[發明專利]一種碳纖維增強型復合導線芯表征的激光檢測系統

無效

• 申請號: 201310238705.2
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103323465A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 戚景贊;林松;李愛軍;白瑞成;胡凱;懿萌;馬紅喆;馮謙
• 申請（專利權）人: 戚景贊
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952;G01B11/25
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 李晶

技術領域

本發明屬于自動化檢測領域，尤其涉及一種碳纖維增強型復合導線芯表征的激光檢測系統。

背景技術

目前，碳纖維增強型復合電纜芯的表面檢測方法主要依賴于傳統技術工人，憑借多年工作經驗對線芯表面以肉眼進行抽樣評測和質量認定。這樣無論在連續檢測的準確率、連續檢測的效率、有效產品成本控制、有效生產損耗控制和人力資源的充分運用等現代化企業生產管理上無法滿足相關需求。另一方面，在檢測過程中，經常會發生于線芯表面上的非生產環節的損傷，這通常是由于普遍的物理檢測方法需要接觸線芯表面，并且，為了節省生產空間，成品線芯通常收卷貯存，這給人工抽樣檢測造成很大困難。所以，一種基于非接觸性檢測方式、高精度的、可集成于生產流水線進行即時的連續的檢測方法成為目前在現代化生產工藝中較為迫切的要求。?

發明內容

本發明的目的在于：提供一種碳纖維增強型復合導線芯表征的激光檢測系統，旨在解決現有技術對于碳纖維增強型復合電纜芯的表面檢測只能依靠人工，造成檢測效率低、準確率低的問題。

本發明的目的是這樣實現的：

一種碳纖維增強型復合導線芯表征的激光檢測系統，所述系統包括：機械支撐裝置、模板投射采集裝置以及計算分析裝置；所述模板投射采集裝置活動安裝在所述機械支撐裝置上，用于投射激光線陣列模板于所述導線芯表面并采集導線芯表面反射的激光信號；所述模板投射采集裝置通過數據電纜與所述計算分析裝置連接，所述計算分析裝置用于自動根據模板投射采集裝置采集的激光信號計算光線在經過線芯表面后的衍射幅度，對導線芯表征情況作出即時的判斷和辨認。

所述機械支撐裝置包括兩個圓形結構體和四條機械傳動桿，所述機械傳動桿的兩端通過數控鉗動模塊分別活動安裝在所述兩個圓形結構體上。

所述模板投射采集裝置包括四組激光投射器以及激光信號采集攝像頭，每條機械傳動桿上安裝一組激光投射器和激光信號采集攝像頭，每組激光投射器和激光信號采集攝像頭在機械傳動桿上安裝的位置均相同。

本發明的突出優點是：本發明采用激光線陣列模板作為光源，通過結構光學線掃描法結合激光攝像頭實現對于碳纖維增強型復合電纜線芯表面的自動檢測,?不但可與現代化全自動的生產流水線的無縫對接，而且對于產品表面的破損可實現自動即時定位、檢測精度準確可控，并且實現成本低廉。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的所應用的基本原理幾何圖；

圖2是本發明實施例提供的激光檢測系統中機械支撐及投射采集部分的構造示意圖；

圖3是圖2中機械支撐部分的圓形部件的橫截面示意圖；

圖4是圖3中圓形部件的俯視剖面圖；

圖5是圖2中機械支撐部分的支撐桿的正面構造圖；

圖6是圖5中支撐桿的橫截面示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明基于光學反射空間幾何原理，采用激光線陣列模板作為光源，通過結構光學線掃描法結合激光攝像頭實現對于碳纖維增強型復合電纜線芯表面的自動檢測。

圖1示出了本發明實施例提供的激光檢測系統所應用的基本原理。

激光線陣列模板（A5）投射于待測物體（A3）表面上（此處待測物件（A3）僅為示意所用，與下述的復合導線芯（A4）的幾何外形不同），然后由攝像頭（A1）即時觀測并采集線芯表面折射后的激光信號，再由計算機對采集后的圖像作智能分析以得出最終的關于被檢測表面的結論。

激光作為一種應用于精密檢測技術中較為常見的媒介，其對于線芯表面非吸收性、高精度的傳播定向性、對于細小線芯表面異常的高靈敏性以及掃描點陣的高同步性等，致使激光成為本發明的首選光源。它具有對于自動檢測被檢測物體表面損傷、固化不均勻或者外觀無法達到質量標準的情況具有精準的檢測質量、較高且連續的檢測速度、連續檢測精度的可控性以及完全自動化等優點。

??本發明實施例中采用的攝像頭采用物方遠心測量法，即將孔徑光闌放置在光學系統的像方焦平面上，當孔徑光闌方在像方焦平面上時，即使物距發生改變，像距也發生改變，但像高并沒有發生改變，即測得的物體尺寸不會變化。該攝像頭結合激光自身的高精密特性，對于復合導線芯表面的細微表面損傷可以達到極高的靈敏度，通過容錯性能參數可擁有較大的調節范圍。