CN110576679B - 一种用于飞行墨滴状态观测的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于喷墨打印制造相关技术领域,并公开了一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其包括支撑底板、第一单目视觉观测单元、第二单目视觉观测单元以及双反射镜单元等,其中支撑底板用于安装其它功能单元,并确定双目相机的夹角α;两个单目视觉观测单元各自由CCD视觉组件和配套的LED光源组成,并且共同组成以夹角α来执行实现双目相机观测功能的功能模块;双反射镜单元位于CCD视觉组件和LED光源组件之间,并用于改变光路传播的空间状态。通过本发明,可更全面精确地得到墨滴的体积、飞行轨迹等参数,满足形态多样的墨滴全面观测;此外还便于改变光束传播的空间路线,解决了墨滴竖直方向飞行距离很小导致测量空间不足问题。
Description
技术领域
本发明属于喷墨打印制造相关技术领域,更具体地,涉及一种用于飞行墨滴状态观测的装置。
背景技术
喷墨打印技术在信息、能源、医疗、国防等制造领域具有广泛的应用前景,并且在近年来,越来越多地应用于OLED、RFID、薄膜太阳能电池、可穿戴柔性设备、PCB、智能蒙皮等柔性器件领域。喷墨打印技术可按需喷印,喷射墨滴形成图案化器件或均匀致密的封装层,而墨滴的体积、速度等参数对喷印效果有很大的影响,需要重点进行检测分析。
具体而言,在实际的工业级生产应用中,飞行墨滴测量技术是观察墨滴行为的重要技术手段,对于研究墨水特性、提高喷墨印刷精度具有重要意义。现有技术中已经提出了一些关于喷射墨滴状态的观测方案,但均存在一些技术上的不足。例如,称重测量的方法只能获得大量墨滴的平均体积,无法检测单个墨滴,也无法检测墨滴飞行状态;基于激光干涉的方法无法检测墨滴的形态,且成本非常高;而采用单目视觉的方法观测飞行墨滴,通常只能在一个方向观测,得到墨滴在一个平面内的投影的面积、速度和轨迹。考虑到在实际应用工况下,飞行墨滴体积小、速度高,且形态不规则,飞行距离小于相机镜头半径等实际情况下,如何设计一种新的观测装置,实现对飞行墨滴的观测,正构成本领域亟待解决的关键技术需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其中通过对该装置的内部构造组成及空间布局重新进行了设计,并且重点就多个关键组件如支撑底板、采用α夹角的双目视觉单元及其双反射镜单元等的具体结构及设置方式进行了针对性优化,相应不仅可更为全面地观测到飞行墨滴的体积、飞行轨迹等状态参数,而且能有效解决墨滴在竖直方向上飞行距离很小而造成的测量空间不足等问题,同时具备结构紧凑、使用方便、测量精度高等优点,因而尤其适用于高质量高效率的现代化柔性显示器件工业化制造场合。
相应地,按照本发明,提供了一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,该装置包括支撑底板、第一单目视觉观测单元、第二单目视觉观测单元以及双反射镜单元,其中:
所述支撑底板用于集成安装其它的功能单元,并确保该第一、第二单目视觉观测单元成夹角地布置及安装到位;该支撑底板包括第一特征单元定位面、第二特征单元定位面和定位孔,其中所述第一特征单元定位面位于该支撑底板的尾端部位,并由对置布置的第一定位面和第二定位面共同组成,这两个定位面之间呈α夹角且形成近似V型构造;所述第二特征单元定位面保持对应地位于该支撑底板的首端部位,并由对置布置的第三定位面和第四定位面共同组成,这两个定位面之间同样呈α夹角且形成近似V型构造;此外,所述定位孔用于使该双反射镜单元定位安装在所述支撑底板上;
所述第一、第二单目视觉观测单元的结构相同,它们各自竖直安装于所述支撑底板上,由此确保两者之间同样呈α夹角的空间布置来执行双目观测;所述第一、第二单目视觉观测单元各自均由CCD视觉组件和配套的LED光源组件共同组成,并且对于两个CCD视觉组件而言,它们各自均包括微调平台支撑架、微调平台、相机镜架、CCD相机和微调平台限位块,其中,两个微调平台支撑架分别竖直安装固定于所述第一定位面和第二定位面上,并且保持呈α夹角;各个微调平台分别安装在对应的所述微调平台支撑架的上部,并为对应的所述CCD相机提供单向自由度的滑动焦距调节;各个相机镜架分别通过相机安装支架安装在对应的所述微调平台上,并用于固定对应的所述CCD相机;各个微调平台限位块用于限位对应的所述微调平台沿着镜头方向的调整;而对于该配套的两个LED光源组件而言,它们各自均包括光源支架、光源调节架和LED光源头,其中,两个光源支架分别竖直安装固定于所述第三定位面和第四定位面上,并且同样保持呈α夹角;各个光源调节架可枢轴转动地安装在对应的光源支架上,且可执行俯仰角度的调节,该光源调节架上分别还设有周向孔位,由此用于调节对应的所述LED光源头的偏角;此外,各个LED光源头则用于发射光束且通过所述双反射镜单元后,分别进入到对应的所述CCD相机;
所述双反射镜单元由相同结构且对称布置的两套模组共同组成,并且它们各自包括底座、光源侧支架、光源侧反射镜组件、相机侧反射镜组件和相机侧支架,其中底座通过销钉与所述定位孔的配合,由此安装定位于所述支撑底板上;各个光源侧支架分别竖直安装在所述底座的一侧,并通过调节对应的所述光源侧调整块,使得所述光源侧反射镜组件与所述相机侧反射镜组件正好对应;各个光源侧反射镜组安装于所述光源侧支架的上部,并且具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第一反射镜和第二反射镜;各个相机侧支架分别竖直安装在所述底座的另一侧,所述相机侧反射镜组件则对应安装在所述相机侧支架的上部,并且同样具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第三反射镜和第四反射镜,由此当光束射入到所述双反射镜单元后,会依次经所述第一至第四反射镜的反射作用后进入到对应的所述CCD相机内;
此外,作为观测对象的飞行墨滴处于两个所述CCD相机共同的焦点范围之内。
作为进一步优选地,上述装置优选还包括废液收集单元,该废液收集单元整体布置在墨水喷头的下方,并包括废液盒支架、废液盒和管接头,其中该废液盒支架安装在所述支撑底板上,它的上面安装固定所述废液盒,该管接头则安装在所述废液盒一侧,由此用于收集墨滴并将其排出观测区域。
作为进一步优选地,上述装置优选还包括外接的控制模块,该控制模块包括控制卡、上位机、第一光源控制器、第二光源控制器和触发点;其中,该上位机通过所述控制卡与所述CCD相机保持信号连接,并用于设置相关的控制信号、触发信号的滞后时间,以及所述CCD相机与LED光源之间的滞后时间等一系列参数;该控制卡分别与所述触发点、所述CCD相机、所述第一光源控制器和所述第二光源控制器保持信号连接,并用于接收该触发点给出的墨滴触发信,同时输出相应的控制信号;所述第一、第二光源控制器分别与所述LED光源头保持信号相连。
作为进一步优选地,所述α夹角的大小优选设计为大于不使得所述双目相机单元发生干涉的最小角度,并且小于等于90°。
作为进一步优选地,所述第一至第四定位面优选均为精加工面,且依靠它们来确保所述第一、第二单目视觉观测单元两者之间呈α夹角的空间布置。
作为进一步优选地,对于所述光源侧反射镜组件而言,它除了包括所述第一反射镜和所述第二反射镜之外,还优选包括反射镜支架、第一反射镜调节板、第二射镜调节板和调节旋钮,其中该第一反射镜通过所述第一反射镜调节板)安装在所述反射镜支架上;该第二反射镜通过第二射镜调节板同样安装在所述反射镜支架上;所述调节旋钮的数量为三个,它们各自安装在所述第一、第二反射镜调节板上并且成三角形布置,用于调整所述第一、第二反射镜的角度。
作为进一步优选地,通过所述第一、第二单目视觉观测单元之间的配合,可同时对进入共同视场的墨滴执行包括体积、轨迹等多种状态参数的观测,同时解决了墨滴竖直方向飞行距离很小导致测量空间不足的问题。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,主要具备以下的技术优点:
1、通过对该装置的内部构造组成及空间布局重新进行了设计,并且重点就多个关键组件如支撑底板、采用α夹角的双目视觉单元及其双反射镜单元等的具体结构及设置方式进行了针对性优化,相应不仅可更为全面及精确地完成墨滴观测工艺,而且能有效解决墨滴在竖直方向上飞行距离很小而造成的测量空间不足等问题;
2、特别是,本发明通过采用夹角成α(大于不使双目相机干涉的最小角度,且≤90°)布置的双目视觉单元观测墨滴状态的方法和结构,能够从两个角度方向去观测飞行墨滴,可以全面的观测到飞行墨滴体积、飞行轨迹等状态参数,满足飞行墨滴形态规则不一致的全面观测;与此同时,在支撑底板上设有成夹角α的两个V型定位面,可以很精确的分别保证双目视觉系统中对相机夹角和光源头夹角的精度匹配要求;
3、本发明中还专门针对双反射镜单元结构进一步进行了优化设计,相应不仅可更好地适用于双目视觉系统,而且能够同步改变双光源的光束传播的空间路线,降低沿相机方向的距离,增大竖直方向的空间,以解决墨滴竖直方向飞行距离很小(小于相机镜头半径)造成的测量空间不足问题;
4、按照本发明的装置整体结构紧凑、便于操控,可以方便调节反射镜的角度,使两路光束对向共同视野区域,同时高效率高精度地实现装置中双目相机单元对飞行墨滴的同步观测,因而尤其适用于喷墨打印柔性器件制造及检测之类的应用场合。
附图说明
图1是按照本发明所构建的用于飞行墨滴状态观测的装置的整体构造及布局立体示意图;
图2a是按照本发明一个优选实施例的支撑底板的结构示意图;
图2b是按照本发明一个优选实施例的双目相机观测单元的系统示意图;
图3是图2b中所示的一个单目相机单元的具体结构示意图;
图4a、4b分别是按照本发明另一优选实施例的双反射镜单元的结构示意图;
图5是用于示范性说明按照本发明的双反射镜单元的工作原理示意图;
图6a、6b分别是按照本发明另一优选实施例的反射镜调节系统的示意图;
图7是按照本发明又一优选实施例的废液收集单元的结构示意图;
图8是按照本发明又一优选实施例的控制模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如前所分析地,飞行墨滴是处于飞行状态下且为本装置所要观测的对象,体积大小不同、飞行速度快、且形态多样,竖直方向(-Z向)的飞行距离H很小(小于CCD镜头的半径D/2,即H<D/2),相应在实际观测过程中带来了各种问题。图1是按照本发明所构建的用于飞行墨滴状态观测的装置的整体构造及布局立体示意图。如图1所示,该装置主要包括支撑底板、第一单目视觉观测单元、第二单目视觉观测单元以及双反射镜单元等,此外还可根据需要增设譬如废液收集单元、控制模块之类的其他组件。下面将对其逐一进行详细解释说明。
作为本发明的关键改进之一,支撑底板10用于集成安装其它的功能单元,并确保该第一、第二单目视觉观测单元成夹角地布置及安装到位;该支撑底板包括第一特征单元定位面、第二特征单元定位面和定位孔,其中所述第一特征单元定位面位于该支撑底板的尾端部位,并由对置布置的第一定位面10-1和第二定位面10-2共同组成,这两个定位面之间呈α夹角且形成近似V型构造;所述第二特征单元定位面保持对应地位于该支撑底板的首端部位,并由对置布置的第三定位面10-3和第四定位面10-4共同组成,这两个定位面之间同样呈α夹角且形成近似V型构造;此外,所述定位孔10-5、10-6用于使该双反射镜单元40定位安装在所述支撑底板上。
换而言之,如图2a和2b中更具体所示,支撑底板10的功能是用于集成安装各单元模块,并确定各模块单元精确位置以及双目相机的夹角α。它包括有特征单元定位面10-1、10-2、10-3、10-4和定位孔10-5、10-6。所述定位面10-1、10-2是精加工面,为类似V型设计,分别用于定位两CCD相机的支撑架21;所示定位面10-3、10-4也是精加工面,为类似V型设计,分别用于定位两LED光源支架61;所述定位面10-1、10-2、10-3、10-4的V型夹角即为α,即通过两个V型夹角确定双目相机的夹角α;所述定位孔10-5、10-6譬如是销钉孔,并可结合双反射镜单元40上的销钉48、49可以精确定位双反射镜单元40,以保证反射镜对光路传播的空间状态调整的有效性。
作为本发明的另一关键改进所在,所述第一、第二单目视觉观测单元的结构相同,它们各自竖直安装于所述支撑底板10上,由此确保两者之间同样呈α夹角的空间布置来执行双目观测;所述第一、第二单目视觉观测单元各自均由CCD视觉组件和配套的LED光源组件共同组成,并且对于两个CCD视觉组件而言,它们各自均包括微调平台支撑架、微调平台、相机镜架、CCD相机和微调平台限位块,其中,两个微调平台支撑架分别竖直安装固定于所述第一定位面10-1和第二定位面10-2上,并且保持呈α夹角;各个微调平台分别安装在对应的所述微调平台支撑架的上部,并为对应的所述CCD相机提供单向自由度的滑动焦距调节;各个相机镜架分别通过相机安装支架安装在对应的所述微调平台上,并用于固定对应的所述CCD相机;各个微调平台限位块用于限位对应的所述微调平台沿着镜头方向的调整;而对于该配套的两个LED光源组件而言,它们各自均包括光源支架、光源调节架和LED光源头,其中,两个光源支架分别竖直安装固定于所述第三定位面10-3和第四定位面10-4上,并且同样保持呈α夹角;各个光源调节架可枢轴转动地安装在对应的光源支架上,且可执行俯仰角度的调节,该光源调节架上分别还设有周向孔位,由此用于调节对应的所述LED光源头的偏角;此外,各个LED光源头则用于发射光束且通过所述双反射镜单元后,分别进入到对应的所述CCD相机。
更具体而言,如图3、图4a和4b所示,所述CCD视觉组件20用于支撑、定位和精确微调CCD相机,主要含微调平台22、微调平台支撑架21、相机安装支架23、相机镜架24、CCD相机25、微调平台限位块26等。其中,所述微调平台支撑架21安装固定在支撑底板10上面,并设计有高精度特征靠面21-1,靠它与支撑底板的第一定位面10-1安装贴合;所述微调平台22譬如为高精度滑台模组,安装在微调平台支撑架21上面,为CCD相机25提供单向的自由度,可实现高精度的焦距调节;在微调平台支撑架21一侧还可安装有微调平台限位块26,可限制微调平台沿镜头方向的调整,防止双目镜头碰撞;所述相机安装支架23安装在微调平台22上面,相机镜架24安装在相机安装支架23上面,通过安装支架23和镜架24,固定CCD相机25。需要指出的是,所述CCD视觉组件30结构与CCD视觉组件20相同,均通过支撑底板10上的V型定位面成夹角α布置。
对于所述LED光源组件60而言,其用于安装相机光源,以及调整光源是光束最优进入视觉系统,主要含光源支架61、光源调节架62、LED光源头63。其中,所述LED光源头63安装在光源调节架62上,光源头63可外接光源控制器,光源调节架62安装在光源支架62上面。LED光源组件60通过光源支架62安装在支撑底板上面,设计LED光源头63发射的光束经过反射镜后,进入到相机。所述光源调节架62上设计有周向孔位,通过周向孔位,可以微调LED光源头63的偏角,以调节因LED光源头63在光源调节架62上的安装偏差。且光源调节架62在光源支架61上,可做俯仰角度的调节。通过以上调节方法可实现LED光源头63做一定角度的上下左右的调整,是光束最大量的进入到相机内,消除因加工和安装误差造成的光束质量损失。同样地,所述LED光源组件50与LED光源组件60结构相同,均通过支撑底板10上的V型定位面成夹角α布置。
通过以上构思,所述CCD视觉组件20和LED光源组件60组成一套单目视觉单元,CCD视觉组件30和LED光源组件50组成第二套单目视觉单元,两套单目视觉单元组成双目视觉单元。所述双目视觉单元是本装置的核心设计,是保证不规则墨滴体积、飞行轨迹精确观测的核心结构,两套单目视觉单元成夹具α布置组成。通过调整微调平台22以调焦,使双目视觉单元具有最大共同视场,可以同时对进入共同视场的墨滴80进行多方向的观测。单目相机单元只能从一个角度方向上观测飞行墨滴的状态,无法从立体方面全面去评价飞行墨滴体积等状态。通过本发明,上述成夹角α布置的双目相机单元可以从两个方向上观测飞行墨滴80的状态,两个相机观测得到的墨滴状态参数,结合夹角α进行后续计算,可以更全面及精确的得到飞行墨滴的体积、轨迹等状态参数。所述固定夹角α由V型定位面而确定。
所述双反射镜单元40由相同结构且对称布置的两套模组共同组成,并且它们各自包括底座41、光源侧支架43、光源侧反射镜组件44、相机侧反射镜组件45和相机侧支架46,其中各个底座41可通过销钉与所述定位孔的配合,由此分别安装定位于所述支撑底板10上;各个光源侧支架43分别竖直安装在所述底座41的一侧,并通过调节对应的所述光源侧调整块42,使得所述光源侧反射镜组件44与所述相机侧反射镜组件45正好对应;各个光源侧反射镜组44安装于所述光源侧支架43的上部,并且具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第一反射镜44-1和第二反射镜44-2;各个相机侧支架46分别竖直安装在所述底座的另一侧,所述相机侧反射镜组件45则对应安装在所述相机侧支架的上部,并且同样具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第三反射镜45-1和第四反射镜45-2,由此当光束射入到所述双反射镜单元后,会依次经所述第一至第四反射镜的反射作用后进入到对应的所述CCD相机内。
更具体而言,可参看图5所示,所述双反射镜单元40用于改变光路传播的空间状态,解决因墨滴竖直方向(-Z向)飞行距离H很小测量空间不足问题(H<D/2)。其可更具体地包含底座41、光源侧调整块42、光源侧支架43、光源侧反射镜组件44、相机侧反射镜组件45、相机侧支架46、相机侧固定块47等,以上零件对称各两套,结构功能一致。
其中,定位销48、49与定位孔10-5、10-6配合,使底座41精确安装在支撑底板10上面;光源侧调整块42和光源侧支架43安装在底座41上面,在光源侧支架43上部一侧安装光源侧反射镜组件44,光源侧调整块42可以做旋转调节,在安装调试过程中,通过调节光源侧调整块42可以使光源侧反射镜组件44和相机侧反射镜组件45正对应;相机侧支架46和相机侧支撑块47安装在底座41另一侧,在相机侧支架46上部一侧安装光源侧反射镜组件44。
所述相机侧反射镜组件45结构与光源侧反射镜组件44相同,也是有两个45°反射镜相对组成的,即第三反射镜45-1和第四反射镜45-2。LED光源发出的光依次经第一反射镜44-1、第二反射镜44-2、第三反射镜45-1、第四反射镜45-2四次反射进入到CCD相机内。光源侧反射镜组件44和相机侧反射镜组件45组成一套系统,适配一套单目视觉单元。即双目视觉单元各有两套光源侧反射镜组件和相机侧反射镜组件,其中墨滴80处于两个CCD相机共同的焦点范围内。
按照本发明的一个优选实施例,上述装置优选还可以包括废液收集单元70,该废液收集单元整体布置在墨水喷头的下方,并包括废液盒支架71、废液盒72和管接头73,其中该废液盒支架71安装在所述支撑底板10上,它的上面安装固定所述废液盒72,该管接头73则安装在所述废液盒72一侧,由此用于收集墨滴并将其排出观测区域。
按照本发明的另一优选实施例,上述装置优选还包括外接的控制模块90,该控制模块包括控制卡91、上位机92、第一光源控制器93、第二光源控制器94和触发点95;其中,该上位机92通过所述控制卡91与所述CCD相机保持信号连接,并用于设置相关的控制信号、触发信号的滞后时间,以及所述CCD相机与LED光源之间的滞后时间等一系列参数;该控制卡91分别与所述触发点95、所述CCD相机、所述第一光源控制器93和所述第二光源控制器94保持信号连接,并用于接收该触发点95给出的墨滴触发信,同时输出相应的控制信号;所述第一、第二光源控制器分别与所述LED光源头保持信号相连。
以此方式,上述控制模块可实现观测装置中的双目相机对飞行墨滴的同步观测,上位机92预设定墨滴从触发点95的滞后时间,墨滴经过触发点95给控制卡91触发信号(输入1),然后,根据CCD相机和光源之间的滞后时间,控制卡同时输出控制信号向两CCD相机发出采图指令,以及向两个光源控制器发出输出控制信号以指令光源头出光,实现双目相机同步观测墨滴飞行。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,该装置包括支撑底板、第一单目视觉观测单元、第二单目视觉观测单元以及双反射镜单元,其中:所述支撑底板(10)用于集成安装其它的功能单元,并确保该第一、第二单目视觉观测单元成夹角地布置及安装到位;该支撑底板包括第一特征单元定位面、第二特征单元定位面和定位孔,其中所述第一特征单元定位面位于该支撑底板的尾端部位,并由对置布置的第一定位面(10-1)和第二定位面(10-2)共同组成,这两个定位面之间呈α夹角且形成近似V型构造;所述第二特征单元定位面保持对应地位于该支撑底板的首端部位,并由对置布置的第三定位面(10-3)和第四定位面(10-4)共同组成,这两个定位面之间同样呈α夹角且形成近似V型构造;此外,所述定位孔(10-5,10-6)用于使该双反射镜单元(40)定位安装在所述支撑底板上;所述第一、第二单目视觉观测单元的结构相同,它们各自竖直安装于所述支撑底板(10)上,由此确保两者之间同样呈α夹角的空间布置来执行双目观测;所述第一、第二单目视觉观测单元各自均由CCD视觉组件(20,30)和配套的LED光源组件(60,70)共同组成,并且对于两个CCD视觉组件而言,它们各自均包括微调平台支撑架、微调平台、相机镜架、CCD相机和微调平台限位块,其中,两个微调平台支撑架分别竖直安装固定于所述第一定位面(10-1)和第二定位面(10-2)上,并且保持呈α夹角;各个微调平台分别安装在对应的所述微调平台支撑架的上部,并为对应的所述CCD相机提供单向自由度的滑动焦距调节;各个相机镜架分别通过相机安装支架安装在对应的所述微调平台上,并用于固定对应的所述CCD相机;各个微调平台限位块用于限位对应的所述微调平台沿着镜头方向的调整;而对于该配套的两个LED光源组件而言,它们各自均包括光源支架、光源调节架和LED光源头,其中,两个光源支架分别竖直安装固定于所述第三定位面(10-3)和第四定位面(10-4)上,并且同样保持呈α夹角;各个光源调节架可枢轴转动地安装在对应的光源支架上,且可执行俯仰角度的调节,该光源调节架上分别还设有周向孔位,由此用于调节对应的所述LED光源头的偏角;此外,各个LED光源头则用于发射光束且通过所述双反射镜单元后,分别进入到对应的所述CCD相机;所述双反射镜单元(40)由相同结构且对称布置的两套模组共同组成,并且它们各自包括底座(41)、光源侧支架(43)、光源侧反射镜组件(44)、相机侧反射镜组件(45)和相机侧支架(46),其中底座(41)通过销钉与所述定位孔的配合,由此安装定位于所述支撑底板(10)上;各个光源侧支架(43)分别竖直安装在所述底座(41)的一侧,并通过调节对应的光源侧调整块(42),使得所述光源侧反射镜组件(44)与所述相机侧反射镜组件(45)正好对应;各个光源侧反射镜组(44)安装于所述光源侧支架(43)的上部,并且具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第一反射镜(44-1)和第二反射镜(44-2);各个相机侧支架(46)分别竖直安装在所述底座的另一侧,所述相机侧反射镜组件(45)则对应安装在所述相机侧支架的上部,并且同样具备两个沿着竖直方向布置的45°反射镜也即第三反射镜(45-1)和第四反射镜(45-2),由此当光束射入到所述双反射镜单元后,会依次经所述第一至第四反射镜的反射作用后进入到对应的所述CCD相机内;此外,作为观测对象的飞行墨滴(80)处于两个所述CCD相机共同的焦点范围之内。
2.如权利要求1所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,上述装置还包括废液收集单元(70),该废液收集单元整体布置在墨水喷头的下方,并包括废液盒支架(71)、废液盒(72)和管接头(73),其中该废液盒支架(71)安装在所述支撑底板(10)上,它的上面安装固定所述废液盒(72),该管接头(73)则安装在所述废液盒(72)一侧,由此用于收集墨滴并将其排出观测区域。
3.如权利要求1或2所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,上述装置还包括外接的控制模块(90),该控制模块包括控制卡(91)、上位机(92)、第一光源控制器(93)、第二光源控制器(94)和触发点(95);其中,该上位机(92)通过所述控制卡(91)与所述CCD相机保持信号连接,并用于设置相关的控制信号、触发信号的滞后时间,以及所述CCD相机与LED光源之间的滞后时间;该控制卡(91)分别与所述触发点(95)、所述CCD相机、所述第一光源控制器(93)和所述第二光源控制器(94)保持信号连接,并用于接收该触发点(95)给出的墨滴触发信号,同时输出相应的控制信号;所述第一、第二光源控制器分别与所述LED光源头保持信号相连。
4.如权利要求1所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,双目视觉单元包括所述第一单目视觉观测单元和第二单目视觉观测单元,所述α夹角的大小设计为大于不使得所述双目视觉单元发生干涉的最小角度,并且小于等于90°。
5.如权利要求1所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,所述第一至第四定位面均为精加工面,且依靠它们来确保所述第一、第二单目视觉观测单元两者之间呈α夹角的空间布置。
6.如权利要求1所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,对于所述光源侧反射镜组件(44)而言,它除了包括所述第一反射镜(44-1)和所述第二反射镜(44-2)之外,还包括反射镜支架(44-3)、第一反射镜调节板(44-4)、第二射镜调节板(44-5)和调节旋钮(44-6),其中该第一反射镜(44-1)通过所述第一反射镜调节板(44-4)安装在所述反射镜支架(44-3)上;该第二反射镜(44-2)通过第二射镜调节板(44-5)同样安装在所述反射镜支架(44-3)上;所述调节旋钮(44-6)的数量为三个,它们各自安装在所述第一、第二反射镜调节板上并且成三角形布置,用于调整所述第一、第二反射镜的角度。
7.如权利要求1所述的一种用于飞行墨滴状态观测的装置,其特征在于,通过所述第一、第二单目视觉观测单元之间的配合,同时对进入共同视场的墨滴(80)执行包括多种状态参数的观测,同时解决了墨滴竖直方向飞行距离很小导致测量空间不足的问题。
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