CN213934927U - 三相机全视角线缆线号在线识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，包括直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块、线缆固定机构、机架壳体机构和电控机构。其中，直线移动模组机构通过其内部的步进电机的转动带动同步传送带传动，带动主动轮和从动轮，从动轮驱动丝杠进行转动，从而带动丝杠上啮合的滑块进行直线的前后移动。图像采集机构安装在滑块上，从而实现了相机的径向前后移动以自动调节物距。能够实现自动化识别线缆，减小人工劳动，省时高效。

Description

三相机全视角线缆线号在线识别装置

技术领域

本实用新型涉及自动化生产技术领域，更具体的说是涉及一种三相机全视角线缆线号在线识别装置。

背景技术

线缆是光缆、电缆等物品的统称，电线电缆是一种十分重要的工业加工材料，是一种电力设备中常用的也是最广泛的物品，线缆品种规格多、生产批量大，用途广泛，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等，是日常生活中常见而不可缺少的一种东西。电气装备用电线电缆及电力电缆的型号主要由以下七部分组成：一、类别、用途代号；二、导体代号；三、绝缘层代号；四、护层代号；五、特征代号；六、铠装层代号；七、外护层代号。这些信息在制造线缆时会在线缆的表面通过线号标识体现出来，所以线缆的线号标识是区分不同线缆的唯一标准。在生产线过程中，用到的线缆种类、数量都会非常的多，所以准确区分线缆是生产过程中一个非常重要的工程。目前，市面上还没有自动线缆线号识别装置，主要识别线缆方式为人工识别，检测过程中效率低下而且准确率不高，在人工识别检测过程中不能很好的实现实时、在线、快速和非接触式检测，并且还容易产生误检和漏检。

因此，如何实现线缆线号的实时在线非接触式识别检测、提高识别效率和准确率是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，能够实现自动调整采集线缆图像，通过对图像分析获得线号信息，实现线缆的在线自动化识别，减少人工劳动，提高识别效率和准确率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，包括直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块、线缆固定机构、机架壳体机构和电控机构；所述直线移动模组机构、所述图像采集机构、光源模块和电控机构固定安装在所述机架壳体机构内部，其中，所述图像采集机构安装在所述直线移动模组机构上；所述线缆固定机构有两组，分别固定在所述机架壳体机构两侧的外壁上；线缆依次穿过一侧所述线缆固定机构、所述机架壳体机构和另一侧所述线缆固定机构，所述图像采集机构和所述光源模块布设包围穿过所述机架壳体机构内的线缆，所述图像采集机构采集线缆图像并传输至电控机构；电控机构还电连接直线移动模组机构和光源模块。

优选的，所述机架壳体机构包括外壳体、上顶板、下底板、U形板、总体支撑板和总底板；所述外壳体两端口通过角铁分别固定连接所述上顶板和所述下底板形成相对密封的圆柱筒体，一组所述线缆固定机构固定在所述上顶板外壁中心位置，另一组所述线缆固定机构固定在所述下底板外壁中心位置；所述圆柱筒体通过角铁固定放置在所述U形板中；所述U形板通过内侧角铁与所述总体支撑板固定连接，所述总体支撑板通过角铁固定在所述总底板上。

优选的，所述直线移动模组机构包括三组传动模块、滑块一、滑块二、丝杠螺母、丝杠和下滑轨；所述下滑轨通过角铁固定在机架壳体机构的下底板上；所述丝杠螺母啮合固定在所述丝杠上，所述滑块一通过六角螺栓螺母和所述丝杠螺母固定连接，所述滑块一与所述滑块二通过所述螺栓螺母固定组合，所述滑块二与所述下滑轨啮合连接，用于固定滑块位置，使其移动过程中不左右摆动；

所述传动模块包括主动轮、从动轮、同步传送带和步进电机；所述主动轮、所述从动轮和所述同步传送带安装于后箱中，所述后箱通过角铁固定安装在所述下底板上；所述丝杠末端连接从动轮，所述从动轮和所述主动轮通过所述同步传送带同步转动连接，所述主动轮与所述步进电机的输出轴连接。直线移动模组机构通过其中步进电机转动带动主动轮从而使同步传送带进行转动，以带动从动轮转动，从动轮与丝杠末端固定在一起，带动丝杠进行转动，从而使得丝杠上的丝杠螺母进行沿丝杠直线方向的前后移动，丝杠螺母与滑块一和滑块二固定在一起，所以滑块一和滑块二能够沿着丝杠方向前后移动。

优选的，所述图像采集机构包括三组CCD工业相机、相机支架一和相机支架二；所述CCD工业相机通过螺栓螺母固定安装在所述相机支架一上；所述相机支架一固定安装在所述相机支架二上，所述相机支架二固定在所述直线移动模组机构的所述滑块一上。所述图像采集机构安装在滑块一上，在所述直线移动模组机构的带动下实现径向直线移动，电控机构可以控制直线移动模组机构的步进电机工作，控制步进电机的转动可以使得CCD工业相机沿着下滑轨轨道方向进行前后移动可以实现调整相机镜头和中心线缆的距离，对于任何半径不同的线缆以达到通过调节两者物距进行精确对焦以实现最优的采集图像效果，从而可以实现自动调节物距，采集清晰的线缆图像，实现线号识别。

优选的，所述光源模块包括磨砂玻璃罩LED点阵环形光源，所述LED点阵环形光源通过角铁固定在所述机架壳体机构的所述下底板上。

优选的，电控机构包括电控盒，所述电控盒通过角铁固定安装在所述机架壳体结构的所述下底板上。

优选的，所述线缆固定机构包括滚轮、中心轴、轴承、套筒、滚轮支撑座、底座和箱体；所述滚轮、所述中心轴、所述轴承、所述套筒、所述滚轮支撑座和底座均安装于所述箱体内，所述箱体侧壁开设有中心通孔，所述箱体另一侧开口固定在所述机架壳体机构的所述下底板或所述上顶板上；所述中心轴安装于所述滚轮的中心位置，在所述中心轴中间段安装所述轴承，所述轴承两端安装两个所述套筒，所述套筒抵住所述轴承内圈；所述中心轴的两端固定安装在所述滚轮支撑座上，所述滚轮支撑座通过螺栓螺母固定在所述底座上，所述底座固定在所述箱体内侧壁上；所述滚轮凹槽对准所述中心通孔。两组线缆固定机构对称设置于机架壳体机构两侧，对所述线缆起到支撑固定的作用。

优选的，所述机架壳体机构的下底板与上顶板中心设置有通孔，三组所述直线移动模组机构环形分布在所述下底板的所述通孔四周；三组光源模块环形分布在所述下底板的所述通孔四周，且所述直线移动模组机构和所述光源模块间隔均匀分布；所述线缆固定机构的所述箱体上的中心通孔对准所述通孔；所述线缆通过所述通孔穿过所述机架壳体机构。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，是一种自动化线缆识别装置，主要包括直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块、线缆固定机构、机架壳体机构和电控机构。其中，直线移动模组机构通过其内部的步进电机的转动带动同步传送带传动，带动主动轮和从动轮，从动轮驱动丝杠进行转动，从而带动丝杠上啮合的滑块进行直线的前后移动。图像采集机构安装在滑块上，从而实现了相机的径向前后移动以自动调节物距。本实用新型的有益效果在于：实现自动化识别线缆，减小人工劳动，省时高效，可以自动控制并移动相机的位置，根据调节物距大小的变化从而找到最适合采集图像的位置，进行线缆的图像采集，优化采集到的图像质量，以达到最优的采集效果和快速的线号识别。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的装置整体结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的装置整体左视图；

图3附图为本实用新型提供的机架壳体机构内部结构示意图；

图4附图为本实用新型提供的直线移动模组机构和图像采集机构组合结构示意图；

图5附图为本实用新型提供的直线移动模组机构内部结构示意图；

图6附图为本实用新型提供的直线移动模组机构的传动模块结构示意图；

图7附图为本实用新型提供的线缆固定机构整体结构示意图；

图8附图为本实用新型提供的线缆固定机构部分结构示意图。

附图中：111-主动轮，112-从动轮，113-同步传送带，114-步进电机，115-后箱，1151-后箱板体，12-滑块一，13-滑块二，14-丝杠螺母，15-丝杠，16-下滑轨，21-CCD工业相机，22-相机支架一，23-相机支架二，3-LED点阵环形光源，41-滚轮，42-中心轴，43-轴承，44-套筒，45-滚轮支撑座，451-垫圈，452-螺栓，46-底座，47-箱体，51-外壳体，52-上顶板，53-下底板，54-U形板，55-总体支撑板，56-总底板，6-电控盒，7-角铁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，包括直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块、线缆固定机构、机架壳体机构和电控机构；直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块和电控机构固定安装在机架壳体机构内部，其中，图像采集机构安装在直线移动模组机构上；线缆固定机构有两组，分别固定在机架壳体机构两侧的外壁上；线缆依次穿过一侧线缆固定机构、机架壳体机构和另一侧线缆固定机构，图像采集机构和光源模块布设包围穿过机架壳体机构内的线缆，图像采集机构采集线缆图像并传输至电控机构；电控机构还电连接直线移动模组机构和光源模块。

为了进一步优化上述技术方案，机架壳体机构包括外壳体51、上顶板52、下底板53、U形板54、总体支撑板55和总底板56；外壳体51两端口通过角铁7分别固定连接上顶板52和下底板53形成相对密封的圆柱筒体，一组线缆固定机构固定在上顶板52外壁中心位置，另一组线缆固定机构固定在下底板53外壁中心位置；圆柱筒体通过角铁7固定放置在U形板54中；U形板54通过内侧角铁与总体支撑板55固定连接，总体支撑板55通过角铁7固定在总底板56上。

为了进一步优化上述技术方案，直线移动模组机构包括三组传动模块、滑块一12、滑块二13、丝杠螺母14、丝杠15和下滑轨16；下滑轨16通过角铁7固定在机架壳体机构的下底板53上；丝杠螺母14啮合固定在丝杠15上，滑块一12通过六角螺栓螺母和丝杠螺母14固定连接，滑块一12与滑块二13通过螺栓螺母固定组合，滑块二13与下滑轨16啮合连接用于固定滑块位置，使其移动过程中不左右摆动；传动模块包括主动轮111、从动轮112、同步传送带113和步进电机114；主动轮111、从动轮112和同步传送带113安装于后箱115中，步进电机114通过六角螺栓固定在后箱板体1151上，后箱115通过角铁7固定安装在下底板53上；丝杠15末端连接从动轮112，从动轮112和主动轮111通过同步传送带113同步转动连接，主动轮111与步进电机114的输出轴连接。

为了进一步优化上述技术方案，图像采集机构包括三组CCD工业相机21、相机支架一22和相机支架二23；CCD工业相机21通过螺栓螺母固定安装在相机支架一22上；相机支架一22固定安装在相机支架二23上，相机支架二23固定在直线移动模组机构的滑块一12上。图像采集机构在直线移动模组机构的带动下实现径向直线移动，从而可以实现自动调节物距，调整CCD工业相机聚焦，采集清晰的线缆图像，实现线号识别。

为了进一步优化上述技术方案，光源模块包括磨砂玻璃罩LED点阵环形光源3，LED点阵环形光源3通过角铁7固定在机架壳体机构的下底板53上。

为了进一步优化上述技术方案，电控机构包括电控盒6，电控盒6通过角铁7固定安装在机架壳体结构的下底板53上。

为了进一步优化上述技术方案，线缆固定机构包括滚轮41、中心轴42、轴承43、套筒44、滚轮支撑座45、底座46和箱体47；滚轮41、中心轴42、轴承43、套筒44、滚轮支撑座45和底座46均安装于箱体47内，箱体47侧壁开设有中心通孔，箱体47另一侧开口固定在机架壳体机构的下底板53或上顶板52上；中心轴42安装于滚轮41的中心位置，在中心轴42中间段安装轴承43，轴承43两端安装两个套筒44，套筒44抵住轴承43内圈；中心轴42的两端固定安装在滚轮支撑座45上，滚轮支撑座45通过垫圈451和螺栓452固定在底座46上，底座46固定在箱体47内侧壁上；滚轮41凹槽对准中心通孔。两组线缆固定机构对称设置于机架壳体机构两侧，对线缆起到支撑固定的作用

为了进一步优化上述技术方案，机架壳体机构的下底板53与上顶板52中心设置有通孔，三组直线移动模组机构环形分布在下底板53的通孔四周；三组光源模块环形分布在下底板53的通孔四周，且直线移动模组机构和光源模块间隔均匀分布；线缆固定机构的箱体上的中心通孔对准通孔；线缆通过通孔穿过机架壳体机构。

实施例

线缆通过装置中间前后两个线缆固定机构的立方腔体中心处放置在其中是两个滚轮轮槽上，装置的机架壳体机构内部三个半环形磨砂玻璃罩光源位于同一圆周且两两等间隔安装，处于同一法平面呈360度将光线均匀照射于依次穿过线缆固定机构-机架壳体机构-线缆固定机构的线缆全表面，三个图像采集机构安装与直线移动模组机构上也是位于同一圆周两两等间隔安装，处于同一法平面呈360度将线缆径向完全围绕，当线缆进入时，控制盒控制三组直线移动模组机构移动，并控制三组图像采集机构拍摄采集线缆图像，并接收线缆图像，通过图像处理技术对线缆凸显进行处理，从而识别出线缆粗细，根据线缆的粗细同步控制三个步进电机进行转动，使图像采集机构进行前后移动准确对焦，移动到最适合采集图像的位置，开始进行采集图片，随着线缆从头到尾顺着滚轮一直通过机构中心，线缆表面的全部图片都会被采集到，PC端根据采集到的线缆表面图片提取出带有线号标识的图片，从而处理识别出线缆线号，对线缆进行区分；当线缆完全通过装置之后，控制盒控制直线移动模组机构回到原点，当下一条不同规格不同粗细的线缆进入装置后，控制盒继续控制步进电机转动，使直线移动模组机构前后移动进行重新准确对焦，移动到最适合采集的位置对线缆进行图像采集，然后再对图像进行识别分析完成对整个线缆线号的识别。循环执行上述步骤，实现线缆的在线自动识别。

通过全视角装置实现自动化线缆线号识别，减少人员的劳动强度和数量，同时解决了半径相差较大的不同线缆的准确对焦问题，实现实时高效在线识别。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，包括直线移动模组机构、图像采集机构、光源模块、线缆固定机构、机架壳体机构和电控机构；

所述直线移动模组机构、所述图像采集机构、光源模块和电控机构固定安装在所述机架壳体机构内部，其中，所述图像采集机构安装在所述直线移动模组机构上；

所述线缆固定机构有两组，分别固定在所述机架壳体机构两侧的外壁上；线缆依次穿过一侧所述线缆固定机构、所述机架壳体机构和另一侧所述线缆固定机构，所述图像采集机构和所述光源模块布设包围穿过所述机架壳体机构内的线缆，所述图像采集机构采集线缆图像并传输至电控机构；电控机构还电连接直线移动模组机构和光源模块。

2.根据权利要求1所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述机架壳体机构包括外壳体、上顶板、下底板、U形板、总体支撑板和总底板；所述外壳体两端口分别固定连接所述上顶板和所述下底板形成相对密封的圆柱筒体，一组所述线缆固定机构固定在所述上顶板外壁，另一组所述线缆固定机构固定在所述下底板外壁；所述圆柱筒体固定放置在所述U形板中；所述U形板与所述总体支撑板固定连接，所述总体支撑板固定在所述总底板上。

3.根据权利要求2所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述直线移动模组机构包括三组传动模块、滑块一、滑块二、丝杠螺母、丝杠和下滑轨；所述下滑轨通过固定在所述机架壳体机构的下底板上；所述丝杠螺母啮合固定在所述丝杠上，所述滑块一和所述丝杠螺母固定连接，所述滑块一与所述滑块二固定组合，所述滑块二与所述下滑轨啮合连接；

所述传动模块包括主动轮、从动轮、同步传送带和步进电机；所述主动轮、所述从动轮和所述同步传送带安装于后箱中，所述后箱固定安装在所述下底板上；所述丝杠末端连接从动轮，所述从动轮和所述主动轮通过所述同步传送带同步转动连接，所述主动轮与所述步进电机的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述图像采集机构包括三组CCD工业相机、相机支架一和相机支架二；所述CCD工业相机固定安装在所述相机支架一上；所述相机支架一固定安装在所述相机支架二上，所述相机支架二固定在所述直线移动模组机构的所述滑块一上。

5.根据权利要求2所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述光源模块包括磨砂玻璃罩LED点阵环形光源，所述LED点阵环形光源固定在所述机架壳体机构的所述下底板上。

6.根据权利要求2所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，电控机构包括电控盒，所述电控盒固定安装在所述机架壳体机构的所述下底板上；所述电控盒内包括单片机、驱动器和编码器。

7.根据权利要求2所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述线缆固定机构包括滚轮、中心轴、轴承、套筒、滚轮支撑座、底座和箱体；

所述滚轮、所述中心轴、所述轴承、所述套筒、所述滚轮支撑座和底座均安装于所述箱体内，所述箱体侧壁开设有中心通孔，所述箱体另一侧开口固定在所述机架壳体机构的所述下底板或所述上顶板上；

所述中心轴安装于所述滚轮的中心位置，在所述中心轴中间段安装所述轴承，所述轴承两端安装两个所述套筒，所述套筒抵住所述轴承内圈；所述中心轴的两端固定安装在所述滚轮支撑座上，所述滚轮支撑座固定在所述底座上，所述底座固定在所述箱体内侧壁上；所述滚轮凹槽对准所述中心通孔。

8.根据权利要求7所述的三相机全视角线缆线号在线识别装置，其特征在于，所述机架壳体机构的下底板与上顶板中心设置有通孔，三组所述直线移动模组机构环形分布在所述下底板的所述通孔四周；三组光源模块环形分布在所述下底板的所述通孔四周，且所述直线移动模组机构和所述光源模块间隔均匀分布；所述线缆固定机构的所述箱体上的所述中心通孔对准所述通孔；所述线缆通过所述通孔穿过所述机架壳体机构。

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