[实用新型]CCD光电检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于检测装置技术领域，应用于带板材加工处理生产线，具体涉及一种CCD光电检测装置。

背景技术

金属带材加工、处理生产中，放卷至收卷的过程中由于生产线较长以及张力波动变化，不可避免地引起带材偏离工作基线，造成带材跑偏。为了确保带材在整个生产中始终保持在工作基线上，为此需要在带材生产过程中安装纠偏/对中检测装置，实时检测带材的偏离工作基线的位置。

目前金属带材生产线中带材跑偏检测装置按不同的光投射方式，可分为以下三类：

1、反射式：发光装置发射至反射板，经反射板反射回来，并通过棱镜接收，这种方案采用了两个探测头同时接收同一点的光源。反射式带材检测设备中的发光装置、反射板及探头在实际应用中对车间现场的环境要求很高，车间环境，以及带材表面对其精度影响甚大，而且调试繁琐。

2、对射式：在纠偏检测装置中使用了一对光电收、发器，一个是发射端，一个是接收端，分别置于带材的上下位置，发射端用来发射特定波长的光线，光线从带材的上面向下照射，光线部分被带材遮挡，部分被带材下面的接收头接收，当带材运行方向发生变化时，接收头接收到的光强度也会相应发生变化，接收头接受带材遮挡光强的大小来输出近似线性变化的电压量，可以根据电压量输出判断带材此时的位置。对射式光电检测装置一般采用光电发送接收管或组合硅光片来接收光源实现信号检测。采用光电发送/接收管来实现时，每个发光/接收管之间都会存在相应距离，这样会影响整个装置的工作精度。而采用组合硅光片来接收光源来实现时，虽然硅光片的接收面比单个光电接收管感应面大，但这种工作方式的纠偏范围有限，最大在30mm左右，并且它的开口尺寸有限，一般为30mm，因此对射式光电检测装置在实际应用中受到很大的限制，只能适用于较小尺寸的带材运行纠偏检测。

3、直射式：该检测装置用一个长型灯管发射一条平行光，平行光经过可以调节焦距和光圈的镜头来使光线聚焦在带材上方的探测头上，探测头上的光敏单元会将被测物的光学成像转换为电信号，根据带材遮挡的不同，光强度会输出不同的电信号，使用时需调节镜头参数来使探测头输出正确信号，现场调整复杂。直射式光电检测装置是通过CCD相机(面阵CCD)检测被测物运动来实现，相机的镜头需要根据不同的安装高度来调节镜头的焦距和光圈，使用调试繁琐，使用光源为高亮日光灯，在光源箱内部通入压缩空气用于冷却和防尘，其结构和维护复杂。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术的不足，提供一种CCD光电检测装置，基于高速线阵列CCD传感器来实现图像采集，动态检测带材的横向运动位置，实现对带材运行过程中的动态纠偏，解决了因带材跑偏所带来断带、停机损失的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种CCD光电检测装置，用以检测被测物横向位移，该CCD光电检测装置包括：

点阵光源，设置于底座内，向被测物发出透射光；

CCD检测盒，通过支架设置于被测物的几何中心；

CCD图像采集单位，设置于CCD检测盒内，该被测物成像在CCD图像采集单位上；

CCD信号处理单位，与CCD图像采集单位电连接，对CCD图像采集单位采集的信号依次进行滤波、前置放大、A/D模数转化处理；

控制单元，分别与CCD图像采集单位和CCD信号处理单位电连接，对CCD信号处理单元输出的信号进行数据采集及信号处理，从中解析出与被测物对象尺寸成比例的信号，最后通过标校计算得到被测物的实际位置；

输出端，与控制单元电连接，输出所述控制单元的信号。

优选的，所述点阵光源为红外LED点阵光源。

优选的，所述CCD图像采集单位由电连接的CCD驱动电路与CCD传感器组成。

优选的，所述CCD传感器为线阵列CCD。

优选的，所述控制单元由互相通信的单片机MCUⅠ与单片机MCUⅡ组成，所述单片机MCUⅠ与CCD图像采集单位的CCD驱动电路电连接，所述单片机MCUⅡ与CCD信号处理单位电连接。

优选的，输出端为数字量输出或模拟量输出。

相较于现有技术，本实用新型具有的有益效果：该装置基于高速线阵列CCD传感器来实现图像采集，动态检测带材的横向运动位置，实现对带材运行过程中的动态纠偏，即实现带材高速自动化生产；同等测量精度的前提下，测量范围大；镜头参数设计简单，便于安装调试；线阵列CCD动态响应迅速，频率响应高；被测带材位置检测精度高；检测装置采用两种模式输出量。

附图说明