[實用新型]一種非透明介質(zhì)的邊緣檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420106859.6
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203772219U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱禮堯;公曉麗;吳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型涉及一種邊緣檢測裝置，尤其是一種非透明介質(zhì)的邊緣檢測裝置。

背景技術(shù)

目前在工業(yè)控制領(lǐng)域中，很多情況下需要檢測柔軟介質(zhì)(如薄膜、布料，紙張等)的邊緣位置，以確保介質(zhì)沿正確的軌道運動。邊緣檢測，主要是對物體形狀和尺寸進行精確測量。目前邊緣檢測的方法包括：(1)紅外檢測，(2)顯微鏡檢測，(3)光耦合器件檢測。其中檢測精度受檢測環(huán)境、光源、待測物體的厚度及顏色的影響。

以往公開的邊緣檢測器如圖1所示，邊緣檢測器包括不透光黑匣子101，光源產(chǎn)生模塊102，平行于黑匣子上下地面的豁口105，線性CCD傳感器106和控制電路107。其中光源產(chǎn)生模塊包括光源103和光學(xué)凸透鏡104，控制電路107直接為光源103供電，并通過光學(xué)凸透鏡104產(chǎn)生用于投影的平行光。

待測介質(zhì)從豁口105穿過邊緣檢測裝置，被平行光照射之后所得到的像映射到線性CCD傳感器106的感光區(qū)，傳感器通過光電之間的轉(zhuǎn)化，將每個像素的電信號輸出，通過控制電路對電信號的處理得出介質(zhì)邊緣位置數(shù)據(jù)。

在電源產(chǎn)生電路中控制電路直接為光源供電，一旦邊緣檢測裝置的電壓由于外界的影響而浮動，那么為光源供電的電流也就隨之波動，在相同環(huán)境下線性CCD傳感器所接收的光能也就不同；當(dāng)外界的光線從黑匣子豁口105進入邊緣檢測器內(nèi)部時也會對原有光線有所干擾，這些都會影響線性CCD傳感器的檢測精度。由于存在上述各種誤差因素，采用固定閾值的圖像處理電路顯然會增大數(shù)據(jù)誤差。這些因素都將導(dǎo)致最終的測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種柔軟不透明介質(zhì)的邊緣檢測裝置，以克服外部光源干擾、污物玷污、檢測精度差等缺點，并且不受待測物體形狀、檢測環(huán)境的限制。

為達到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本實用新型包括：包括不透光黑匣子、恒流源、光源、光學(xué)凸透鏡、矩形投光窗、光學(xué)鏡頭、線性CCD傳感器和控制電路。所述不透光黑匣子在其中間平行于上下面部分有一個矩形豁口，可以讓介質(zhì)從前到后穿過黑匣子；所述恒流源固定在黑匣子內(nèi)部頂端為所述平行光源提供穩(wěn)定的電流，保證光線強度的穩(wěn)定性；所述光源位于所述光學(xué)凸透鏡上方一側(cè)焦點位置，為物體投影過程提供一束平行光；所述矩形投光窗分別位于所述黑匣子豁口上下兩側(cè)；所述光學(xué)鏡頭位于投光窗窗口正下方，所述線性CCD傳感器和控制電路固定在黑匣子底部。

本實用新型提出了一種檢測精度高并且不受待測物表面、顏色以及外部光線、污物的干擾的邊緣檢測裝置。利用了線陣圖像傳感器對待測物邊緣在平行光照射下投影的識別來檢測邊緣位置。

用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)計不同尺寸的邊緣檢測裝置，以實現(xiàn)不同介質(zhì)的檢測。用戶將待測物從豁口穿進邊緣檢測裝置，在較短的時間內(nèi)會輸出待測物邊緣在檢測裝置中線陣CCD的位置信息。當(dāng)待測物相對于檢測裝置移動時，檢測裝置會連續(xù)輸出待測物邊緣的像素位置數(shù)據(jù)。

當(dāng)提供給邊緣檢測裝置的電壓有較小浮動以及在有外部光線干擾的情況下，經(jīng)過檢測得到的邊緣位置數(shù)據(jù)也是比較精準(zhǔn)的。

附圖說明

圖1是以往實用新型實施例中，邊緣檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實用新型實施例中，邊緣檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本實用新型實施例中，矩形投光窗示意圖。

圖中符號說明：101:不透光黑匣子，102：光源產(chǎn)生模塊，103：光源，?104：光學(xué)凸透鏡，105:豁口，106：線性CCD傳感器，107：控制電路，201:不透光黑匣子，202：光源產(chǎn)生模塊，203：光源，204：恒流源，205：光學(xué)凸透鏡，206:矩形投光窗（上），207：豁口，208：矩形投光窗（下），209：光學(xué)鏡頭，210：線性CCD傳感器，111：控制電路，301：投光窗口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

在本實用新型的實施例中，柔軟介質(zhì)穿過邊緣檢測裝置中部的豁口，線陣圖像傳感器檢測出待測物邊緣，輸出待測介質(zhì)邊緣在圖像傳感器紅的位置數(shù)據(jù)。