一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置的制作方法

本发明是一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置，属于光电技术领域。

背景技术

现有技术中管状对象位移识别装置无法实现管状物体的快速导向以及自动清洁功能，导向精确性不佳，现有技术中管状对象位移识别装置无法实现检测位置的调节，识别效果不佳，所以急需要一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置来解决上述出现的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置，包括机架、进料口、出料口、导向机构以及识别机构，所述进料口开设在机架左侧面中部位置，所述出料口开设在机架右侧面中部位置，所述导向机构设置在机架内，所述导料机构包括主导料辊、导向槽、导向块、支架、滚珠轴承、导向螺杆、螺纹孔、从导料辊、回力弹簧、上载架、上清洁棉、下清洁棉以及下载架，所述识别机构设置在机架右侧面上，所述识别机构包括套环、高速相机、位移传感器、t型块、t型槽、弧形载板、固定板、控制箱、显示屏以及定位螺栓。

进一步地，在所述导向机构中，所述主导料辊设置在机架内左部位置，所述导向槽开设在机架内前侧面上，所述导向块固定在支架前端面上，且导向块安装在导向槽内，所述支架设置在主导料辊上侧的机架内，所述滚珠轴承焊接在支架上侧面中部位置，所述导向螺杆安装在螺纹孔内，且导向螺杆下端安装在滚珠轴承内，所述螺纹孔开设在机架上侧面左部位置，所述从导料辊安装在支架内中部位置，所述回力弹簧设置在支架右侧的机架内上侧面上，所述上载架固定在回力弹簧下端面上，所述上清洁棉安装在上载架下端面上，所述下清洁棉安装在下载架上侧面上，所述下载架固定在机架内右侧位置。

进一步地，所述主导料辊前端通过驱动轴与驱动电机相连接，所述驱动电机安装在机架前侧面上，所述驱动电机通过连接线分别与驱动开关以及外接电源相连接，且驱动电机、驱动开关以及外接电源形成完整闭合电路，所述从导料辊通过轴承与支架相连接，所述导向螺杆上端面安装有摇柄，在实际使用时，将管状物体通过进料口输送至机架内，然后转动摇柄，摇柄带动导向螺杆转动，进而导向螺杆沿着螺纹孔向上移动，导向螺杆向上移动带动支架向上移动，支架带动导向块在导向槽内向上移动，当支架内的从导料辊与管状物体贴合后，停止转动摇柄，然后通过驱动开关接通驱动电机电路，驱动电机带动主导料辊顺时针转动，主导料辊顺时针转动带动管状物体向右移动，同时在摩擦力作用下，从导料辊在支架内顺时针转动，进而使管状物体在机架内移动，从而实现了管状物体的快速导向功能，同时提高了本装置的适用范围。

进一步地，所述上清洁棉下端面上开设有弧形槽，所述下清洁棉上侧面上开设有弧形槽，所述上清洁棉中轴线与下清洁棉中轴线在同一条纵向轴线上，在实际使用时，主导料辊转动带动管状物体在机架内向右移动，当管状物体移动至上清洁棉与下清洁棉之间的间隙位置时，管状物体挤压上清洁棉，上清洁棉挤压上载架，上载架挤压回力弹簧，回力弹簧发生变形，进而上载架带动上清洁棉向上移动，在回力弹簧回弹力作用下，上清洁棉以及下清洁棉均与管状物体紧密贴合，当管状物体继续移动时，上清洁棉与下清洁棉将管状物体表面的脏污清除，从而实现了管状物体的自动清洁功能。

进一步地，在所述识别机构中，所述套环固定在机架右侧面上，所述高速相机安装在弧形载板前侧面下部，所述位移传感器设置在弧形载板前侧面上部位置，所述t型块固定在弧形载板后端面上，且t型块安装在t型槽内，所述t型槽开设在套环内环形侧面中部，所述弧形载板设置在套环内表面中部位置，所述固定板安装在弧形载板上端面上，所述控制箱设置在机架后侧面上部，所述显示屏安装在控制箱右侧面上，所述定位螺栓安装在固定板中部，且定位螺栓后端延伸至t型槽内。

进一步地，所述高速相机中轴线与位移传感器中轴线呈90°夹角布置，在实际使用时，松开定位螺栓，推动弧形载板，弧形载板带动t型块在t型槽内移动，进而弧形载板在套环内表面上移动，弧形载板移动同时带动高速相机以及位移传感器移动，当高速相机与位移传感器移动至指定检测位置后，停止推动弧形载板，并拧紧定位螺栓，进而定位螺栓将弧形载板固定在套环内，从而实现了检测位置以及角度的调节功能。

进一步地，所述高速相机通过数据线与显示屏相连接，所述位移传感器通过数据线与单片机相连接，所述单片机通过数据线与信号转换器相连接，所述信号转换器通过连接线与显示屏相连接，在实际使用时，高速相机将拍摄的图像信息通过数据线传输至显示屏，显示屏将图像信息显示，同时位移传感器检测管状物体的位移信息，并将位移信息传输至单片机，单片机将位移信息进行处理，并将处理后的位移信息传输至信号转换器，信号转换器将位移信息转换成数字信息，并通过显示屏显示，从而实现了图像以及位移信息的实时显示功能。

本发明的有益效果：本发明的一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置，因本发明添加了主导料辊、导向槽、导向块、支架、滚珠轴承、导向螺杆、螺纹孔、从导料辊、回力弹簧、上载架、上清洁棉、下清洁棉以及下载架，实现了管状物体的精确导料以及自动清洁功能。

因本发明添加了套环、高速相机、位移传感器、t型块、t型槽、弧形载板、固定板、控制箱、显示屏以及定位螺栓，实现了识别位置以及角度的调节功能，且识别效果佳。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置的结构示意图；

图2为本发明一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置中导向机构的右视剖面示意图；

图3为本发明一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置中导向机构的主视剖面示意图；

图4为本发明一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置中识别机构的主视剖面示意图；

图5为本发明一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置中识别机构的右视剖面示意图；

图中：1-导向机构、2-识别机构、3-机架、4-进料口、5-出料口、101-主导料辊、102-导向槽、103-导向块、104-支架、105-滚珠轴承、106-导向螺杆、107-螺纹孔、108-从导料辊、109-回力弹簧、110-上载架、111-上清洁棉、112-下清洁棉、113-下载架、201-套环、202-高速相机、203-位移传感器、204-t型块、205-t型槽、206-弧形载板、207-固定板、208-控制箱、209-显示屏、210-定位螺栓。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种基于机器视觉的管状对象位移识别装置，包括机架3、进料口4、出料口5、导向机构1以及识别机构2，进料口4开设在机架3左侧面中部位置，出料口5开设在机架3右侧面中部位置，导向机构1设置在机架3内，导料机构1包括主导料辊101、导向槽102、导向块103、支架104、滚珠轴承105、导向螺杆106、螺纹孔107、从导料辊108、回力弹簧109、上载架110、上清洁棉111、下清洁棉112以及下载架113，识别机构2设置在机架3右侧面上，识别机构2包括套环201、高速相机202、位移传感器203、t型块204、t型槽205、弧形载板206、固定板207、控制箱208、显示屏209以及定位螺栓210。

在导向机构1中，主导料辊101设置在机架3内左部位置，导向槽102开设在机架3内前侧面上，导向块103固定在支架104前端面上，且导向块103安装在导向槽102内，支架104设置在主导料辊101上侧的机架3内，滚珠轴承105焊接在支架104上侧面中部位置，导向螺杆106安装在螺纹孔107内，且导向螺杆106下端安装在滚珠轴承105内，螺纹孔107开设在机架3上侧面左部位置，从导料辊108安装在支架104内中部位置，回力弹簧109设置在支架104右侧的机架3内上侧面上，上载架110固定在回力弹簧109下端面上，上清洁棉111安装在上载架110下端面上，下清洁棉112安装在下载架113上侧面上，下载架113固定在机架3内右侧位置。

在识别机构2中，套环201固定在机架3右侧面上，高速相机202安装在弧形载板206前侧面下部，位移传感器203设置在弧形载板206前侧面上部位置，t型块204固定在弧形载板206后端面上，且t型块204安装在t型槽205内，t型槽205开设在套环201内环形侧面中部，弧形载板206设置在套环201内表面中部位置，固定板207安装在弧形载板206上端面上，控制箱208设置在机架3后侧面上部，显示屏209安装在控制箱208右侧面上，定位螺栓210安装在固定板207中部，且定位螺栓210后端延伸至t型槽205内。

作为本发明的一个实施例：主导料辊101前端通过驱动轴与驱动电机相连接，驱动电机安装在机架3前侧面上，驱动电机通过连接线分别与驱动开关以及外接电源相连接，且驱动电机、驱动开关以及外接电源形成完整闭合电路，从导料辊108通过轴承与支架104相连接，导向螺杆106上端面安装有摇柄，在实际使用时，将管状物体通过进料口4输送至机架3内，然后转动摇柄，摇柄带动导向螺杆106转动，进而导向螺杆106沿着螺纹孔107向上移动，导向螺杆106向上移动带动支架104向上移动，支架104带动导向块103在导向槽102内向上移动，当支架104内的从导料辊108与管状物体贴合后，停止转动摇柄，然后通过驱动开关接通驱动电机电路，驱动电机带动主导料辊101顺时针转动，主导料辊101顺时针转动带动管状物体向右移动，同时在摩擦力作用下，从导料辊108在支架104内顺时针转动，进而使管状物体在机架3内移动，从而实现了管状物体的快速导向功能，同时提高了本装置的适用范围。

作为本发明的一个实施例：上清洁棉111下端面上开设有弧形槽，下清洁棉112上侧面上开设有弧形槽，上清洁棉111中轴线与下清洁棉112中轴线在同一条纵向轴线上，在实际使用时，主导料辊101转动带动管状物体在机架3内向右移动，当管状物体移动至上清洁棉111与下清洁棉112之间的间隙位置时，管状物体挤压上清洁棉111，上清洁棉111挤压上载架110，上载架110挤压回力弹簧109，回力弹簧109发生变形，进而上载架110带动上清洁棉111向上移动，在回力弹簧109回弹力作用下，上清洁棉111以及下清洁棉112均与管状物体紧密贴合，当管状物体继续移动时，上清洁棉111与下清洁棉112将管状物体表面的脏污清除，从而实现了管状物体的自动清洁功能。

作为本发明的一个实施例：高速相机202中轴线与位移传感器203中轴线呈90°夹角布置，在实际使用时，松开定位螺栓210，推动弧形载板206，弧形载板206带动t型块204在t型槽205内移动，进而弧形载板206在套环201内表面上移动，弧形载板206移动同时带动高速相机202以及位移传感器203移动，当高速相机202与位移传感器203移动至指定检测位置后，停止推动弧形载板206，并拧紧定位螺栓210，进而定位螺栓210将弧形载板206固定在套环201内，从而实现了检测位置以及角度的调节功能。

作为本发明的一个实施例：高速相机202通过数据线与显示屏209相连接，位移传感器203通过数据线与单片机相连接，单片机通过数据线与信号转换器相连接，信号转换器通过连接线与显示屏209相连接，在实际使用时，高速相机202将拍摄的图像信息通过数据线传输至显示屏209，显示屏209将图像信息显示，同时位移传感器203检测管状物体的位移信息，并将位移信息传输至单片机，单片机将位移信息进行处理，并将处理后的位移信息传输至信号转换器，信号转换器将位移信息转换成数字信息，并通过显示屏209显示，从而实现了图像以及位移信息的实时显示功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。