全文摘要
本专利提供一种笔芯检测装置，包括笔芯传送系统、笔芯填充物检测系统、笔芯筛选系统和控制系统，其中，所述控制系统控制所述笔芯传送系统以自动传送笔芯并使笔芯经过所述笔芯填充物检测系统，所述控制系统控制所述笔芯填充物检测系统以采集笔芯填充物信息，所述控制系统控制处理所述笔芯填充物信息以获取包括笔芯填充物注入量是否达标和笔芯位置的信息处理结果，所述控制系统根据所述信息处理结果以控制所述笔芯筛选系统用于自动筛选笔芯。
主设计要求
1.一种笔芯检测装置，包括：笔芯传送系统、笔芯填充物检测系统、笔芯筛选系统和控制系统，其中，所述控制系统控制所述笔芯传送系统以自动传送笔芯并使笔芯经过所述笔芯填充物检测系统，所述控制系统控制所述笔芯填充物检测系统以采集笔芯填充物信息，所述控制系统控制处理所述笔芯填充物信息以获取包括笔芯填充物注入量是否达标和笔芯位置的信息处理结果，所述控制系统根据所述信息处理结果控制所述笔芯筛选系统以自动筛选笔芯。
设计方案
1.一种笔芯检测装置，包括：笔芯传送系统、笔芯填充物检测系统、笔芯筛选系统和控制系统，其中，
所述控制系统控制所述笔芯传送系统以自动传送笔芯并使笔芯经过所述笔芯填充物检测系统，
所述控制系统控制所述笔芯填充物检测系统以采集笔芯填充物信息，
所述控制系统控制处理所述笔芯填充物信息以获取包括笔芯填充物注入量是否达标和笔芯位置的信息处理结果，
所述控制系统根据所述信息处理结果控制所述笔芯筛选系统以自动筛选笔芯。
2.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，所述笔芯传送系统包括：
传动链条机构(2)，用于承载并传输笔芯；
定位机构，用于控制经过所述笔芯填充物检测系统的笔芯在传动链条机构(2)上的位置。
3.根据权利要求2所述笔芯检测装置，其特征在于，
所述传动链条机构(2)包括用于承载笔芯的链牙(3)；
所述定位机构为限位块(4)。
4.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，所述笔芯填充物检测系统利用选自光学成像、光电效应、激光测距、雷达测距和红外测距中的一种或多种原理采集所述笔芯填充物注入量。
5.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，
所述笔芯填充物检测系统包括第一成像结构(6)，所述第一成像结构(6)沿水平方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，所述第一成像结构(6)包括：
第一工业相机(61)，用于采集笔芯尾部端面图像，
第一镜头(62)，设置于所述第一工业相机(61)与所述笔芯传送系统之间，
第一光源(63)，用于照射笔芯尾部端面，
第一支架(64)，用于使所述第一工业相机(61)、第一镜头(62)和第一光源(63)同轴设定。
6.根据权利要求5所述笔芯检测装置，其特征在于，
所述第一支架(64)包括第一调节螺栓(65)和第二调节螺栓(66)，用于调整所述第一支架(64)水平位置。
7.根据权利要求1、5或6所述笔芯检测装置，其特征在于，
所述笔芯填充物检测系统包括第二成像结构(7)，所述第二成像结构(7)沿竖直方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，所述第二成像结构(7)包括：
第二工业相机(71)，用于采集笔芯尾部末端图像，
第二镜头(72)，设置于所述第二工业相机(71)与所述笔芯传送系统之间，
第二光源(73)，用于照射笔芯尾部末端，
第二支架(74)，用于使所述第二工业相机(71)、第二镜头(72)和第二光源(73)同轴设定。
8.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，
所述笔芯筛选系统包括剔除机构(8)，所述剔除机构(8)包括第一气缸(81)与第二气缸(82)，所述控制系统根据所述信息处理结果控制所述第二气缸(82)以调整所述第一气缸(81)的位置，并利用所述第一气缸(81)剔除未达标笔芯。
9.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，所述控制系统包括：
传感器(5)，用于检测所述笔芯传送系统上是否有笔芯，并触发所述笔芯填充物检测系统以采集所述笔芯填充物信息。
10.根据权利要求1所述笔芯检测装置，其特征在于，所述控制系统包括：
检测模式切换装置，用于选择处理所述笔芯填充物信息的处理模式；
显示装置(10)，用于呈现所述笔芯填充物信息以及所述信息处理结果。
设计说明书
技术领域
本专利涉及笔芯检测领域，特别涉及一种笔芯检测装置。
背景技术
国内主流的制笔厂，年产笔芯在10亿支以上，尽管笔芯内灌注油墨和尾油的工艺已经十分发达，但是总有2％左右的笔芯油墨和尾油灌注量未达要求。对于芯管材质透明、半透明的笔芯，可采用笔芯侧面透光由人工检测油墨和尾油高度，但人工成本较大。
此外还存在一个现实问题，市场上每年对芯管材质完全不透明的笔芯需求大约有近5亿支。如何将不合格的非透明笔芯剔除，目前采用的方法主要是依靠熟练的技术工人，在强光照射下，采用目测的方式，从笔芯尾部观察油墨和尾油高度，将不合格笔芯挑选出来。这一人工目测的方式无疑非常困难，极易引起视觉疲劳，导致判断不准确。据测算，人工目测的差错率在15％左右。因此，有必要提出一种可以自动检测笔芯油墨和尾油高度的装置。
实用新型内容
本实用新型目的是为了提供一种可以自动检测笔芯油墨和尾油高度的装置，使得笔芯都能够通过一台设备自动完成检测工作，且可以适用于透明、半透明以及不透明笔芯。
为解决上述技术问题，本专利采用下述技术方案：
一种笔芯检测装置，包括：笔芯传送系统、笔芯填充物检测系统、笔芯筛选系统和控制系统，其中，所述控制系统控制所述笔芯传送系统以自动传送笔芯并使笔芯经过所述笔芯填充物检测系统，所述控制系统控制所述笔芯填充物检测系统以采集笔芯填充物信息，所述控制系统控制处理所述笔芯填充物信息以获取包括笔芯填充物注入量是否达标和笔芯位置的信息处理结果，所述控制系统根据所述信息处理结果控制所述笔芯筛选系统以自动筛选笔芯。
进一步地，所述笔芯传送系统包括传动链条机构，用于承载并传输笔芯；
进一步地，所述笔芯传送系统包括定位机构，用于控制经过所述笔芯填充物检测系统的笔芯在传动链条机构上的位置。
进一步地，所述传动链条机构包括用于承载笔芯的链牙；
进一步地，所述定位机构为限位块。
进一步地，所述笔芯填充物检测系统利用选自光学成像、光电效应、激光测距、雷达测距和红外测距中的一种或多种原理采集所述笔芯填充物注入量。
进一步地，所述笔芯填充物检测系统包括第一成像结构，所述第一成像结构沿水平方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，所述第一成像结构包括：第一工业相机，用于采集笔芯尾部端面图像，第一镜头，设置于所述第一工业相机与所述笔芯传送系统之间，第一光源，用于照射笔芯尾部端面，第一支架，用于使所述第一工业相机、第一镜头和第一光源同轴设定；
进一步地，所述第一支架包括：第一调节螺栓和第二调节螺栓，用于调整所述第一支架水平位置。
进一步地，所述笔芯填充物检测系统包括第二成像结构，所述第二成像结构沿竖直方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，所述第二成像结构包括：第二工业相机，用于采集笔芯尾部末端图像，第二镜头，设置于所述第二工业相机与所述笔芯传送系统之间，第二光源，用于照射笔芯尾部末端，第二支架，用于使所述第二工业相机、第二镜头和第二光源同轴设定。
进一步地，所述笔芯筛选系统包括剔除机构，所述剔除机构包括第一气缸与第二气缸，所述控制系统根据所述信息处理结果控制所述第二气缸以调整所述第一气缸的位置，并利用所述第一气缸剔除未达标笔芯。
进一步地，所述控制系统包括：传感器，用于检测所述笔芯传送系统上是否有笔芯，并触发所述笔芯填充物检测系统以采集所述笔芯填充物信息；
进一步地，所述控制系统包括：检测模式切换装置，用于选择处理所述笔芯填充物信息的处理模式；
进一步地，所述控制系统包括：显示装置，用于呈现所述笔芯填充物信息以及所述信息处理结果。
本专利笔芯检测装置与现有技术相比，不需要人为的分析处理图像，节约了人力成本，提升了检测效率；检测结果受人为不可控因素较小，提升了检测精度；多维度笔芯填充物检测系统可同时适用于透明、半透明以及不透明笔芯。
附图说明
本专利的以上实用新型内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1是本专利一实施方式的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1.机台
2.传动链机构
3.链牙
4.限位块
5.传感器
6.第一成像结构
61.第一工业相机
62.第一镜头
63.第一光源
64.第一支架
65.第一调节螺栓
66.第二调节螺栓
7.第二成像结构
71.第二工业相机
72.第二镜头
73.第二光源
74.第二支架
8.剔除机构
81.第一气缸
82.第二气缸
9.回收盒
10.显示装置
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本专利的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本专利相关的目的及优点。
如图1所示的笔芯检测装置位于机台1上，包括：笔芯传送系统、笔芯填充物检测系统、笔芯筛选系统和控制系统。
所述笔芯传送系统包括传动链条机构2和定位机构，所述传动链条机构2包括用于承载笔芯的链牙3，用于承载并传输笔芯，所述定位机构用于控制经过所述笔芯填充物检测系统的笔芯在传动链条机构2上的位置，具体为限位块4。所述控制系统控制所述笔芯传送系统以自动传送笔芯并使笔芯经过所述笔芯填充物检测系统。
所述笔芯填充物检测系统利用选自光学成像、光电效应、激光测距、雷达测距和红外测距中的一种或多种原理采集所述笔芯填充物注入量。以利用光学成像为例，所述笔芯填充物检测系统包括第一成像结构6和第二成像结构7，可实现多维度笔芯填充物检测。所述第一成像结构6沿水平方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，包括：用于采集笔芯尾部端面图像的第一工业相机61，设置于所述第一工业相机61与所述笔芯传送系统之间的第一镜头62，用于照射笔芯尾部端面的第一光源63，用于使所述第一工业相机61、第一镜头62和第一光源63同轴设定的第一支架64，可实现微距显微拍摄；第一支架64包括第一调节螺栓65和第二调节螺栓66，用于调整所述第一支架64水平位置。所述第二成像结构7沿竖直方向且垂直于所述笔芯传送系统的传送方向，包括：用于采集笔芯尾部末端图像的第二工业相机71，设置于所述第二工业相机71与所述笔芯传送系统之间的第二镜头72，用于照射笔芯尾部末端的第二光源73，用于使所述第二工业相机71、第二镜头72和第二光源73同轴设定第二支架74，可实现微距显微拍摄。所述控制系统控制所述笔芯填充物检测系统以采集笔芯填充物信息，处理所述笔芯填充物信息以获取包括笔芯填充物注入量是否达标和笔芯位置的信息处理结果。
所述笔芯筛选系统包括剔除机构8，包括第一气缸81与第二气缸82。所述控制系统根据所述信息处理结果以控制所述笔芯筛选系统用于自动筛选笔芯，即控制所述第二气缸82以调整所述第一气缸81的位置，并利用所述第一气缸81剔除未达标笔芯。
控制系统包括：传感器5，用于检测所述笔芯传送系统上是否有笔芯，并触发所述笔芯填充物检测系统以采集所述笔芯填充物信息；检测模式切换装置，用于选择处理所述笔芯填充物信息的处理模式；显示装置10，用于呈现所述笔芯填充物信息以及所述信息处理结果。
笔芯检测装置在运行前，可以通过第一调节螺栓65和第二调节螺栓66分别调节成像结构左右前后位置，便于调节需检测笔芯位于镜头中心位置，使得第一成像结构的第一镜头对准传动链链牙中间，从而能够采集到链牙间装夹笔芯油管尾部端面的图像。第二成像结构可与第一成像结构配合，同时采集同一支笔芯油管尾部末端图像，并能通过第一调节螺栓65和第二调节螺栓66实现同步调节。
笔芯检测装置在运行时，笔芯经过下料装置送上传动链机构2的链牙3V型口间，在传动链机构2输送笔芯过程中，笔芯末端与设于传动链机构侧方的限位块4接触，通过后可以控制笔芯末端位于相同的位置上，减小定位误差。当笔芯经过传感器5时，触发图像采集信号，并传递给第一成像结构6和第二成像结构7，分别采集笔芯尾部端面图像和尾部末端图像。然后将采集到的图像传递给控制系统的工控机中进行图像处理、分析和识别，判定笔芯内部是否有填充物，填充物的高度范围是否在标准范围之内，传动链机构能够相对平稳的间歇性传动，在停止的时间内工控机进行图像处理；如果不符合生产标准，就发送控制信号到控制系统的控制柜中，经可编程控制器控制第一气缸81与第二气缸82配合，将相应位置上判定为不合格的笔芯剔除。本发明所提供的笔芯检测装置在2秒内可同时处理20支笔芯图像，并可同时剔除20支不合格笔芯。剔除的笔芯落入回收盒9中，盒壁装有弹性垫子，防止笔头碰伤中。此外，工控机还可将第一成像结构6与第二成像结构7采集到的图像以及检测结果呈现在显示装置10的界面上。
笔芯检测装置可以具有两种或以上处理模式，通过检测模式切换装置实现模式选择。针对于透明笔芯的处理模式，可将第二成像结构采集到的图像作为主要检测判断依据；而对于非透明笔芯的处理模式，可将第一成像结构采集到的图像作为主要检测判断依据，而第二成像结构采集到的图像不做处理。
笔芯检测装置可嵌入到生产线上，单支笔芯检测时间小于0.1秒，相比于人工检测，尤其是非透明笔芯填充物检测，准确率和效率大大提高。
这里基于的术语和表述方式只是用于描述，本专利并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样，需要指出的是，虽然本专利已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本专利，在没有脱离本专利精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本专利的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本专利的权利要求书的范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920046716.3
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209349092U
授权时间:20190906
主分类号:B07C 5/34
专利分类号:B07C5/34
范畴分类:26A;
申请人:上海晨光文具股份有限公司
第一申请人:上海晨光文具股份有限公司
申请人地址:201406 上海市奉贤区金钱公路3469号3号楼
发明人:郭亨长;陈志彪;姚鸿俊
第一发明人:郭亨长
当前权利人:上海晨光文具股份有限公司
代理人:叶诚
代理机构:31100
代理机构编号:上海专利商标事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：自动化控制论文;