專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測(cè)儀器領(lǐng)域，特別是涉及一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢
測(cè)的儀器。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)對(duì)非織造熔紡噴絲板的檢測(cè)，主要是非自動(dòng)檢測(cè)。 非自動(dòng)檢測(cè)一種是通過(guò)光學(xué)手段來(lái)檢測(cè)，一種是依靠熟練的檢測(cè)工人用顯微鏡對(duì) 噴絲板的各個(gè)微孔進(jìn)行目測(cè)，熟練工人只能大致地目測(cè)出圓形微孔是否堵塞、圓形微孔的 圓形度是否偏差很大，無(wú)法對(duì)各圓形微孔的參數(shù)(如微孔的直徑)進(jìn)行定量測(cè)量與定量分 析。同時(shí)檢測(cè)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)誤檢現(xiàn)象，檢測(cè)效率很低。另一種是采用投影儀對(duì)噴絲板進(jìn)行檢 測(cè)，該方法可以測(cè)出微孔的尺寸參數(shù)，但一塊噴絲板微孔的數(shù)量少則幾百，多則上千，若要 檢測(cè)每個(gè)微孔的尺寸參數(shù)，對(duì)熟練的工人來(lái)講，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度高、檢測(cè)效率低，而且也容易 出現(xiàn)誤檢、漏檢現(xiàn)象。 國(guó)外的某些公司，如美國(guó)ASPEX公司生產(chǎn)出的基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備， 有效地提高了檢測(cè)效率與精度。國(guó)外的自動(dòng)化設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，難以普及，無(wú)法對(duì)國(guó)內(nèi)噴 絲板廠(chǎng)商生產(chǎn)的非織造噴絲板進(jìn)行高效檢測(cè)，而且某些功能仍不完善。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè) 的儀器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)非自動(dòng)、效率低的問(wèn)題。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于非織造熔紡噴絲 板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其結(jié)構(gòu)為Y軸電機(jī)、Y軸絲杠、Z軸電機(jī)、Z軸絲杠、Y軸限位開(kāi)關(guān)、Z 軸限位開(kāi)關(guān)、X軸限位開(kāi)關(guān)、X軸電機(jī)、X軸絲杠、運(yùn)動(dòng)控制卡以及驅(qū)動(dòng)器組成的運(yùn)動(dòng)控制系 統(tǒng)；LED光源、工業(yè)鏡頭、CCD以及圖像采集卡組成的圖像采集與處理系統(tǒng)；直線(xiàn)軸承、夾具、 平行光軸、支架、基座及固定凹槽。Y軸電機(jī)與Y軸絲杠相連組成Y軸結(jié)構(gòu)，位于儀器上部， 由支架固定，Y軸結(jié)構(gòu)上有Y軸限位開(kāi)關(guān)；Z軸電機(jī)與Z軸絲杠相連組成Z軸結(jié)構(gòu)，與Y軸結(jié) 構(gòu)固定并與之垂直，Z軸結(jié)構(gòu)上有Z軸限位開(kāi)關(guān)；X軸電機(jī)與X軸絲杠相連組成X軸結(jié)構(gòu)，位 于儀器下部，固定在基座上，X軸結(jié)構(gòu)上有X軸限位開(kāi)關(guān)；三者組成XYZ三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工業(yè) 鏡頭和CCD位于在Z軸上，并且CCD在工業(yè)鏡頭之上，LED光源為背向放置的光源。 支架裝在平行光軸和直線(xiàn)軸承組成的滑塊副上。 基座上有深為20mm的孔，孔內(nèi)裝有螺母，基座材質(zhì)是大理石。 夾具形狀為幾字形，其上部有凹槽。 Y軸電機(jī)、X軸電機(jī)和Z軸電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，額定功率為7.2W，步距角為1.8° ，細(xì) 分?jǐn)?shù)為64。 工業(yè)鏡頭焦距為50mm，變形率為0 1.0%。CCD有效像素為768X494，耙面尺寸為6. 5mmX4. 85mm。[0013] 該檢測(cè)儀的檢測(cè)精度為0 1 ii m，檢測(cè)速率為0 2秒/孔，X軸的走位精度達(dá)到 5 ii m/1000mm。 在檢測(cè)過(guò)程中，工業(yè)鏡頭在XYZ三軸的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，先運(yùn)動(dòng)到各軸限位開(kāi)關(guān)位 置處，接著系統(tǒng)通過(guò)其算法將工業(yè)鏡頭移動(dòng)到微孔的正上方，完成自動(dòng)對(duì)焦，然后按照先X 軸方向，后Y軸方向進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中完成自動(dòng)尋孔和孔的自動(dòng)糾偏功能。 有益效果 1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，用大理石作基座，臺(tái)面光整，能最大限度減少 環(huán)境因素影響，保證工作臺(tái)的精度。 2、采用兩平行光軸作支架，通過(guò)直線(xiàn)軸承承擔(dān)負(fù)載，減輕了 X軸滾珠絲杠承受的 徑向負(fù)載，使得滾珠絲杠的走位精度達(dá)到5 ii m/1000mm。 3、自動(dòng)化程度高，檢測(cè)儀充分利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，使得對(duì)孔的檢測(cè)精度達(dá)到微米 級(jí)，大大降低了檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和漏檢、誤檢率。

圖1是本實(shí)用新型主視圖。 圖2是本實(shí)用新型側(cè)視圖。 圖3是本實(shí)用新型的夾具。 其中l(wèi)-Y軸電機(jī)、2-Y軸絲杠、3-Z軸電機(jī)、4_Z軸絲杠、5_支架、6_基座、7_X軸限 位開(kāi)關(guān)、8-直線(xiàn)軸承、9-夾具、10-X軸電機(jī)、ll-X軸絲杠、12-平行光軸、13-LED光源、14-工 業(yè)鏡頭、15-CCD、 16-Y軸限位開(kāi)關(guān)、17-Z軸限位開(kāi)關(guān)、18-非織造熔紡噴絲板、19-固定凹槽。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。 實(shí)施例1 參照?qǐng)D1、圖2、圖3，一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其結(jié)構(gòu)為Y 軸電機(jī)1、 Y軸絲杠2、 Z軸電機(jī)3、 Z軸絲杠4、 Y軸限位開(kāi)關(guān)16、 Z軸限位開(kāi)關(guān)17、 X軸限位 開(kāi)關(guān)7、X軸電機(jī)10、X軸絲杠11 、運(yùn)動(dòng)控制卡以及驅(qū)動(dòng)器組成的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；LED光源13、 工業(yè)鏡頭14、CCD 15以及圖像采集卡組成的圖像采集與處理系統(tǒng)；直線(xiàn)軸承8、夾具9、平行 光軸12、支架5、基座6及固定凹槽19。 Y軸電機(jī)1與Y軸絲杠2相連組成Y軸結(jié)構(gòu)，位于 儀器上部，由支架5固定，Y軸結(jié)構(gòu)上有Y軸限位開(kāi)關(guān)16 ;Z軸電機(jī)3與Z軸絲杠4相連組 成Z軸結(jié)構(gòu)，與Y軸結(jié)構(gòu)固定并與之垂直，Z軸結(jié)構(gòu)上有Z軸限位開(kāi)關(guān)17 ;X軸電機(jī)10與X 軸絲杠11相連組成X軸結(jié)構(gòu)，位于儀器下部，固定在基座6上，X軸結(jié)構(gòu)上有X軸限位開(kāi)關(guān) 7 ;三者組成XYZ三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工業(yè)鏡頭14和CCD 15位于在Z軸上，并且CCD 15在工業(yè) 鏡頭14之上，所述的LED光源13為背向放置的光源。 檢測(cè)時(shí)，XYZ三軸的步進(jìn)電機(jī)首先運(yùn)動(dòng)各自的限位開(kāi)關(guān)處，并把這個(gè)位置記錄 為原點(diǎn)，然后在XYZ三軸步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，工業(yè)鏡頭走位到設(shè)定的第一個(gè)孔的正上方，在-lmm +lmm位置范圍內(nèi)，CCD 15按照其算法連續(xù)采集圖像，并將采集圖像的鏡頭位置 進(jìn)行分類(lèi)排序，再由對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)其處理與判斷，找出其中最清晰的圖像及其相應(yīng)鏡頭 位置，完成自動(dòng)對(duì)焦。 按減少檢測(cè)過(guò)程中自動(dòng)對(duì)焦的次數(shù)，以提高檢測(cè)的效率的原則，工業(yè)鏡頭按照先Y 軸方向，再X軸方向的次序進(jìn)行走位，再根據(jù)微孔排列規(guī)律，計(jì)算出每個(gè)微孔的理論位置， 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將工業(yè)鏡頭移動(dòng)到該位置，并在局部范圍內(nèi)逐步自動(dòng)搜索，采集、分析 并處理圖像，直到有微孔圖像出現(xiàn)為止，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋孔。檢測(cè)過(guò)程中，出現(xiàn)微孔的圖像在 工業(yè)鏡頭的視場(chǎng)內(nèi)，但孔的圓心未與工業(yè)鏡頭的光心重合時(shí)，圖像處理系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)微孔 的圖紙位置，采集其圖像并處理，計(jì)算出微孔的圓心坐標(biāo)、偏心距P等，再將偏心距P轉(zhuǎn)換 成自動(dòng)走位系統(tǒng)的位移量，驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整工業(yè)鏡頭位置，使其光心與微孔圓心重合，實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)糾偏。 待所有的孔都檢測(cè)完畢后，工業(yè)鏡頭再次回到原點(diǎn)位置，將孔的檢測(cè)信息輸出。
權(quán)利要求一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，包括由Y軸電機(jī)(1)、Y軸絲杠(2)、Z軸電機(jī)(3)、Z軸絲杠(4)、Y軸限位開(kāi)關(guān)(16)、Z軸限位開(kāi)關(guān)(17)、X軸限位開(kāi)關(guān)(7)、X軸電機(jī)(10)、X軸絲杠(11)、運(yùn)動(dòng)控制卡以及驅(qū)動(dòng)器組成的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；由LED光源(13)、工業(yè)鏡頭(14)、CCD(15)以及圖像采集卡組成的圖像采集與處理系統(tǒng)；直線(xiàn)軸承(8)、夾具(9)、平行光軸(12)、支架(5)、基座(6)及固定凹槽(19)，其特性在于所述的Y軸電機(jī)(1)與Y軸絲杠(2)相連組成Y軸結(jié)構(gòu)，位于儀器上部，由支架(5)固定，Y軸結(jié)構(gòu)上有Y軸限位開(kāi)關(guān)(16)；所述的Z軸電機(jī)(3)與Z軸絲杠(4)相連組成Z軸結(jié)構(gòu)，與Y軸結(jié)構(gòu)固定并與之垂直，Z軸結(jié)構(gòu)上有Z軸限位開(kāi)關(guān)(17)；所述的X軸電機(jī)(10)與X軸絲杠(11)相連組成X軸結(jié)構(gòu)，位于儀器下部，固定在基座(6)上，X軸結(jié)構(gòu)上有X軸限位開(kāi)關(guān)(7)；三者組成XYZ三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的工業(yè)鏡頭(14)和CCD(15)位于在Z軸上，并且CCD(15)在工業(yè)鏡頭(14)之上，所述的LED光源(13)為背向放置的光源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的支架(5)裝在平行光軸(12)和直線(xiàn)軸承(8)組成的滑塊副上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的基座(6)上有深為20mm的孔，孔內(nèi)裝有螺母，基座材質(zhì)是大理石。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的夾具(9)形狀為幾字形，其上部有凹槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的Y軸電機(jī)(1)、X軸電機(jī)(10)和Z軸電機(jī)(3)為步進(jìn)電機(jī)，額定功率為7. 2W，步 距角為1.8° ，細(xì)分?jǐn)?shù)為64。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的工業(yè)鏡頭(14)焦距為50mm，變形率為0 1. 0%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征在 于所述的CCD (15)有效像素為768X494，靶面尺寸為6. 5mmX4. 85mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，其特征 在于該檢測(cè)儀的檢測(cè)精度為0 1 ii m，檢測(cè)速率為0 2秒/孔，X軸的走位精度達(dá)到 5 ii m/1000mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于非織造熔紡噴絲板自動(dòng)化檢測(cè)的儀器，Y軸電機(jī)與Y軸絲杠相連組成Y軸結(jié)構(gòu)，位于儀器上部，由支架固定，Y軸結(jié)構(gòu)上有Y軸限位開(kāi)關(guān)；Z軸電機(jī)與Z軸絲杠相連組成Z軸結(jié)構(gòu)，與Y軸結(jié)構(gòu)固定并與之垂直，Z軸結(jié)構(gòu)上有Z軸限位開(kāi)關(guān)；X軸電機(jī)與X軸絲杠相連組成X軸結(jié)構(gòu)，位于儀器下部，固定在基座上，X軸結(jié)構(gòu)上有X軸限位開(kāi)關(guān)；三者組成XYZ三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工業(yè)鏡頭和CCD位于在Z軸上，并且CCD在工業(yè)鏡頭之上，LED光源為背向放置的光源。本實(shí)用新型自動(dòng)化程度高，檢測(cè)精度高，檢測(cè)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易和開(kāi)發(fā)成本低。
文檔編號(hào)G01B11/00GK201488955SQ20092020818
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者吳興寬, 崔斌, 李春雷, 楊崇倡, 石碩, 馬世龍, 高孟茹 申請(qǐng)人:東華大學(xué)