一種尺寸自動測量儀的製作方法

2023-09-19 08:24:05

專利名稱：一種尺寸自動測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種尺寸自動測量儀，特別涉及一種用於測量規則形狀物體外部尺寸的自動化儀器，屬於自動化尺寸測量儀器改造技術。
背景技術：
在生產過程中，很多時候都需要對產品的外部尺寸進行測量。傳統方式是使用遊標卡尺、千分尺等量具採用人工操作的方式對待測物進行測量，這種方式測量效率極低，工人勞動強度大、出錯率高。隨著傳感技術的進步，目前已經出現了採用圖像處理技術來測量物體外部尺寸的設備。中國專利公開號為CN101444779A、CN201421436Y中公開了一些基於圖像處理技術的尺寸自動測量設備，這類設備的工作原理如下:用機械手或傳送帶將待測物料輸送到特定的位置，然後用圖像傳感器對其拍照，獲得待測物料的圖像，再通過計算機軟體對圖像信息進行處理，從而得到待測物料的外觀尺寸。這種測量方式相比於人工測量，提高了測量的準確性，但由於機械手或傳送帶的硬體結構複雜、成本較高，待測物料的基準位置難以保證，在測量過程中精度的穩定性較低。此外，要完成長、寬、高三個參數的測量，需要對待測物料進行兩次裝夾，效率較低。
發明內容本實用新型所解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種經濟實用、穩定可靠的用於測量待測物外觀尺寸的尺寸自動測量儀。本實用新型可快速地測量待測物料的長、寬、高等尺寸，並能保持較高的測量精度。本實用新型所採取的技術方案是:本實用新型的尺寸自動測量儀，包括有光源、攝像裝置、位置傳感器及物料輸送裝置，光源裝設在能照射到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，攝像裝置裝設在能拍攝到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，位置傳感器裝設在能檢測到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，且位置傳感器的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與攝像裝置的信號輸入端連接，其中物料輸送裝置是一個物料能靠自身重力下滑的滑槽。為了進一步確保測量的準確性，上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設有兩套，分別裝設在物料輸送裝置的上端及下端。本實用新型通過採用待測物料依靠重力在滑槽中滑動的方式來改變工位，從而減少了待測物料裝夾的次數，大大提高了測量速度。此外，本實用新型通過採用高速圖像處理技術進行輪廊尺寸測量，精度可以達到ΙΟμπι的等級。

圖1是具有本實用新型第一種實施方式尺寸自動測量儀的透視圖；圖2是表示圖1中所示主要構件的空間位置示意圖；圖3是具有本實用新型第二種實施方式尺寸自動測量儀的透視圖；[0012]圖4是表示圖3中所示主要構件的空間位置示意圖。
具體實施方式
實施例1:圖1和圖2示出了本實用新型尺寸自動測量儀的第一種實施方式。如圖1和圖2所示，為了更好地表達本實用新型尺寸自動測量儀的結構，圖中省略了部分非重要的安裝機架。本實用新型尺寸自動測量儀，包括有光源、攝像裝置、位置傳感器及物料輸送裝置13，光源裝設在能照射到經過物料輸送裝置13的待測物料20的位置上，攝像裝置裝設在能拍攝到經過物料輸送裝置13的待測物料20的位置上，位置傳感器裝設在能檢測到經過物料輸送裝置13的待測物料20的位置上，且位置傳感器的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與攝像裝置的信號輸入端連接，其中物料輸送裝置13是一個物料能靠自身重力下滑的滑槽。本實施例中，上述光源包括有第一光源5，攝像裝置可以為現有的CXD攝像頭，也可以包括有第一圖像傳感器I及第一鏡頭3，位置傳感器包括有第一位置傳感器7，其中第一鏡頭3安裝在第一鏡頭固定座9上，第一圖像傳感器I和第一鏡頭3相接組成光學成像系統，且第一位置傳感器7的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與第一圖像傳感器I的信號輸入端連接。本實施例中，上述物料輸送裝置13的滑槽為透明滑槽。上述第一鏡頭3和第一光源5分別裝設在物料輸送裝置13的兩側。為便於安裝固定，上述第一鏡頭固定座9及第一光源固定座11均安裝在底座14上。上述滑槽包括有支承物料的底板及引導物料往下滑動的導向擋板，底板與導向擋板組成截面形狀呈L型的滑槽，或組成截面形狀呈U型的滑槽，或組成截面形狀呈V型的滑槽。本實施例中，底板與導向擋板組成截面形狀呈L型的滑槽。本實用新型第一種實施方式尺寸自動測量儀的工作原理如下:尺寸自動測量儀通電後，第一光源5將保持常亮。落料機構21按一定的時間間隔將待測物料20落入滑槽中，由於重力的作用，待測物料20將緊貼滑槽的底部並自上而下地滑動。當待測物料20滑動至第一位置傳感器7的感應區域時，觸發第一位置傳感器7輸出信號至測量儀的控制系統，測量儀的控制系統可為計算機，此時測量儀的控制系統控制第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照，獲得待測物料20的外部輪廊圖像，測量儀的控制系統對圖像進行處理，將獲得待測物料20的長、寬兩個尺寸數據。待測物料20繼續下滑，最後落入收集機構22中。在上述過程中，從待測物料20觸發第一位置傳感器7至第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照的時間，是決定第一位置傳感器7與第一圖像傳感器1、第一鏡頭3和第一光源5形成的光路之間的相對空間位置的依據，保證了第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照時待測物料20剛好處於第一圖像傳感器I能捕捉清晰圖像的範圍內。實施例2:圖3和圖4示出了本實用新型尺寸自動測量儀的第二種實施方式，為了更好地表達本實用新型尺寸自動測量儀的結構，圖中省略了第一光源固定座11和部分非重要的安裝機架。本實用新型的尺寸自動測量儀，為了實現待測物料20 —次下料就能獲得長寬高三個尺寸數據，上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設有兩套，分別裝設在物料輸送裝置13的上端及下端。其中第一光源5、第一圖像傳感器1、第一鏡頭3、第一位置傳感器7裝設在物料輸送裝置13的上端，物料輸送裝置13的下端還裝設有第二圖像傳感器2、第二鏡頭
4、第二光源6、第二位置傳感器8，第二鏡頭4安裝在第二鏡頭固定座10上，第二圖像傳感器2和第二鏡頭4相接組成光學成像系統，第二光源6安裝在第二光源固定座12，且第二位置傳感器8的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與第二圖像傳感器2的信號輸入端連接。上述測量儀的控制系統可為計算機。同樣，本實施例中的物料輸送裝置13的滑槽為透明滑槽。上述第二鏡頭4和第二光源6分別裝設在物料輸送裝置13的兩側。上述第二鏡頭固定座10及第二光源固定座12均安裝在底座14上。本實施例中，上述滑槽包括有支承物料的底板及引導物料往下滑動的導向擋板，底板與導向擋板組成截面形狀呈V型的滑槽。本實用新型第二種實施方式尺寸自動測量儀的工作原理如下:尺寸自動測量儀通電後，第一光源5與第二光源6將保持常亮。落料機構21按一定的時間間隔將待測物料20落入滑槽中，由於重力的作用，待測物料20將緊貼滑槽的底部並自上而下地滑動。當待測物料20滑動至第一位置傳感器7的感應區域時，觸發第一位置傳感器7輸出信號至測量儀的控制系統，此時測量儀的控制系統控制第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照，獲得待測物料20的外部輪廊圖像，測量儀的控制系統對圖像進行處理，將獲得待測物料20的長、寬兩個尺寸數據。待測物料20繼續下滑，當待測物料20滑動至第二位置傳感器8的感應區域時，觸發第二位置傳感器8輸出信號至計算機，此時測量儀的控制系統控制第二圖像傳感器2對待測物料20進行拍照，獲得待測物料20的外部輪廊圖像，測量儀的控制系統對圖像進行處理，將獲得待測物料20的長、高兩個尺寸數據。待測物料20繼續下滑，最後落入收集機構22中。在上述過程中，從待測物料20觸發第一位置傳感器7至第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照的時間，是決定第一位置傳感器7與第一圖像傳感器1、第一鏡頭3和第一光源5形成的光路之間的相對空間位置的依據，保證了第一圖像傳感器I對待測物料20進行拍照時待測物料20剛好處於第一圖像傳感器I能捕捉清晰圖像的範圍內。上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施例，在本領域的普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以對其作出種種變化。
權利要求1.一種尺寸自動測量儀，包括有光源、攝像裝置、位置傳感器及物料輸送裝置(13)，光源裝設在能照射到經過物料輸送裝置(13)的待測物料(20)的位置上，攝像裝置裝設在能拍攝到經過物料輸送裝置(13)的待測物料(20)的位置上，位置傳感器裝設在能檢測到經過物料輸送裝置(13)的待測物料(20)的位置上，且位置傳感器的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與攝像裝置的信號輸入端連接，其特徵在於物料輸送裝置(13)是一個物料能靠自身重力下滑的滑槽。
2.根據權利要求1所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述光源包括有第一光源(5)，攝像裝置包括有第一圖像傳感器(I)及第一鏡頭(3)，位置傳感器包括有第一位置傳感器(7)，其中第一鏡頭(3)安裝在第一鏡頭固定座(9)上,第一圖像傳感器(I)和第一鏡頭(3)相接組成光學成像系統，且第一位置傳感器(7)的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與第一圖像傳感器(I)的信號輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述物料輸送裝置(13)的滑槽為透明滑槽；上述第一鏡頭(3)和第一光源(5)分別裝設在物料輸送裝置(13)的兩側。
4.根據權利要求2所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述第一鏡頭固定座(9)及第一光源固定座(11)均安裝在底座(14)上。
5.根據權利要求1至4任一項所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設有兩套，分別裝設在物料輸送裝置(13)的上端及下端。
6.根據權利要求5所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述第一光源(5)、第一圖像傳感器(I)、第一鏡頭(3)、第一位置傳感器(7)裝設在物料輸送裝置(13)的上端，物料輸送裝置(13)的下端還裝設有第二圖像傳感器(2)、第二鏡頭(4)、第二光源(6)、第二位置傳感器(8)，第二鏡頭(4)安裝在第二鏡頭固定座(10)上，第二圖像傳感器(2)和第二鏡頭(4)相接組成光學成像系統，第二光源(6)安裝在第二光源固定座(12)，且第二位置傳感器(8)的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與第二圖像傳感器(2)的信號輸入端連接。
7.根據權利要求6所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述物料輸送裝置(13)的滑槽為透明滑槽；上述第二鏡頭(4)和第二光源(6)分別裝設在物料輸送裝置(13)的兩側。
8.根據權利要求7所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述第二鏡頭固定座(10)及第二光源固定座(12)均安裝在底座(14)上。
9.根據權利要求7所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述滑槽包括有支承物料的底板及引導物料往下滑動的導向擋板。
10.根據權利要求9所述的尺寸自動測量儀，其特徵在於上述底板與導向擋板組成截面形狀呈L型的滑槽，或組成截面形狀呈U型的滑槽，或組成截面形狀呈V型的滑槽。
專利摘要本實用新型是一種尺寸自動測量儀。包括光源、攝像裝置、位置傳感器及物料輸送裝置,光源裝設在能照射到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，攝像裝置裝設在能拍攝到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，位置傳感器裝設在能檢測到經過物料輸送裝置的待測物料的位置上，且位置傳感器的信號輸出端與測量儀的控制系統的輸入端連接，測量儀的控制系統的輸出端與攝像裝置的信號輸入端連接，其中物料輸送裝置是一個物料能靠自身重力下滑的滑槽。另外，為了實現待測物料一次下料就能獲得長寬高三個尺寸數據，光源、攝像裝置及位置傳感器分別設有兩套，分別裝設在物料輸送裝置的上端及下端。本實用新型可快速地測量待測物料的尺寸，並能保持較高的測量精度。
文檔編號G01B11/02GK203011341SQ201220737519
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者何國森, 陳宗普, 羅炳軍, 曾繁飛 申請人:廣州炬森自動化設備有限公司