CN204555922U - 在线圆周检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线圆周检测器，该在线圆周检测器包括定位装置、外壳、安装板、导向装置和检测通道，外壳上相对的两侧分别设置安装板和镶嵌在外壳上的导向装置；安装板上镶嵌定位装置；检测通道贯穿于安装板、外壳和导向装置；定位装置、安装板、外壳和导向装置共同形成环形空腔；定位装置和导向装置之间为激光通路，且激光通路连通环形空腔；环形空腔内设有激光器和图像传感器，激光器和图像传感器位于激光通路的两端，且激光通路的轴线与检测通道的轴线垂直且相交；安装板上设置有元件板，激光器和图像传感器均固定在元件板上。本实用新型公开的在线圆周检测器解决了因检测设备结构复杂而影响检测精度的问题。

Description

在线圆周检测器

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表测量的技术领域，更为具体地说，涉及一种在线圆周检测器。

背景技术

当前的棒材圆周检测方法一般分为离线检测和在线检测两种方式。离线检测法即在生产线上生产完棒状成品(如烟卷)后，通过检测设备单独对棒状成品的圆周(包括圆周长度和圆度)进行检测；但是，离线检测法在棒状成品出现问题时不能及时的反馈给操作人员，导致棒状成品出现问题时不能及时处理，从而造成质量事故。因此，现有技术中通常采用在线检测法。

在线检测法即在生产线上设置检测设备，并对生产线上生产的每个棒状成品进行圆周检测。通常采用的在线检测法为激光检测法。该激光检测法即在生产线上安装激光检测设备，通过激光检测设备所发出的激光检测信号检测棒状成品的圆周。

但是，激光检测法的激光检测设备在结构上较为复杂而且不易于安装，经长时间的使用之后，激光检测设备的部件之间可能会出现松动，由于激光较为敏感，当激光检测设备位置发生变化时，会影响棒材圆周的检测精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在线圆周检测器，解决背景技术所述的因检测设备结构复杂而影响检测精度的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种在线圆周检测器，其特征在于，所述在线圆周检测器包括定位装置、外壳、安装板、导向装置和检测通道，其中，

所述外壳上相对的两侧分别设置所述安装板和镶嵌在所述外壳上的所述导向装置，且所述安装板与所述导向装置不相连；

所述安装板上镶嵌定位装置，且所述定位装置相对应于所述导向装置；

所述检测通道贯穿于所述定位装置、安装板、所述外壳和所述导向装置；

所述定位装置、所述安装板、所述外壳和所述导向装置共同形成环形空腔；

所述定位装置和所述导向装置之间为激光通路，且所述激光通路连通所述环形空腔；

所述环形空腔内设有激光器和图像传感器，所述激光器和所述图像传感器位于所述激光通路的两端，且所述激光通路的轴线与所述检测通道的轴线垂直且相交；

所述安装板上设置有元件板，所述激光器和所述图像传感器均固定在所述元件板上。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述激光器和所述图像传感器有三组，三组所述激光器和所述图像传感器均安装在所述元件板上。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述外壳上设有通气装置，且所述通气装置与所述环形空腔相连通。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述通气装置为L型气接头，所述L型气接头与所述环形空腔相连通。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述激光器为半导体激光器，且所述半导体激光器设置在所述元件板上。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述图像传感器为CCD传感器，且所述CCD传感器设置在所述元件板上。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述导向装置和所述外壳之间设置有密封件。

优选地，上述在线圆周检测器中，所述安装板和所述元件板之间设置有垫片。

本实用新型实施例提供了一种在线圆周检测器，所述在线圆周检测器中的外壳上相对的两侧分别设置所述安装板和镶嵌在所述外壳上的所述导向装置，且所述安装板与所述导向装置不相连；所述安装板上镶嵌定位装置，且所述定位装置相对应于所述导向装置；所述导向装置、所述外壳、所述安装板和所述定位装置共同形成一个密闭的环形空腔，所述安装板上设置有元件板，且所述元件板上设置有激光器和图像传感器。棒状成品进入检测通道时，激光器发射激光束，激光束通过激光通路将光束照射在所述棒状成品上，棒状成品会将照射在所述棒状成品上的激光束挡住，然后图像传感器会接收到上述被棒状成品挡住的激光束，形成带有棒状成品阴影的图像，最后图像传感器将上述图像上传至计算机，由计算机计算棒状成品的圆周及圆度。由于所述激光器和所述图像传感器均固定在元件板上，而所述元件板又与所述安装板相连接，从而只要所述元件板与所述安装板的位置不发生变化，则所述激光器和所述图像传感器的位置就不会变化，进而所述激光器所发出激光束的位置不会变化，从而棒状成品圆周的精度就不会受到影响，最终解决了背景技术所述的因检测设备结构复杂而影响检测精度的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的在线圆周检测器的立体图；

图2是本实用新型实施例提供的在线圆周检测器A-A方向的剖面图；

图3是本实用新型实施例提供的在线圆周检测器的激光检测原理图。

图示说明：

1-定位装置，2-安装板，3-垫片，4-元件板，5-外壳，6-激光器，7-图像传感器，8-密封件，9-导向装置，10-连接装置，11-通气装置，12-检测通道，13-激光通路，14-棒状成品，15-激光束。

具体实施方式

本实用新型的目的是提供一种在线圆周检测器，以解决背景技术所述的因检测设备结构复杂而影响检测精度的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

请参考附图1和附图2，本实用新型实施例提供的在线圆周检测器包括定位装置1、外壳5、安装板2、导向装置9和检测通道12。

定位装置1镶嵌在安装板2上，并且定位装置1能够使棒状成品14(如烟卷)按一定的位置且顺利的进入本在线圆周检测器。

外壳5是在线圆周检测器的外在保护部件，对在线圆周检测器内在的各个部件进行保护。

安装板2通过螺钉与外壳5的一侧相连接，对外壳5的安装起到固定的作用。

导向装置9镶嵌在与安装板2相对应的外壳5的另一侧，导向装置9和安装板2之间不相连并留有一定的缝隙，并且导向装置9和定位装置1的位置相对应，导向装置9用于将棒状成品14导出本实用新型实施例提供的在线圆周检测器。

检测通道12贯穿于定位装置1、安装板2、外壳5和导向装置9，检测通道12为棒状成品14在本实用新型实施例提供的在线圆周检测器中进行检测提供了一个通道。

上述定位装置1、上述安装板2、上述外壳5和上述导向装置9共同形成一个环形的空腔。所述安装板2上设置有元件板4，且位于所述环形空腔内部的激光器6和图像传感器7均固定在所述元件板4上，所述定位装置1和所述导向装置9之间有一个供所述激光器6发出激光光束通过的。所述激光器6和所述图像传感器7分别位于检测通道12的两侧，并且所述激光通路13的轴线和所述检测通道12的轴线垂直且相交。由于所述激光器6和所述图像传感器7均设置在所述元件板4上，而所述元件板4又固定在所述安装板2上，因此，只要所述安装板2和所述元件板4不发生相对移动，则所述激光器6和所述图像传感器7的位置就不会发生变化，进而所述图像传感器7所接收到的带有棒状成品14阴影的图像就不会发生形变，从而提高棒状成品14圆周检测的精度。

请参考附图2和附图3，本实用新型实施例提供的在线圆周检测器的工作过程如下：送风装置通过通气装置11将风送入环形空腔内，风经过与所述环形空腔相连通的激光通路13进入检测通道12，最后经过所述检测通道12排出。生产线上生产的棒状成品14经定位装置1准确的进入所述检测通道12内，送至所述检测通道12的风将棒状成品14托起，且棒状成品14和所述检测通道12的内壁无接触。棒状成品14送入所述检测通道12的同时，所述激光器6和所述图像传感器7开启，激光器6发射出激光束15，所述激光束15经所述激光通路13进入所述检测通道12，穿过所述激光通路13的激光束15的范围要覆盖所述激光通路13相接触且连通的所述检测通道12的范围，所述激光束15照射在棒状成品14的圆周表面，从而所述图像传感器7能够接收到带有棒状成品14阴影的图像。所述图像传感器7将接收到的上述图像上传至计算机，由计算机根据上述图像中的阴影宽度计算棒状成品14的直径，并由直径计算出圆周长度。上述圆周长度由在线圆周检测器的内嵌显示界面显示。

优选地，所述激光器6和所述图像传感器7共有三组，三组所述激光器6和所述图像传感器7均安装在所述元件板4不同的位置上，通过三组所述激光器6和所述图像传感器7能够测得棒状成品14同一横截面上三个不同位置的投影图像，计算机便根据上述三个不同的投影图像中的投影宽度计算出三个不同的棒状成品14直径，并由直径计算出圆周长度。计算机也会根据上述三个不同的棒状成品14直径，比较计算得出最大直径差，进而得出棒状成品14的圆度值。

优选地，上述激光器6采用半导体激光器，半导体激光器的体积小、重量轻，能够较好的固定在所述元件板4上。同时，半导体激光器耗电少、效率高，能够适应长时间的且连续工作的生产线。

优选地，上述图像传感器7采用CCD传感器(即Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器)。CCD传感器的特殊工艺可以保证数据在传送时不会失真，从而可以保证计算机所计算出的圆周长度的数据不会出现误差，保证了数据的准确性。

当生产的棒状成品14为烟卷时，烟卷的检测精度要求极为严格，若所述检测通道12内有灰尘或烟成形烟条上携带的乳胶积累在检测口处，则会使所述图像传感器7所接收到的图像中的阴影部分的宽度与实际的烟卷直径出现偏差，为消除上述偏差，本实用新型实施例提供的在线圆周检测器中的所述外壳5上设置通气装置11，所述通气装置11和所述环形空腔相连通，以便于外界的风通过所述通气装置11进入所述检测通道12中，最后从导向装置9中排出至空气中。进入所述检测通道12中风能够将烟卷托起且烟卷不和所述检测通道12的内壁接触，并且还可以吹走所述检测通道12中的灰尘，达到自动除尘的目的。优选地，所述通气装置11采用L型气接头，L型气接头独有的弯道可以改变外接设备的连接方向，以节省安装空间。

本实用新型实施例提供的在线圆周检测器经过长时间的使用之后，所述外壳5与所述导向装置9之间的连接处可能会进入灰尘，进而灰尘会进入环形空腔，环形空腔内的所述激光器6和所述图像传感器7会因灰尘的进入而影响棒状成品14的检测精度。为此，本实用新型实施例提供的在线圆周检测器在所述外壳5和所述导向装置9之间设置有密封件8，所述密封件8能够防止外界的灰尘或水等杂质进入环形空腔的内部。

本实用新型实施例提供的在线圆周检测器在所述安装板2和所述元件板4之间设置有垫片3。在工业生产过程中，由于外界环境温度的变化或设备的较长时间的连续工作，在线圆周检测器的温度也会发生变化，从而所述安装板2和所述元件板4会发生相对形变，所述激光器6和所述图像传感器7的位置会发生变化，进而影响在线圆周检测器的检测精度。所述垫片3可以防止所述安装板2和所述元件板4在外界温度发生变化时发生相对移动，最终保证在线圆周检测器的检测精度。

下表1为离线检测方法和本实用新型实施例提供的在线检测方法对烟卷检测的圆周长度数据，圆周长度的单位mm。

表1：烟卷检测的圆周长度。

      

	第一组	第二组	第三组
				离线检测法	24.128	24.175	24.135
在线检测法	24.125	24.179	24.130

通过对比离线检测方法和本实用新型实施例提供的在线检测方法对烟卷检测得到的圆周长度数据可以看出，本实用新型实施例提供的在线圆周检测器所检测到的数据与离线检测方法所检测到的数据相差在0.005mm之间，而烟卷的圆周长度标准为24.2±0.18mm，说明本实用新型实施例提供的在线圆周检测器具有很高的检测精度。

虽然已经以具体实施例的方式描述了本实用新型，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行各种变化和修改，这些变化和修改同样包括在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.一种在线圆周检测器，其特征在于，所述在线圆周检测器包括定位装置(1)、外壳(5)、安装板(2)、导向装置(9)和检测通道(12)，其中，

所述外壳(5)上相对的两侧分别设置所述安装板(2)和镶嵌在所述外壳(5)上的所述导向装置(9)，且所述安装板(2)与所述导向装置(9)不相连；

所述安装板(2)上镶嵌定位装置(1)，且所述定位装置(1)相对应于所述导向装置(9)；

所述检测通道(12)贯穿所述定位装置(1)、安装板(2)、所述外壳(5)和所述导向装置(9)；

所述定位装置(1)、所述安装板(2)、所述外壳(5)和所述导向装置(9)共同形成环形空腔；

所述定位装置(1)和所述导向装置(9)之间设置有激光通路(13)，且所述激光通路(13)连通所述环形空腔；

所述环形空腔内设有激光器(6)和图像传感器(7)，所述激光器(6)和所述图像传感器(7)位于所述激光通路(13)的两端，且所述激光通路(13)的轴线与所述检测通道(12)的轴线垂直且相交；

所述安装板(2)上设置有元件板(4)，所述激光器(6)和所述图像传感器(7)均固定在所述元件板(4)上。

2.根据权利要求1所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述激光器(6)和所述图像传感器(7)有三组，三组所述激光器(6)和所述图像传感器(7)均安装在所述元件板(4)上。

3.根据权利要求1所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述外壳(5)上设有通气装置(11)，且所述通气装置(11)与所述环形空腔相连通。

4.根据权利要求3所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述通气装置(11)为L型气接头，所述L型气接头与所述环形空腔相连通。

5.根据权利要求1或2所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述激光器(6)为半导体激光器，且所述半导体激光器设置在所述元件板(4)上。

6.根据权利要求1或2所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述图像传感器(7)为CCD传感器，且所述CCD传感器设置在所述元件板(4)上。

7.根据权利要求1所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述导向装置(9)和所述外壳(5)之间设置有密封件(8)。

8.根据权利要求1所述的在线圆周检测器，其特征在于，所述安装板(2)和所述元件板(4)之间设置有垫片(3)。