[發明專利]一種基于光柵頻域反射的筷子裂紋自動掃查系統

在審

• 申請號: 202111570524.0
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN115283299A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 趙乘麟;劉衛兵;劉偉春;唐小琦;鄧宇書;謝良輝
• 申請（專利權）人: 邵陽學院
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342;B07C5/36;G01N21/892
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅

1.一種基于光柵頻域反射的筷子裂紋自動掃查系統，包括筷子和運輸裝置，其特征在于，還包括檢測裝置、感應裝置、調整裝置、分揀裝置和處理器，

所述處理器分別與所述檢測裝置、所述感應裝置、所述調整裝置、所述分揀裝置和所述運輸裝置控制連接，

所述筷子放置在所述運輸裝置上，并由所述運輸裝置運輸至檢測工位進行檢測；所述檢測裝置、所述感應裝置和所述調整裝置均設置在所述檢測工位中；所述分揀裝置和所述運輸裝置設置在所述檢測工位的兩側；其中，所述分揀裝置基于檢測裝置的檢測結果對筷子進行分揀；

所述調整裝置對進入所述檢測工位的筷子的位置和姿勢進行調整，以配合所述檢測裝置對所述筷子裂紋的檢測；

所述感應裝置用于對所述筷子的位置進行感應，并配合所述檢測裝置在檢測工位的檢測操作；

所述檢測裝置包括伸出機構、滑動機構和檢測機構，所述伸出機構對所述檢測機構的檢測高度進行調整；所述檢測機構設置在所述伸出機構的一側，所述伸出機構的另一側與所述滑動機構連接；

所述滑動機構包括頂架、滑動軌道、滑動座和滑動驅動機構，所述滑動軌道設置在所述頂架上，其中，所述滑動軌道設置在所述檢測工位的正上方，并與所述筷子的運輸方向平行；所述滑動座被構造為與所述滑動軌道滑動連接，并在所述滑動驅動機構的驅動下沿著所述滑動軌道的延伸方向滑動；

所述伸出機構包括伸出桿、伸出檢測件和伸出驅動機構，所述伸出桿的另一端與所述伸出驅動機構驅動連接形成伸出部，所述伸出部設置在所述滑動座上，所述伸出桿的一端與所述檢測機構連接，并朝向所述筷子的一側伸出；

所述檢測機構包括光柵傳感器、調制器和存儲單元，光柵傳感器用于對所述筷子的外觀進行采集；所述存儲單元對所述光柵傳感器的檢測數據進行采集；所述調制器對所述光柵傳感器觸發的檢測波長進行調整；

在一個檢測周期T中，所述光柵傳感器沿著所述筷子的長度方向上依次進行滑動檢測，其中，在檢測的過程中，通過所述調整裝置對所述筷子進行掰動時，筷子產生彎曲，若存在光柵中心反射波長漂移量△λ，且滿足：

其中，p為彈光系數；λ為自由狀態下的中心反射波長；ζ為所述筷子引起的應變糾正系數；d為筷子的周徑；L為筷子的長度；△x為筷子彎曲時的水平位移；根據偏移量△λ的數據分析出所述筷子是否存在頻域峰值；若出現頻域峰值則代表所述筷子上存在異常的裂紋。

2.根據權利要求1所述的一種基于光柵頻域反射的筷子裂紋自動掃查系統，其特征在于，所述感應裝置包括若干個位置標記件、掃描儀、采樣探頭和狀態激活單元，所述掃描儀設置在檢測工位的初始端，并對筷子的長度進行掃描，以獲取待檢測筷子的長度數據；各個所述位置標記件沿著所述滑動軌道的長度方向等間距的分布，所述采樣探頭設置在所述滑動座上，并朝向各個所述位置標記件的方向伸出，以識別各個位置標記件；所述狀態激活單元基于所述掃描儀對筷子的掃描數據，觸發對各個所述位置標記件的狀態進行激活；

當各個位置標記件處于激活狀態，以實現對滑動座的位置進行檢測，以將所述滑動座的位置數據反饋至所述處理器進行位置的控制。

3.根據權利要求2所述的一種基于光柵頻域反射的筷子裂紋自動掃查系統，其特征在于，所述調整裝置包括限位機構、夾持機構和掰動機構，所述夾持機構設置在所述掰動機構上，以實現對所述筷子進行掰動；所述限位機構包括調整軌道、一組推出構件，一組所述推出構件設置在所述調整軌道的兩側；所述推出構件包括推出桿、接觸板和推出驅動機構，所述推出桿與所述接觸板的一側端面垂直固定連接；所述推出桿的另一端與所述推出驅動機構驅動連接；

所述夾持機構包括一組夾持頭、夾持驅動機構和感應板，所述感應板設置在夾持頭上，用于感應所述筷子與所述感應板的接觸力；所述夾持驅動機構分別與一組所述夾持頭驅動連接形成一組夾持部；所述夾持部設置在所述調整軌道的首端和末端，

所述掰動機構包括抬升構件、支撐座、掰動驅動機構和一組掰動座，所述抬升構件對所述支撐座的位置進行調整，一組所述掰動座設置在所述支撐座的上端面，且一組所述掰動座之間設有供所述夾持機構進行放置的存放腔，所述夾持機構的兩側外壁設有一凸起并與所述掰動座鉸接，其中，所述掰動驅動機構設置在所述掰動座上，并驅動所述夾持機構沿著鉸接位置進行轉動。