CN112320409A - 一种卷材自动检测机 - Google Patents

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CN112320409A CN202011294252.1A CN202011294252A CN112320409A CN 112320409 A CN112320409 A CN 112320409A CN 202011294252 A CN202011294252 A CN 202011294252A CN 112320409 A CN112320409 A CN 112320409A
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Abstract

本发明涉及物料检测技术领域，尤其公开了一种卷材自动检测机，包括机台，设置于机台的放卷机构及收卷机构，与放卷机构、收卷机构电性连接的控制单元；平板光源、相机单元均位于放卷机构及收卷机构之间，平板光源、相机单元分别位于物料的上下两侧，平板光源发出的光线照射至物料，相机单元对平板光源照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元用于显示相机单元拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据；借助平板光源发出的不同颜色光线照射物料，使得物料处于不同背景模式中，经由控制单元对不同背景模式中物料图像的对比分析，提升卷材物料的检测效率及检测良率。

Description

一种卷材自动检测机
技术领域
本发明涉及物料检测技术领域，尤其公开了一种卷材自动检测机。
背景技术
在物料的制造过程中，物料的形态多种多样，例如，卷材就是常见的物料形态之一，当卷材物料制造完成之后，常常需要对卷材物料进行检测，常用的方式是作业人员目测的方式进行检测，检测效率低下，且检测良率较低，不能满足实际生产的需要。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种卷材自动检测机，借助平板光源发出的不同颜色光线照射物料，使得物料处于不同背景模式中，经由控制单元对不同背景模式中物料图像的对比分析，提升卷材物料的检测效率及检测良率。
为实现上述目的，本发明的一种卷材自动检测机，包括机台，设置于机台的放卷机构及收卷机构，与放卷机构、收卷机构电性连接的控制单元，放卷机构、收卷机构配合使用以实现卷材物料的自动放料、自动收料；还包括分别与控制单元电性连接的平板光源、相机单元及显示单元，平板光源、相机单元均位于放卷机构及收卷机构之间，平板光源、相机单元分别位于物料的上下两侧，平板光源发出的光线照射至物料，相机单元对平板光源照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元用于显示相机单元拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据；机台设有定位孔，相机单元具有便于插入定位孔内的锥形部、设置于锥形部的弧形板，定位孔的内孔侧面抵触锥形部的外表面，弧形板与机台可拆卸连接。
其中，还包括设置于机台并位于放卷机构与收卷机构之间的两个导料组件，导料组件用于导引放卷机构与收卷机构之间的物料，相机单元、平板光源均位于两个导料组件之间，两个导料组件之间形成平板物料，平板光源发出的光线照射至平板物料。
其中，导料组件包括相对机台转动设置的主料辊及压料辊，主料辊、压料辊平行设置，主料辊外侧套设有软性套，压料辊外侧套设有两个软性环，软性环将放卷机构、收卷机构之间的物料压持在主料辊的软性套的外侧，两个软性环分别压持抵触物料的两端。
其中，机台设置有第一驱动件、设置于第一驱动件的输出端的载块，压料辊转动设置在载块上，第一驱动件驱动载块使得压料辊靠近或远离主料辊。
其中，还包括设置于主料辊外侧的多个楔形卡条，楔形卡条远离主料辊的一端的宽度大于楔形卡条靠近主料辊的一端的宽度，楔形卡条平行主料辊的中心轴线，多个楔形卡条围绕主料辊的中心轴线呈环形阵列；软性套具有多个楔形卡槽，多个楔形卡条分别容设在多个楔形卡槽内。
其中，还包括设置于机台的遮光箱体，平板光源、相机单元均位于遮光箱体内，机台配置有位于遮光箱体内的承载平板，承载平板设有穿孔及位于穿孔内的透明平板，平板光源贴设于透明平板，平板光源发出的光线穿透透明平板照射至物料。
其中，遮光箱体位于放卷机构与收卷机构之间，遮光箱体设有进料孔及出料孔，放卷机构释放的物料经由进料孔进入遮光箱体内，遮光箱体内的物料经由出料孔移出被收卷机构收取；遮光箱体设有分别遮盖进料孔及出料孔的伸缩布件，物料经由伸缩布件与遮光箱体之间的间隙进出。
其中，相机单元还包括转动设置在机台上的固定板、用于驱动固定板转动的第二驱动件、设置在固定板上的多个工业相机，定位孔设置在固定板上，工业相机位于物料的上方，工业相机与控制单元电性连接，固定板的转动轴线沿竖直方向设置，多个工业相机围绕固定板的转动轴线呈环形阵列，多个工业相机的焦距不相同。
其中，相机单元还包括棘轮、锁条及第一弹性件，棘轮包括设置于固定板的轮体、设置于轮体外侧的多个棘齿，多个棘齿围绕轮体的中心轴线呈环形阵列，锁条的一端转动设置于机台，第一弹性件驱动锁条以使得锁条的另一端抵触在棘齿上。
其中，放卷机构、收卷机构均包括与机台可拆卸连接的支架、转动设置于支架的膨胀轴、用于驱动膨胀轴转动的驱动电机，膨胀轴用于承载外界的料盘，卷材物料卷绕套设在料盘的外侧。
本发明的有益效果：平板光源发出的光线照射至物料，相机单元对平板光源照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元用于显示相机单元拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据；借助平板光源发出的不同颜色光线照射物料，使得物料处于不同背景模式中，经由控制单元对不同背景模式中物料图像的对比分析，提升卷材物料的检测效率及检测良率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的相机单元、平板光源、承载平板、透明平板的结构示意图；
图3为本发明的主料辊、压料辊的剖视图；
图4为图1中A部分的局部放大图；
图5为本发明的棘轮、锁条、第一弹性件的结构示意图；
图6为本发明的膨胀轴的剖视图。
附图标记包括：
1—机台 2—放卷机构 3—收卷机构
4—平板光源 5—相机单元 6—显示单元
7—锥形部 8—弧形板 9—导料组件
11—主料辊 12—压料辊 13—软性套
14—软性环 15—第一驱动件 16—载块
17—楔形卡条 18—遮光箱体 19—承载平板
21—透明平板 22—固定板 23—工业相机
24—棘轮 25—锁条 26—第一弹性件
27—棘齿 28—支架 29—膨胀轴
31—空心轴 32—锥形体 33—摩擦件
34—第二弹性件 35—滚轮 36—弹性套。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
请参阅图1至图6所示，本发明的一种卷材自动检测机，包括机台1，安装设置在机台1上的放卷机构2及收卷机构3，与放卷机构2、收卷机构3电性连接的控制单元，机台1采用金属框架制成，控制单元放置容设在机台1的内部空间中，放卷机构2、收卷机构3配合使用以实现卷材物料的自动放料、自动收料。
还包括分别与控制单元电性连接的平板光源4、相机单元5及显示单元6，平板光源4、相机单元5均位于放卷机构2及收卷机构3之间，平板光源4、相机单元5分别位于物料的上下两侧，优选地，平板光源4位于物料的下方，相机单元5位于物料的上方，平板光源4发出的光线照射在物料上，相机单元5对平板光源4照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元5拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元6用于显示相机单元5拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据。根据实际需要，显示单元6可以为液晶显示屏，显示单元6也可以为触控显示屏，使用者也可以借助触控显示屏经由控制单元调控各个机构的实际运行参数。
机台1上设置有定位孔，相机单元5具有便于插入定位孔内的锥形部7、设置在锥形部7上的弧形板8，定位孔的内孔侧面抵触锥形部7的外表面，弧形板8与机台1可拆卸连接。在相机单元5的安装过程中，将锥形部7插入定位孔内，直至定位孔的内孔侧面挡止抵触锥形部7的外侧面，实现对相机单元5的准确限位，然后再利用螺栓等固定件将弧形板8固定安装在机台1上，实现相机单元5的准确固定安装，避免相机单元5的位置安装错误而导致卷材物料检测不良。优选地，弧形板8呈环形，弧形板8环绕锥形部7的中心轴线设置。
实际使用时，平板光源4发出的光线照射至物料，相机单元5对平板光源4照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元5拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元6用于显示相机单元5拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据；借助平板光源4发出的不同颜色光线照射物料，使得物料处于不同背景模式中，经由控制单元对不同背景模式中物料图像的对比分析，提升卷材物料的检测效率及检测良率。
卷材自动检测机还包括安装设置在机台1上并位于放卷机构2与收卷机构3之间的两个导料组件9，导料组件9用于导引放卷机构2与收卷机构3之间的物料，相机单元5、平板光源4均位于两个导料组件9之间，两个导料组件9之间形成平板物料，平板光源4发出的光线照射在平板物料上。
借助两个导料组件9的设置，实现对卷材物料移动方向的准确设置，且保证两个导料组件9之间的物料处于伸展状态，平板光源4发出的光线照射在伸展状态的平板物料上，实现对平板物料的充分照明，同时使得相机单元5可以拍摄出平稳清晰的图像，避免因卷材物料弯曲或褶皱而拍摄不良，提升物料的检测良率。
导料组件9包括相对机台1转动设置的主料辊11及压料辊12，主料辊11的转动轴线、压料辊12的转动轴线均平行水平面，主料辊11、压料辊12彼此间隔且平行设置，主料辊11的外侧套设有软性套13，根据实际需要，软性套13可以为硅胶套或海绵套，压料辊12外侧套设有两个软性环14，软性环14将放卷机构2、收卷机构3之间的物料压持在主料辊11的软性套13的外侧，两个软性环14分别压持抵触物料的两端。
在卷材物料的放料收料过程中，借助软性套13的设置，一方面防止主料辊11碰伤卷材物料，另一方面避免主料辊11污染卷材物料。借助软性环14的设置，利用软性环14将物料压持在主料辊11的海绵套上，避免物料松弛而卷曲，确保物料始终保持在伸展状态，提升卷材物料的拍照良率，进而提升卷材物料的检测良率。
本实施例中，机台1还安装设置有第一驱动件15、设置在第一驱动件15的输出端上的载块16，根据实际需要，第一驱动件15可以为电缸，压料辊12转动设置在载块16上，第一驱动件15驱动载块16使得压料辊12靠近或远离主料辊11。
在卷材自动检测机的使用过程中，根据卷材物料的实际厚度大小，第一驱动件15驱动载块16带动压料辊12移动，进而改变压料辊12与主料辊11之间的距离大小，使得压料辊12、主料辊11可以夹持多种厚度的物料，无需为每一种厚度的物料配置一个检测机，降低卷材物料的检测成本。
卷材自动检测机还包括安装套设在主料辊11外侧的多个楔形卡条17，楔形卡条17远离主料辊11的一端的宽度大于楔形卡条17靠近主料辊11的一端的宽度，楔形卡条17平行主料辊11的中心轴线，多个楔形卡条17围绕主料辊11的中心轴线呈环形阵列；软性套13具有多个楔形卡槽，多个楔形卡条17分别容设在多个楔形卡槽内。
当软性套13套设在主料辊11的外侧之后，楔形卡条17装入对应的楔形卡槽内，借助楔形卡槽的内槽侧面对楔形卡条17的外侧面挡止抵触，当主料辊11带动软性套13一起转动时，避免软性套13与主料辊11发生相对转动而使用不良。借助楔形结构，避免楔形卡条17从楔形卡槽内脱出，确保楔形卡条17稳定保持在楔形卡槽内。
卷材自动检测机还包括安装设置在机台1上的遮光箱体18，平板光源4、相机单元5均位于遮光箱体18内，一方面避免外界的光线干扰平板光源4、相机单元5的正常使用，提升相机单元5的拍摄清晰度；另一方面借助遮光箱体18保护平板光源4、相机单元5，避免其受到外界的碰触而损坏。
机台1上配置有位于遮光箱体18内的承载平板19，承载平板19大致平行水平面，承载平板19设有穿孔及位于穿孔内的透明平板21，穿孔沿承载平板19的厚度方向贯穿承载平板19，平板光源4贴设在透明平板21的下方，平板光源4发出的光线穿透透明平板21照射至物料。实际使用时，借助透明平板21遮盖防护平板光源4，避免平板光源4受到碰触而损坏，延长其使用寿命。
遮光箱体18位于放卷机构2与收卷机构3之间，遮光箱体18设有进料孔及出料孔，放卷机构2释放的物料经由进料孔进入遮光箱体18内，遮光箱体18内的物料经由出料孔移出被收卷机构3收取；遮光箱体18设有分别遮盖进料孔及出料孔的伸缩布件，物料经由伸缩布件与遮光箱体18之间的间隙进出。经由伸缩布件的设置，一方面防止外界的粉尘进入遮光箱体18内而导致检测干扰，另一方面借助伸缩布件的伸缩特性，使得多种厚度的物料均可以经由伸缩布件与遮光箱体18之间的间隙进入遮光箱体18内。
相机单元5还包括转动设置在机台1上的固定板22、用于驱动固定板22转动的第二驱动件、设置在固定板22上的多个工业相机23，定位孔设置在固定板22上，工业相机23位于物料的上方，工业相机23与控制单元电性连接，固定板22的转动轴线沿竖直方向设置，多个工业相机23围绕固定板22的转动轴线呈环形阵列，多个工业相机23的焦距不相同。
当平板光源4发出的光线照射在物料上之后，利用工业相机23对平板光源4照亮的物料拍摄图像，当一个工业相机23完成对物料拍摄图像之后，第二驱动件驱动固定板22带动工业相机23转动，借助不同焦距的多个工业相机23分别对物料拍摄图像，控制单元对比分析不同焦距的多个工业相机23所拍摄的同一个物料的拍摄图像，进一步提升物料的检测良率。
相机单元5还包括棘轮24、锁条25及第一弹性件26，棘轮24包括安装设置在固定板22上的轮体、设置在轮体外侧的多个棘齿27，多个棘齿27围绕轮体的中心轴线呈环形阵列，锁条25的一端转动设置在机台1上，第一弹性件26驱动锁条25以使得锁条25的另一端抵触在棘齿27上。优选地，第一弹性件26为弹簧，第一弹性件26的两端分别容设在锁条25的凹孔内及机台1的凹孔内。
在相机单元5的使用过程中，第二驱动件驱动固定板22转动，此时锁条25相对轮体及棘齿27的外侧面滑动，当固定板22带动所需的工业相机23移动到物料所需的位置之后，第一弹性件26在弹性力作用下驱动锁条25的另一端抵触在棘齿27的端部上，避免因第二驱动件倒转而导致固定板22带动工业相机23反向二次移动，确保所需的工业相机23稳定定位在物料处。
优选地，轮体靠近棘齿27的位置处设有第一齿牙部，锁条25的另一端设有用于啮合第一齿牙部的第二齿牙部，当固定板22停转之后，一方面借助锁条25的另一端抵触棘齿27，另一方面借助两个齿牙部之间啮合的摩擦力实现对第二驱动件的预锁，避免第二驱动件受到震动而二次移动，确保工业相机23稳定定位在所需的位置。
放卷机构2、收卷机构3均包括与机台1可拆卸连接的支架28、转动设置在支架28上的膨胀轴29、用于驱动膨胀轴29转动的驱动电机，膨胀轴29用于承载外界的料盘，卷材物料卷绕套设在料盘的外侧。实际使用时，根据膨胀轴29的收缩或胀大，实现料盘的快速拆卸或快速安装。当料盘安装在膨胀轴29上之后，驱动电机驱动料盘转动，进而实现卷材物料的自动释放或自动收卷。
膨胀轴29包括空心轴31、沿空心轴31的轴向方向移动并位于空心轴31内的锥形体32、用于驱动锥形体32来回移动的第三驱动件、沿空心轴31的径向方向滑动并围绕空心轴31的中心轴线呈环形阵列的多个摩擦件33、用于分别驱动多个摩擦件33抵触在锥形体32上的多个第二弹性件34。摩擦件33的一端具有转动的滚轮35，滚轮35位于空心轴31内并抵触在锥形体32的外侧面上，摩擦件33的另一端突伸出空心轴31并抵触在料盘的内侧面上。
当需要拆卸掉空心轴31外侧的料盘时，第三驱动件驱动锥形体32反向移动，第二弹性件34在弹性力作用下驱动摩擦件33复位，使得多个摩擦件33朝彼此靠拢的方向移动，直至摩擦件33的另一端与料盘分离，然后即可将料盘从空心轴31外侧取下来。在摩擦件33与锥形体32相对移动的过程中，借助转动的滚轮35，将摩擦件33与锥形体32之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低两者之间的磨损及摩擦噪音，同时保证摩擦件33快速、轻松地复位。
当需要将料盘固定在空心轴31外侧时，第三驱动件驱动锥形体32正向移动，借助锥形体32的锥形外表面设计，移动的锥形体32驱动多个摩擦件33朝彼此远离的方向移动，直至摩擦件33的另一端抵触在料盘的内侧面上，从而将料盘固定在空心轴31的外侧上。
优选地，摩擦件33的另一端套设有位于空心轴31外侧的弹性套36，弹性套36用于夹持在摩擦件33与料盘之间，避免摩擦件33直接接触料盘而碰伤料盘，同时借助弹性套36的弹性变形提升摩擦件33与料盘之间的摩擦力，避免料盘、摩擦件33之间发生相对移动。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种卷材自动检测机，包括机台，设置于机台的放卷机构及收卷机构，与放卷机构、收卷机构电性连接的控制单元，放卷机构、收卷机构配合使用以实现卷材物料的自动放料、自动收料；其特征在于：还包括分别与控制单元电性连接的平板光源、相机单元及显示单元，平板光源、相机单元均位于放卷机构及收卷机构之间，平板光源、相机单元分别位于物料的上下两侧，平板光源发出的光线照射至物料，相机单元对平板光源照射的物料拍照，控制单元分析处理相机单元拍摄的图像实现对物料的自动检测，显示单元用于显示相机单元拍摄的图像或/和控制单元对物料的检测数据；机台设有定位孔，相机单元具有便于插入定位孔内的锥形部、设置于锥形部的弧形板，定位孔的内孔侧面抵触锥形部的外表面，弧形板与机台可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的卷材自动检测机，其特征在于：还包括设置于机台并位于放卷机构与收卷机构之间的两个导料组件，导料组件用于导引放卷机构与收卷机构之间的物料，相机单元、平板光源均位于两个导料组件之间，两个导料组件之间形成平板物料，平板光源发出的光线照射至平板物料。
3.根据权利要求2所述的卷材自动检测机，其特征在于：导料组件包括相对机台转动设置的主料辊及压料辊，主料辊、压料辊平行设置，主料辊外侧套设有软性套，压料辊外侧套设有两个软性环，软性环将放卷机构、收卷机构之间的物料压持在主料辊的软性套的外侧，两个软性环分别压持抵触物料的两端。
4.根据权利要求3所述的卷材自动检测机，其特征在于：机台设置有第一驱动件、设置于第一驱动件的输出端的载块，压料辊转动设置在载块上，第一驱动件驱动载块使得压料辊靠近或远离主料辊。
5.根据权利要求3所述的卷材自动检测机，其特征在于：还包括设置于主料辊外侧的多个楔形卡条，楔形卡条远离主料辊的一端的宽度大于楔形卡条靠近主料辊的一端的宽度，楔形卡条平行主料辊的中心轴线，多个楔形卡条围绕主料辊的中心轴线呈环形阵列；软性套具有多个楔形卡槽，多个楔形卡条分别容设在多个楔形卡槽内。
6.根据权利要求1所述的卷材自动检测机，其特征在于：还包括设置于机台的遮光箱体，平板光源、相机单元均位于遮光箱体内，机台配置有位于遮光箱体内的承载平板，承载平板设有穿孔及位于穿孔内的透明平板，平板光源贴设于透明平板，平板光源发出的光线穿透透明平板照射至物料。
7.根据权利要求6所述的卷材自动检测机，其特征在于：遮光箱体位于放卷机构与收卷机构之间，遮光箱体设有进料孔及出料孔，放卷机构释放的物料经由进料孔进入遮光箱体内，遮光箱体内的物料经由出料孔移出被收卷机构收取；遮光箱体设有分别遮盖进料孔及出料孔的伸缩布件，物料经由伸缩布件与遮光箱体之间的间隙进出。
8.根据权利要求1所述的卷材自动检测机，其特征在于：相机单元还包括转动设置在机台上的固定板、用于驱动固定板转动的第二驱动件、设置在固定板上的多个工业相机，定位孔设置在固定板上，工业相机位于物料的上方，工业相机与控制单元电性连接，固定板的转动轴线沿竖直方向设置，多个工业相机围绕固定板的转动轴线呈环形阵列，多个工业相机的焦距不相同。
9.根据权利要求8所述的卷材自动检测机，其特征在于：相机单元还包括棘轮、锁条及第一弹性件，棘轮包括设置于固定板的轮体、设置于轮体外侧的多个棘齿，多个棘齿围绕轮体的中心轴线呈环形阵列，锁条的一端转动设置于机台，第一弹性件驱动锁条以使得锁条的另一端抵触在棘齿上。
10.根据权利要求1所述的卷材自动检测机，其特征在于：放卷机构、收卷机构均包括与机台可拆卸连接的支架、转动设置于支架的膨胀轴、用于驱动膨胀轴转动的驱动电机，膨胀轴用于承载外界的料盘，卷材物料卷绕套设在料盘的外侧。
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