專利名稱：四維激光測徑控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
四維激光測徑控制儀餘領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種激光外徑在線檢測控制技術(shù)，具體涉及一種四維激光測徑控制儀。目前藥用玻璃管拉管線的外徑檢測都是使用單維激光對(duì)玻璃管的一個(gè)面進(jìn)行檢測，而另 一個(gè)面的外徑缺陷檢測不到，因此檢測合格品中含有部分外徑存在缺陷的產(chǎn)品。為保證產(chǎn)品 質(zhì)量操作工只能用卡尺逐根測量，這種方法既增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，檢測又不精確，嚴(yán)重影響了 管瓶和安瓿的質(zhì)量、產(chǎn)量。公告日2003年12月3日，公告號(hào)為CN 2589934Y的中國專利中公開了一種"高精度激 光掃描測徑控制器"，包括激光傳感器和控制電路部分，激光傳感器包括安置在調(diào)整座內(nèi)的激 光器、同步掃描棱鏡、反射鏡、透鏡和聚光鏡其特征在于，在激光傳感器右箱體窗口位置 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)窗口控制電路部分包括單片機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)閘門邏輯電路、計(jì)數(shù)電路和與 之連接的鍵盤、顯示、輸入輸出接口控制電路。該實(shí)用新型提供了激光二維掃描測徑技術(shù)的實(shí)用方案，其不足之處是不能實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃管 的兩面進(jìn)行四維檢測。 發(fā)明內(nèi)審本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃管的兩面進(jìn)行四維檢測，實(shí)現(xiàn)玻璃管外徑 的連續(xù)、動(dòng)態(tài)、高精度測量，同時(shí)完成玻璃管外徑的顯示、記錄和輸出功能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種四維激光測徑控制儀，用于測量和控制被測工件的外徑 和分選，由兩組激光傳感器、控制主機(jī)、分選機(jī)構(gòu)和回控裝置四部分組成；所述兩組激光傳 感器對(duì)所測工件外徑進(jìn)行相對(duì)兩面四維掃描；所述控制主機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)測量 過程進(jìn)行控制并輸出測量結(jié)果和回控信號(hào)所述分選機(jī)構(gòu)根據(jù)控制主機(jī)輸出測量結(jié)果按照設(shè) 定標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)工件的優(yōu)劣進(jìn)行分選；所述回控裝置接受控制主機(jī)輸出回控信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)吹 制風(fēng)機(jī)，將工件外徑控制在規(guī)定范圍。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)的主要功能及優(yōu)點(diǎn)1、 采用兩組激光傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)玻璃管的兩面進(jìn)行四維檢測。2、 使用觸摸鍵盤輸入數(shù)據(jù)或設(shè)置測量，控制工作方式，所設(shè)數(shù)據(jù)具有斷電保護(hù)功能，在 線測量及控制精度高。3、 樣機(jī)性能指標(biāo)情況-外徑測量范圍最大65咖測量分辨率0. M咖；檢測精度0.2%;掃描速率4幼!fe; 回控調(diào)節(jié)范圍- 10%;刷新時(shí)間0.1-25. 5秒。附豳說明

圖1為本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀中單路激光傳感器的工作原理圖。圖中t l.激光電源、2.激光管、3.反射鏡M1、 4.反射鏡M2、 5.旋轉(zhuǎn)棱鏡、6.反射鏡M3、 7.透鏡1、 8.透鏡2、 9.工作窗口、 IO.工件、ll.光電轉(zhuǎn)換器。 圖3為本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀中控制主機(jī)的方框圖。具懷買攤力^1
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩說明。圖1本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀的結(jié)構(gòu)示意圖中，四維激光測徑控制儀由兩組激光 傳感器、控制主機(jī)、分選機(jī)構(gòu)和回控裝置四部分組成；所述兩組激光傳感器對(duì)所測工件外徑 進(jìn)行相對(duì)兩面四維掃描；所述控制主機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)測量過程進(jìn)行控制并輸出 測量結(jié)果和回控信號(hào)所述分選機(jī)構(gòu)根據(jù)控制主機(jī)輸出測量結(jié)果按照設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)工件的 優(yōu)劣進(jìn)行分選；所述回控裝置接受控制主機(jī)輸出回控信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)吹制風(fēng)機(jī)，將工件外徑 控制在規(guī)定范圍。圖2本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀中單路激光傳感器的工作原理圖中，激光電源1為 激光管2提供工作電源，激光管2發(fā)射出的激光通過反射鏡M1、反射鏡M2入射在勻速旋轉(zhuǎn) 的多面反射旋轉(zhuǎn)棱鏡5上，經(jīng)全反射鏡M3而形成傳感器的恒速激光掃描線，穿過7:透鏡l 對(duì)被測工件10進(jìn)行掃描，由被測工件10尺寸遮擋而形成的光陰影作為信號(hào)進(jìn)入傳感器即光 電轉(zhuǎn)換器11的接受端，接受端8:透鏡2將掃描線匯聚，投射到光電轉(zhuǎn)換器11上，將光信 號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，再送入測徑控制主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)處理。圖3本實(shí)用新型四維激光測徑控制儀中控制主機(jī)的方框圖中，控制主機(jī)包括兩路光電轉(zhuǎn) 換電路、兩路脈沖分離計(jì)數(shù)電路、單片微處理器、觸摸鍵盤、輸出接口和顯示電路其中兩 路光電轉(zhuǎn)換電路與兩組激光傳感器分別構(gòu)成光電連接，并將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 兩路脈沖分離計(jì)數(shù)電路與兩路光電轉(zhuǎn)換電路電連接,接收并處理光電轉(zhuǎn)換電路來的測量信號(hào)， 進(jìn)行分離和計(jì)數(shù)； 一單片微處理器分別與兩路脈沖分離計(jì)數(shù)電路、觸摸鍵盤、輸出接口和顯 示電路連接，管理輸入、輸出、計(jì)算，完成儀器的開關(guān)操作、觸摸鍵盤輸入數(shù)據(jù)或設(shè)置測量、 控制工作方式、測量結(jié)果顯示以及分選信號(hào)、回控信號(hào)輸出等?？刂浦鳈C(jī)部分的光電轉(zhuǎn)換電路、脈沖分離計(jì)數(shù)電路、單片微處理器、觸摸鍵盤、輸出接 口和顯示電路均采用現(xiàn)有技術(shù)的常用電路，在此不再詳述。本實(shí)用新型的分選機(jī)構(gòu)和四控裝置均采用現(xiàn)有技術(shù)。本儀器的工作原理如下兩組激光傳感器激光管發(fā)射出的激光通過反射鏡Ml、反射鏡M2入射在勻速旋轉(zhuǎn)的多面反射棱鏡上，經(jīng)全反射鏡而形成傳感器的恒速激光掃描線，對(duì)被測工件進(jìn)行掃描，由被測工 件尺寸遮擋而形成的光陰影作為信號(hào)進(jìn)入傳感器的接受端，接受端透鏡將掃描線匯聚，投射 到光電管上，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，再送入測徑控制主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)處理，輸出測量 結(jié)果顯示信號(hào)，同時(shí)輸出分選信號(hào)至分選機(jī)構(gòu)、回控信號(hào)至回控裝置。本儀器激光掃描線的調(diào)整如下-1、 調(diào)整激光管的位置，使光點(diǎn)射在反射鏡M1的中間位置；2、 調(diào)整反射鏡M2的位置，使光點(diǎn)正好反射到棱鏡一個(gè)面的中間位置3、 細(xì)調(diào)棱鏡的位置，使掃描線均勻的投射到反射鏡M3的中間位置；4、 調(diào)節(jié)反射鏡M3的位置，使掃描線處于發(fā)射透鏡的中央。其中反射鏡M1、反射鏡M2、棱鏡的位置，決定掃描線的寬度，反射鏡M3的位置，決定 著掃描線在發(fā)射透鏡窗口的位置。本實(shí)用新型四維激光在線測徑儀是根據(jù)激光恒速掃描原理，采用微電子技術(shù)開發(fā)、研制 的非接觸式外徑連續(xù)動(dòng)態(tài)測量的控制裝置，可對(duì)在生產(chǎn)過程中的透明或不透明的棒體、玻璃 管、線材等制品的外徑進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)、高速精密測量；測徑儀內(nèi)部的模塊式硬件或可變式 軟件結(jié)構(gòu)，能完成各種測量輸出和記錄功能，以便于與其它設(shè)備接口，從而完成顯示玻璃管 外徑、顯示玻璃管外徑的極限的偏差、對(duì)玻管的優(yōu)、劣進(jìn)行分選和自動(dòng)調(diào)節(jié)吹制風(fēng)機(jī)電機(jī)的 轉(zhuǎn)逮，從而調(diào)節(jié)吹氣壓力，將玻管的外徑控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型綜合了光、機(jī)、電及計(jì)算機(jī)技術(shù)，智能化程度高，使在線測量及控制的精度 有了很大的提高，適用于對(duì)玻璃管外徑的連續(xù)、動(dòng)態(tài)、髙精度測量。
權(quán)利要求1、一種四維激光測徑控制儀，用于測量和控制被測工件的外徑和分選，其特征在于，由兩組激光傳感器、控制主機(jī)、分選機(jī)構(gòu)和回控裝置四部分組成；所述兩組激光傳感器對(duì)所測工件外徑進(jìn)行相對(duì)兩面四維掃描；所述控制主機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)測量過程進(jìn)行控制并輸出測量結(jié)果和回控信號(hào)；所述分選機(jī)構(gòu)根據(jù)控制主機(jī)輸出測量結(jié)果按照設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)工件的優(yōu)劣進(jìn)行分選；所述回控裝置接受控制主機(jī)輸出回控信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)吹制風(fēng)機(jī)，將工件外徑控制在規(guī)定范圍。
專利摘要一種四維激光測徑控制儀，用于測量和控制被測工件的外徑和分選，其特征在于，由兩組激光傳感器、控制主機(jī)、分選機(jī)構(gòu)和回控裝置四部分組成；所述兩組激光傳感器對(duì)所測工件外徑進(jìn)行相對(duì)兩面四維掃描；所述控制主機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)測量過程進(jìn)行控制并輸出測量結(jié)果和回控信號(hào)；所述分選機(jī)構(gòu)根據(jù)控制主機(jī)輸出測量結(jié)果按照設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)工件的優(yōu)劣進(jìn)行分選；所述回控裝置接受控制主機(jī)輸出回控信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)吹制風(fēng)機(jī)，將工件外徑控制在規(guī)定范圍。本實(shí)用新型采用兩組激光傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)玻璃管的兩面進(jìn)行四維檢測，智能化程度高，使在線測量及控制的精度有了很大的提高。
文檔編號(hào)G01B11/08GK201116871SQ20072003022
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者孔祥泉, 李仁浩, 程金平 申請(qǐng)人:山東省藥用玻璃股份有限公司