長度自動測量裝置及長度自動測量方法

2023-05-13 21:29:26 2

專利名稱：長度自動測量裝置及長度自動測量方法
技術領域：
本發明涉及一種長度測量裝置及方法，尤其涉一種長度自動測量裝置以及一種長 度自動測量方法。
背景技術：
毛竹使多年生常綠樹種。毛竹生長快，產量高，材質好，用途廣，是我國經濟價值最 大的竹種。在現代建築工程中，毛竹用來大工棚和腳手架。沿海捕魚甚至北方打井，毛竹使 必不可少的材料。毛竹竹材的韌性強，篾性好，紋理垂直，堅硬光滑，可以加工劈篾，製作各 種農具、文具、家具、樂器以及工藝美術品和日常生活用品，如竹蓆、竹罩、瓦篷、扇子、竹編、 竹絲、窗簾、竹尺等。這些產品有的是我國傳統出口商品。毛竹加工的第一道工序是將毛竹 剖開，剖開的竹片數與毛竹的直徑相關。因此在剖竹前序測量毛竹的直徑，以便正確選用剖 竹刀。另外，在一般的實驗操作過程中，需要測量物品的直徑或者寬度或者長度或者厚度。 一般採用尺子或者專用赤字測量，精度不高，效率低。發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種長度自動測量 裝置。本長度自動測量裝置能夠在線連續測量，測量精度好，效率高。發明還提供了一種長 度自動測量方法。本長度自動測量方法能夠在線連續測量，測量精度好，效率高為解決上述技術問題，本發明採取的技術方案為長度自動測量裝置，其特徵在 於包括發射電路板、接收電路板和與接收電路板電連接的顯示器；所述發射電路板與接 收電路板平行，並且發射電路板的長度方向Dl與接收電路板的長度方向D2 —致；發射電路 板上密排有用於發射雷射的雷射發射管，所述雷射發射管與發射電路板電連接，相鄰的兩 個雷射發射管之間沿發射電路板長度方向Dl上的間距相等，使雷射發射管發射出相互平 行並且間距相等的雷射；雷射發射管發射出的雷射同時垂直於發射電路板和接收電路板； 所述接收電路板上密排有用於接收雷射的雷射接收管，所述雷射接收管與接收電路板電連 接，相鄰的兩個雷射接收管之間沿接收電路板長度方向D2上的間距相等；所述相鄰的兩 個雷射接收管之間的間距與相等相鄰的兩個雷射發射管之間的間距相等，使所述雷射發射 管與雷射接收管一一對應，並且一個雷射接收管接收相對應的一個雷射發射管所發射的激 光；發射電路板用於為雷射發射管提供調製信號，雷射發射管根據調製信號發射雷射；所 述雷射接收管接收雷射發射管發射的雷射後，接收電路板對雷射進行解調並計算出被物品 遮擋住的雷射的數量；接收電路板根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射 管之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。
作為本發明進一步改進的技術方案，沿發射電路板的長度方向D1，當發射電路板 兩端的兩個雷射發射管沒有被遮擋住，並且位於發射電路板兩端的兩個雷射發射管之間的 任意連續三個雷射發射管被遮擋住時，接收電路板根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰 的兩個雷射發射管之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。作為本發明進一步改進的技術方案，所述發射電路板上密排的雷射發射管形成至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管排成一條直線LI，所述直線LI與發射電路板的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角；相應地，所述述接收電路板上密排的雷射接收管形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2相等。作為本發明進一步改進的技術方案，所述夾角Jl和夾角J2的角度均為945。作為本發明進一步改進的技術方案，當物品沿雷射發射板的長度方向Dl的長度大於或者等於相鄰的兩個雷射發射管之間的間距的三倍時，接收電路板通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。作為本發明進一步改進的技術方案，還包括與接收電路板電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。本發明的發射電路板、雷射發射管、接收電路板以及雷射接收管均採用現有技術。本發明採取的另一個技術方案為長度自動測量方法，包括以下步驟
首先，將待測物品放入發射電路板和接收電路板之間，或者將物品從發射電路板和接收電路板之間穿過；所述發射電路板I與接收電路板2平行，並且發射電路板I的長度方向Dl與接收電路板2的長度方向D2 —致；發射電路板I上密排有用於發射雷射的雷射發射管3，所述雷射發射管3與發射電路板I電連接，相鄰的兩個雷射發射管3之間沿發射電路板長度方向Dl上的間距相等，使雷射發射管3發射出相互平行並且間距相等的雷射；雷射發射管3發射出的雷射同時垂直於發射電路板I和接收電路板2 ;所述接收電路板2上密排有用於接收雷射的雷射接收管4，所述雷射接收管4與接收電路板2電連接，相鄰的兩個雷射接收管4之間沿接收電路板長度方向D2上的間距相等；所述相鄰的兩個雷射接收管4之間的間距與相鄰的兩個雷射發射管3之間的間距相等，使所述雷射發射管3與雷射接收管4 一一對應，並且一個雷射接收管4接收相對應的一個雷射發射管3所發射的雷射；發射電路板I用於為雷射發射管3提供調製信號，雷射發射管3根據調製信號發射雷射；
其次，所述雷射接收管4接收雷射發射管3發射的雷射後，接收電路板2對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量；
第三，接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。作為本發明進一步改進的技術方案，沿發射電路板I的長度方向D1，當發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3沒有被遮擋住，並且位於發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3之間的任意連續三個雷射發射管3被遮擋住時，接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。作為本發明進一步改進的技術方案，所述發射電路板I上密排的雷射發射管3包括至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管3排成一條直線LI，所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角；相應地，所述述接收電路板2上密排的雷射接收管4形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管4排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板2的長度方向D2之間的夾角J2相等。作為本發明進一步改進的技術方案，所述夾角Jl和夾角J2的角度均為45°。作為本發明進一步改進的技術方案，還包括與接收電路板2電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。本發明通過計算被遮擋住的雷射的數量，來測量物品的長度。能夠實現動態的和在線的連續測量，測量結果可以直接顯示，也可以傳送至微機，以實現批量式的自動測量。測量精度好，效率高。


圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明中發射電路板及雷射發射管結構示意圖。圖3為本發明中接收電路板及雷射接收管結構示意圖。圖4為本發明中的電路結構示意圖。圖5為本發明中雷射發射管與發射電路板的連接電路示意圖。圖6為本發明中雷射接收管與接收電路板的連接電路示意圖。下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。
具體實施例方式實施例1
參見圖1、圖2、圖3和圖4，本長度自動測量裝置，包括發射電路板1、接收電路板2和與接收電路板2電連接的顯示器；所述發射電路板I與接收電路板2平行，並且發射電路板I的長度方向Dl與接收電路板2的長度方向D2 —致；發射電路板I上密排有用於發射雷射的雷射發射管3，所述雷射發射管3與發射電路板I電連接，沿發射電路板I的長度方向D1，相鄰的兩個雷射發射管3之間的間距相等，使雷射發射管3發射出相互平行並且間距相等的雷射；雷射發射管3發射出的雷射同時垂直於發射電路板I和接收電路板2 ;所述接收電路板2上密排有用於接收雷射的雷射接收管4，所述雷射接收管4與接收電路板2電連接，沿接收電路板2的長度方向D2，相鄰的兩個雷射接收管4之間的間距相等；所述相鄰的兩個雷射接收管4之間的間距與相等相鄰的兩個雷射發射管3之間的間距相等，使所述雷射發射管3與雷射接收管4 一一對應，並且一個雷射接收管4接收相對應的一個雷射發射管3所發射的雷射；發射電路板I用於為雷射發射管3提供調製信號，雷射發射管3根據調製信號發射雷射；所述雷射接收管4接收雷射發射管3發射的雷射後，接收電路板2對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量；接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。作為優選方案，沿發射電路板I的長度方向D1，當發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3沒有被遮擋住，並且位於發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3之間的任意連續三個雷射發射管3被遮擋住時，接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。 所述發射電路板I上密排的雷射發射管3形成至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管3排成一條直線LI,所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角；相應地，所述述接收電路板2上密排的雷射接收管4形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管4排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板2的長度方向D2之間的夾角J2相等。傾斜的排列，能夠在發射電路板上設置更多的雷射發射器，在接收電路板上設置更多的雷射接收器提高測量精度。其中前一組的最後一個雷射發射器與後一組的第一個雷射發射器為相鄰的兩個雷射發射器，同理，前一組的最後一個雷射接收器與後一組的第一個雷射接收器為相鄰的兩個雷射接收器。尤其，所述夾角Jl和夾角J2的角度均為45°時，能夠最大限度的提高測量精度。還包括與接收電路板電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。本發明的發射電路板、雷射發射管、接收電路板以及雷射接收管均採用現有技術。接收電路板中，可以採用CPU作為微處理器，實現數據處理。參見圖5和圖6，圖5為雷射發射管與發射電路板的連接電路示意圖，圖6為雷射接收管與接收電路板的連接電路示意圖。
以測量毛竹的直徑為例，本長度自動測量裝置工作時，當毛竹進入發射電路板和接收電路板之間的測量區域時，會將一部分雷射發射管發出的雷射遮住，從而使與這部分雷射發射管相對應的雷射接收管接收不到雷射信息，接收電路板上的CPU檢測雷射接收管輸出就能計算出有多少條雷射被擋住由於每個雷射發射管在發射電路板上與相鄰的雷射發射管之間的間距相等，因此，毛竹的直徑=被擋住的雷射的條數*間距。測量的結果可以通過顯示器顯示，也可以通過數據接口和通信線上傳至毛竹自動生產線上的微機，以實現毛竹的測量、加工的自動化和一體化。
實施例2 參見圖1、圖2、圖3和圖4，本長度自動測量方法，包括以下步驟首先，將待測物品放入發射電路板和接收電路板之間，或者將物品從發射電路板和接收電路板之間穿過；所述發射電路板I與接收電路板2平行，並且發射電路板I的長度方向 Dl與接收電路板2的長度方向D2 —致；發射電路板I上密排有用於發射雷射的雷射發射管3,所述雷射發射管3與發射電路板I電連接，沿發射電路板I的長度方向Dl,相鄰的兩個雷射發射管3之間的間距相等，使雷射發射管3發射出相互平行並且間距相等的雷射；雷射發射管3發射出的雷射同時垂直於發射電路板I和接收電路板2 ;所述接收電路板2上密排有用於接收雷射的雷射接收管4，所述雷射接收管4與接收電路板2電連接，沿接收電路板2的長度方向D2，相鄰的兩個雷射接收管4之間的間距相等；所述相鄰的兩個雷射接收管4之間的間距與相鄰的兩個雷射發射管3之間的間距相等，使所述雷射發射管3與雷射接收管4--對應，並且一個雷射接收管4接收相對應的一個雷射發射管3所發射的雷射；發射電路板I用於為雷射發射管3提供調製信號，雷射發射管3根據調製信號發射雷射；其次，所述雷射接收管4接收雷射發射管3發射的雷射後，接收電路板2對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量；第三，接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。本實施例中，沿發射電路板I的長度方向Dl，當發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3沒有被遮擋住，並且位於發射電路板I兩端的兩個雷射發射管3之間的任意連續三個雷射發射管3被遮擋住時，接收電路板2根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管4之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。所述發射電路板I上密排的雷射發射管3包括至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管3排成一條直線LI,所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角；相應地，所述述接收電路板2上密排的雷射接收管4形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管4排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板I的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板2的長度方向D2之間的夾角J2相等。作為優選方案，所述夾角Jl和夾角J2的角度均為45°。還包括與接收電路板2電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。本發明的發射電路板、雷射發射管、接收電路板以及雷射接收管均採用現有技術。接收電路板中，可以採用CPU作為微處理器，實現數據處理。參見圖5和圖6，圖5為雷射發射管與發射電路板的連接電路示意圖，圖6為雷射接收管與接收電路板的連接電路示意圖。以測量毛竹的直徑為例，本長度自動測量方法實施時，當毛竹進入發射電路板和接收電路板之間的測量區域時，會將一部分雷射發射管發出的雷射遮住，從而使與這部分雷射發射管相對應的雷射接收管接收不到雷射信息，接收電路板上的CPU檢測雷射接收管輸出就能計算出有多少條雷射被擋住由於每個雷射發射管在發射電路板上與相鄰的雷射發射管之間的間距相等，因此，毛竹的直徑=被擋住的雷射的條數*間距。測量的結果可以通過顯示器顯示，也可以通過數據接口和通信線上傳至毛竹自動生產線上的微機，以實現毛竹的測量、加工的自動化和一體化。
權利要求
1.一種長度自動測量裝置，其特徵在於包括發射電路板(I)、接收電路板(2)和與接收電路板(2)電連接的顯示器；所述發射電路板(I)與接收電路板(2)平行，並且發射電路板(I)的長度方向Dl與接收電路板(2)的長度方向D2 —致；發射電路板(I)上密排有用於發射雷射的雷射發射管(3)，所述雷射發射管(3)與發射電路板(I)電連接，相鄰的兩個雷射發射管(3)之間沿發射電路板(I)長度方向Dl上的間距相等，使雷射發射管(3)發射出相互平行並且間距相等的雷射；雷射發射管(3)發射出的雷射同時垂直於發射電路板(I) 和接收電路板(2);所述接收電路板(2)上密排有用於接收雷射的雷射接收管(4)，所述雷射接收管⑷與接收電路板⑵電連接，相鄰的兩個雷射接收管⑷之間沿接收電路板⑵ 長度方向D2上的間距相等；所述相鄰的兩個雷射接收管(4)之間的間距與相鄰的兩個雷射發射管(3)之間的間距相等，使所述雷射發射管(3)與雷射接收管(4) 一一對應，並且一個雷射接收管(4)接收相對應的一個雷射發射管(3所發射的雷射；發射電路板(I)用於為雷射發射管(3)提供調製信號，雷射發射管(3)根據調製信號發射雷射；所述雷射接收管(4) 接收雷射發射管(3)發射的雷射後，接收電路板(2)對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量；接收電路板(2)根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管(4)之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。
2.根據權利要求1所述的長度自動測量裝置，其特徵在於沿發射電路板(I)的長度方向Dl，當發射電路板(I)兩端的兩個雷射發射管(3)沒有被遮擋住，並且位於發射電路板(I)兩端的兩個雷射發射管(3)之間的任意連續三個雷射發射管(3)被遮擋住時，接收電路板⑵根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管⑷之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。
3.根據權利要求1或2所述的長度自動測量裝置，其特徵在於所述發射電路板(I) 上密排的雷射發射管(3)包括至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管 (3)排成一條直線LI，所述直線LI與發射電路板(I)的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角； 相應地，所述述接收電路板(2)上密排的雷射接收管(4)形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管(4)排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向 D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板(I)的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板(2)的長度方向D2之間的夾角J2相等。
4.根據權利要求3所述的長度自動測量裝置，其特徵在於所述夾角Jl和夾角J2的角度均為45°。
5.根據權利要求4所述的長度自動測量裝置，其特徵在於還包括與接收電路板(2)電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。
6.一種長度自動測量方法，包括以下步驟首先，將待測物品放入發射電路板和接收電路板之間，或者將物品從發射電路板和接收電路板之間穿過；所述發射電路板(I)與接收電路板(2)平行，並且發射電路板(I)的長度方向Dl與接收電路板(2)的長度方向D2 —致；發射電路板(I)上密排有用於發射雷射的雷射發射管(3)，所述雷射發射管(3)與發射電路板(I)電連接，相鄰的兩個雷射發射管(3)之間沿發射電路板(I)長度方向Dl上的間距相等，使雷射發射管(3)發射出相互平行並且間距相等的雷射；雷射發射管(3)發射出的雷射同時垂直於發射電路板(I)和接收電路板(2);所述接收電路板(2)上密排有用於接收雷射的雷射接收管(4)，所述雷射接收管(4)與接收電路板(2)電連接，相鄰的兩個雷射接收管⑷之間沿接收電路板⑵長度方向D2上的間距相等；所述相鄰的兩個雷射接收管(4)之間的間距與相鄰的兩個雷射發射管(3)之間的間距相等，使所述雷射發射管(3)與雷射接收管(4) 一一對應，並且一個雷射接收管(4)接收相對應的一個雷射發射管(3所發射的雷射；發射電路板(I)用於為雷射發射管(3)提供調製信號，雷射發射管(3)根據調製信號發射雷射； 其次，所述雷射接收管(4)接收雷射發射管(3)發射的雷射後，接收電路板(2)對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量； 第三，接收電路板(2)根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管(4)之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。
7.根據權利要求5所述的長度自動測量方法，其特徵在於沿發射電路板(I)的長度方向Dl，當發射電路板(I)兩端的兩個雷射發射管(3)沒有被遮擋住，並且位於發射電路板(I)兩端的兩個雷射發射管(3)之間的任意連續三個雷射發射管(3)被遮擋住時，接收電路板(2)根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管(4)之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向Dl的長度。
8.根據權利要求6或7所述的長度自動測量方法，其特徵在於所述發射電路板(I)上密排的雷射發射管(3)包括至少兩個雷射發射管組，每個雷射發射管組內的雷射發射管(3)排成一條直線LI，所述直線LI與發射電路板(I)的長度方向Dl之間的夾角Jl為銳角；相應地，所述述接收電路板(2)上密排的雷射接收管(4)形成至少兩個雷射接收管組，每個雷射接收管組內的雷射接收管(4)排成一條直線L2，所述直線L2與接收電路板的長度方向D2之間的夾角J2為銳角；所述直線LI與發射電路板(I)的長度方向Dl之間的夾角Jl與所述直線L2與接收電路板(2)的長度方向D2之間的夾角J2相等。
9.根據權利要求8所述的長度自動測量方法，其特徵在於所述夾角Jl和夾角J2的角度均為45°。
10.根據權利要求9所述的長度自動測量方法，其特徵在於還包括與接收電路板(2)電連接的用於將測量的結構數據輸出的數據接口。
全文摘要
本發明公開了一種長度自動測量裝置，包括發射電路板、接收電路板、雷射發射管和雷射接收管；接收電路板對雷射進行解調並計算出被物品遮擋住的雷射的數量；接收電路板根據被物品遮擋住的雷射數量和相鄰的兩個雷射發射管之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向D1的長度。本發明還公開了一種長度自動測量方法，接收電路板根據被物品遮擋住的雷射的數量和相鄰的兩個雷射發射管之間的間距，通過顯示器輸出所述物品沿雷射發射管長度方向D1的長度。本發明通過計算被遮擋住的雷射的數量，來測量物品的長度，能夠實現動態的和在線的連續測量，測量結果可以直接顯示，也可以傳送至微機，以實現批量式的自動測量，測量精度好，效率高。
文檔編號G01B11/06GK103063144SQ201210587979
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者陳惠明, 塗橋安, 何斌輝, 吳亮, 韓燕 申請人:南京林業大學