一种毛片测试装置的制作方法

本实用新型涉及毛片自动测试设备，具体的讲是一种毛片测试装置。

背景技术：

在羽毛球的生产过程中，称用于羽毛球生产的羽毛片为毛片。需要根据毛片翘曲、外观等因素对其进行分类。毛片测试装置取得毛片，然后对毛片进行图像采集和识别，在识别完成后将毛片传输到毛片投递系统，投递系统完成根据测试结果将毛片投递到分类箱中，从而完成毛片自动化测试。由于毛片质量非常轻，大约0.1克；形状不规则，使得毛片的获取，传送和测量有很多困难，现有的系统可靠度较低，生产效率较低。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种毛片测试装置，可实现快速准确地同时测试多个毛片。

本实用新型包括传输机构、夹持机构、图像摄像机构、数据处理系统和控制系统；控制系统分别与传输机构、夹持机构、图像摄像机构和数据处理系统相连接，数据处理系统与图像摄像机构相连接，其特征在于所述传输机构包含引导挡板、一个或多个通道的进毛皮带和对应的出毛皮带，各通道进毛皮带与出毛皮带沿皮带运动方向排列成直线，进毛皮带安装在夹持机构的前方，各通道进毛皮带两侧有进毛隔板，出毛皮带安装在夹持机构的后方，各通道出毛皮带两侧有出毛隔板，引导挡板位于进毛皮带和出毛皮带之间，与夹持机构位于相同位置，所述引导挡板可上下移动。

本实用新型所述夹持机构包括：厚动夹头、宽动夹头和固定夹头座，厚动夹头和宽动夹头的数量分别与所述传输机构进毛皮带的通道数目一致，固定夹头座顶部有夹头挡块，宽动夹头在固定夹头座顶部可左右移动，向夹头挡块夹紧，厚动夹头可上下移动，可以从固定夹头座的上方移动向固定夹头座夹紧。

本实用新型所述传输机构的进毛皮带和进毛隔板可上下移动，进毛皮带的表面高度与所述固定夹头座顶部高度可以齐平。

本实用新型所述传输机构的引导挡板开有允许毛片毛根进入和限位的引导槽，同时允许所述厚动夹头上下移动通过，所述引导挡板向下可运动到固定夹头座，此时与固定夹头座形成的间隙毛片无法进入，所述引导挡板向上移动后可允许毛片通过。

本实用新型所述夹持机构的每个厚动夹头和宽动夹头上可有标记，图像摄像机构可采集到标记的图像。

本实用新型所述图像摄像机构包括相机和反光镜，反光镜安装于所述进毛皮带上方，和所述进毛隔板固定在一起，毛片可以通过所述反光镜和所述进毛皮带之间的间隙，反光镜正对夹持机构，可以反射毛片侧面图像到毛片的正面方向，相机布置于反光镜的上方，可以同时得到夹持机构夹持毛片的正面图像和反光镜中的反射的侧面图像。

本实用新型所述图像摄像机构包含安装在进毛皮带上方的照明模块提供对毛片正面的照明。

本实用新型所述图像摄像机构包含与所述进毛隔板或所述反光镜固定在一起的照明模块提供对毛片背面的照明。

本实用新型所述传输机构中的出毛皮带可以替换为出毛滚轮。

本实用新型所述图像摄像机构获取侧面图像的反光镜可以换成相机。

测试过程如下：

1.进毛皮带运动使得接收的待测试的毛片向夹持机构移动；

2.引导挡板在夹持机构夹持毛片前保持落下，限制毛片通过夹持机构并限定毛片毛根的位置；

3.夹持机构的厚动夹头穿过传输机构的引导挡板向下移动夹向固定夹头座，在垂直方向夹紧毛片，然后宽动夹头在固定夹头座顶部移动夹向夹头挡块，在水平方向夹紧毛片；

4.此时进毛皮带和反光镜向下移动，使得夹好的毛片毛根高度位于反光镜中央；

5.照明灯进行照明，图像摄像机构采集图像并进行测量；

6.此时进毛皮带回原位，引导挡板向上升起，夹持机构松开毛片；

7.毛片在进毛皮带和出毛皮带的作用下被送出测试系统，引导挡板落下；

8.系统准备下一次测试。

附图说明

图1是本实用新型测试系统结构示意图。

图2为本实用新型传输机构示意图。

图3为本实用新型传输机构引导挡板示意图。

图4为本实用新型夹持机构结构正面示意图。

图5为本实用新型夹持机构结构反面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步地详细说明。

实施例设计为一次处理4个毛片，因此各个机构均进行对应设计；其他可能的实现方式为1个毛片，2个毛片，3个毛片，5个毛片，6个毛片，7个毛片，8个毛片或多个毛片。

图1是本实用新型本实施例的示意图，图中测试系统包括传输机构（7）、夹持机构（3）、图像摄像机构（1）、数据处理系统（9）和控制系统（8），

控制系统（8）分别与传输机构（7）、夹持机构（3）、图像摄像机构（1）和数据处理系统（9）相连接，数据处理系统（9）与图像摄像机构（1）相连接。

数据处理系统（9）采用计算机实现图像识别功能，其它可能的实现方式还包括：计算机集群识别系统，嵌入式识别器，专用识别硬件。

本实施例中，控制系统（8）采用单片机实现，其他可能的实现方式还包括：计算机，嵌入式控制器，PLC，专用控制硬件，也可与图像识别模块合并进入同一个硬件模块。

本实施例中图像摄像机构（1）包括一个相机（2）和一个反光镜（6）。反光镜（6）正对夹持机构（3），镜面与进毛皮带（205）上的毛片（888）毛叶的正面方向及毛片传输方向均呈45度角（也可以其他角度），将毛片侧面图像反射到毛片的正面方向。相机（2）布置于反光镜（6）的上方，与支架（414）刚性连接，可以同时得到夹持机构夹持毛片的正面图像和反光镜中反射的毛片侧面图像。

图像摄像机构的可能的实现结构还包括：

多个相机同时获取所有毛片的正面图像和前侧面图像；

多个相机和多个反光镜获取所有毛片的正面图像，前侧面视图像，左右侧面图像，和背面图像。

为了采集良好的图像，图像摄像机构设置了照明模块（4）和（5），提供不同方向的照明，照明模块（4）安装在反光镜（6）的上方，与支架（414）刚性连接，提供对毛片正面的照明；照明模块（5）安装在反光镜的底部，也可以与进毛隔板（204）固定在一起，提供对毛片背面的照明。照明模块的其他安装方式还包括在夹持机构（3）的固定夹头座（411）附近设置照明，在传输机构（7）附近设置照明。照明采用LED灯光；也可以采用导光管实现照明；也可以采用同轴照明等；在程序的控制下开启各灯光进行照明。

图2为传输机构（7）的示意图，包含4个通道的进毛皮带（205），进毛隔板（204）、出毛皮带（200）、出毛隔板（201）和引导挡板（300）。进毛皮带（205）由电机（203）驱动，出毛皮带（200）由电机（206）驱动；进毛皮带（205）两侧有进毛隔板（204），出毛皮带（200）两侧有出毛隔板（201），进毛隔板和出毛隔板分隔各通道皮带并限制毛片的运动方向。沿毛片的传输方向，各通道进毛皮带（205）和出毛皮带（200）成一直线。进毛皮带（205）和进毛隔板（204）安装在夹持机构（3）的前方。汽缸（202）与进毛隔板（204）连接，气缸（202）通过刚性结构固定在支架（414）上。在气缸（202）的作用下，进毛皮带（205）和进毛隔板（204）可以上下移动，出毛皮带（200）和出毛隔板（201）安装在夹持机构（3）的后方，与支架（414）刚性连接。引导挡板（300）与夹持机构（3）位于相同位置。图中引导挡板（300）所处位置为落下位置，压在夹持机构（3）的固定夹头座顶部（412）。

图3为引导挡板结构图，引导挡板（300）上开有引导槽(302)，夹持机构厚动夹头从挡板上方通过引导槽（302）朝向下运动可将毛片毛杆根部压在夹持机构（3）的固定夹头座顶部（412）。引导挡板（300）连接气缸（301），气缸（301）与支架（414）刚性连接，气缸（301）动作可以控制引导挡板（300）上下运动，此时引导挡板（300）的滑动槽（303）沿出毛隔板（201）滑动。当引导挡板下降时，引导挡板（300）向固定夹头座顶部（412）移动，此时引导挡板与固定夹头座顶部形成的间隙毛片无法进入；当引导挡板升起时，毛片可以无障碍向出毛皮带运动。

毛片（888）被进毛皮带（205）传输向夹持机构（3）移动，引导挡板（300）在夹持机构夹持毛片前保持下降，毛片毛杆进入引导挡板（300）的引导槽（302）中，被限制不能通过，由于进毛皮带（205）一直在转动，带动毛片毛根顶住引导挡板引导槽（302）的底部（304），便于夹持机构夹持。夹持机构的厚夹头（405）可以通过引导槽（302）移动向固定夹头座。当夹持机构夹头松开，引导挡板升起时，毛片被进毛皮带（205）推着向前，毛根会接触到出毛皮带（201），然后进一步被移出测试装置。

本实施例中，传输机构中的出毛皮带可以替换为出毛滚轮。

图4和图5为夹持机构的结构正面和反面示意图，夹持机构包括厚动夹头（405），宽动夹头（406）和固定夹头座（411）。本实施例中设计有相同的4组厚动夹头（405）和4组宽动夹头（406），4组夹头挡块（413）。厚动夹头（405）形状为柱状，上下运动，运动方向与毛片传输方向垂直，沿毛杆厚度方向夹持毛片毛杆；宽动夹头（406）形状为片状，沿固定夹头座顶部左右运动，运动方向与毛片传输方向垂直，沿毛杆宽度方向夹持毛片毛杆。固定夹头座（411）安装在支架（414）上，顶部（412）为一个平面，有高出平面的夹头挡块（413）。厚动夹头驱动气缸（401）和直线导轨（402）安装在厚夹头板（408）上，厚夹头板（408）与支架（414）刚性连接。宽动夹头驱动气缸（410）与支架（414）刚性连接。

当夹持毛片时，毛片（888）被传输机构（7）的引导挡板（300）挡住，每个毛片的毛杆根部分别位于每组厚动夹头（405）与固定夹头座（411）之间。厚动夹头驱动气缸（401）动作使厚动夹头（405）沿直线导轨（402）移动到宽动夹头（406）与夹头挡块（413）中间，向固定夹头座（411）的顶部（412）夹紧，在垂直方向分别夹紧4个毛片的毛杆，每个厚动夹头（405）的夹紧力分别由弹簧（403）确定。然后宽动夹头驱动气缸（410）动作使在直线轴承（409）中的轴（415）连同毛片宽度方向的4个宽动夹头（406）沿直线导轨（416）向夹头挡块（413）夹紧，每个宽动夹头（406）的夹紧力分别由弹簧（407）确定，同时在水平方向分别夹紧4个毛片的毛杆。当输出毛片时，宽动夹头驱动气缸（410）和厚动夹头驱动气缸（401）复位，宽动夹头(406)和厚动夹头（405）松开，同时传输机构（7）的引导挡板（300）升起，毛片可被移出测试装置。为了便于毛片的运动，这里设置固定夹头座（411）的顶部（412）与出毛皮带（200）表面齐平。

本实施例中，夹持机构采用气缸的方式驱动，其他可能的直线驱动方式包括电机，步进电机，电磁铁磁力驱动器，直线驱动器等。

厚动夹头（405）上可以刻上标记（404），图像摄像机构（1）可采集到标记的图像。宽动夹头（406）也可以进行标记。根据采集到图像中的标记的变化，数据处理系统（9）可以测量羽毛片的参数。

图像摄像机构（1）的反光镜（6）固定在传输机构（7）的进毛隔板（204）上。进毛皮带（205）、进毛隔板（204）和反光镜（6）可上下移动。进毛皮带（205）、进毛隔板（204）和反光镜（6）升起，使得进毛皮带（205）表面与固定夹头座顶部（412）齐平，便于毛片的移动。当夹持机构（3）夹持毛片时，进毛皮带（205）、进毛隔板（204）和反光镜（6）落下，使得夹好的毛片毛根高度与反光镜（6）中央高度一致，便于所述图像摄像机构（1）采集图像。实施中，反光镜（6）也可以替换为相机用于采集侧面图像。