CN116793229A - 一种基于3d相机的智能视觉测宽装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其包括：连接支架；3D相机单元设置在连接支架上，用于测量材料在运动过程中的中心位置和实时宽度值；卷曲单元设置在3D相机单元的下方，用于卷曲材料；标定单元设置在连接支架上，用于标定材料、3D相机单元和卷曲单元之间的位置；智能控制单元分别与3D相机单元、卷曲单元、标定单元电性连接，用于控制3D相机单元、卷曲单元和标定单元之间的协同工作，以测量材料的宽度。本发明通过标定单元标定材料、3D相机单元和卷曲单元之间的位置，并使用3D相机检测技术来动态测量卷曲中的材料的实时宽度，使材料在卷曲过程中也能够被精确的测量，还通过智能控制单元协调设备之间的工作，大大的提高了测量效率。
Description
技术领域
本发明涉及卷曲橡胶检测技术领域，特别是涉及一种基于3D相机的智能视觉测宽装置。
背景技术
卷曲橡胶制品广泛应用于汽车、航空、电子、建筑等领域。由于制品的生产过程中，橡胶制品会出现卷曲变形，因此需要对其进行宽度检测。原始的方法主要以人工直接检测为主，但是存在费时、费眼、费精力、易错、易乱、效率低的问题。
在现有技术中，常常采用视觉卷曲检测技术，但是，目前可以动态检测工位段上运行的卷曲材料的检测设备精确度较低，会在卷曲过程中因材料发生跳动、变形等其他问题而影响检测精度，从而达不到所需的要求，并且这些视觉卷曲检测技术的检测效率和自动化程度都较低，不够先进，也不够智能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有技术中的锂电池极片毛刺检测技术存在检测精确低，效果差和受外界影响大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，包括：
连接支架；
3D相机单元，设置在所述连接支架上，所述3D相机单元用于测量材料在运动过程中的中心位置和实时宽度值；
卷曲单元，设置在所述3D相机单元的下方，所述卷曲单元用于卷曲材料；
标定单元，设置在所述连接支架上，所述标定单元用于标定材料、所述3D相机单元和卷曲单元之间的位置；
智能控制单元，分别与所述3D相机单元、卷曲单元、标定单元电性连接，所述智能控制单元用于控制所述3D相机单元、卷曲单元和标定单元之间的协同工作，以测量材料的宽度。
进一步的，所述卷曲单元包括：
固定支架；
卷曲辊，设置在所述固定支架上，所述卷曲辊用于将材料进行卷曲；
测速传感器，设置在所述卷曲辊上，所述测速传感器用于检测所述卷曲辊的实时转速数据。
进一步的，所述智能控制单元包括：
采集模块，与测速传感器电性连接，所述采集模块用于获取所述卷曲辊的实时转速数据，并将实时转速数据传输至处理模块；
处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于根据实时转速数据设定3D相机单元的工作状态指令；
控制模块，与所述处理模块连接，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对3D相机单元进行控制。
进一步的，所述采集模块用于采集卷曲辊的实时转速△G，所述控制模块用于控制所述3D相机单元；
所述处理模块用于设定标准卷曲辊的实时转速预设值G0,所述处理模块还用于设定第一预设卷曲辊的实时转速差值g1、第二预设卷曲辊的实时转速差值g2、第三预设卷曲辊的实时转速差值g3和第四预设卷曲辊的实时转速差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设采集频率a1、第二预设采集频率a2、第三预设采集频率a3和第四预设采集频率a4，且a1＜a2＜a3＜a4；
根据卷曲辊的实时转速△G与设定标准卷曲辊的实时转速预设值G0的差值，来选定预设采集频率ai作为所述3D相机单元的采集频率；
当△G-G0≤g1时，选定所述第一预设采集频率a1作为所述3D相机单元的采集频率；
当g1＜△G-G0≤g2时，选定所述第二预设采集频率a2作为所述3D相机单元的采集频率；
当g2＜△G-G0≤g3时，选定所述第三预设采集频率a3作为所述3D相机单元的采集频率；
当g3＜△G-G0≤g4时，选定所述第四预设采集频率a4作为所述3D相机单元的采集频率；
其中，当选定第几预设采集频率ai作为3D相机单元的采集频率时，所述控制模块控制3D相机单元以所述第几预设采集频率ai进行工作，i=1，2，3，4。
进一步的，标定单元包括：
标定板，设置在所述卷曲辊上，且与所述卷曲辊平行设置，所述标定板用于标定所述卷曲辊的中心；
标线激光器，设置在连接支架上，所述标线激光器用于发射标定激光线于所述卷曲辊的中心上，且标定激光线垂直于所述标定板。
进一步的，所述3D相机单元包括：第一3D相机和第二3D相机；
所述第一3D相机和第二3D相机分别设置在所述连接支架的两端上，且所述第一3D相机和第二3D相机在所述连接支架上对称设置；
所述第一3D相机和第二3D相机均用于以一定的采集频率采集3D图像来测量材料的实时宽度。
进一步的，所述第一3D相机和第二3D相机均包含结构光3D相机或TOF3D相机。
进一步的，所述智能控制单元配置有：HMI接口或无线模块，以连接外部设备和接收数据信息。
本发明实施例一种基于3D相机的智能视觉测宽装置与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过标定单元标定材料、3D相机单元和卷曲单元之间的位置，并使用3D相机检测技术来动态测量卷曲中的材料的实时宽度，使材料在卷曲过程中也能够被精确的测量，还通过智能控制单元协调设备之间的工作，大大的提高了测量效率。
附图说明
图1是本发明实施例中基于3D相机的智能视觉测宽装置的正视结构示意图；
图2是本发明实施例中基于3D相机的智能视觉测宽装置的3D相机单元的工作示意图；
图3是本发明实施例中基于3D相机的智能视觉测宽装置的标线激光器的安装位置示意图；
图4是本发明实施例中基于3D相机的智能视觉测宽装置的智能控制单元的组成示意图。
附图标记说明如下：
1、连接支架1；2、3D相机单元；3、固定支架；4、卷曲辊；5、测速传感器；6、标定板；7、标线激光器；8、第一3D相机；9、第二3D相机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1-3所示，在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，包括：连接支架1；3D相机单元2，设置在所述连接支架1上，所述3D相机单元2用于测量材料在运动过程中的中心位置和实时宽度值；卷曲单元，设置在所述3D相机单元的下方，所述卷曲单元用于卷曲材料；标定单元，设置在所述连接支架1上，所述标定单元用于标定材料、所述3D相机单元2和卷曲单元之间的位置；智能控制单元，分别与所述3D相机单元2、卷曲单元、标定单元电性连接，所述智能控制单元用于控制所述3D相机单元2、卷曲单元和标定单元之间的协同工作，以测量材料的宽度。
进一步的，通过标定单元标定材料、3D相机单元2和卷曲单元之间的位置，并使用3D相机检测技术来动态测量卷曲中的材料的实时宽度，使材料在卷曲过程中也能够被精确的测量，还通过智能控制单元协调设备之间的工作，大大的提高了测量效率。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述卷曲单元包括：固定支架3；卷曲辊4，设置在所述固定支架3上，所述卷曲辊4用于将材料进行卷曲；测速传感器5，设置在所述卷曲辊4上，所述测速传感器5用于检测所述卷曲辊4的实时转速数据。
如图4所示，在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述智能控制单元包括：采集模块，与测速传感器5电性连接，所述采集模块用于获取所述卷曲辊4的实时转速数据，并将实时转速数据传输至处理模块；处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于根据实时转速数据设定3D相机单元2的工作状态指令；控制模块，与所述处理模块连接，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对3D相机单元2进行控制。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述采集模块用于采集卷曲辊4的实时转速△G，所述控制模块用于控制所述3D相机单元2；
所述处理模块用于设定标准卷曲辊4的实时转速预设值G0,所述处理模块还用于设定第一预设卷曲辊4的实时转速差值g1、第二预设卷曲辊4的实时转速差值g2、第三预设卷曲辊4的实时转速差值g3和第四预设卷曲辊4的实时转速差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设采集频率a1、第二预设采集频率a2、第三预设采集频率a3和第四预设采集频率a4，且a1＜a2＜a3＜a4；
根据卷曲辊4的实时转速△G与设定标准卷曲辊4的实时转速预设值G0的差值，来选定预设采集频率ai作为所述3D相机单元2的采集频率；
当△G-G0≤g1时，选定所述第一预设采集频率a1作为所述3D相机单元2的采集频率；
当g1＜△G-G0≤g2时，选定所述第二预设采集频率a2作为所述3D相机单元2的采集频率；
当g2＜△G-G0≤g3时，选定所述第三预设采集频率a3作为所述3D相机单元2的采集频率；
当g3＜△G-G0≤g4时，选定所述第四预设采集频率a4作为所述3D相机单元2的采集频率；
其中，当选定第几预设采集频率ai作为3D相机单元2的采集频率时，所述控制模块控制3D相机单元2以所述第几预设采集频率ai进行工作，i=1，2，3，4。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，标定单元包括：标定板6，设置在所述卷曲辊4上，且与所述卷曲辊4平行设置，所述标定板6用于标定所述卷曲辊4的中心；标线激光器7，设置在连接支架1上，所述标线激光器7用于发射标定激光线于所述卷曲辊4的中心上，且标定激光线垂直于所述标定板。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述3D相机单元2包括：第一3D相机8和第二3D相机9；所述第一3D相机8和第二3D相机9分别设置在所述连接支架1的两端上，且所述第一3D相机8和第二3D相机9在所述连接支架1上对称设置；所述第一3D相机8和第二3D相机9均用于以一定的采集频率采集3D图像来测量材料的实时宽度。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述第一3D相机8和第二3D相机9均包含结构光3D相机或TOF3D相机。
在本申请的实施例中，提供了一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，所述智能控制单元配置有：HMI接口或无线模块，以连接外部设备和接收数据信息。
综上，本发明实施例提供一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其包括：连接支架1；3D相机单元2设置在连接支架1上，用于测量材料在运动过程中的中心位置和实时宽度值；卷曲单元设置在3D相机单元的下方，用于卷曲材料；标定单元设置在连接支架1上，用于标定材料、3D相机单元2和卷曲单元之间的位置；智能控制单元分别与3D相机单元2、卷曲单元、标定单元电性连接，用于控制3D相机单元2、卷曲单元和标定单元之间的协同工作，以测量材料的宽度。本发明通过标定单元标定材料、3D相机单元2和卷曲单元之间的位置，并使用3D相机检测技术来动态测量卷曲中的材料的实时宽度，使材料在卷曲过程中也能够被精确的测量，还通过智能控制单元协调设备之间的工作，大大的提高了测量效率。
最后应说明的是：显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的进一步实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，包括：
连接支架；
3D相机单元，设置在所述连接支架上，所述3D相机单元用于测量材料在运动过程中的中心位置和实时宽度值；
卷曲单元，设置在所述3D相机单元的下方，所述卷曲单元用于卷曲材料；
标定单元，设置在所述连接支架上，所述标定单元用于标定材料、所述3D相机单元和卷曲单元之间的位置；
智能控制单元，分别与所述3D相机单元、卷曲单元、标定单元电性连接，所述智能控制单元用于控制所述3D相机单元、卷曲单元和标定单元之间的协同工作，以测量材料的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，所述卷曲单元包括：
固定支架；
卷曲辊，设置在所述固定支架上，所述卷曲辊用于将材料进行卷曲；
测速传感器，设置在所述卷曲辊上，所述测速传感器用于检测所述卷曲辊的实时转速数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，所述智能控制单元包括：
采集模块，与测速传感器电性连接，所述采集模块用于获取所述卷曲辊的实时转速数据，并将实时转速数据传输至处理模块；
处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于根据实时转速数据设定3D相机单元的工作状态指令；
控制模块，与所述处理模块连接，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对3D相机单元进行控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，
所述采集模块用于采集卷曲辊的实时转速△G，所述控制模块用于控制所述3D相机单元；
所述处理模块用于设定标准卷曲辊的实时转速预设值G0,所述处理模块还用于设定第一预设卷曲辊的实时转速差值g1、第二预设卷曲辊的实时转速差值g2、第三预设卷曲辊的实时转速差值g3和第四预设卷曲辊的实时转速差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设采集频率a1、第二预设采集频率a2、第三预设采集频率a3和第四预设采集频率a4，且a1＜a2＜a3＜a4；
根据卷曲辊的实时转速△G与设定标准卷曲辊的实时转速预设值G0的差值，来选定预设采集频率ai作为所述3D相机单元的采集频率；
当△G-G0≤g1时，选定所述第一预设采集频率a1作为所述3D相机单元的采集频率；
当g1＜△G-G0≤g2时，选定所述第二预设采集频率a2作为所述3D相机单元的采集频率；
当g2＜△G-G0≤g3时，选定所述第三预设采集频率a3作为所述3D相机单元的采集频率；
当g3＜△G-G0≤g4时，选定所述第四预设采集频率a4作为所述3D相机单元的采集频率；
其中，当选定第几预设采集频率ai作为3D相机单元的采集频率时，所述控制模块控制3D相机单元以所述第几预设采集频率ai进行工作，i=1，2，3，4。
5.根据权利要求2所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，标定单元包括：
标定板，设置在所述卷曲辊上，且与所述卷曲辊平行设置，所述标定板用于标定所述卷曲辊的中心；
标线激光器，设置在连接支架上，所述标线激光器用于发射标定激光线于所述卷曲辊的中心上，且标定激光线垂直于所述标定板。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，所述3D相机单元包括：第一3D相机和第二3D相机；
所述第一3D相机和第二3D相机分别设置在所述连接支架的两端上，且所述第一3D相机和第二3D相机在所述连接支架上对称设置；
所述第一3D相机和第二3D相机均用于以一定的采集频率采集3D图像来测量材料的实时宽度。
7.根据权利要求6所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，
所述第一3D相机和第二3D相机均包含结构光3D相机或TOF3D相机。
8.根据权利要求1所述的一种基于3D相机的智能视觉测宽装置，其特征在于，所述智能控制单元配置有：HMI接口或无线模块，以连接外部设备和接收数据信息。
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