CN217058864U - 基于图像处理的工具状态监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工具状态监测装置技术领域，尤其涉及一种基于图像处理的工具状态监测装置，包括装置主体和设置在装置主体背面的夹持件，所述夹持件靠近装置主体的一端设置有万向头，且万向头与装置主体之间通过连接件固定连接，所述夹持件远离万向头的一端螺纹连接有定位螺栓，方便安装拆卸，且方便根据需要调节装置的摆放角度，所述装置主体的内部设置有单片机，与单片机连接有图像采集模块、现场状态指示模块，所述单片机通过通信模块与客户端和远程状态指示模块连接，将较为成熟的图像处理技术应用于形迹管理，可以极大提高工具状态检测的效率，减轻目视管理的压力，再将检测数据传送至远端，实现远程的状态检测，提高实训室的管理效率。

Description

基于图像处理的工具状态监测装置

技术领域

本实用新型涉及工具状态监测装置技术领域，具体为基于图像处理的工具状态监测装置。

背景技术

目前5S精益管理理念在已推行到职业院校的实训教学中，但大部分高校实施5S管理的效果并不理想。虽然实训教学工具做了初步的分类管理，并且整齐摆放，但若使用者在使用完工具后没有及时放回原位或者归还时随意摆放，经过几次操作或实训以后工具又会变成混乱的状态，导致工具管理丧失了它的真正意义。

形迹管理的关键是工具每次归还时要归位，也就是要对归位(即存放)状态进行检测。由于目前企业和高校里的形迹管理还是基于管理员的目视管理，而学校的实训室管理员或代课教师很难在学生下课前对实训室工具存放状态进行全面排查，造成了监管不到位，所以迫切的需要工具存放状态的检测工具进行自动辅助检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于图像处理的工具状态监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于图像处理的工具状态监测装置，包括装置主体和设置在装置主体背面的夹持件，所述夹持件靠近装置主体的一端设置有万向头，且万向头与装置主体之间通过连接件固定连接，所述夹持件远离万向头的一端螺纹连接有定位螺栓。

优选的，所述连接件包括外壳体、弹簧、限位挡板、定位杆和安装座，所述安装座固定在装置主体的背面，所述外壳体固定在万向头的一端，所述弹簧水平设置在外壳体的内部，两个所述限位挡板对称设置在弹簧的两侧，两个所述定位杆分别设置在两个限位挡板远离弹簧的一侧，且定位杆延伸至外壳体的外侧，所述安装座两侧的侧壁上贯穿设置有与定位杆相互匹配的开口，所述限位挡板的顶端均设置有拨杆。

优选的，所述万向头包括螺纹杆、万向球、球形槽、限位槽和调节螺母，所述球形槽通过连接杆固定在夹持件的一端，所述万向球转动设置在球形槽的内部，所述螺纹杆固定在万向球上，且螺纹杆延伸至球形槽的外侧，所述限位槽活动套接在螺纹杆上，且限位槽靠近球形槽的一侧设置有半径逐渐扩大的开口，所述调节螺母上螺纹连接在螺纹杆上，且调节螺母位于限位槽远离万向球的一侧。

优选的，所述定位螺栓的一端设置有螺帽，且定位螺栓的另一端延伸至夹持件的内侧并设置有顶板，所述顶板远离定位螺栓的一侧设置有弹性防滑垫。

优选的，所述装置主体的内部设置有单片机，与单片机连接有图像采集模块、现场状态指示模块，所述单片机通过通信模块与客户端和远程状态指示模块连接。

优选的，所述现场状态指示模块包括指示灯和显示器，且指示灯和显示器均设置在装置主体的前端面上。

优选的，所述图像采集模块为摄像头，且图像采集模块设置在工具存放的现场。

优选的，所述通信模块可为WiFi模块或蓝牙模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于图像处理的工具状态监测装置

(1)通过设置图像采集模块采集工具存放位置信息，通过单片机对图像进行处理，获取工具信息，通过设置指示灯和显示器，进行工具存放状态的现场指示，通过设置通信模块，将图像发送至客户端和远程状态指示模块，可以向客户端发送报警信息，同时可远程查看工具存放状态，实现远程的状态检测，提高实训室的管理效率；

(2)通过在装置主体的背面设置万向头、夹持件和定位螺栓，方便将装置主体夹持在不同的位置，安装方便，且方便调节装置的角度，万向头与装置主体之间通过连接件活动连接，方便拆卸安装，使用方便，满足不同的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型侧视结构示意图；

图2为本实用新型连接件俯剖结构示意图；

图3为本实用新型连接件正面剖视结构示意图；

图4为本实用新型正视；

图5为本实用新型系统框图。

图中：1、装置主体；2、连接件；201、外壳体；202、弹簧；203、限位挡板；2031、拨杆；204、定位杆；205、安装座；3、万向头；301、螺纹杆；302、万向球；303、球形槽；304、限位槽；305、调节螺母；4、夹持件；5、定位螺栓；501、顶板；502、弹性防滑垫；6、单片机；7、图像采集模块；8、现场状态指示模块；801、指示灯；802、显示器；9、通信模块；10、客户端；11、远程状态指示模块。

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。

在本实用新型的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：基于图像处理的工具状态监测装置，包括装置主体1和设置在装置主体1背面的夹持件4，夹持件4靠近装置主体1的一端设置有万向头3，万向头3包括螺纹杆301、万向球302、球形槽303、限位槽304和调节螺母305，球形槽303通过连接杆固定在夹持件4的一端，万向球302转动设置在球形槽303的内部，球形槽303的一侧设置有开口，开口处的半径小于万向球302的半径，螺纹杆301固定在万向球302上，且螺纹杆301穿过开口延伸至球形槽303的外侧，限位槽304活动套接在螺纹杆301上，且限位槽304靠近球形槽303的一侧设置有半径逐渐扩大的开口，限位槽304的内侧壁抵接在球形槽303的外侧壁上，调节螺母305上螺纹连接在螺纹杆301上，且调节螺母305位于限位槽304远离万向球302的一侧，需要调节装置角度时，向靠近装置主体1的一侧旋转调节螺母305，限位槽304与球形槽303分离，即可旋转装置主体1，球形槽303在万向球302的外侧旋转，调节装置主体1的角度，便于查看信息，调节完成之后，向靠近限位槽304的一侧旋转调节螺母305，带动限位槽304向靠近球形槽303的一侧滑动，令限位槽304的内侧壁抵接在球形槽303的外侧，对球形槽303进行固定；

万向头3与装置主体1之间通过连接件2固定连接，连接件2包括外壳体201、弹簧202、限位挡板203、定位杆204和安装座205，安装座205固定在装置主体1的背面，外壳体201固定在万向头3的一端，弹簧202水平设置在外壳体201的内部，两个限位挡板203对称设置在弹簧202的两侧，两个定位杆204分别设置在两个限位挡板203远离弹簧202的一侧，且定位杆204延伸至外壳体201的外侧，安装座205两侧的侧壁上贯穿设置有与定位杆204相互匹配的开口，限位挡板203的顶端均设置有拨杆2031，外壳体201的顶端沿其长度方向贯穿设置有条形开口，拨杆2031穿过条形开口延伸至外壳体201的外部，且拨杆2031可沿着条形开口滑动，安装时，向中间捏住拨杆2031，令限位挡板203向中间压缩弹簧202，将定位杆204收进外壳体201的内部，然后将外壳体201插入安装座205的内部，放开拨杆2031,两个定位杆204在弹簧202的弹性作用下复位，令定位杆204插入安装座205侧壁上的通孔内部，需要拆卸时，向中间捏住拨杆2031，令定位杆204收入外壳体201的内部即可，安装拆卸方便，可以将装置主体1拆卸，装置主体1的内部设置有蓄电池，方便将装置主体1拆下进行充电，安装地点不固定，适用性强；

同时可在安装座205靠近装置主体1的一侧设置有T型滑槽，外壳体201靠近T型滑槽的一侧设置有与其相互匹配的T型滑轨，将外壳体201从上至下插入安装座205的内部时，可以起到限位的作用，避免安装座205绕着定位杆204转动，或者将定位杆204设置为棱柱结构；

夹持件4远离万向头3的一端螺纹连接有定位螺栓5，定位螺栓5的一端设置有螺帽，且定位螺栓5的另一端延伸至夹持件4的内侧并设置有顶板501，顶板501远离定位螺栓5的一侧设置有弹性防滑垫502，夹持件4为U型结构，方便将其插接在任意的板状结构的物件上，旋转定位螺栓5，带动顶板501向靠近板状物件的一侧移动，进行固定，弹性防滑垫502可为橡胶材质，表面设置有花纹，提高夹持夹持力，不易滑动脱落；

装置主体1的内部设置有单片机6，单片机6的型号可为OpenMV或勘智K210，与单片机6连接有图像采集模块7、现场状态指示模块8，图像采集模块7为摄像头，型号可为OV7725或OV2640，图像采集模块7设置在工具存放的现场，采集工具存放的图像信息，采集完成之后，利用单片机6进行边缘端的图像处理，现场状态指示模块8包括指示灯801和显示器802，指示灯801可为LED灯，显示器802为OLED液晶屏，且指示灯801和显示器802均设置在装置主体1的前端面上，通过指示灯801在现场指示工具存放的整体状态，用显示器802在现场显示工具存放的具体信息，单片机6通过通信模块9与客户端10和远程状态指示模块11连接，远程状态指示模块11可为在树莓派或PC上基于HomeAssistant平台搭建工具存放状态的图形化指示看板，能够用看板的形式在远程展示工具存放的状态，通信模块9可为WiFi模块或蓝牙模块，型号可为Esp8266或者Esp32，基于NodeRed可视化编程工具，搭建报警信息向客户端10推送。

工作原理：安装时，向中间捏住拨杆2031，令限位挡板203向中间压缩弹簧202，将定位杆204收进外壳体201的内部，然后将外壳体201插入安装座205的内部，放开拨杆2031,两个定位杆204在弹簧202的弹性作用下复位，令定位杆204插入安装座205侧壁上的通孔内部，从而将万向头3和夹持件4安装在装置主体1的背面，接着将夹持件4卡接在实训室内任意工作地点的板状物品上，然后旋转定位螺栓5，令定位螺栓5一端的顶板501和弹性防滑垫502抵接在插接板上，进行固定，需要调节装置角度时，向靠近连接件2的一侧旋转调节螺母305，限位槽304与球形槽303分离，即可旋转装置主体1，球形槽303在万向球302的外侧旋转，调节装置主体1的角度，便于查看信息，调节完成之后，向靠近限位槽304的一侧旋转调节螺母305，带动限位槽304向靠近球形槽303的一侧滑动，令限位槽304的内侧壁抵接在球形槽303的外侧，对球形槽303进行固定，牢固可靠，满足不用的使用需求；

使用时，通过图像采集模块7对工具进行图像采集，再通过单片机6对图像进行处理，获取工具存放的基本信息，通过指示灯801在现场指示工具存放的整体状态，用显示器802在现场显示工具存放的具体信息，单片机6通过通信模块9与客户端10和远程状态指示模块11连接，可以向客户端10发送报警信息，同时可远程查看工具存放状态，可以实现远程的状态检测，提高实训室的管理效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：包括装置主体(1)和设置在装置主体(1)背面的夹持件(4)，所述夹持件(4)靠近装置主体(1)的一端设置有万向头(3)，且万向头(3)与装置主体(1)之间通过连接件(2)固定连接，所述夹持件(4)远离万向头(3)的一端螺纹连接有定位螺栓(5)。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述连接件(2)包括外壳体(201)、弹簧(202)、限位挡板(203)、定位杆(204)和安装座(205)，所述安装座(205)固定在装置主体(1)的背面，所述外壳体(201)固定在万向头(3)的一端，所述弹簧(202)水平设置在外壳体(201)的内部，两个所述限位挡板(203)对称设置在弹簧(202)的两侧，两个所述定位杆(204)分别设置在两个限位挡板(203)远离弹簧(202)的一侧，且定位杆(204)延伸至外壳体(201)的外侧，所述安装座(205)两侧的侧壁上贯穿设置有与定位杆(204)相互匹配的开口，所述限位挡板(203)的顶端均设置有拨杆(2031)。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述万向头(3)包括螺纹杆(301)、万向球(302)、球形槽(303)、限位槽(304)和调节螺母(305)，所述球形槽(303)通过连接杆固定在夹持件(4)的一端，所述万向球(302)转动设置在球形槽(303)的内部，所述螺纹杆(301)固定在万向球(302)上，且螺纹杆(301)延伸至球形槽(303)的外侧，所述限位槽(304)活动套接在螺纹杆(301)上，且限位槽(304)靠近球形槽(303)的一侧设置有半径逐渐扩大的开口，所述调节螺母(305)上螺纹连接在螺纹杆(301)上，且调节螺母(305)位于限位槽(304)远离万向球(302)的一侧。

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述定位螺栓(5)的一端设置有螺帽，且定位螺栓(5)的另一端延伸至夹持件(4)的内侧并设置有顶板(501)，所述顶板(501)远离定位螺栓(5)的一侧设置有弹性防滑垫(502)。

5.根据权利要求1所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述装置主体(1)的内部设置有单片机(6)，与单片机(6)连接有图像采集模块(7)、现场状态指示模块(8)，所述单片机(6)通过通信模块(9)与客户端(10)和远程状态指示模块(11)连接。

6.根据权利要求5所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述现场状态指示模块(8)包括指示灯(801)和显示器(802)，且指示灯(801)和显示器(802)均设置在装置主体(1)的前端面上。

7.根据权利要求5所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述图像采集模块(7)为摄像头，且图像采集模块(7)设置在工具存放的现场。

8.根据权利要求5所述的基于图像处理的工具状态监测装置，其特征在于：所述通信模块(9)可为WiFi模块或蓝牙模块。

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