CN111069091B - 一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，传送带的一端位于进纸机构的出纸端，另一端延伸至试纸自动收纳机构的入口端；待测试纸夹中用于存储待测试纸，进纸机构用于将待测试纸夹中存储的待测试纸搓出并将单张待测试纸依次送至传送带上；视觉检测模块用于检测传送带上单张待测试纸是否合格；不合格品剔除机构设置于视觉检测模块的出纸侧，用于将传送带上的不合格试纸从传送带上剔除；试纸自动收纳机构位于传送带的末端，用于承接传送带上输出的合格试纸。本发明能够一次性检测大量的试纸，无需检测人员依靠视力检测，检测效率更高，结果准确。

Description

一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪

技术领域

本发明属于自动化生产线与视觉检测技术领域，具体涉及一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪。

背景技术

在试纸制造后，部分试纸上会残留黑色杂质或霉点；有些试纸大小形状不规则；有些试纸颜色并不均匀色差较大；还有些试纸留有接缝、裁剪缺口、毛刺等缺陷。若不进行筛选，会影响试纸使用者的判断、留下巨大的安全与经济隐患。但是试纸的合格性检验是一项复杂且困难的任务。由于试纸会和空气中的氧气、二氧化碳、人手上的油脂、污渍等成分发生化学反应，使试纸变色，无法使用。因此检测人员必须带上手套、头套与口罩，用镊子一张张夹持试纸，小心翼翼地在灯光下视检。效率非常低，而往往一批试纸就是几万张，工作人员需要花费大量时间去检测试纸。这就大幅度提高了试纸造价。即使保护的很好，还是会使得部分试纸在检验过程中变性，造成试纸耗损。不仅如此，工作人员长期在直视刺眼的灯光，不可避免地造成炫光、畏光症状。

然而目前针对试纸检测的问题，还没有出现完全自动化和智能化的检测仪器。

专利CN 110076094 A发布了一种试纸检测装置。虽然能够实现试纸的传输、识别、剔除和回收，但是并没有彻底解决试纸的与人或空气长时间接触问题。首先该装置没有自动进纸的功能。还需要工作人员一张一张把试纸放置在传输带上。这个过程中，工作人员仍需全副武装、小心翼翼夹取试纸。其次，该专利的剔除机构采用气嘴吹走纸张，然而气嘴中含有的高速气流会加速试纸表面的化学反应，实际上加速了试纸的变性。违背了检测的初衷。最后，该装置回收试纸时，让试纸经过长期的空中飘落，一是增长了试纸与空气接触的时间，二是试纸落下后是无序的，仍然需要人员去整理。

专利CN 209387527 U，提出了一种血液检测用的试纸检测系统，但是此系统仍需人工检验。只能说应用场合完全不同，不能相提而论。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，本发明能够一次性检测大量的试纸，无需检测人员依靠视力检测，检测效率更高，结果准确。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，包括传送带、机架以及依次安装在机架上的待测试纸夹、进纸机构、视觉检测模块、不合格品剔除机构和试纸自动收纳机构；传送带的一端位于进纸机构的出纸端，另一端延伸至试纸自动收纳机构的入口端；待测试纸夹中用于存储待测试纸，进纸机构用于将待测试纸夹中存储的待测试纸搓出并将单张待测试纸依次送至传送带上；视觉检测模块用于检测传送带上单张待测试纸是否合格；不合格品剔除机构设置于视觉检测模块的出纸侧，用于将传送带上的不合格试纸从传送带上剔除；试纸自动收纳机构位于传送带的末端，用于承接传送带上输出的合格试纸。

待测试纸夹包括试纸弹夹、试纸弹夹卡槽、数字控制的进给装置和弹夹状态监测的传感器，试纸弹夹卡槽固连在机架上；试纸弹夹置于试纸弹夹卡槽中，由卡槽内的限位装置约束位置；试纸弹夹用于装待测试纸，其内部中空并设有出纸口；数字控制的进给装置上固连有弹性推板，弹性推板用于向推动试纸弹夹内的待测试纸持续施加推力，将试纸弹夹中的待测试纸推向出纸口，向前进给；弹夹状态监测的传感器固连在试纸弹夹卡槽上，用于检测试纸弹夹内有无待测试纸。

进纸机构包括支架和数字控制的搓纸分离机构和抽纸轮组，支架固连在机架上，搓纸分离机构安装于待测试纸夹的正前方并固连在支架上，搓纸分离机构能够将待测试纸夹中的待测试纸搓出并一张张分离开，抽纸轮组置于搓纸分离机构的正前方，与支架形成转动副，用于承接分离出的单张待测试纸并将单张待测试送至传送带上。

视觉检测模块包括数字控制的光源、工业相机、试纸检测传感器、色差校正板和视觉框架，所述的视觉框架固连在机架上，传送带穿过视觉框架，所述的数字控制的光源、工业相机、试纸检测传感器和色差校正板固连在视觉框架上；工业相机位于传送带的上方，用于检测试纸；数字控制的光源位于传送带的上方，用于照明；在传送带进入视觉框架的一侧和从视觉框架出来的一侧均设置试纸检测传感器，试纸检测传感器用于检测试纸是否进入或离开视觉检测区域；色差校正板设置于传送带的一侧并位于工业相机的拍摄区域内。

视觉框架上设有传送带稳定轮，所述的传送带稳定轮与视觉框架形成移动副，传送带稳定轮能够上下移动，以调整传送带的抖动幅度。

不合格品剔除机构包括支撑架、数字控制的剔除轮、剔除轮位置检验传感器、对顶惰轮对顶惰轮高度调节机构；所述的支撑架固连在机架上；所述的数字控制的剔除轮与支撑架形成转动副并由驱动装置驱动，剔除轮为一椭圆轮，剔除轮的转轴轴线与传送带长度方向非平行，剔除轮旋转时能够与传送带接触或非接触，剔除传送带上的试纸废品；所述的对顶惰轮置于剔除轮正下方，能够顶住传送带，对顶惰轮安装在对顶惰轮高度调节机构上，对顶惰轮与对顶惰轮高度调节机构形成转动副，对顶惰轮高度调节机构机架或支撑架上，对顶惰轮高度调节机构可调节对顶惰轮的高度。

机架上设有用于承接试纸废品的抽屉，抽屉与机架形成移动副，抽屉上隔离有不同的腔室，抽屉安装到位后，不同的腔室位于剔除轮的两侧，用于分别承接不同类型的试纸废品。

沿传送带的传送方向设置多个不合格品剔除机构，多个不合格品剔除机构均对应设置有抽屉。

试纸自动收纳机构包括导轨、托盘、收纳盒、收纳盒位置检测传感器和托盘位置限制装置，所述的导轨固连在机架上，所述的托盘上放置有收纳盒，托盘与导轨形成移动副，托盘上连接有用于驱动其沿导轨移动的驱动装置，所述的收纳盒位置检测传感器固连在导轨上用于检测收纳盒的位置，所述的托盘位置限制装置固连在导轨上用于限制托盘位置。

机架上在传送带的末端设有试纸位置检测传感器，试纸位置检测传感器固连在机架上，试纸位置检测传感器用于对试纸进行计数。

与现有人工作业模式相比，本发明的有益效果体现在：

本发明的基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，利用待测试纸夹能够一次装夹大量的待测试纸，利用进纸机构能够将待测试纸夹中存储的待测试纸搓出并将单张待测试纸依次送至传送带上；传送带能够对单张待测试纸进行传送，单张待测试纸在传送带上传送过程中，利用视觉检测模块来检测传送带上单张待测试纸是否合格，不合格品剔除机构设置于视觉检测模块的出纸侧，利用不合格品剔除机构将视觉检测模块检测为不合格的试纸从传送带上剔除，合格的不剔除；试纸自动收纳机构位于传送带的末端，能够承接不合格品剔除机构未剔除的合格试纸。由本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪结构可以看出，在试纸的传输、检测、筛选和收集的过程无需检测人员直接参与，因此能够彻底解决人工检测试纸难度大、速度慢、漏检、耗损等问题。利用待测试纸夹能够一次性方便的大批量放入待测试纸，可以保证长时间不需要人为补给纸张。同时试纸自动收纳机构位能够实现自动整齐地收纳合格的试纸，不需要人为额外规整。不合格品剔除机构能够对不同地废品进行分类处理。整个过程将人与试纸、空气与试纸接触的机会降到了最低。

进一步的，弹夹状态监测的传感器可以从试纸弹夹的出纸口识别弹夹内试纸的有无。若试纸弹夹中没有试纸，工作人员会根据检测结果更换装有待测试纸的试纸弹夹，因此能够实现几乎不间断的检测。

附图说明

图1为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪整体示意图(主视图)；

图2为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪整体示意图(轴测图)；

图3为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪待测试纸夹和进纸机构示意图；

图4为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪待测试纸夹和进纸机构示意图；

图5为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪待测试纸夹和进纸机构示意图；

图6为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪待测试纸夹和进纸机构示意图(试纸弹夹处于拿出状态)；

图7为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪视觉检测模块示意图；

图8为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪视觉检测模块示意图；

图9为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪不合格品剔除机构示意图；

图10为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪末端张紧机构示意图；

图11(a)为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸自动收纳机构第一示意图；

图11(b)为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸自动收纳机构第二示意图；

图11(c)为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸自动收纳机构第三示意图；

图11(d)为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸自动收纳机构第四示意图；

图12为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸底座部分示意图；(抽屉关闭)

图13为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸底座部分示意图；(抽屉打开)

图14为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸弹夹示意图；(弹夹关闭)，其中(a)为试纸弹夹的第一视图(从推纸口向出纸口方向看)，(b)为试纸弹夹的第一视图；

图15为本发明基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪试纸弹夹示意图；(弹夹打开)

图中：

1为待测试纸夹，101为试纸弹夹，1011为出纸口，1012为推纸口，102为试纸弹夹卡槽、103为数字控制的进给装置、104为弹夹状态监测的传感器；

2为进纸机构，201为搓纸分离机构，202为抽纸轮组，203为数字控制的传送带驱动轮，204为支架；

3为视觉检测模块，301为数字控制的光源，302为工业相机，303为试纸检测传感器，304为色差校正板，305为传送带稳定轮，306为视觉框架；

4为不合格品剔除机构，401为支撑架，402为数字控制的剔除轮，403为剔除轮位置检验传感器，404为对顶惰轮，405为对顶惰轮高度调节机构；

5为末端张紧机构，501为张紧惰轮、502为调节机构，503为张紧支架；

6为试纸自动收纳机构，601为导轨，602为收纳盒，603为收纳盒位置检测传感器，604为托盘位置限制装置，605为托盘，606为丝杠，607为连接板；

7为机架，701为抽屉，702为试纸位置检测传感器；

8为传送带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。

参照图1和图2，本发明的基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，包括传送带8、机架7以及依次安装在机架7上的待测试纸夹1、进纸机构2、视觉检测模块3、不合格品剔除机构4和试纸自动收纳机构6；传送带8的一端位于进纸机构2的出纸端，另一端延伸至试纸自动收纳机构6的入口端；待测试纸夹1中用于存储待测试纸，进纸机构2用于将待测试纸夹1中存储的待测试纸搓出并将单张待测试纸依次送至传送带8上；视觉检测模块3用于检测传送带8上单张待测试纸是否合格；不合格品剔除机构4设置于视觉检测模块3的出纸侧，用于将传送带8上的不合格试纸从传送带8上剔除；试纸自动收纳机构6位于传送带8的末端，用于承接传送带8上输出的合格试纸。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图6，图14(a)、图14(b)和图15，待测试纸夹1包括试纸弹夹101、试纸弹夹卡槽102、数字控制的进给装置103和弹夹状态监测的传感器104，试纸弹夹卡槽102固连在机架7上；试纸弹夹101置于试纸弹夹卡槽102中，由卡槽内的限位装置约束位置；试纸弹夹101用于装待测试纸，其内部中空并设有出纸口1011；数字控制的进给装置103上固连有弹性推板，弹性推板用于向推动试纸弹夹101内的待测试纸持续施加推力，将试纸弹夹101中的待测试纸推向出纸口1011，向前进给；弹夹状态监测的传感器104固连在试纸弹夹卡槽102上，用于从出纸口1011处检测试纸弹夹101内有无待测试纸。

作为本发明优选的实施方案，参照图14(a)、图14(b)和图15，试纸弹夹101制作为可分离式的，在装填待测试纸时可以将试纸弹夹101打开，便于装填，装填好待测试纸后，将各部分卡合在一起；试纸弹夹101朝向进纸机构2的一侧设置出纸口1011，试纸弹夹101的另一次设置推纸口1012，数字控制的进给装置103上固连的弹性推板可从试纸弹夹101尾部的推纸口1012伸入试纸弹夹101，对试纸弹夹101中装填的待测试纸施加一定压紧力，以保证随着试纸弹夹101中待测试纸的减少，出纸口1011一直都能有待测试纸，并且该压紧力还能够保证待测试纸在试纸弹夹101始终保持整齐的状态，进而使得进纸机构2能够顺利搓出待测试纸。试纸弹夹101上在出纸口1011以上的部分为倾斜的倾斜部，出纸口1011位于倾斜部的下端，将叠放整齐的待测试纸竖着装进试纸弹夹101，由于设置有倾斜部，因此待测试纸在试纸弹夹101中呈倾斜状态，这样能够将待测试纸的下部暴露在出来，便于进纸机构2的抽纸轮组202进行搓纸。参照图14(a)，推纸口1012为L状，试纸弹夹101在其右侧(一图14(a)和图15所示方位为例)侧壁开设长孔，该长孔便于弹性推板与待测试纸接触，并且该长孔能保证弹性推板与待测试纸之间有足够的接触面，保证弹性推板推动待测试纸时待测试纸保持整齐的状态；试纸弹夹101在其底面(一图14(a)和图15所示方位为例)开设长孔，该长孔保证了随着待测试纸的减少，数字控制的进给装置103带动弹性推板随之向前移动，保证弹性推板对待测试纸持续施加移动的压紧力，保证待测试纸在试纸弹夹101中整齐排放。

作为本发明优选的实施方案，参照图4和图5，进纸机构2包括支架204和数字控制的搓纸分离机构201和抽纸轮组202，支架204固连在机架7上，搓纸分离机构201安装于待测试纸夹1的正前方并固连在支架204上，搓纸分离机构201能够将待测试纸夹1中的待测试纸搓出并一张张分离开，抽纸轮组202置于搓纸分离机构201的正前方，与支架204形成转动副，用于承接分离出的单张待测试纸并将单张待测试送至传送带8上。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2以及图7-图8，视觉检测模块3包括数字控制的光源301、工业相机302、试纸检测传感器303、色差校正板304和视觉框架306，所述的视觉框架306固连在机架7上，传送带8穿过视觉框架306，所述的数字控制的光源301、工业相机302、试纸检测传感器303和色差校正板304固连在视觉框架306上；工业相机302位于传送带8的上方，用于检测试纸；数字控制的光源301位于传送带8的上方，用于照明；在传送带8进入视觉框架306的一侧和从视觉框架306出来的一侧均设置试纸检测传感器303，试纸检测传感器303用于检测试纸是否进入或离开视觉检测区域；色差校正板304设置于传送带8的一侧并位于工业相机302的拍摄区域内。

作为本发明优选的实施方案，参照图7-图8，视觉框架306上设有传送带稳定轮305，所述的传送带稳定轮305与视觉框架306形成移动副，传送带稳定轮305能够上下移动，以调整传送带8的抖动幅度。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2以及图9、图12和图13，不合格品剔除机构4包括支撑架401、数字控制的剔除轮402、剔除轮位置检验传感器403、对顶惰轮404对顶惰轮高度调节机构405；所述的支撑架401固连在机架7上；所述的数字控制的剔除轮402与支撑架401形成转动副并由驱动装置驱动，剔除轮402为一椭圆轮，剔除轮402的转轴轴线与传送带8长度方向非平行，由于剔除轮402为一椭圆轮，当其长轴向下转动时，剔除轮402与传送带8上的试纸接触，靠摩擦力将试纸从传送带上拨下来，达到剔除的目的，当其短轴向下，长轴与传送带8平行时，剔除轮402与传送带8上的试纸接触不上，此时不对传送带8上的试纸进行剔除，因此剔除轮402旋转时能够与传送带8接触或非接触，剔除传送带8上的试纸废品；所述的对顶惰轮404置于剔除轮402正下方，能够顶住传送带8，对顶惰轮404安装在对顶惰轮高度调节机构405上，对顶惰轮404与对顶惰轮高度调节机构405形成转动副，对顶惰轮高度调节机构405机架7或支撑架401上，对顶惰轮高度调节机构405可调节对顶惰轮404的高度，对顶惰轮404与传送带8的下部接触，防止在剔除轮402剔除试纸废品时，传送带8抖动剧烈。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2以及图12和图13，机架7上设有用于承接试纸废品的抽屉701，抽屉701与机架7形成移动副，抽屉701上隔离有不同的腔室，抽屉701安装到位后，不同的腔室位于剔除轮402的两侧，利用剔除轮402的正反转将不同类型的试纸废品剔除至不同的腔室中。

作为本发明优选的实施方案，沿传送带8的传送方向设置多个不合格品剔除机构4，多个不合格品剔除机构4均对应设置有抽屉701，一般情况下，每个抽屉701分隔为两个腔室，两个腔室分别位于传送带8的两侧，通过剔除轮402的正反转将不同类型的试纸废品剔除至不同的两侧腔室中通过设置多个不合格品剔除机构4，能够将不同类型的试纸废品剔除出来，分类更加细化。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2和图11(a)～图11(d)，试纸自动收纳机构6包括导轨601、托盘605、收纳盒602、收纳盒位置检测传感器603和托盘位置限制装置604，所述的导轨601固连在机架7上，所述的托盘上放置有收纳盒，托盘与导轨601形成移动副，托盘上连接有用于驱动其沿导轨601移动的驱动装置，所述的收纳盒位置检测传感器603固连在导轨601上用于检测收纳盒的位置，所述的托盘位置限制装置604固连在导轨601上用于限制托盘位置。托盘上可并排放置多个收纳盒，收纳盒与托盘之间可拆卸安装。

如图11(a)～图11(c)所示，驱动装置采用丝杠606，丝杠606上配合连接有螺母，托盘605的通过连接板板与螺母连接，螺母通过滑块与导轨601连接，使得丝杠606的转动驱动螺母沿丝杠606以及导轨601移动，同时带动托盘605做直线移动。通过控制丝杠的转动角度，即可使托盘移动一定的距离，完成收纳盒602位置的切换。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2和图12，机架7上在传送带8的末端设有试纸位置检测传感器702，试纸位置检测传感器702固连在机架7上，试纸位置检测传感器702用于对试纸进行计数，通过该计数功能，能够对合格的试纸进行数量上的统计，并且也能够统计出每个收纳盒中收纳的试纸的数量。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2和图12-图13，传送带8的一端设置在数字控制的传送带驱动轮203上，传送带8由数字控制的传送带驱动轮203驱动工作，传送带8的另一端设置在末端张紧机构5上，末端张紧机构5用于对传送带8进行张紧。一种实施方式为：数字控制的传送带驱动轮203设置在进纸机构2的出纸端，末端张紧机构5设置在传送带8的末端，该实施方式对于末端张紧机构5来说操作空间更大，便于通过末端张紧机构5对传送带8进行张紧操作；另一种实施方式为：末端张紧机构5可设置在进纸机构2的出纸端，数字控制的传送带驱动轮203设置在传送带8的末端，该实施方式同样可对传送带8进行驱动和张紧，满足作业需求。

作为本发明优选的实施方案，参照图1-图2和图12-图13，末端张紧机构5包括张紧惰轮501、调节机构502和张紧支架503。所述的张紧支架503固连在机架7上。所述的调节机构502和张紧支架503形成移动副，通过调节机构的水平位置即可调节传送带张紧程度。所述的张紧惰轮501连接在调节机构502上并形成转动副。和传送带驱动轮203共同支撑并驱动传送带。

实施例

本实施例的基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，包括待测试纸夹1、进纸机构2、视觉检测模块3、不合格品剔除机构4、末端张紧机构5、试纸自动收纳机构6、机架7和传送带8组成。待测试纸夹1、进纸机构2视觉检测模块3、不合格品剔除机构4、末端张紧机构5和试纸自动收纳机构6依次固连在机架7上。传送带8连接在进纸机构2和末端张紧机构5上，并由其上驱动装置带动测试纸夹1包括试纸弹夹卡槽102、数字控制的进给装置103、弹夹状态监测的传感器104和多个备用的试纸弹夹101，试纸弹夹101的具体结构见图14(a)、图14(b)和图15。试纸弹夹卡槽102固连在机架7上。试纸弹夹101中装有大量整齐排放的待测试纸，并置于试纸弹夹卡槽102中，且由卡槽内的限位装置约束位置。数字控制的进给装置103上固连有弹性推板，位于试纸弹夹卡槽102下方并做直线进给运动，推动试纸弹夹101内的试纸向前进给。弹夹状态监测的传感器104固连在试纸弹夹卡槽102上，用来检测弹夹内纸张的状态。进纸机构2包括数字控制的搓纸分离机构201、抽纸轮组202和数字控制的传送带驱动轮203、支架204。支架204固连在机架7上。搓纸分离机构201置于待测试纸夹1的正前方并固连在支架204上，能够将试纸一张张分离出。抽纸轮组202置于搓纸分离机构201的正前方，与支架204形成转动副，用于承接分离出的纸张并送往传送带8。传送带驱动轮203置于抽纸轮组202的正前方，与支架204形成转动副，用于驱动传送带运转。视觉检测模块3包括数字控制的光源301、工业相机302、试纸检测传感器303、色差校正板304、传送带稳定轮305和视觉框架306。视觉框架306固连在机架7上。数字控制的光源301、工业相机302、试纸检测传感器303和色差校正板304固连在视觉框架306上。数字控制的光源301用于补充照明，工业相机302用于检测试纸。试纸检测传感器303用于检测试纸是否进入或离开视觉检测区域。色差校正板304用于视觉算法中的色差补偿。传送带稳定轮305与视觉框架306形成移动副，上下调整传送带稳定轮，可减少传送带抖动幅度。不合格品剔除机构4包括支撑架401、数字控制的剔除轮402、剔除轮位置检验传感器403、对顶惰轮404和对顶惰轮高度调节机构405。支撑架401固连在机架7上。数字控制的剔除轮402与机架形成转动副并由驱动装置驱动。剔除轮为一椭圆轮，旋转时可剔除废品，呈水平静止状态时(长轴为水平状态)不剔除试纸。对顶惰轮404置于剔除轮正下方与对顶惰轮高度调节机构405形成转动副，可顶住传送带，避免剔除时传送带大幅度抖动。对顶惰轮高度调节机构405可调节惰轮的高度。不合格品剔除机构可分理出不同类型的不合格试纸。不同类型的试纸由连接在机架7上的抽屉701承接。抽屉701与机架形成移动副。抽屉701隔离出不同的腔室用于存放不同类型的不合格品。末端张紧机构5包括张紧惰轮501、调节机构502和张紧支架503。张紧支架503固连在机架7上。调节机构502和张紧支架503形成移动副，通过调节机构的水平位置即可调节传送带张紧程度。张紧惰轮501连接在调节机构502上并形成转动副。末端张紧机构5和传送带驱动轮203共同支撑并驱动传送带。试纸自动收纳机构6包括导轨601、托盘、收纳盒602、收纳盒位置检测传感器603和托盘位置限制装置604。导轨601固连在机架7上。托盘上平拍放置有多个收纳盒，托盘与导轨形成移动副，并由驱动装置带动。收纳盒位置检测传感器603固连在导轨601上用于检测收纳盒的位置。托盘位置限制装置604固连在导轨601上用于限制托盘位置。试纸自动收纳机构6，其特征在于固连在机架7上的试纸位置检测传感器702可对试纸进行计数，当装满一个收纳盒时，收纳盒自动前进一格，使空的收纳盒对准出纸口。

本实施例基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪的工作原理如下：

装填试纸弹夹：检测前，工作人员打开分离式的试纸弹夹101，一次性可以放入大量的待测试纸。放好待测试纸后，将试纸弹夹101封闭，工作人员只需将试纸弹夹101放入试纸弹夹卡槽102内，就能够长期工作，不需要频繁放纸。

进纸与分离纸张：装好试纸弹夹101后，数字控制的进给装置103上的弹性推板从试纸弹夹101和试纸弹夹卡槽102后方与下方的槽内进入试纸弹夹，推紧弹夹内的试纸，使得弹夹内的试纸轻压在搓纸分离机构201的搓纸轮上，搓纸轮与分页器组成的搓纸分离机构已经很成熟，不再赘述。

弹夹状态监测：试纸弹夹101前方的弹夹状态监测的传感器104可以识别弹夹内试纸的有无。若没有试纸，就通过提示通知工作人员换弹夹，此时，工作人员将早已填装满的弹夹换上，实现无缝检测。

进入传送带：从搓纸分离机构出来的试纸，直接被抽纸轮组202接住。抽纸轮202的线速度略微大于搓纸分离机构轮的线速度，使得纸张处于略微拉平的状态。传送带8的线速度与抽纸轮202的线速度保持一致，使得试纸能够快速的稳定状态。

视觉检测：纸张进入传送带后，视觉检测模块入口处的试纸检测传感器303检测到一个信号出现再消失的过程后，证明试纸已经完全进入视觉检测区域。工业相机拍照并检测纸张的质量。检测完毕后，纸张从视觉检测模块出口离开，出口处的试纸检测传感器303检测到一个信号出现再消失的过程后，证明试纸已经完全离开视觉检测区域。即将进入剔除区域。

不合格品的剔除：离开试纸检测区域后，假定试纸是合格品，剔除轮不动作，并保持水平状态。合格的试纸会通过剔除机构。如果该试纸是废品，剔除轮在驱动装置的带动下快速旋转，将废纸剔除。通过控制剔除轮的转向，可以对不同的废品进行分类回收。剔除后的试纸会进入剔除机构正下方的抽屉701中，抽屉701被分割成不同的腔室，用于存储不同的废品类型。

合格试纸的收纳：合格试纸离开剔除机构4后，会经过试纸位置检测传感器702，可以分别检测每张试纸的位置，进行计数统计合格品数量。试纸自动收纳机构根据累计的试纸数量来动作，当装满一个收纳盒后，自动前进一格，使空的试纸盒对准出纸口。每一个收纳盒可以单独取下来，装满后，工作人员无需用手接触试纸，直接拿走整个盒子。

综上所述，利用本发明的基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪不需要频繁放纸，利用工业相机采集试纸图像，利用视觉检测算法智能的检测试纸有无缺陷，减少了试纸的漏检与错检。针对有问题的试纸，不合格品剔除机构能够剔除废品。通过控制剔除轮的转向，可以对不同的废品进行分类回收。本发明提出的基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪在检测试纸时，除了弹夹填装需要工作人员辅助，其余所有步骤，都不会使人接触到试纸。避免的多余的损耗。剔除机构利用椭圆摩擦轮将试纸拨离，并没有加速试纸的变性。多个收纳盒可一次性收集成千上万张纸，减少了试纸与人接触的机会。

Claims (9)

1.一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，包括传送带(8)、机架(7)以及依次安装在机架(7)上的待测试纸夹(1)、进纸机构(2)、视觉检测模块(3)、不合格品剔除机构(4)和试纸自动收纳机构(6)；传送带(8)的一端位于进纸机构(2)的出纸端，另一端延伸至试纸自动收纳机构(6)的入口端；待测试纸夹(1)中用于存储待测试纸，进纸机构(2)用于将待测试纸夹(1)中存储的待测试纸搓出并将单张待测试纸依次送至传送带(8)上；视觉检测模块(3)用于检测传送带(8)上单张待测试纸是否合格；不合格品剔除机构(4)设置于视觉检测模块(3)的出纸侧，用于将传送带(8)上的不合格试纸从传送带(8)上剔除；试纸自动收纳机构(6)位于传送带(8)的末端，用于承接传送带(8)上输出的合格试纸；

待测试纸夹(1)包括试纸弹夹(101)、试纸弹夹卡槽(102)、数字控制的进给装置(103)和弹夹状态监测的传感器(104)，试纸弹夹卡槽(102)固连在机架(7)上；试纸弹夹(101)置于试纸弹夹卡槽(102)中，由卡槽内的限位装置约束位置；试纸弹夹(101)用于装待测试纸，其内部中空并设有出纸口(1011)；数字控制的进给装置(103)上固连有弹性推板，弹性推板用于向推动试纸弹夹(101)内的待测试纸持续施加推力，将试纸弹夹(101)中的待测试纸推向出纸口(1011)，向前进给；弹夹状态监测的传感器(104)固连在试纸弹夹卡槽(102)上，用于检测试纸弹夹(101)内有无待测试纸。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，进纸机构(2)包括支架(204)和数字控制的搓纸分离机构(201)和抽纸轮组(202)，支架(204)固连在机架(7)上，搓纸分离机构(201)安装于待测试纸夹(1)的正前方并固连在支架(204)上，搓纸分离机构(201)能够将待测试纸夹(1)中的待测试纸搓出并一张张分离开，抽纸轮组(202)置于搓纸分离机构(201)的正前方，与支架(204)形成转动副，用于承接分离出的单张待测试纸并将单张待测试送至传送带(8)上。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，视觉检测模块(3)包括数字控制的光源(301)、工业相机(302)、试纸检测传感器(303)、色差校正板(304)和视觉框架(306)，所述的视觉框架(306)固连在机架(7)上，传送带(8)穿过视觉框架(306)，所述的数字控制的光源(301)、工业相机(302)、试纸检测传感器(303)和色差校正板(304)固连在视觉框架(306)上；工业相机(302)位于传送带(8)的上方，用于检测试纸；数字控制的光源(301)位于传送带(8)的上方，用于照明；在传送带(8)进入视觉框架(306)的一侧和从视觉框架(306)出来的一侧均设置试纸检测传感器(303)，试纸检测传感器(303)用于检测试纸是否进入或离开视觉检测区域；色差校正板(304)设置于传送带(8)的一侧并位于工业相机(302)的拍摄区域内。

4.根据权利要求3所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，视觉框架(306)上设有传送带稳定轮(305)，所述的传送带稳定轮(305)与视觉框架(306)形成移动副，传送带稳定轮(305)能够上下移动，以调整传送带(8)的抖动幅度。

5.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，不合格品剔除机构(4)包括支撑架(401)、数字控制的剔除轮(402)、剔除轮位置检验传感器(403)、对顶惰轮(404)对顶惰轮高度调节机构(405)；所述的支撑架(401)固连在机架(7)上；所述的数字控制的剔除轮(402)与支撑架(401)形成转动副并由驱动装置驱动，剔除轮(402)为一椭圆轮，剔除轮(402)的转轴轴线与传送带(8)长度方向非平行，剔除轮(402)旋转时能够与传送带(8)接触或非接触，剔除传送带(8)上的试纸废品；所述的对顶惰轮(404)置于剔除轮(402)正下方，能够顶住传送带(8)，对顶惰轮(404)安装在对顶惰轮高度调节机构(405)上，对顶惰轮(404)与对顶惰轮高度调节机构(405)形成转动副，对顶惰轮高度调节机构(405)机架(7)或支撑架(401)上，对顶惰轮高度调节机构(405)可调节对顶惰轮(404)的高度。

6.根据权利要求5所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，机架(7)上设有用于承接试纸废品的抽屉(701)，抽屉(701)与机架(7)形成移动副，抽屉(701)上隔离有不同的腔室，抽屉(701)安装到位后，不同的腔室位于剔除轮(402)的两侧，用于分别承接不同类型的试纸废品。

7.根据权利要求6所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，沿传送带(8)的传送方向设置多个不合格品剔除机构(4)，多个不合格品剔除机构(4)均对应设置有抽屉(701)。

8.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，试纸自动收纳机构(6)包括导轨(601)、托盘、收纳盒(602)、收纳盒位置检测传感器(603)和托盘位置限制装置(604)，所述的导轨(601)固连在机架(7)上，所述的托盘上放置有收纳盒，托盘与导轨(601)形成移动副，托盘上连接有用于驱动其沿导轨(601)移动的驱动装置，所述的收纳盒位置检测传感器(603)固连在导轨(601)上用于检测收纳盒的位置，所述的托盘位置限制装置(604)固连在导轨(601)上用于限制托盘位置。

9.根据权利要求8所述的一种基于计算机视觉检测的智能试纸质量检验仪，其特征在于，机架(7)上在传送带(8)的末端设有试纸位置检测传感器(702)，试纸位置检测传感器(702)固连在机架(7)上，试纸位置检测传感器(702)用于对试纸进行计数。

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