CN103234407B

CN103234407B - 一种钢板尺检定装置

Info

Publication number: CN103234407B
Application number: CN201310128205.3A
Authority: CN
Inventors: 康会峰; 黄新春; 赵逸智; 张瑾; 王晓光; 王云
Original assignee: North China Institute of Aerospace Engineering
Current assignee: North China Institute of Aerospace Engineering
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: CN103234407A

Abstract

本发明涉及几何量长度计量器具钢板尺的检定技术领域，具体是涉及一种钢板尺检定装置。包括底座，底座上设置有导轨，其特点是还包括有设置在导轨上的滑台，滑台下部设置有同步带，导轨一端设置有步进电机，步进电机的动力输出轴与主动同步轮相连，导轨另一端设置有与主动同步轮对应的从动同步轮，同步带设置在主动同步轮和从动同步轮上，滑台上设置有COMS摄像头；导轨一侧的底座上还设置有与COMS摄像头对应的钢板尺，COMS摄像头通过摄像头控制线与钢板尺控制模块相连，步进电机通过控制线与钢板尺控制模块通过控制线相连。其实现了图像处理与采集同在滑台上进行，数据打印通过无线网络在终端打印机上实现的功能，稳定可靠，扩展方便。

Description

一种钢板尺检定装置

技术领域：

本发明涉及几何量长度计量器具钢板尺的检定技术领域，具体是涉及一种钢板尺检定装置。

背景技术：

钢板尺是一种应用非常广泛的长度计量器具，钢板尺的准确度会直接影响测量精度，而且根据《中华人民共和国强制检定工作计量器具管理办法》规定，用于贸易结算的钢板尺属强制检定计量器具，开展钢板尺检定装置的研究对于计量工作具有重要的现实意义。传统检定装置采用显微镜读数，人工计算误差。劳动强度大、检定效率低、精度不高、数据处理时易出现人工计算错误，且无法进行数据的自动存储。

现有技术中，天津市计量科学研究院开发了一种“钢卷尺检定台”，该钢卷尺检定平台中采用手动移动及人工通过放大显微镜读数的方式来读取待检钢卷尺与标准钢卷尺的偏差，最后由计算机软件计算出待检钢卷尺的误差，给出检定报告，这种钢卷尺检定方法增加了人的劳动量，没有实现自动测量。专利号201110342322的实用新型专利公开了一种钢卷尺误差自动化检定系统，该系统能够实现钢板尺的检定功能，其图像处理是采用计算机处理的方式来实现的，经研究该装置在控制方面图像的数据传输还通过有线的方式将采集车的数据传输到计算机，但其存在着结构复杂，体积庞大，数据处理使用图像处理技术给使用带来了很大的不便。

发明内容：

本发明是针对现有技术中的钢板尺检定的结构复杂、使用不便的缺陷而提供的一种钢板尺检定装置，其通过采用电路控制，现场抗干扰性强，能够实现对钢板尺的检定以及数据处理，从而有效解决了现有技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：所述的一种钢板尺检定装置，包括底座，底座上设置有导轨，其特点是还包括有设置在导轨上的滑台，滑台下部设置有同步带，导轨一端设置有步进电机，步进电机的动力输出轴与主动同步轮相连，导轨另一端设置有与主动同步轮对应的从动同步轮，同步带设置在主动同步轮和从动同步轮上，滑台上设置有COMS摄像头；导轨一侧的底座上还设置有与COMS摄像头对应的钢板尺，COMS摄像头通过摄像头控制线与钢板尺控制模块相连，步进电机通过控制线与钢板尺控制模块通过控制线相连。

所述的滑台上还设置有拖链，拖链一端通过拖链安装架安装在滑台上，拖链另一端固定在底座上，所述的COMS摄像头通过摄像头安装孔固定安装在滑台上的摄像头安装座上。

所述的钢板尺通过钢板尺定位部件固定在底座上，钢板尺定位部件上设有凸台和安装孔，刻度盘通过安装孔固定在钢板尺定位部件上。

所述的主动同步轮和从动同步轮通过连接片安装在导轨上。

所述的同步带通过同步带夹持片与滑台下部固定相连，所述的滑台与导轨通过滑动摩擦的形式相接触。

所述的滑台下固定设置有霍尔传感器，所述的底座上还固定设置有用于霍尔传感器检测滑台是否到导轨的两端位置的磁铁。

所述的钢板尺控制模块包括微处理器、液晶屏、集成芯片和触控板，微处理器的XVD0～XVD15、XVSYNC、XHSYNC、XVCLK引脚与液晶屏的D0～D15、V_VSYNC、V_HSYNC、V_PCLK引脚对应相连，微处理器的XciVSYNC和XciHREF引脚分别通过电阻R1和电阻R2与SAA7113H芯片的RTS1和RTS0引脚对应相连，微处理器的Xi2cSDA、Xi2cSCL引脚与SAA7113H芯片的SDA、SCL引脚对应相连，SAA7113H芯片的VPO0～VPO7引脚与集成芯片的1A4～1A7，2A0～2A3引脚对应相连；微处理器的GPL7、GPL6、XciPCLK、GB4、GPL8引脚与集成芯片的1A1、1A2、1A3、2A6、2A7引脚对应相连，微处理器的XciRSTn、XciCLK、XEINT17引脚与COMS摄像头的CIF_nRESET、CIF_MCLK、CIFGPIOOUT引脚对应相连，微处理器的xadc_AIN7、xadc_AIN5、xadc_AIN6、xadc_AIN4引脚与触控板的d、c、b、a引脚对应相连，微处理器通过步进电机驱动器与步进电机相连，微处理器的EINT1引脚与霍尔传感器的数据端口相连，霍尔传感器的正极与VCC相连，负极与GND相连，微处理器的XusbDP和XusbDN引脚通过电阻R3和电阻R4与USB扩展芯片的USB_DP、USB_DM对应相连，USB扩展芯片的USB1_DP和USB1_DM引脚通过电阻R5和电阻R6与第一USB接口的D-、D+引脚对应相连，第一USB接口的VCC、D-、D+、GND引脚与无线网卡模块的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连，USB扩展芯片的USB2_DP和USB2_DM引脚通过电阻R7和电阻R8与第二USB接口的D-、D+引脚对应相连，第二USB接口的VCC、D-、D+、GND引脚与U盘的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连。

所述的集成芯片的2B6、1B2、2B7、1B4、1B5、1B6、1B7、2B0、2B1、2B2、2B3、1B1引脚与COMS摄像头的CIF_nRVSYNC、CIFD6CIFD5、CIFD4、CIFD3、CIFD2、CIFD1、CIFD0、CIFGPIOIN、CIFHREF、CIFFEILD引脚对应相连；所述的微处理器的XM1ADDR7、XM1ADDR6、XM1ADDR5、XM1ADDR4引脚与步进电机驱动器的ENA、CLK、DIR、GND引脚对应相连，步进电机驱动器分别与步进电机的A、B、C、D引脚相连，步进电机驱动器上还设置有24V引脚和GND引脚。

所述的第一USB接口和第二USB接口的GND、SHELL引脚与地相连，第一USB接口的VCC引脚与电源正极相连。

所述的微处理器型号为S3C6410，所述的液晶屏型号为LQ080V3DG01，所述的集成芯片型号为SN74AVCA164245GR。

本发明通过上述技术方案，存在如下效果：所述的一种钢板尺检定装置，其采用电路和单片机控制系统以及机械结构设计，利用32位ARM微处理器、摄像头以无线网卡实现了对钢板尺的检定过程中的图像采集、图像处理以及图像的无线传输以及存储功能，该系统实现了图像处理与采集同在滑台上进行，数据打印通过无线网络在终端打印机上实现的功能，其通过触摸屏控制、彩色液晶显示器显示图像以及数据处理结果，其稳定可靠，扩展方便。

附图说明：

图1是本发明的结构原理图；

图2是本发明的图1的A-A处结构剖视图；

图3是本发明的控制系统原理图。

图中所示：1、微处理器；2、步进电机；3、步进电机驱动器；4、触控板；5、液晶屏；6、集成芯片；7、COMS摄像头；8、第一USB接口；9、第二USB接口；10、无线网卡模块；11、U盘；12、底座；13、从动同步轮；14、连接片；15、导轨；16、同步带；17、滑台；18、摄像头安装座；19、USB扩展芯片；20、霍尔传感器；21、主动同步轮；22、钢板尺定位部件；23、钢板尺；24、刻度盘；25、安装孔；26、凸台；27、拖链安装架；28、拖链；29、同步带夹持片；30、摄像头安装孔；31、钢板尺控制模块；32、SAA7113H芯片；33、磁铁。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述

如图1至3所示，所述的一种钢板尺检定装置，包括底座12，底座12上设置有导轨15，其特点是还包括有设置在导轨15上的滑台17，滑台17下部设置有同步带16，导轨15一端设置有步进电机2，步进电机2的动力输出轴与主动同步轮21相连，导轨15另一端设置有与主动同步轮21对应的从动同步轮13，同步带16设置在主动同步轮21和从动同步轮13上，滑台17上设置有COMS摄像头7；导轨15一侧的底座12上还设置有与COMS摄像头7对应的钢板尺23，COMS摄像头7通过摄像头控制线与钢板尺控制模块31相连，步进电机2通过控制线与钢板尺控制模块31相连。

所述的滑台17上还设置有拖链28，拖链28一端通过拖链安装架27安装在滑台17上，拖链28另一端固定在底座12上，所述的COMS摄像头7通过摄像头安装孔30固定安装在滑台17上的摄像头安装座18上。

所述的钢板尺23通过钢板尺定位部件22固定在底座上，钢板尺定位部件22上设有凸台26和安装孔25，刻度盘24通过安装孔25固定在钢板尺定位部件22上。

所述的主动同步轮21和从动同步轮13通过连接片14安装在导轨15上。

所述的同步带16通过同步带夹持片29与滑台17下部固定相连，所述的滑台17与导轨15通过滑动摩擦的形式相接触。

所述的滑台17下固定设置有霍尔传感器20，所述的底座12上还固定设置有用于霍尔传感器20检测滑台是否到导轨的两端位置的磁铁33。

所述的钢板尺控制模块31包括微处理器1、液晶屏5、集成芯片6和触控板4，微处理器1的XVD0～XVD15、XVSYNC、XHSYNC、XVCLK引脚与液晶屏5的D0～D15、V_VSYNC、V_HSYNC、V_PCLK引脚对应相连，微处理器1的XciVSYNC和XciHREF引脚分别通过电阻R1和电阻R2与SAA7113H芯片32的RTS1和RTS0引脚对应相连，微处理器1的Xi2cSDA、Xi2cSCL引脚与SAA7113H芯片32的SDA、SCL引脚对应相连，SAA7113H芯片32的VPO0～VPO7引脚与集成芯片6的1A4～1A7，2A0～2A3引脚对应相连；微处理器1的GPL7、GPL6、XciPCLK、GB4、GPL8引脚与集成芯片6的1A1、1A2、1A3、2A6、2A7引脚对应相连，微处理器1的XciRSTn、XciCLK、XEINT17引脚与COMS摄像头7的CIF_nRESET、CIF_MCLK、CIFGPIOOUT引脚对应相连，微处理器1的xadc_AIN7、xadc_AIN5、xadc_AIN6、xadc_AIN4引脚与触控板4的d、c、b、a引脚对应相连，微处理器1通过步进电机驱动器3与步进电机2相连，微处理器1的EINT1引脚与霍尔传感器20的数据端口相连，霍尔传感器20的正极与VCC相连，负极与GND相连，微处理器1的XusbDP和XusbDN引脚通过电阻R3和电阻R4与USB扩展芯片19的USB_DP、USB_DM对应相连，USB扩展芯片19的USB1_DP和USB1_DM引脚通过电阻R5和电阻R6与第一USB接口8的D-、D+引脚对应相连，第一USB接口8的VCC、D-、D+、GND引脚与无线网卡模块10的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连，USB扩展芯片19的USB2_DP和USB2_DM引脚通过电阻R7和电阻R8与第二USB接口9的D-、D+引脚对应相连，第二USB接口9的VCC、D-、D+、GND引脚与U盘11的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连。

所述的集成芯片6的2B6、1B2、2B7、1B4、1B5、1B6、1B7、2B0、2B1、2B2、2B3、1B1引脚与COMS摄像头7的CIF_nRVSYNC、CIFD6、CIFD5、CIFD4、CIFD3、CIFD2、CIFD1、CIFD0、CIFGPIOIN、CIFHREF、CIFFEILD引脚对应相连；所述的微处理器1的XM1ADDR7、XM1ADDR6、XM1ADDR5、XM1ADDR4引脚与步进电机驱动器3的ENA、CLK、DIR、GND引脚对应相连，步进电机驱动器3分别与步进电机2的A、B、C、D引脚相连，步进电机驱动器3上还设置有24V引脚和GND引脚。

所述的第一USB接口8和第二USB接口9的GND、SHELL引脚与地相连，第一USB接口8和第二USB接口9的VCC引脚与电源正极相连。

所述的微处理器1型号为S3C6410，所述的液晶屏5型号为LQ080V3DG01，所述的集成芯片6型号为SN74AVCA164245GR。

所述的施工升降机自动控制装置，其实施时，按要求连接上述各器件，通过触摸屏来启动系统进行工作，通过安装在ARM上的操作系统对采集到的图像进行处理，数据的远程传输等方面的功能。

Claims

1.一种钢板尺检定装置，包括底座，底座上设置有导轨，其特征是还包括有设置在导轨上的滑台，滑台下部设置有同步带，导轨一端设置有步进电机，步进电机的动力输出轴与主动同步轮相连，导轨另一端设置有与主动同步轮对应的从动同步轮，同步带设置在主动同步轮和从动同步轮上，滑台上设置有COMS摄像头；导轨一侧的底座上还设置有与COMS摄像头对应的钢板尺，COMS摄像头通过摄像头控制线与钢板尺控制模块相连，步进电机通过控制线与钢板尺控制模块通过控制线相连；所述的钢板尺控制模块包括微处理器、液晶屏、集成芯片和触控板，微处理器的XVD0～XVD15、XVSYNC、XHSYNC、XVCLK引脚与液晶屏的D0～D15、V_XVSYNC、V_XHSYNC、V_XVCLK引脚对应相连，微处理器的XciVSYNC和XciHREF引脚分别通过电阻R1和电阻R2与SAA7113H芯片的RTS1和RTS0引脚对应相连，微处理器的Xi2cSDA、Xi2cSCL引脚与SAA7113H芯片的SDA、SCL引脚对应相连，SAA7113H芯片的VPO0～VP07引脚与集成芯片的1A4～1A7，2A0～2A3引脚对应相连；微处理器的XciVSYNC、XciHREF、XciPCLK、GB4、GPL8引脚与集成芯片的1A1、1A2、1A3、2A6、2A7引脚对应相连，微处理器的XciRST、XciCLK、XEINT17引脚与COMS摄像头的CIF_nRESET、CIF_nRVSYNC、CIFGPIOOUT引脚对应相连，微处理器的xadc_AIN7、xadc_AIN5、xadc_AIN6、xadc_AIN4引脚与触控板的d、c、b、a引脚对应相连，微处理器通过步进电机驱动器与步进电机相连，微处理器的EINT1引脚与霍尔传感器的数据端口相连，霍尔传感器的正极与VCC相连，负极与GND相连，微处理器的XusbDP和XusbDN引脚通过电阻R3和电阻R4与USB扩展芯片的USB_DP、USB_DM对应相连，USB扩展芯片的USB1_DP和USB1_DM引脚通过电阻R5和电阻R6与第一USB接口的D-、D+引脚对应相连，第一USB接口的VCC、D-、D+、GND引脚与无线网卡模块的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连，USB扩展芯片的USB2_DP和USB2_DM引脚通过电阻R7和电阻R8与第二USB接口的D-、D+引脚对应相连，第二USB接口的VCC、D-、D+、GND引脚与U盘的VCC、D-、D+、GND引脚对应相连；所述的集成芯片的2B6、1B2、2B7、1B4、1B5、1B6、1B7、2B0、2B1、2B2、2B3、1B1引脚与COMS摄像头的CI_nRVSYNC、CIFD6CIFD5、CIFD4、CIFD3、CIFD2、CIFD1、CIFD0、CIFGPIOIN、CIFHREF、CIFFEILD、引脚对应相连；所述的微处理器的XM1ADDR6、XM1ADDR5、XM1ADDR4引脚与步进电机驱动器的ENA、CLK、DIR、GND引脚对应相连，步进电机驱动器分别与步进电机的A、B、C、D引脚相连，步进电机驱动器上还设置有24V引脚和GND引脚；所述的第一USB接口和第USB接口的GND、SHELL引脚与地相连，第一USB接口的VCC引脚与电源正极相连。

2.根据权利要求1所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的滑台上还设置有拖链，拖链一端通过拖链安装架安装在滑台上，拖链另一端固定在底座上，所述的COMS摄像头通过摄像头安装孔固定安装在滑台上的摄像头安装座上。

3.根据权利要求1所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的钢板尺通过钢板尺定位部件固定在底座上，钢板尺定位部件上设有凸台和安装孔，刻度盘通过安装孔固定在钢板尺定位部件上。

4.根据权利要求1所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的主动同步轮和从动同步轮通过连接片安装在导轨上。

5.根据权利要求1或4所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的同步带通过同步带夹持片与滑台下部固定相连，所述的滑台与导轨通过滑动摩擦的形式相接触。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的滑台下固定设置有霍尔传感器，所述的底座上还固定设置有用于霍尔传感器检测滑台是否到导轨的两端位置的磁铁。

7.根据权利要求1所述的一种钢板尺检定装置，其特征在于：所述的微处理器型号为S3C6410，所述的液晶屏型号为LQ080V3DG01，所述的集成芯片型号为SN74AVCA16245GR。