角度调整轴；所述辅助光源固定旋转轴固定连接辅助光源的尾部；所述辅助光源角度调整轴连接辅助光源的侧面，且辅助光源角度调整轴接触中间件；辅助光源角度调整轴固定能够随着中间件上下移动并带动辅助光源绕着固定旋转轴旋转一定角度使辅助光源照亮的区域始终位于线扫相机的扫描区域中。

2.根据权利要求1所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述支撑装置为设于人造板检板产线传送带一侧的两个支撑柱；所述支撑柱上设有垂直导轨；所述垂直导轨内的顶部连接有阻尼器；所述阻尼器连接中间件。

3.根据权利要求2所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述阻尼器通过连接滑块连接中间件。

4.根据权利要求1所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述中间件包括横杆和垂直杆；所述横杆连接支撑装置且接触辅助光源角度调整轴；所述垂直杆有两个以上；所述垂直杆垂直于横杆且与横杆固定连接；所述垂直杆的末端连接有小轮；所述小轮能接触人造板，并能够在人造板检板线上滚动。

5.根据权利要求4所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述小轮的半径大于人造板的最大厚度，小轮最下端距离人造板检板产线传送带的上表面的距离略小于厚度最小的人造板的上板面距离人造板检板产线传送带的上表面的距离。

6.根据权利要求4所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述横杆的中部设有横杆弯曲部分；所述横杆弯曲部分固定安装辅助光源角度调整轴。

7.根据权利要求1所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：还包括扭力弹簧吊架；所述扭力弹簧吊架设于与支撑装置同一侧且连接中间件。

8. 根据权利要求1所述的一种根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的装置，其特征在于：所述辅助光源角度调整轴调整到与辅助光源固定旋转轴中心点水平距离为lg的位置；其中， lg = (Δh *Δh * tan(θ))/( Δh *(tan(θ)/tan(β) -1))；光源固定旋转轴与最厚人造板上表面的距离为h，最大人造板厚度差为Δh；人造板厚度最大时，光线射出方向和垂直的夹角为θ；光源宽度为w，则计算出人造板厚度最小时，光线射出方向和垂直方向的夹角为β；tan(β) = (h*tan(θ)-w)/ (h+Δh)。

9.一种使用权利要求1-7任一项所述的装置的根据人造板厚度自动调整线扫相机辅助光源角度的方法，包括以下步骤：

（1）人造板在人造板检板产线传送带上向前运动，接触到中间件的底部；

（2）中间件被抬起，使中间件沿着支撑装置向上移动；

（3）与中间件接触的辅助光源角度调整轴也向上运动，带动辅助光源绕辅助光源固定旋转轴旋转，从而调节辅助光源的角度；根据人造板的板材厚度不同，中间件被抬起的距离不同，辅助光源的角度也不同，但调节辅助光源的角度后的辅助光源照亮的位置，始终位于线扫相机的拍摄区域；

（4）人造板继续向前运动直至辅助光源的角度基本稳定；

（5）人造板进入线扫相机拍摄区域，线扫相机开始进行拍摄；

（6）人造板离开线扫相机拍摄区域，线扫相机停止拍摄；

（7）中间件悬空，中间件沿支撑装置自然下落至与人造板检板产线传送带的上表面之间保持一定高度；

（8）下一块人造板到来，从步骤（1）重新开始。