測量產品表面尺寸的系統的製作方法

2023-06-24 17:59:36

專利名稱：測量產品表面尺寸的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量系統，尤其涉及一種測量產品表面尺寸的系統。
背景技術：
對於流水生產線上的產品表面尺寸的測量，現有技術主要是通過以下幾種方式進 行測量人工測量抽樣選取產品，人工利用測量工具進行測量，人工測量效率十分低，也 會影響流水線上的產品的生產，這樣不僅降低了生產效率、引入浪費問題，而且不能夠做到 實時有效，為後續的改進引入困難；雷射測距，但是，由於生產線上的在線產品有一定程度 的抖動和不穩定，對雷射測距的精確對準引入困難，使其測量精度明顯下降；現有技術中也存在通過CXD攝像機(電荷耦合器件)的三維圖象採集，雖然該方 法可以得到實時精確的測量，但是其通常需要加入標準件、半反半透鏡等設備，且對不同的 產品進行測量時，需要採用不同的標準件以提供不同的參考標準，將攝像機拍到的產品的 圖像信息與標準件的標準圖像信息進行匹配，主要每次都要重新製作對應的標準件，且應 用的時候需要對現有生產線進行一定程度的改進，並且對於生產環境要求較高，所以該方 法需要的儀器設備多、操作複雜、成本高。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中在線產品尺寸測量效率低、精 度低、操作複雜且成本高的缺陷，提供一種操作簡單、精度高、效率高、且成本低的在線測量 產品表面尺寸的系統。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的測量產品表面尺寸的系統包括至少一個用於採集待測產品的信息的採集裝置；及與所述每個採集裝置相電連的 用於控制整個系統及處理來自採集裝置採集的待測產品的信息的處理裝置；其中，所述採 集裝置包括光源、光學鏡頭、CCD攝像機、及數據採集器，光源與光學鏡頭位於待測產品的同 側，光學鏡頭與CXD攝像機直接相連，CXD攝像機、數據採集器、及處理裝置依次相電連接。在上述系統中，所述處理裝置包括用於控制數據採集器採集信息的時間，及將所 述數據採集器採集來的數據轉換處理為待測產品的尺寸的CPU。在上述系統中，所述處理裝置為PC機。在上述系統中，所述光源與所述處理裝置相電連，所述處理裝置控制所述光源的 開關、發光時間、及亮度。在上述系統中，所述光源包括位置可調的LED及將所述LED發出的光轉換為面光 源的導光板。在上述系統中，所述LED為綠光LED。在上述系統中，所述CXD攝像機為線陣CXD攝像機或面陣CXD攝像機。在上述系統中，所述數據採集器包括模數轉換模塊。本實用新型提供的測量產品表面尺寸的系統，其通過光源照射待測產品，產品將其反射後的光通過光學鏡頭及CCD攝像機轉換為電信號後，數據採集器採集到關於產品 的信息並進行模數轉換，然後處理裝置通過程序根據產品不同尺寸處反射的光的光強的不 同，從而分析處理得出產品的尺寸。所以，本實用新型可以在流水線上在線測量，其設備少、 操作簡單、精度高、效率高、且成本低。

圖1為本實用新型測量產品表面尺寸的系統的一實施例的結構示意圖；圖2是本實用新型在線測量生產線上橡膠條表面尺寸的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。本實用新型提供的測量產品表面尺寸的系統，包括至少一個用於採集待測產品的 信息的採集裝置；及與每個採集裝置相電連的處理裝置5，用於控制整個系統及處理來自 採集裝置採集的待測產品6的信息；採集裝置包括光源1、光學鏡頭2、CXD攝像機3、及數 據採集器4，光源1與光學鏡頭2位於待測產品6的同側，光學鏡頭2與CCD攝像機3直接 相連，CXD攝像機3、數據採集器4、及處理裝置5依次相電連接。多個採集裝置可以從多個 角度測量產品不同的表面的不同尺寸，處理裝置5包括中央處理單元CPU，其控制數據採集 器4採集信息的周期及進度、且將來自數據採集器4的數據通過軟體程序轉換處理為待測 產品6的尺寸。參見圖1，其為本實用新型提供的測量產品表面尺寸的一實施例的結構示意圖，其 中，採用一個採集裝置，處理裝置5採用PC機，光源1為LED。光源1與光學鏡頭2位於待 測產品6的同側，光學鏡頭2與CXD攝像機3通過螺紋螺旋連接。CXD攝像機3與數據採集 器4通過電纜連接。PC機與數據採集器4通過USB電纜連接。LED光源1小角度傾斜並照 射待測產品6的表面，待測產品6將來自光源1的光反射到光學鏡頭2上，光學鏡頭2主要 用於將特定區域的反射光聚焦之後提供給CXD攝像機3，CXD攝像機3再將聚焦的光通過光 電轉換將其轉變為電信號，該電信號被傳送給與之相連接的數據採集器4，數據採集器4包 括模數轉換模塊，其將電信號轉換成數位訊號，通過USB接口傳送給PC機，PC機通過軟體 進行分析與處理，從而得出產品的尺寸，並可將產品的尺寸進行存儲或顯示給用戶。優選地，CXD攝像機3為線陣CXD攝像機3或面陣CXD攝像機3，這樣可以降低成 本。優選地，光源1為LED綠光LED，綠光可提高光學鏡頭2接受發射光的靈敏度，進而提高 測量期間的抗幹擾能力。更優選地，光源1包括綠光LED及導光板，導光板用於將LED發出 的光轉換為面光源1，更有利於提高測量的精度。且光源1亮度可調，以根據環境光調節照 明光的強度，以進一步使光線更好的照射到待測產品6上，且減少外界光線的幹擾。光源1 可以通過USB線與PC相連，PC通過軟體的驅動控制模塊以調節控制光源1的開啟與關閉、 發光時間及發光亮度，使得LED可以周期性的照射待測產品6，同時數據採集器4周期性的 採集數據，這樣可以避免LED不用時浪費以減少成本。
以下結合附圖2，對本實用新型作進一步的說明，圖2為本實用新型在線測量橡膠條的系統的結構示意圖。在圖2中，待測產品6的表面有AB之間的弧狀凸起以及CD之間 的扁平狀凸起，利用綠光LED面光源1照射生產線上產品的表面，產品表面光線經AB和CD 兩個凸起反射之後，經由光學鏡頭2成像到CXD攝像機3。CXD攝像機3接收到的反射光的 光強不同，即由A到B，接受到的反射光的光強逐漸加大，其中A點光強最小，B點光強最 大，並且AB間的光強逐漸的增強，同時，A點和B點的反射光強相對於其左右兩側來說，有 一個突變的出現；由C到D，反射光強在C和D兩點，相比較於其左右兩側來說，反射光強有 一個突變的出現。因此，通過數據採集器4採集反射光強突變的點，再應用與數據採集器4 相應的軟體通過分析計算，即可得出A、B、C和D之間的確切距離，並且在PC機顯示器上顯 示。這樣，就可以實時在線測量產品表面的尺寸。如果產品多個端面需要進行測試，通過採用相同的軟體系統，增加更多的包括有 LED、光學鏡頭2、(XD攝像機3、數據採集器4的採集裝置，再連接到同一的PC機即可，即一 個處理裝置5可以與多套採集裝置互聯，同時對產品的多個端面進行測量。本實用新型提 供的系統工作步驟主要如下步驟Si，根據環境的光線調整光源的位置及發光的亮度，以使光線能更好的照射 到產品上，進而使光學鏡頭能準確清晰的捕捉到產品反射的光，優選地，還可以根據需要， 設定好光源的開啟時間、發光時間及數據採集器的採集時間；步驟S2，將待測產品反射的光源的光進行聚焦及光電轉換，即光學鏡頭將發射光 聚焦成像，進而CCD攝像機將該光信號轉換為電信號；步驟S3，數據採集器根據設定的採集時間進度採集上述電信號並將其進行模數轉 換；步驟S4，根據反射光的光強的突變將模數轉換後的數位訊號進行分析處理為產品 表面的尺寸，即處理裝置中的CPU根據產品表面反射光光強的突變進行分析，並計算得出 產品的尺寸。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護範圍之內。
權利要求一種測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，包括至少一個用於採集待測產品的信息的採集裝置；及與所述每個採集裝置相電連的用於控制整個系統及處理來自採集裝置採集的待測產品的信息的處理裝置；其中，所述採集裝置包括光源、光學鏡頭、CCD攝像機、及數據採集器，光源與光學鏡頭位於待測產品的同側，光學鏡頭與CCD攝像機直接相連，CCD攝像機、數據採集器、及處理裝置依次相電連接。
2.根據權利要求1所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述處理裝置包括 用於控制數據採集器採集信息的時間，及將所述數據採集器採集來的數據轉換處理為待測 產品的尺寸的CPU。
3.根據權利要求2所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述處理裝置為PC機。
4.根據權利要求1所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述光源與所述處 理裝置相電連，所述處理裝置控制所述光源的開關、發光時間、及亮度。
5.根據權利要求4所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述光 源包括位置可調的LED及將所述LED發出的光轉換為面光源的導光板。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述 LED為綠光LED。
7.根據權利要求1所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述CCD攝像機為線 陣CCD攝像機或面陣CCD攝像機。
8.根據權利要求1所述的測量產品表面尺寸的系統，其特徵在於，所述數據採集器包 括模數轉換模塊。
專利摘要本實用新型提供了一種測量產品表面尺寸的系統，該系統包括至少一個用於採集待測產品的信息的採集裝置；及與所述每個採集裝置相電連的處理裝置，用於控制整個系統及處理來自採集裝置採集的待測產品的信息；其中，所述採集裝置包括光源、光學鏡頭、CCD攝像機、及數據採集器，光源與光學鏡頭位於待測產品的同側，光學鏡頭與CCD攝像機直接相連，CCD攝像機、數據採集器、及處理裝置依次相電連接。該系統具有能夠在線測量產品的表面尺寸，且操作簡單、效率高、精度高、成本低的優點。
文檔編號G01B11/00GK201622061SQ20092026225
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者劉朝輝, 高春軒 申請人:比亞迪股份有限公司