專利名稱：一種尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，特別涉及一種用于測(cè)量規(guī)則形狀物體外部尺寸的自動(dòng)化儀器，屬于自動(dòng)化尺寸測(cè)量?jī)x器改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
在生產(chǎn)過(guò)程中，很多時(shí)候都需要對(duì)產(chǎn)品的外部尺寸進(jìn)行測(cè)量。傳統(tǒng)方式是使用游標(biāo)卡尺、千分尺等量具采用人工操作的方式對(duì)待測(cè)物進(jìn)行測(cè)量，這種方式測(cè)量效率極低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、出錯(cuò)率高。隨著傳感技術(shù)的進(jìn)步，目前已經(jīng)出現(xiàn)了采用圖像處理技術(shù)來(lái)測(cè)量物體外部尺寸的設(shè)備。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN101444779A、CN201421436Y中公開(kāi)了一些基于圖像處理技術(shù)的尺寸自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，這類設(shè)備的工作原理如下:用機(jī)械手或傳送帶將待測(cè)物料輸送到特定的位置，然后用圖像傳感器對(duì)其拍照，獲得待測(cè)物料的圖像，再通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，從而得到待測(cè)物料的外觀尺寸。這種測(cè)量方式相比于人工測(cè)量，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，但由于機(jī)械手或傳送帶的硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，待測(cè)物料的基準(zhǔn)位置難以保證，在測(cè)量過(guò)程中精度的穩(wěn)定性較低。此外，要完成長(zhǎng)、寬、高三個(gè)參數(shù)的測(cè)量，需要對(duì)待測(cè)物料進(jìn)行兩次裝夾，效率較低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定可靠的用于測(cè)量待測(cè)物外觀尺寸的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x。本實(shí)用新型可快速地測(cè)量待測(cè)物料的長(zhǎng)、寬、高等尺寸，并能保持較高的測(cè)量精度。本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，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(shè)在能照射到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，攝像裝置裝設(shè)在能拍攝到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，位置傳感器裝設(shè)在能檢測(cè)到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，且位置傳感器的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與攝像裝置的信號(hào)輸入端連接，其中物料輸送裝置是一個(gè)物料能靠自身重力下滑的滑槽。為了進(jìn)一步確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設(shè)有兩套，分別裝設(shè)在物料輸送裝置的上端及下端。本實(shí)用新型通過(guò)采用待測(cè)物料依靠重力在滑槽中滑動(dòng)的方式來(lái)改變工位，從而減少了待測(cè)物料裝夾的次數(shù)，大大提高了測(cè)量速度。此外，本實(shí)用新型通過(guò)采用高速圖像處理技術(shù)進(jìn)行輪廊尺寸測(cè)量，精度可以達(dá)到ΙΟμπι的等級(jí)。

圖1是具有本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的透視圖；圖2是表示圖1中所示主要構(gòu)件的空間位置示意圖；圖3是具有本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的透視圖；[0012]圖4是表示圖3中所示主要構(gòu)件的空間位置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:圖1和圖2示出了本實(shí)用新型尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的第一種實(shí)施方式。如圖1和圖2所示，為了更好地表達(dá)本實(shí)用新型尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)，圖中省略了部分非重要的安裝機(jī)架。本實(shí)用新型尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，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(shè)在能照射到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置13的待測(cè)物料20的位置上，攝像裝置裝設(shè)在能拍攝到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置13的待測(cè)物料20的位置上，位置傳感器裝設(shè)在能檢測(cè)到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置13的待測(cè)物料20的位置上，且位置傳感器的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與攝像裝置的信號(hào)輸入端連接，其中物料輸送裝置13是一個(gè)物料能靠自身重力下滑的滑槽。本實(shí)施例中，上述光源包括有第一光源5，攝像裝置可以為現(xiàn)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(xué)成像系統(tǒng)，且第一位置傳感器7的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與第一圖像傳感器I的信號(hào)輸入端連接。本實(shí)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(shè)在物料輸送裝置13的兩側(cè)。為便于安裝固定，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(dǎo)物料往下滑動(dòng)的導(dǎo)向擋板，底板與導(dǎo)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(shí)施例中，底板與導(dǎo)向擋板組成截面形狀呈L型的滑槽。本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的工作原理如下:尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x通電后，第一光源5將保持常亮。落料機(jī)構(gòu)21按一定的時(shí)間間隔將待測(cè)物料20落入滑槽中，由于重力的作用，待測(cè)物料20將緊貼滑槽的底部并自上而下地滑動(dòng)。當(dāng)待測(cè)物料20滑動(dòng)至第一位置傳感器7的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，觸發(fā)第一位置傳感器7輸出信號(hào)至測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)可為計(jì)算機(jī)，此時(shí)測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)控制第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照，獲得待測(cè)物料20的外部輪廊圖像，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理，將獲得待測(cè)物料20的長(zhǎng)、寬兩個(gè)尺寸數(shù)據(jù)。待測(cè)物料20繼續(xù)下滑，最后落入收集機(jī)構(gòu)22中。在上述過(guò)程中，從待測(cè)物料20觸發(fā)第一位置傳感器7至第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照的時(shí)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(duì)空間位置的依據(jù)，保證了第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照時(shí)待測(cè)物料20剛好處于第一圖像傳感器I能捕捉清晰圖像的范圍內(nèi)。實(shí)施例2:圖3和圖4示出了本實(shí)用新型尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的第二種實(shí)施方式，為了更好地表達(dá)本實(shí)用新型尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)，圖中省略了第一光源固定座11和部分非重要的安裝機(jī)架。本實(shí)用新型的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，為了實(shí)現(xiàn)待測(cè)物料20 —次下料就能獲得長(zhǎng)寬高三個(gè)尺寸數(shù)據(jù)，上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設(shè)有兩套，分別裝設(shè)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(shè)在物料輸送裝置13的上端，物料輸送裝置13的下端還裝設(shè)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(xué)成像系統(tǒng)，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(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與第二圖像傳感器2的信號(hào)輸入端連接。上述測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)可為計(jì)算機(jī)。同樣，本實(shí)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(shè)在物料輸送裝置13的兩側(cè)。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(shí)施例中，上述滑槽包括有支承物料的底板及引導(dǎo)物料往下滑動(dòng)的導(dǎo)向擋板，底板與導(dǎo)向擋板組成截面形狀呈V型的滑槽。本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x的工作原理如下:尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x通電后，第一光源5與第二光源6將保持常亮。落料機(jī)構(gòu)21按一定的時(shí)間間隔將待測(cè)物料20落入滑槽中，由于重力的作用，待測(cè)物料20將緊貼滑槽的底部并自上而下地滑動(dòng)。當(dāng)待測(cè)物料20滑動(dòng)至第一位置傳感器7的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，觸發(fā)第一位置傳感器7輸出信號(hào)至測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)，此時(shí)測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)控制第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照，獲得待測(cè)物料20的外部輪廊圖像，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理，將獲得待測(cè)物料20的長(zhǎng)、寬兩個(gè)尺寸數(shù)據(jù)。待測(cè)物料20繼續(xù)下滑，當(dāng)待測(cè)物料20滑動(dòng)至第二位置傳感器8的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，觸發(fā)第二位置傳感器8輸出信號(hào)至計(jì)算機(jī)，此時(shí)測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)控制第二圖像傳感器2對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照，獲得待測(cè)物料20的外部輪廊圖像，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理，將獲得待測(cè)物料20的長(zhǎng)、高兩個(gè)尺寸數(shù)據(jù)。待測(cè)物料20繼續(xù)下滑，最后落入收集機(jī)構(gòu)22中。在上述過(guò)程中，從待測(cè)物料20觸發(fā)第一位置傳感器7至第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照的時(shí)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(duì)空間位置的依據(jù)，保證了第一圖像傳感器I對(duì)待測(cè)物料20進(jìn)行拍照時(shí)待測(cè)物料20剛好處于第一圖像傳感器I能捕捉清晰圖像的范圍內(nèi)。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以對(duì)其作出種種變化。
權(quán)利要求1.一種尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，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(shè)在能照射到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置(13)的待測(cè)物料(20)的位置上，攝像裝置裝設(shè)在能拍攝到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置(13)的待測(cè)物料(20)的位置上，位置傳感器裝設(shè)在能檢測(cè)到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置(13)的待測(cè)物料(20)的位置上，且位置傳感器的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與攝像裝置的信號(hào)輸入端連接，其特征在于物料輸送裝置(13)是一個(gè)物料能靠自身重力下滑的滑槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于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(xué)成像系統(tǒng)，且第一位置傳感器(7)的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與第一圖像傳感器(I)的信號(hào)輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述物料輸送裝置(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(shè)在物料輸送裝置(13)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述光源、攝像裝置及位置傳感器分別設(shè)有兩套，分別裝設(shè)在物料輸送裝置(13)的上端及下端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述第一光源(5)、第一圖像傳感器(I)、第一鏡頭(3)、第一位置傳感器(7)裝設(shè)在物料輸送裝置(13)的上端，物料輸送裝置(13)的下端還裝設(shè)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(xué)成像系統(tǒng)，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(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與第二圖像傳感器(2)的信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述物料輸送裝置(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(shè)在物料輸送裝置(13)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于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(jù)權(quán)利要求7所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述滑槽包括有支承物料的底板及引導(dǎo)物料往下滑動(dòng)的導(dǎo)向擋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于上述底板與導(dǎo)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(shí)用新型是一種尺寸自動(dòng)測(cè)量?jī)x。包括光源、攝像裝置、位置傳感器及物料輸送裝置,光源裝設(shè)在能照射到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，攝像裝置裝設(shè)在能拍攝到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，位置傳感器裝設(shè)在能檢測(cè)到經(jīng)過(guò)物料輸送裝置的待測(cè)物料的位置上，且位置傳感器的信號(hào)輸出端與測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸入端連接，測(cè)量?jī)x的控制系統(tǒng)的輸出端與攝像裝置的信號(hào)輸入端連接，其中物料輸送裝置是一個(gè)物料能靠自身重力下滑的滑槽。另外，為了實(shí)現(xiàn)待測(cè)物料一次下料就能獲得長(zhǎng)寬高三個(gè)尺寸數(shù)據(jù)，光源、攝像裝置及位置傳感器分別設(shè)有兩套，分別裝設(shè)在物料輸送裝置的上端及下端。本實(shí)用新型可快速地測(cè)量待測(cè)物料的尺寸，并能保持較高的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01B11/02GK203011341SQ201220737519
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者何國(guó)森, 陳宗普, 羅炳軍, 曾繁飛 申請(qǐng)人:廣州炬森自動(dòng)化設(shè)備有限公司