專(zhuān)利名稱(chēng)：基于led的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，具體涉及一種基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)。 技術(shù)背景目前，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，制造行業(yè)中的板材、紙張、布匹生產(chǎn)線上急需裝備自動(dòng)化的幅寬在線測(cè)量系統(tǒng)，達(dá)到提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。目前還有約80%的生產(chǎn)線采用鋼板限位這種機(jī)械方式定位，由于該方法是接觸式測(cè)量，磨損嚴(yán)重，更換耗材和調(diào)試周期短，效率低下。國(guó)外的生產(chǎn)線配置有較為成熟的在線非接觸式在線測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)以德國(guó)E+L 公司的在線測(cè)量系統(tǒng)較為典型，該測(cè)量系統(tǒng)主要采用激光器作為發(fā)射裝置，具有良好的光束方向性，該系統(tǒng)成本高、難以被國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)線所接受，同時(shí)激光器作為發(fā)射裝置還有一個(gè)不完美的地方，就是激光器的壽命通常只有一萬(wàn)多小時(shí)左右，也就是說(shuō)，該套系統(tǒng)的使用壽命只有一年多，進(jìn)一步增加了使用成本。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有現(xiàn)有系統(tǒng)存在的上述不足，本實(shí)用新型目的在于，提供一種基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，采用LED作為發(fā)光元件，LED具有十萬(wàn)小時(shí)的使用壽命以及遠(yuǎn)低于激光器的硬件成本，和特殊的聚光棱鏡取代激光器，從而大幅的降低硬件成本、提高使用壽命， 能為國(guó)內(nèi)眾多生產(chǎn)線所接受。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，所提供的技術(shù)方案是一種基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，其包括平行間隔、相對(duì)設(shè)置的一信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置，待檢測(cè)體置于二者之間的中間位置；所述的信號(hào)發(fā)射裝置包括一發(fā)射支架、多數(shù)個(gè)LED光源、多數(shù)個(gè)聚光棱鏡組及設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔的檔光板，所述的LED光源均勻間隔向上設(shè)置在該發(fā)射支架上，對(duì)應(yīng)每只LED 光源發(fā)光部位的正前方設(shè)置有一聚光棱鏡組，所述聚光棱鏡組的正前方設(shè)置有一檔光板， 對(duì)應(yīng)每一聚光棱鏡組的正前方的檔光板上，設(shè)有一可使光線通過(guò)的通孔；所述的信號(hào)接收裝置包括一信號(hào)接收支架、多數(shù)個(gè)接收器、一控制分析電路和顯示器，所述的多數(shù)個(gè)接收器均勻間隔向下設(shè)置在該信號(hào)接收支架上，所述控制分析電路向上設(shè)置在該信號(hào)接收支架上，所述顯示器向上設(shè)置在該控制分析電路上；所述的每一 LED光源發(fā)光部位的正前方，均直線對(duì)應(yīng)一接收器，其發(fā)出的光線通過(guò)所述聚光棱鏡組、檔光板通孔后到達(dá)與其對(duì)應(yīng)的該接收器的正前方；所述的多數(shù)個(gè)LED光源在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個(gè)接收器也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面接收器陣列；所述檔光板上的通孔也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列、接收器陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面通孔陣列；[0013]所述的多數(shù)個(gè)LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源為可見(jiàn)光或紅外光LED，其組成矩形陣列的單體數(shù)量為大于3的自然數(shù)；在單位面積內(nèi)組成陣列的LED的數(shù)量越多，光束的數(shù)量越多，系統(tǒng)的測(cè)量精度就越高。所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚光棱鏡組由用來(lái)將 LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構(gòu)成。所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米，其圓心與所述聚光棱鏡中心線重合，只允許平行的光束通過(guò)，擋住散射光，從而減少散射光的干擾。本實(shí)用新型通過(guò)LED光源發(fā)射出的光線，經(jīng)過(guò)聚光棱鏡組匯聚為平行光束，穿過(guò)擋光板上的小孔照射到信號(hào)接收裝置，由于待檢測(cè)體位于擋光板和接收裝置中間位置，會(huì)擋住一定數(shù)量的光束，控制分析電路對(duì)接收裝置接收到的光束數(shù)量和位置進(jìn)行分析，換算出待檢測(cè)體的長(zhǎng)度、寬度尺寸，并通過(guò)顯示器顯示出具體數(shù)值。本實(shí)用新型是一種將光學(xué)測(cè)量技術(shù)、光學(xué)聚光技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的綜合裝置，該裝置適用于生產(chǎn)線板材、瓦楞紙幅寬、簡(jiǎn)述板材、印刷紙張以及紡織布料幅寬測(cè)量。由于本實(shí)用新型采用了 LED光源作為發(fā)光元件并結(jié)合聚光棱鏡技術(shù)，取代激光器，能夠大幅度降低測(cè)量系統(tǒng)的硬件成本和延長(zhǎng)使用壽命，能夠更廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)高速、準(zhǔn)確的在線監(jiān)控和測(cè)量，有利于提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和提升產(chǎn)品品質(zhì)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、成本低、壽命長(zhǎng)；同時(shí)該裝置是一種非接觸式在線測(cè)量裝置，具有在線高速測(cè)量功能，可用于各種板材的糾偏和尺寸測(cè)量系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其包括平行間隔、相對(duì)設(shè)置的一信號(hào)發(fā)射裝置A和信號(hào)接收裝置B，待檢測(cè)體C置于二者之間的中間位置；所述的信號(hào)發(fā)射裝置A包括一發(fā)射支架10、多數(shù)個(gè)LED光源1、多數(shù)個(gè)聚光棱鏡組 2及設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔4的檔光板3，所述的LED光源1均勻間隔向上設(shè)置在該發(fā)射支架10 上，對(duì)應(yīng)每只LED光源1發(fā)光部位的正前方設(shè)置有一聚光棱鏡組2，所述聚光棱鏡組2的正前方設(shè)置有一檔光板3，對(duì)應(yīng)每一聚光棱鏡組2的正前方的檔光板3上，設(shè)有一可使光線通過(guò)的通孔4 ；[0026]所述的信號(hào)接收裝置B包括一信號(hào)接收支架11、多數(shù)個(gè)接收器5、一控制分析電路 6和顯示器7，所述的多數(shù)個(gè)接收器5均勻間隔向下設(shè)置在該信號(hào)接收支架11上，所述控制分析電路6向上設(shè)置在該信號(hào)接收支架11上，所述顯示器7向上設(shè)置在該控制分析電路6 上；所述的每一 LED光源1發(fā)光部位的正前方，均直線對(duì)應(yīng)一接收器5，其發(fā)出的光線通過(guò)所述聚光棱鏡組2、檔光板通孔4后到達(dá)與其對(duì)應(yīng)的該接收器5的正前方；所述的多數(shù)個(gè)LED光源1在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個(gè)接收器5也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源1陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面接收器5陣列；所述檔光板3上的通孔4也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述LED光源 1陣列、接收器5陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面通孔陣列；所述的多數(shù)個(gè)LED光源1、接收器5、控制分析電路6和顯示器7分別連接電源，其中所述接收器5、控制分析電路6和顯示器7相互電性連接。所述的LED光源1為可見(jiàn)光或紅外光LED，組成LED光源陣列的LED光源1的總單體數(shù)量，為大于3的自然數(shù)；在單位面積內(nèi)組成陣列的LED的數(shù)量越多，光束的數(shù)量就越多，系統(tǒng)的測(cè)量精度就越高。所述的聚光棱鏡組由用來(lái)將LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構(gòu)成，也可以由一個(gè)部件直接完成這一功能。所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米，其圓心與所述聚光棱鏡中心線重合，只允許平行的光束通過(guò)，擋住散射光，從而減少散射光的干擾。本實(shí)用新型的工作原理是通過(guò)LED光源1發(fā)射出的光線，經(jīng)過(guò)聚光棱鏡組2匯聚為平行光束，穿過(guò)擋光板3上的通孔4照射到信號(hào)接收器5上；由于待檢測(cè)體C位于擋光板 3和接收器5的中間位置，其因?yàn)椴煌腹舛鴵踝∠鄳?yīng)位置上的一定數(shù)量的光束，控制分析電路6對(duì)接收器接收到的光束數(shù)量和位置進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算即可以換算出待檢測(cè)體C的長(zhǎng)度、寬度尺寸，并通過(guò)顯示器7顯示出具體數(shù)值。其具體制備方法和工作步驟為(1)設(shè)置一聚光棱鏡組在LED發(fā)射裝置的正上方；(2)設(shè)置一擋光板在聚光棱鏡組的正上方，擋光板上開(kāi)有小孔，小孔中心線與聚光棱鏡中心線重合；(3)設(shè)置一待檢測(cè)體在擋光板和接收裝置中間位置；(4)所述的LED發(fā)射裝置和接收裝置在位置上相互平行；(5)所述的控制分析電路和顯示器相互集成在一起，LED發(fā)射裝置分布有一定數(shù)量的LED顆粒，通過(guò)LED發(fā)射的光線經(jīng)過(guò)聚光棱鏡組匯聚為平行光束，穿過(guò)擋光板上的通孔照射到接收裝置，由于待檢測(cè)體位于擋光板和接收裝置中間位置，會(huì)擋住一定數(shù)量的光束， 控制分析電路對(duì)接收裝置接收到的光束數(shù)量進(jìn)行分析，換算出待檢測(cè)體的寬度，并通過(guò)顯示器顯示出具體數(shù)值。根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例所述，具備與本實(shí)施例相同或相似技術(shù)特征的檢測(cè)裝置，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，其包括平行間隔、相對(duì)設(shè)置的一信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置，待檢測(cè)體置于二者之間的中間位置；所述的信號(hào)發(fā)射裝置包括一發(fā)射支架、多數(shù)個(gè)LED光源、多數(shù)個(gè)聚光棱鏡組及設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔的檔光板，所述的LED光源均勻間隔向上設(shè)置在該發(fā)射支架上，對(duì)應(yīng)每只LED光源發(fā)光部位的正前方設(shè)置有一聚光棱鏡組，所述聚光棱鏡組的正前方設(shè)置有一檔光板，對(duì)應(yīng)每一聚光棱鏡組的正前方的檔光板上，設(shè)有一可使光線通過(guò)的通孔；所述的信號(hào)接收裝置包括一信號(hào)接收支架、多數(shù)個(gè)接收器、一控制分析電路和顯示器， 所述的多數(shù)個(gè)接收器均勻間隔向下設(shè)置在該信號(hào)接收支架上，所述控制分析電路向上設(shè)置在該信號(hào)接收支架上，所述顯示器向上設(shè)置在該控制分析電路上；所述的每一 LED光源發(fā)光部位的正前方，均直線對(duì)應(yīng)一接收器，其發(fā)出的光線通過(guò)所述聚光棱鏡組、檔光板通孔后到達(dá)與其對(duì)應(yīng)的該接收器的正前方；所述的多數(shù)個(gè)LED光源在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個(gè)接收器也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面接收器陣列；所述檔光板上的通孔也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列、接收器陣列相對(duì)應(yīng)的矩形平面通孔陣列；所述的多數(shù)個(gè)LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源為可見(jiàn)光或紅外光LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源，其組成矩形陣列的單體數(shù)量為大于3的自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚光棱鏡組由用來(lái)將LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔的圓心與聚光棱鏡中心線重合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于LED的光學(xué)尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其包括平行間隔、相對(duì)設(shè)置的一信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置，待檢測(cè)體置于二者之間的中間位置；所述的信號(hào)發(fā)射裝置多數(shù)個(gè)LED光源、多數(shù)個(gè)聚光棱鏡組及設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔的檔光板，所述的信號(hào)接收裝置包括一信號(hào)接收支架、多數(shù)個(gè)接收器、一控制分析電路和顯示器，所述的多數(shù)個(gè)LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、成本低、壽命長(zhǎng)；同時(shí)該裝置是一種非接觸式在線測(cè)量裝置，具有在線高速測(cè)量功能，可用于各種板材的糾偏和尺寸測(cè)量系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01B11/02GK202216667SQ201120266070
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者王 華 申請(qǐng)人:東莞科視自動(dòng)化科技有限公司