灯丝涂粉质量实时检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学器材领域，尤其涉及一种应用光学照相技术检测节能灯灯丝涂粉质量的检测装置。
【背景技术】
[0002]全球范围内，节能灯替代传统白炽灯已经是必然的趋势。节能灯在达到同样光能输出的前提下，只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，而使用寿命高达8000小时，从而可以节约大量的照明电能和费用。节能灯节能的秘密在于其灯丝上涂抹的电子粉，这种电子粉通常是混合粉、卤粉或三基色粉。电子节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝上的电子粉就开始发射电子，电子碰撞氩原子弹性碰撞，氩原子碰撞后，获得能量又撞击汞原子在吸收能量后，跃迀产生电离；发出253.7nm的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K?2700K低，所以它的寿命也大大提高到8000小时以上，又由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，能达到每瓦60流明。
[0003]作为核心部件，在节能灯灯丝上均匀的涂抹上一层电子粉是节能灯生产过程中的一项重要工序。由于加工机构和加工工艺的原因，该工序容易出现涂粉过量、涂粉不足、涂粉结团和灯丝碰圈等缺陷，从而导致灯管发黄、发黑等不良现象，导致使用寿命缩短。由于灯丝工件体积小，涂粉缺陷不明显等特点，使用人工肉眼检测的传统方法很难有效地控制该工序的质量，导致产品性能一致性较差。以机器视觉技术替代人工视觉，使用计算机技术对获取的图像按照既定的算法进行分析处理，以期稳定、可靠的分析灯丝涂粉质量的方法，具有高度可行性和必要性。而使用机器视觉的前提就是要设计出符合需求的采集支架，将光学设备设置于该支架上，让待检灯丝从光学设备前通过并留下光学影像，以供实时比对检测。
[0004]公开号为“CN1392448A”的中国专利文献，于2003年I月22日公开了 “一种摄像头定位调整架及由其构成的电视全方位监视装置”，该定位调整架包括底座、支撑杆及调整座，在支撑杆的上端有一带紧固件的横杆，调整座的形状同90°角铁，其一个侧面上沿长度方向设有和横杆联接的槽孔，使调整座可在横杆上滑动或转动调整位置(通过紧固件)；在其另一个侧面上设有用来固定摄像头的滑动调节定位槽。该支架更适用于监控摄像机架设使用，并不适合使用在节能灯灯丝涂粉步骤检查中。
【发明内容】
[0005]本发明需要解决的技术问题是，现有灯丝涂粉工艺的检查步骤严重依赖人工视觉，缺乏合适的自动化检测装置，从而提供一种结构简单的灯丝涂粉质量检测装置，可以非接触的、无遮挡的、实时采集涂完粉后的灯丝图片，实现对灯丝涂粉工艺质量的实时检测。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:一种灯丝涂粉质量实时检测装置，包括一个竖直的支架柱，支架柱上固定有相机，支架柱上径向设有相机支架；所述相机固定于所述相机支架上；所述支架柱上还径向设有镜片支架，所述镜片支架上设有反射镜片；所述反射镜片与支架柱径向间的夹角为a。
[0007]本方案设计了一个支架，在竖直的支架柱上径向的设置了相机支架和镜片支架，形成类似英文字母“F”形的结构。支架柱可以用螺栓固定在工作面上。相机支架上固定相机，镜片支架上固定有反射镜片。本方案使用的相机为具有外部触发接口的工业相机，相机设有微距镜头，可以保证待检灯丝在所采集图像中的像素比例，为后续图像处理环节提供高分辨率的原始图像。当待检灯丝位移到反射镜片的正前方时，该镜片将待检灯丝的光学影像反射入相机镜头内，此时的相机受到外部触发，将待检灯丝的光学影像实时记录下来，以满足非接触的、无遮挡的、实时采集的检查要求。对比传统的人工视觉接触式检查，本方案实现了非接触、无遮挡、实时采集，检查精度和可靠度大大提高。
[0008]作为优选，还包括光源；所述光源的光线由反射镜片反射后的方向垂直于所述相机的镜头。在常规照明条件下，相机采集的图像光照强度不足，影像暗淡，成像效果不佳。通过在待检灯丝背面的设置光源来为图片采集提供固定的亮度，用以克服背景和环境光的影响；待检灯丝在光源的照射下，通过安装在镜片支架上的反射镜片将光路反射到相机镜头内。
[0009]作为优选，所述光源为亮度可调的LED灯。亮度可根据需要进行调节，用以滤除背景光对采集系统的影响；LED灯光度高，能耗低，体积小，寿命长，适合安装在本装置上作为采集光源。
[0010]作为优选，所述光源的前端设有漫反射透光片。高聚度的光源经过漫反射后射入反射镜片，可以消除光源的过度集中而在采集图像中产生的白斑。
[0011]作为优选，所述镜片支架上设有镜片底座，所述反射镜片固定在镜片底座上；所述镜片支架上设有镜片支架长圆孔，所述镜片底座通过镜片支架长圆孔可滑动的连接于镜片支架上。镜片支架上滑动的设置镜片底座，使镜片底座可以在镜片支架上前后调整，直接影像与待检灯丝间距离的增减，对相机成像起到辅助调焦的作用。反射镜片固定在镜片底座上，让镜片的调整更加方便。可以使用螺栓副连接镜片底座和镜片支架，方便调节。
[0012]作为优选，所述夹角a为45°，所述镜片支架位于所述相机支架的正下方。为了获得最佳的工作姿态，使各个可活动部件的调节更简单，本方案将反射镜片的入射角和反射角均设置为45°，再进一步的确定了相机的拍摄方向是由上至下，方便装配和人工临时干预。
[0013]作为优选，所述支架柱为圆柱体，所述相机支架和所述镜片支架可转动的套接在所述支架柱上。本方案让相机支架和镜片支架均可绕支架柱轴线转动，可以适应更多的光学角度进行作业。可以在相机支架和镜片支架与支架柱套接的部分上设置螺纹孔，配以适配的螺栓，进行紧固和放松，从而实现调整旋转角度的功能。
[0014]作为优选，所述相机支架上设有相机支架长圆孔，所述相机通过相机支架长圆孔可滑动的连接于相机支架上。同理，相机支架上滑动的设置相机，使相机可以根据不同的位置、角度进行调整。可以使用螺栓副连接相机和相机支架，方便调节。
[0015]为了实现发明目的，本发明还可以采用如下技术方案:一种灯丝涂粉质量实时检测装置，包括一个竖直的支架柱，支架柱上固定有相机，支架柱的上端径向设有相机支架；所述相机固定于所述相机支架上；位于所述相机支架的下方的支架柱上还径向设有镜片支架，所述镜片支架上设有反射镜片；所述反射镜片与支架柱径向间的夹角为a ;还包括光源6 ;所述光源的光线由反射镜片反射后的方向垂直于所述相机的镜头；所述光源为亮度可调的LED灯；所述光源的前端设有漫反射透光片；所述镜片支架上设有镜片底座，所述镜片支架上设有镜片支架长圆孔，所述镜片底座通过相机支架长圆孔可滑动的连接于镜片支架上；所述夹角a为45°，所述镜片支架位于所述相机支架的正下方；所述反射镜片的上表面上覆盖有光学反射膜；所述支架柱为圆柱体，所述相机支架和所述镜片支架可转动的套接在所述支架柱上；