(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210498848.6 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 惠州学院 地址 516007 广东省惠州市惠城区河南岸 冷水坑 (72)发明人 吴志攀　杜华英　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 叶新平 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/94(2006.01) G01N 21/01(2006.01) B65H 54/40(2006.01) (54)发明名称 一种用于光纤制造的表面质量检测机 器人 (57)摘要 本发明涉及光纤检测技术领域， 提供一种用 于光纤制造的表面质量检测机器人， 设计线性排 列的引导模块、 视觉检测模块、 收卷模块， 将视觉 检测模块安装在引导模块和收卷模块之间， 在待 测光纤收卷时， 同步对待测光纤进行图像采集、 质量检测， 从而将质检和收卷两个过程合并； 通 过视觉检测模块的机械视觉采集， 可保证质量检 测的过程稳定、 结果准确， 从而进一步的提高光 纤制造效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114994047 A 2022.09.02 CN 114994047 A 1.一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 设有基座， 其特征在于： 包括主控模块以 及安装在基座上 的视觉检测模块、 引导模块、 收卷模块和传动模块； 所述引导模块、 视觉检 测模块、 收卷模块呈线性排列安装在所述基座上， 所述传动模块安装在所述收卷模块后侧， 并与所述引导模块、 收卷模块转动连接； 所述主控模块与所述视觉检测模块、 传动模块、 引 导模块连接； 所述收卷模块上安装有卷辊； 当所述引导模块检测到待测光纤进入检测时， 输出反馈信号到所述主控模块， 并引导 待测光纤进入所述视 觉检测模块； 所述主控 模块检测所述反馈信号后， 同步驱动所述视 觉检测模块、 所述传动模块； 所述视觉检测模块响应所述主控模块的驱动， 采集待测光纤的表面图像并反馈到所述 主控模块执行质量检测操作； 所述传动模块在所述主控模块的驱动下， 带动所述引导模块上的待测光纤沿所述基座 前后方向摆动； 并同步带动所述收卷模块上的所述卷辊转动的同时且沿所述基座前后方向 摆动， 以完成光纤收卷。 2.如权利要求1所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述视 觉检测模块包括背 景板、 支架、 光源、 固定板和两组CCD摄像头； 所述背 景板水平 安装在所述 基座上； 所述支架竖直安装在所述背 景板上表面， 其前方侧壁由上而 下安装有 所述光源、 所 述固定板； 两组所述CCD摄像头中心对称、 并分别嵌入安装在所述固定板上部、 下部； 所述固 定板中部设有接入待测光纤的嵌入槽； 执行质量检测操作 时， 先启动所述光源， 待测光纤进入所述嵌入槽后， 两组所述CCD摄 像头分别拍摄待测光纤上半周图像和下半周图像， 并反馈 到所述主控 模块。 3.如权利要求2所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述传 动模块包括电机， 以及与所述电机转动连接的第一传动组件、 第二传动组件； 所述第一传动 组件包括锥齿轮副、 传动轴、 不完整齿轮、 移动框、 C型块、 L型板； 所述传动轴一端固定安装 所述锥齿轮副， 另一端固定安装所述不完整齿轮； 所述锥齿轮副与所述电机齿轮啮合； 所述 C型块开口向上 的安装在所述基座上， 与所述移动框滑动卡接； 所述移动框上、 下内侧 壁设 有固定齿 条， 外侧前端与所述L型板的一端固定连接， 所述固定齿 条与所述不完整齿轮齿轮 啮合； 所述L型板的另一端与所述引导模块固定插接， 所述L型板还通过轴承与所述收卷模 块转动连接； 所述电机启动后， 依次带动所述锥齿轮副、 不完整齿轮转动， 所述不完整齿轮转动在转 动过程中与所述固定齿条啮合， 控制所述移动框、 L型板前后摆动， 进而使得所述引导模块 上的待测光纤沿所述基座前后方向摆动， 同时带动所述收卷模块上的所述卷辊前后摆动。 4.如权利要求3所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述第 二传动组件包括直齿轮副、 花键轴花键套组件； 所述花键轴花键套组件的后端通过所述直 齿轮副与所述电机轴接， 前端与所述收卷模块固定连接； 所述电机启动后， 驱动所述直齿轮副 转动， 进而带动所述花键轴花键套组件转动伸缩； 同时， 所述收卷模块上 的所述卷辊随着所述花键轴花键套组件同步转动且在所述L型板的 带动下前后摆动。 5.如权利要求3所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述引 导模块包括固定在所述基座上的第一支撑座， 和垂 直安装在所述第一支撑座上的第一支撑权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114994047 A 2管， 以及深沟 轮、 套管、 蝶形螺栓、 第一电插锁、 弹簧导线、 托板、 转动块、 第二电插锁和光电 传感器； 所述套管转动安装在所述深沟轮内侧， 并与所述第一支撑管套接， 其外壁后侧贯穿螺 接所述蝶形螺栓， 所述蝶形螺栓抵住所述第一支撑管、 使得所述套管与所述第一支撑管套 接后锁紧固定； 所述第一电插锁轴向安装在所述深沟轮后侧面， 其插销朝向所述套 管轴线； 所述弹簧导线缠绕在所述深沟轮内侧； 所述托板通过夹块固定在所述弹簧导线外端； 所述 转动块通过固定轴和扭簧对称安装在所述托板上； 所述第二电插锁嵌入安装在所述深沟轮 内侧面， 其插销与所述 托板抵接； 所述光电传感器安装在所述 托板的待测光纤导入侧； 所述第二电插锁常开， 抵住 所述转动块， 使得两组所述转动 块平行、 中间留出通道供待 测光纤通过； 当待测光纤前端导入时， 所述光电传感器被触发输出第一反馈信号到所述主控模块， 以启动视觉检测模块、 传动模块和所述收卷模块； 当待测光纤后端通过所述光电传感器时， 输出反馈信号到所述主控模块， 所述主控模块控制所述第一电插锁、 所述第二电插锁关闭 收缩放开所述转动块， 所述转动块夹持待测光纤后端， 所述弹簧导线被拉出以完成待测光 纤的完全检测。 6.如权利要求4所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述收 卷模块还包括固定在所述基座上的第二支撑座， 和垂直安装在所述第二支撑座上的第二支 撑管， 以及电动夹具； 所述第二支撑管外端同轴固定所述电动夹具， 所述电动夹具夹持所述 卷辊； 所述第二支撑管与所述 L型板转动贯 穿。 7.如权利要求5所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述主 控模块包括视频解码器、 视频处理器、 主控制器、 驱动电路和LCD显示屏， 以及与所述主控制 器连接的视频编码器； 所述视频解码器与所述C CD摄像头连接； 所述视频解码器获取所述CCD摄像头采集的待测光纤的外观图像， 转换为数字视频信 号后发送到所述视频 处理器进 行混合处理， 所述视频 处理器通过所述主控制器将混合处理 后的视频信号发送到所述视频编码器， 编码得到模拟信号， 最后通过所述驱动电路发送到 所述LCD显示屏进行图像显示， 以供 执行质量检测操作。 8.如权利要求7所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 还包括 提醒装置， 所述提醒装置包括通信模块、 云 网络平台、 定时提醒模块、 时钟服务器、 基准时钟 和定时消除模块； 所述时钟服务器连接所述通信模块、 基准时钟和所述定时消除模块， 所述 云网络平台连接所述 通信模块、 定时提醒装置； 所述 通信模块与所述主控 模块连接； 当所述引导模块检测到待测光纤进入检测时， 所述通信模块获取反馈信号后通知在所 述主控模块的同时， 还配合所述云网络平台产生触发信号， 控制所述定时提醒装置发出提 醒音提醒工作人员； 所述定时消除模块在工作人员手动触发后产生反馈信号刷新所述时钟 服务器， 并控制所述定时提醒装置停止 本轮提醒。 9.如权利要求5所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述深 沟轮为工 字轮结构， 其中部圆筒的外侧面设有均匀分布的防滑纹路。 10.如权利要求5所述的一种用于光纤制造的表面质量检测机器人， 其特征在于： 所述 蝶形螺栓的外壁设置有防静电涂层。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114994047 A 3