一种基于线激光器的截面轮廓标记装置及其检测装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种基于线激光器的截面轮廓标记装置，包括机架、标记单元、供电装置，所述标记单元设置在所述机架上，所述线激光器、激光反射单元设置在所述被测物的两侧。此外，本实用新型还提供了一种基于线激光器的截面轮廓检测装置，包括上述标记装置、成像采集装置、处理装置，所述成像采集装置设置在所述标记装置附近的所述机架上，所述成像采集装置用于获取所述被测物圆周面上的标记线信息，所述成像采集装置收到被测物的反射光线与所述被测物成锐角；所述处理装置与所述采集装置相连。该检测装置结构简单、调校方便结，且检测精度高。

主设计要求

1.一种基于线激光器的截面轮廓标记装置，其特征在于，包括：机架；标记单元，所述标记单元设置在所述机架上，所述标记单元包括线激光器、激光反射单元，所述线激光器、激光反射单元设置在被测物的两侧，所述线激光器发射出的激光束垂直于被测物的表面及所述激光反射单元的反射面；供电装置，所述供电装置设置在所述机架上。

设计方案

1.一种基于线激光器的截面轮廓标记装置，其特征在于，包括：

机架；

标记单元，所述标记单元设置在所述机架上，所述标记单元包括线激光器、激光反射单元，所述线激光器、激光反射单元设置在被测物的两侧，所述线激光器发射出的激光束垂直于被测物的表面及所述激光反射单元的反射面；

供电装置，所述供电装置设置在所述机架上。

2.根据权利要求1所述的基于线激光器的截面轮廓标记装置，其特征在于，所述激光反射单元包括第一全反射镜、第二全反射镜，所述第一全反射镜的反射面与所述第二全反射镜的反射面形成的夹角小于180°。

3.根据权利要求1所述的基于线激光器的截面轮廓标记装置，其特征在于，所述激光反射单元包括三棱镜，所述三棱镜包括透射面、第一反射面、第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面形成的夹角小于180°，所述透射面朝向所述被测物。

4.根据权利要求1至3任一所述的基于线激光器的截面轮廓标记装置，其特征在于，所述被测物为滤棒、烟支、螺纹钢、线缆、型材中的一种。

5.一种基于线激光器的截面轮廓检测装置，其特征在于，包括权利要求1至4任一所述的标记装置，还包括成像采集装置、处理装置，所述成像采集装置设置在所述标记装置附近的所述机架上，所述成像采集装置用于获取所述被测物截面轮廓上的标记线信息，所述成像采集装置收到被测物的反射光线与所述被测物成锐角；所述处理装置与所述成像采集装置相连，所述处理装置用于将所述标记线信息计算出截面轮廓信息。

6.根据权利要求5所述的基于线激光器的截面轮廓检测装置，其特征在于，所述成像采集装置包括第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机，所述第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机均匀地分布在所述被测物的周围。

7.根据权利要求5所述的基于线激光器的截面轮廓检测装置，其特征在于，所述处理装置包括信息接收单元、计算单元、信息发送单元、显示单元，所述信息接收单元用于接收所述标记线信息并将此信息发送给所述计算单元，所述计算单元将接收的标记线信息计算出截面轮廓信息通过所述信息发送单元传送给所述显示单元，所述显示单元用于显示所述截面轮廓信息。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，具体地涉及一种基于线激光器的截面轮廓标记装置及其检测装置。

背景技术

截面轮廓是许多产品的重要工艺质量指标，如烟支、螺纹钢、线缆等。其中作为卷烟产品关键工序中的滤棒圆周和烟支圆周在线控制，直接影响到成品烟支的质量，超标的圆周会造成烟支的爆口、漏气、褶皱等质量问题。随着卷烟、滤嘴等生产规模化发展以及生产速度高速化，目前滤棒圆周和烟支圆周人工抽检控制很难达到产品要求，同时在人力成本日益升高的今天，人工抽检成本也越来越高，而且人工抽检不可能做到精准检测，也不能保证检测的一致性，从而影响了卷烟产品的质量。随着自动化技术的发展，各卷烟厂对设备的技术改进也不断加大以赢得在行业内的技术领先地位；同时，对卷烟产品的质量工艺要求也更为严格，以高质量打造品牌，赢得市场，因此，迫切地需要一种检测装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种基于线激光器的截面轮廓标记装置，包括：

机架；

标记单元，所述标记单元设置在所述机架上，所述标记单元包括线激光器、激光反射单元，所述线激光器、激光反射单元设置在所述被测物的两侧，所述线激光器发射出的激光束垂直于被测物的表面及所述激光反射单元的反射面；

供电装置，所述供电装置设置在所述机架上。

进一步地，所述激光反射单元包括第一全反射镜、第二全反射镜，所述第一全反射镜的反射面与所述第二全反射镜的反射面形成的夹角小于180°。

进一步地，所述激光反射单元包括三棱镜，所述三棱镜包括透射面、第一反射面、第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面形成的夹角小于180°，所述透射面朝向所述被测物。

进一步地，所述被测物为滤棒、烟支、螺纹钢或线缆或型材中的一种。

另一方面，本实用新型还提出了一种基于线激光器的截面轮廓检测装置，包括上述任一所述的标记装置，还包括成像采集装置、处理装置，所述成像采集装置设置在所述标记装置附近的所述机架上，所述成像采集装置用于获取所述被测物截面轮廓上的标记线信息，所述成像采集装置收到被测物的反射光线与所述被测物成锐角；所述处理装置与所述成像采集装置相连，所述处理装置用于将所述标记线信息计算出截面轮廓信息。

进一步地，所述成像采集装置包括第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机，所述第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机均匀地分布在所述被测物的周围。

进一步地，所述处理装置包括信息接收单元、计算单元、信息发送单元、显示单元，所述信息接收单元用于接收所述标记线信息并将此信息发送给所述计算单元，所述计算单元将接收的标记线信息计算出截面轮廓信息通过所述信息发送单元传送给所述显示单元，所述显示单元用于显示所述截面轮廓信息。

卷烟的截面积、圆周率、卷烟纸搭口、爆口、褶皱等表面信息是卷烟外观质量的重要指标，这些信息都可以通过本实用新型所提出的检测装置进行检测，本实用新型采用一个激光器和激光反射单元的组合，可以精确地将光线投射到被测物的同一截面上，结构简单、调校方便，且检测精度高，完全可以实时非接触地检测卷烟的截面轮廓，因此，可以用于生产过程自动化控制，能较好地满足现代化工艺要求，减轻了工作人员的工作量。首先，线激光器发射出的激光束部分照射至被测物截面轮廓上，部分通过激光反射单元对激光反射，使得被测物的轮廓的同一个截面被激光清晰地显示出来作为标记线；然后，工业相机拍摄标记线信息并将标记线信息传送给处理装置；最后，处理装置就会将标记线信息计算出截面轮廓信息。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种基于线激光器的截面轮廓标记装置及其检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型提出的以烟支作为被测物的光路结构示意图；

图3是本实用新型提出的三棱镜的结构示意图；

其中，1、线激光器；201、第一全反射镜；202、第二全反射镜；301、第一工业相机；302、第二工业相机；303、第三工业相机；4、三棱镜；401、透射面；402、第一反射面；403、第二反射面；5、被测物。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。

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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。

如图1至图3所示，本实用新型提出了一种基于线激光器的截面轮廓标记装置，包括机架、标记单元、供电装置，所述标记单元设置在所述机架上，所述标记单元所在的平面与被测物5相垂直，所述标记单元包括线激光器1、激光反射单元，所述线激光器、激光反射单元设置在所述被测物的两侧，所述线激光器发射出的激光束垂直于被测物的表面及所述激光反射单元的反射面；所述供电装置设置在所述标记单元一侧的所述机架上。

在本实用新型的一个实施方式中，所述激光反射单元包括第一全反射镜201、第二全反射镜202，所述第一全反射镜的反射面与所述第二全反射镜的反射面形成一定的夹角。

具体地，所述第一全反射镜的反射面与所述第二全反射镜的反射面形成90°的直角。当然，从理论上讲，第一反射镜的反射面与所述第二反射镜的反射面之间形成的角度只要处于0-180°之间都是可以的，但较佳角度在60-120°之间。

在本实用新型的另一个实施方式中，所述激光反射单元包括三棱镜4，所述三棱镜包括透射面401、第一反射面402、第二反射面403，所述第一反射面与所述第二反射面之间形成一定的夹角，所述透射面朝向所述被测物。

具体地，所述第一反射面与所述第二反射面之间形成90°的直角。

在本实用新型的实施方式中，所述成像采集装置包括第一工业相机301、第二工业相机302、第三工业相机303，所述第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机均匀地分布在所述被测物的周围。

采集装置也可以包括四个或者四个以上的工业相机。

所述处理装置包括信息接收单元、计算单元、信息发送单元、显示单元，所述信息接收单元用于接收所述标记线信息并将此信息发送给所述计算单元，所述计算单元将接收的标记线信息计算出截面轮廓信息并通过所述信息发送单元传送给所述显示单元，所述显示单元用于显示所述标截面轮廓信息。

以被测物为烟支为例，阐述本实用新型的工作原理：

如图1所示，线激光器设置在被测物的上方，激光反射单元设置在被测物的下方，第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机均匀地分布在被测物的一侧；如图2所示，线激光器发射出的激光束有一部分直接照射至烟支的圆周面上，还有一部分通过激光反射单元的两个反射面反射至烟支的圆周面上，如此实现了将烟支同一圆周截面轮廓进行标记；然后，三个工业相机对烟支以一定的倾斜角度进行拍照获取该标记信息并传送给计算单元，计算单元就会将三个工业相机传送的信息拼接为一个完整的截面轮廓信息。根据投影原理，如果烟支截面是一个圆周，则相机拍摄出来的画面为光滑的圆周曲线，如果圆周不圆甚至有凹陷，则拍摄出来的画面可能是不规则的椭圆甚至出现折线。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

设计图

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