专利名称：物品表面缺陷检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于物品检测表面平滑度缺陷的检测仪，特别是对应用在激光打印 机碳粉盒中的废粉刮片、出粉刀或者其它需要保持高度表面平滑度的物品进行表面品质检 测的检测仪，其所涉碳粉盒的主要构成部件包括感光鼓、充电辊、显影辊、出粉刀、转印辊和 废粉刮片。
背景技术：
参见图1，示出了激光打印机碳粉盒的基本成像过程。感光鼓101表面由充电辊 102均勻地充电。激光扫描器103向感光鼓101发射含有图像信息并且经过调制的激光束 104，经激光束104照射后在感光鼓101表面形成分布不同的静电压图，亦即与待复制图像 对应的静电潜像。之后，来自显影辊105的碳粉106转而吸附在感光鼓101的表面上，将静 电潜像覆盖后把其转换成可以肉眼观察的可视图像。随着感光鼓101的旋转，由碳粉106在 感光鼓表面形成的可视图像换位至转印辊107所在的位置。经转印辊107所携带的转印电压 的作用，将可视图像形式的碳粉转印至纸张等记录介质108的表面上，随后经加热辊(图中未 示出)和加压辊(图中未示出)对记录介质108上的可视图像进行加热加压后，使碳粉渗入 到记录介质108的纤维层中，将碳粉形成的可视图像永久地固化于记录介质108上。这样就 完成了一个基本的成像工作流程。该流程反复循环运转的结果，就可以得到所需的图像。前述成像过程通常只能获得所需图像的一个微小的局部，要获得所需图像的全 部，需要反复操作运转前述成像过程。在此反复操作运转前述成像过程的工作模式下，需 要保持感光鼓101的工作面始终处于清洁的待机状态。然而，通过转印辊107在把可视图 像形式的碳粉转印至记录介质108表面上之后，仍然会有部分残留碳粉109附着于感光鼓 101已经历过成像过程的工作面上，该经历过成像过程的工作面仍然需要参与下一个成像 过程，因此，在经历过成像过程的该工作面进入下一个成像过程之前，必须清除附着于其上 的残留碳粉109以获得清洁的状态。废粉刮片110即通过与感光鼓101工作面接触的刮擦 方式担当了清除残留碳粉109的角色，参见图1、3。激光打印机使用的碳粉，其粒度通常为8um 12um，这就要求废粉刮片110与感 光鼓101工作面接触的部位具有较高的精细程度。然而，由于生产工艺、使用过程、回收过 程等不完善的原因，均可能导致废粉刮片110出现其宽度和深度不同的凹坑或缺口 111，导 致其在工作时不能彻底刮除感光鼓101工作面上的残留碳粉109，引起打印缺陷。因而，一 般都使用百倍以上的放大镜通过人工对废粉刮片110进行检测，或者利用显微镜将废粉刮 片110放大，再用摄像头获取图像，最后用肉眼比对标准图样和受检图样的差异，以判别废 粉刮片110合格与否。这些检测方式不能保证不出现误判和漏判的情况，而且容易造成操 作者视觉疲劳，影响其身心健康，参见图1、2、3。
实用新型内容针对上述废粉刮片之类的物品检测其表面平滑度时存在的问题，本实用新型目的在于提供一种用于检测物品表面平滑度的检测仪，该检测仪的检测准确度高，自动化程度 高，可用其来检测废粉刮片、出粉刀或者其他物品的表面平滑度。为达至上述实用新型目的，本实用新型利用具有以下构造特征的物品表面缺陷检 测仪，包括基座、支承于基座上的支架、用于支撑物品的夹紧装置、驱动机构、摄像头、图像 分析模块。夹紧装置可往复滑动地装配于基座上。驱动机构的驱动轴以其轴向平行于前述 往复滑动方向的形式与夹紧装置固定连接。摄像头以其位置可调的方式固定于支架上。摄 像头的摄像窗口固定地对准夹紧装置位于往复滑动区域内的预定位置。摄像头经由第一传 输线与图像分析模块连接。图像分析模块比对标准图样和摄像头产生的图像后输出检测结果。前述物品表面缺陷检测仪，还包括通过获取检测结果以对摄像头所摄图像对应的 物品实施分拣的分拣模块。分拣模块经由第二传输线同图像分析模块的输出端连接。前述物品表面缺陷检测仪，在其摄像头的摄像窗口与夹紧装置之间，于摄像头的 摄像窗口前设置有物像放大器。前述物品表面缺陷检测仪，其物像放大器采用显微镜。前述物品表面缺陷检测仪，其摄像头采用数码摄像头。前述物品表面缺陷检测仪，还包括照明光源。该照明光源发出的光束指向摄像头 的摄像窗口所对准的区域。前述物品表面缺陷检测仪，还包括用于探测物品位置的探测器。该探测器通过第 三传输线同图像分析模块连接。本实用新型物品表面缺陷检测仪，针对现有人工检测废粉刮片表面精细度容易出 现的误判、漏判的问题，采用数码摄像头获取废粉刮片之类物品的图像信息，再经由图像分 析模块将前述图像信息同预先设置的标准图像进行比对，之后由分拣模块根据图像分析模 块传出的指令来分拣出合格的废粉刮片之类的物品。采用前述结构和操作模式的物品表面 缺陷检测仪，其分析准确度和精确度都得以大幅度的提升，用图像分析模块进行判断取代 人工判断的设计也极大地提高了检测流程的自动化程度，且避免了人工操作存在的误判或 漏判的问题。在此基础上，该检测仪的应用范围还不仅仅局限于废粉刮片表面的检测，还可 用漆来检测出粉刀或者其他物品的表面平滑度。
图1现有激光打印机碳粉盒成像过程示意图。图2现有激光打印机碳粉盒之废粉刮片剖面图。图3现有激光打印机碳粉盒之废粉刮片透视图。图4本实用新型物品表面缺陷检测仪透视图。图5本实用新型物品表面缺陷检测仪局部透视图。图6本实用新型物品表面缺陷检测仪工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型物品表面缺陷检测仪。参见图4、5、6，分别示出了本实用新型物品表面缺陷检测仪的透视图、局部透视图及其工作流程示意图。该检测仪200的主要构成部分包括基座201、支架202、夹紧装置203、驱动机构 204、摄像头205、图像分析模块206、照明光源207和分拣模块214。支架202被支承于基座上201上。夹紧装置203用来支撑图1、2、3示出的废粉刮片110。它以可往复滑动的方式装 配于基座201上。在其往复滑动过程中，废粉刮片110亦随之形成往复滑动。为保证废粉 刮片110在夹紧装置203上的位置的稳定性，本实施方式中，在夹紧装置203上设置了磁力 较强的永久磁铁210，以便通过永久磁铁210和废粉刮片110之金属底座之间的磁力吸附方 式把废粉刮片110稳固地限定在夹紧装置203上。驱动机构204的驱动轴208以其轴向平行于夹紧装置203之滑动方向d的形式与 夹紧装置203固定连接。驱动机构204采用齿轮的形式。驱动机构204通过传动皮带211 与电机212的传动轴213连接。驱动轴208采取螺纹丝杆的形式。夹紧装置203通过螺纹 嵌套的方式套置于螺纹丝杆上。驱动轴208经传动皮带211驱动产生旋转时，其丝杆上的 螺纹驱使夹紧装置203沿驱动轴208的轴向d形成往复滑动。本实施方式中，摄像头205使用数码摄像头。它以自身位置可以沿支架202上下 调节的方式被固定于支架202上。摄像头205的摄像窗口固定地对准夹紧装置203位于前 述往复滑动区域内的预定位置。在摄像头205的摄像窗口和夹紧装置203之间，于摄像头 205的摄像窗口或者镜头前设置了显微镜209，以便放大拟拍摄的物像。摄像头205的输出 端口经由第一传输线215与图像分析模块206的输入端口连接。本实施方式中，图像分析 模块206可使用图像分析软件，它可以在比对预先存储于图像分析软件内部的标准图样和 摄像头205产生的图像之后，输出检测结果。图像分析模块206的输出端口经由第二传输 线216与分拣模块214的输入端口连接。分拣模块214获取图像分析模块206传来的检测 结果后，根据该检测结果对废粉刮片110按照预先确定的标准进行分类，以区分出合格品 和瑕疵产品。照明光源207被固定于基座上201上，其所发出的光束指向摄像头205之摄像窗 口对准的区域，以便对摄像头205拟拍摄的部位或物品实施照明。用于探测废粉刮片位置的探测器(图中未示出)亦被固定于基座上201上，它通 过第三传输线(图中未示出)同图像分析模块206连接。上述支架202、夹紧装置203、驱动机构204等不利观瞻或需要防尘的构件由外罩 217封罩于基座201上。在外罩217对应于夹紧装置203往复滑动的两端，设置了极限位置 限制块218。位置限制块218上设置了与图像分析模块206通过第四传输线219连接的位 置传感器(图中未示出)。在夹紧装置203携带着废粉刮片110往复滑动至始端或终端时， 夹紧装置203都会触及位置限制块218，位置限制块218上的位置传感器将废粉刮片110的 位置信息传送给图像分析模块206以停止驱动机构204的运转。参见图6，工作时，将废粉刮片110定位于夹紧装置203上，启动检测仪200，电机 212通过传动皮带211驱使驱动机构204转动，驱动机构204的转动经丝杆上的螺纹转化为 夹紧装置203的直线运动，废粉刮片110亦随夹紧装置203作线性运动，前述探测器感应到 废粉刮片110后将信息传送给图像分析模块206，进而通过图像分析模块206控制摄像头 205进入拍摄状态并同步进行拍摄结果分析、存储，在废粉刮片110行进至往复运动区域被限定的位置，即始端或终端位置时，或者说废粉刮片110离开了摄像头205的拍摄区域时， 位置限制块218上的位置传感器将废粉刮片110的位置信息传送给图像分析模块206，图 像分析模块206进而指令驱动机构204停止运转，摄像头205亦停止拍摄，并指令分拣模块 214根据图像分析模块206给出的检测结果对废粉刮片110按照预先确定的标准进行分类， 以区分出合格品和瑕疵品，至此完成一个完整的检测工作周期。 前述物品表面缺陷检测仪200，不仅仅受限于检测废粉刮片110的表面平滑度，还 可以用来对激光打印机的出粉刀或者其它需要保持高度表面平滑度的物品进行表面品质 检测。
权利要求物品表面缺陷检测仪，包括基座，其特征在于，还包括支承于所述基座上的支架、用于支撑所述物品的夹紧装置、驱动机构、摄像头、图像分析模块，所述夹紧装置可往复滑动地装配于所述基座上，所述驱动机构的驱动轴以其轴向平行于所述滑动方向的形式与所述夹紧装置固定连接，所述摄像头以其位置可调的方式固定于所述支架上，所述摄像头的摄像窗口固定地对准所述夹紧装置位于所述往复滑动区域内的预定位置，所述摄像头经由第一传输线与所述图像分析模块连接，所述图像分析模块比对标准图样和所述摄像头产生的图像后输出检测结果。
2.根据权利要求1所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，还包括通过获取所述检测 结果以对所述摄像头所摄图像对应的物品实施分拣的分拣模块，所述分拣模块经由第二传 输线同所述图像分析模块的输出端连接。
3.根据权利要求1、2之一所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，在所述摄像头的摄 像窗口与所述夹紧装置之间于所述摄像头的摄像窗口前设置有物像放大器。
4.根据权利要求3所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，所述物像放大器为显微镜。
5.根据权利要求4所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，所述摄像头为数码摄像头。
6.根据权利要求5所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，还包括照明光源，所述照明 光源发出的光束指向所述摄像头的摄像窗口对准的区域。
7.根据权利要求6所述物品表面缺陷检测仪，其特征在于，还包括用于探测所述物品 位置的探测器，所述探测器通过第三传输线同所述图像分析模块连接。
专利摘要本实用新型是物品表面缺陷检测仪，包括基座、支承于基座上的支架、用于支撑物品的夹紧装置、驱动机构、摄像头、图像分析模块。夹紧装置可往复滑动地装配于基座上。驱动机构以其轴向平行于往复滑动方向的形式与夹紧装置固定连接。摄像头以可调方式固定于支架上。摄像头的摄像窗口对准夹紧装置位于往复滑动区域内的预定位置。摄像头经由传输线与图像分析模块连接。图像分析模块比对标准图样和拍摄图像后输出检测结果。该检测仪用来检测激光打印机碳粉盒之废粉刮片、出粉刀或其他物品工作面的平整性，具有优良的准确度和精确度。
文档编号G03G21/00GK201716523SQ20102024044
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者卢艳, 吴鸣 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司