CN110388859A - 全自动线纹尺检定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动线纹尺检定装置，包括基座、直线导轨、驱动工作台、光栅测量系统、电机驱动系统、图像采集系统、夹紧系统。直线导轨固定安装于位于基座的直线导轨，使得直线导轨带动驱动工作台与导轨基座滑动配合。驱动工作台固定安装于直线导轨。光栅测量系统包括光栅测量头和金属光栅。驱动工作台安装有用于微调光栅测量系统的光栅测量头的瞄准装置。本发明公开的全自动线纹尺检定装置，基于金属光栅、图像识别等技术，提高线纹尺的自动化程度和检定精度。同时，通过软硬件配合，向使用者提供较为充分的显示信息和操作功能，提升使用者的操作体验。
Description
技术领域
本发明属于线纹类工具量具检定技术领域，具体涉及一种全自动线纹尺检定装置。
背景技术
公开号为CN204854506U，主题名称为线纹尺校准装置，其技术方案公开了“在机台(5)上安装有左滑台(4)和右滑台(6)；左滑台(4)通过左电机(I)轴上的螺杆(2)拖拽，在左滑台(4)和右滑台(6)上均安装尺夹(3)；尺夹(3)内部设置有相互对应的上磁力助压片(32)和下电磁铁(33)，上磁力助压片(32)和下电磁铁(33)之间的缝隙与尺夹(3)上的尺槽(31)对应，在尺槽(31)对应部位的尺夹(3)上安装有红外感应器(34)，红外感应器(34)的缝隙(35)与尺槽(31)对应；右滑台(6)上的尺夹(3)通过拉线与重力支撑机构(7)的砝码(71)连接，重力支撑机构(7)的砝码(71)上固定安装有螺套(73)，螺杆(74)插在螺套(73)内螺纹连接，螺杆(74)与电机(75)轴同轴固定，在重力支撑机构(7)两侧安装有上行限位开关(72)和下行限位开关(76)”。
以上述实用新型专利为例，在线纹类工具量具检定技术领域，通常采用机械自动化控制方式，尽管可通过引入红外感应器等使得当钢卷尺放入滑动式夹持器尺槽内时，由红外感应器产生信号经N(可调整)秒延时使滑动式夹持器电磁铁动作吸住钢卷尺。然而，上述机械自动化控制方式仅限于真正检定开始前的钢卷尺的定位过程，尽管在一定程度上能够提高钢卷尺的定位精度，但是由于未引入金属光栅技术、图像识别技术等内容，导致实质性提高待检对象(例如，钢卷尺)的检定精度，因此需要予以进一步改进。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种全自动线纹尺检定装置。
本发明申请的主要目的在于，基于金属光栅、图像识别等技术，提高线纹尺的自动化程度和检定精度。
本发明申请的另一目的在于，通过软硬件配合，向使用者提供较为充分的显示信息和操作功能，提升使用者的操作体验。
本发明采用以下技术方案，所述全自动线纹尺检定装置包括基座、直线导轨、驱动工作台、光栅测量系统、电机驱动系统、图像采集系统、夹紧系统，其中：
直线导轨固定安装于位于基座的直线导轨，使得直线导轨带动驱动工作台与导轨基座滑动配合；
驱动工作台固定安装于直线导轨；
光栅测量系统包括光栅测量头和金属光栅；
驱动工作台安装有用于微调光栅测量系统的光栅测量头的瞄准装置；
驱动工作台由电机驱动系统驱动；
夹紧系统包括钢卷尺夹具和钢直尺夹具；
图像采集系统用于采集图像，并且根据图像利用金属光栅和图像识别步骤自动输出在标称刻度线处的偏差量。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，钢卷尺夹具的一端端部设有拨动钮和与拨动钮一体成型的拨动钮端盖，拨动钮端盖用于覆盖位于钢卷尺夹具的插槽，当按下拨动钮时，钢卷尺夹具由闭合状态调整为开启装置，此时钢卷尺的尺头可被插入插槽，当松开拨动钮时，钢卷尺夹具自动夹具被插入插槽的钢卷尺。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，装有钢卷尺的钢卷尺夹具置入基座的凹槽。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，钢卷尺夹具的尾部与牵引绳的一端相连，牵引绳的另一端通过压块固定。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，钢卷尺夹具包括第一钢卷尺固定块和第二钢卷尺固定块，第一钢卷尺固定块的两端端部分别通过紧固螺母与第二钢卷尺固定块的对应端部可拆卸连接。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，牵引绳通过位于第一钢卷尺固定块的尾部的两个定位孔与悬空的标准砝码相连。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，图像采集系统沿纵向导轨相对于基座纵向移动，以对准被测量的线纹尺，进而锁紧第二固定旋钮。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，通过调节上旋钮使得图像采集系统相对于基座的高度方向移动，进而锁紧第一固定旋钮。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，标准砝码采用5kg标准砝码。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，基座采用大理石基座。
本发明公开的全自动线纹尺检定装置，其有益效果在于，基于金属光栅、图像识别等技术，提高线纹尺的自动化程度和检定精度。同时，通过软硬件配合，向使用者提供较为充分的显示信息和操作功能，提升使用者的操作体验。
具体实施方式
本发明公开了一种全自动线纹尺检定装置，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
优选实施例。
优选地，所述全自动线纹尺检定装置包括基座、直线导轨、驱动工作台、光栅测量系统、电机驱动系统、图像采集系统、夹紧系统，其中：
直线导轨固定安装于位于基座的直线导轨，使得直线导轨带动驱动工作台与导轨基座滑动配合；
驱动工作台固定安装于直线导轨；
光栅测量系统包括光栅测量头和金属光栅；
驱动工作台安装有用于微调光栅测量系统的光栅测量头的瞄准装置；
驱动工作台由电机驱动系统驱动；
夹紧系统包括钢卷尺夹具和钢直尺夹具；
图像采集系统用于采集图像，并且根据图像利用金属光栅和图像识别步骤自动输出在标称刻度线处的偏差量。
进一步地，钢卷尺夹具的一端端部设有拨动钮和与拨动钮一体成型的拨动钮端盖，所述拨动钮端盖用于覆盖位于钢卷尺夹具的插槽。换而言之，当按下拨动钮时，钢卷尺夹具由闭合状态调整为开启状态，此时钢卷尺的尺头可被插入插槽。当松开拨动钮时，钢卷尺夹具自动夹具被插入插槽的钢卷尺(的尺头)。
进一步地，装有钢卷尺的钢卷尺夹具置入基座的凹槽。
进一步地，钢卷尺夹具的尾部与牵引绳的一端相连，牵引绳的另一端通过压块固定。
进一步地，钢卷尺夹具包括第一钢卷尺固定块和第二钢卷尺固定块，所述第一钢卷尺固定块的两端端部分别通过紧固螺母与第二钢卷尺固定块的对应端部可拆卸连接。
进一步地，牵引绳通过位于第一钢卷尺固定块的尾部的两个定位孔与悬空的标准砝码相连。
进一步地，钢直尺的零刻度线向左平铺于基座。
进一步地，两个钢直尺定位器分别紧贴于位于基座的仪器导轨，两个钢直尺定位器分别沿仪器导轨水平设置。
进一步地，钢直尺的首尾两端分别对准两个钢直尺定位器的同一个刻度线(刻度线即刻线，下同)。
进一步地，图像采集系统(即摄像系统，下同)沿纵向导轨相对于基座纵向移动，从而对准被测量的线纹尺，以便锁紧(1个)第二固定旋钮。
进一步地，通过调节上旋钮使得图像采集系统相对于基座的高度方向移动，以便锁紧(4个)第一固定旋钮。
进一步地，通过调节光源及调节装置调节光源到适宜的亮度。
进一步地，通过调节焦距调节拨动钮调节图像采集系统的焦距，使得图像清晰易识别。
进一步地，标准砝码优选采用5kg标准砝码。
进一步地，基座优选采用大理石基座。
值得一提的是，“根据图像利用金属光栅和图像识别步骤自动输出在标称刻度线处的偏差量”具体是指，利用光栅测量系统的光栅测量头和金属光栅记录图像采集系统行走的实际位移以形成光栅读数，在终止刻线处拟合形成一直线，测量该直线与零点刻线在视野中的真实距离即获得示值误差，将光栅读数与示值误差求和获得终止刻线(标称刻度线)处的真实测量值，继而求得标称刻度线的偏差值。
根据上述技术方案，本发明专利申请公开的全自动线纹尺检定装置，其具体结构阐述如下。
具体地，所述全自动线纹尺检定装置包括基座、(高精度的)直线导轨、驱动工作台、光栅测量系统、电机驱动系统、图像采集系统、夹紧系统等。
其中，直线导轨固定安装于位于基座的直线导轨，使得直线导轨带动驱动工作台与导轨基座滑动配合。
其中，基座优选采用大理石基座。
其中，驱动工作台固定安装于直线导轨。
其中，光栅测量系统包括光栅测量头和金属光栅。
其中，驱动工作台安装有瞄准装置。
其中，瞄准装置用于微调光栅测量系统的光栅测量头。
其中，驱动工作台由电机驱动系统驱动。
其中，夹紧系统包括钢卷尺夹具和钢直尺夹具。
其中，钢卷尺夹具的一端端部设有拨动钮和与拨动钮一体成型的拨动钮端盖，所述拨动钮端盖用于覆盖位于钢卷尺夹具的插槽。换而言之，当按下拨动钮时，钢卷尺夹具由闭合状态调整为开启状态，此时钢卷尺的尺头可被插入插槽。当松开拨动钮时，钢卷尺夹具自动夹具被插入插槽的钢卷尺(的尺头)。
其中，装有钢卷尺的钢卷尺夹具置入基座的凹槽。
其中，钢卷尺夹具的尾部与牵引绳的一端相连，牵引绳的另一端通过压块固定。
其中，钢卷尺夹具包括第一钢卷尺固定块和第二钢卷尺固定块，所述第一钢卷尺固定块的两端端部分别通过紧固螺母与第二钢卷尺固定块的对应端部可拆卸连接。
其中，牵引绳通过位于第一钢卷尺固定块的尾部的两个定位孔与悬空的标准砝码相连。
其中，标准砝码优选采用5kg标准砝码。
其中，钢直尺的零刻度线向左平铺于基座。
其中，两个钢直尺定位器分别紧贴于位于基座的仪器导轨，两个钢直尺定位器分别沿仪器导轨水平设置。
其中，钢直尺的首尾两端分别对准两个钢直尺定位器的同一个刻度线(刻度线即刻线，下同)。
其中，图像采集系统(即摄像系统，下同)沿纵向导轨相对于基座纵向移动，从而对准被测量的线纹尺，以便锁紧(1个)第二固定旋钮。
其中，通过调节上旋钮使得图像采集系统相对于基座的高度方向移动，以便锁紧(4个)第一固定旋钮。
其中，通过调节光源及调节装置调节光源到适宜的亮度。
其中，通过调节焦距调节拨动钮调节图像采集系统的焦距，使得图像清晰易识别。
根据上述技术方案，本发明专利申请公开的全自动线纹尺检定装置，可用于检定以钢卷尺为代表的线纹尺，其工作原理阐述如下。
具体地，采用金属光栅作为测量标准，使用图像识别技术识别线纹尺的刻度。自动读取测量值，自动显示线纹尺的实际测量值。同时，还可实现测量结果的实时记录、处理和存储，自动形成原始记录和检定证书等。值得一提的是，利用金属光栅技术还可方便地进行数字显示和细分。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的图像预处理的具体过程等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种全自动线纹尺检定装置，其特征在于，包括基座、直线导轨、驱动工作台、光栅测量系统、电机驱动系统、图像采集系统、夹紧系统，其中：
直线导轨固定安装于位于基座的直线导轨，使得直线导轨带动驱动工作台与导轨基座滑动配合；
驱动工作台固定安装于直线导轨；
光栅测量系统包括光栅测量头和金属光栅；
驱动工作台安装有用于微调光栅测量系统的光栅测量头的瞄准装置；
驱动工作台由电机驱动系统驱动；
夹紧系统包括钢卷尺夹具和钢直尺夹具；
图像采集系统用于采集图像，并且根据图像利用金属光栅和图像识别步骤自动输出在标称刻度线处的偏差量。
2.根据权利要求1所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，钢卷尺夹具的一端端部设有拨动钮和与拨动钮一体成型的拨动钮端盖，拨动钮端盖用于覆盖位于钢卷尺夹具的插槽，当按下拨动钮时，钢卷尺夹具由闭合状态调整为开启装置，此时钢卷尺的尺头可被插入插槽，当松开拨动钮时，钢卷尺夹具自动夹具被插入插槽的钢卷尺。
3.根据权利要求1所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，装有钢卷尺的钢卷尺夹具置入基座的凹槽。
4.根据权利要求1所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，钢卷尺夹具的尾部与牵引绳的一端相连，牵引绳的另一端通过压块固定。
5.根据权利要求4所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，钢卷尺夹具包括第一钢卷尺固定块和第二钢卷尺固定块，第一钢卷尺固定块的两端端部分别通过紧固螺母与第二钢卷尺固定块的对应端部可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，牵引绳通过位于第一钢卷尺固定块的尾部的两个定位孔与悬空的标准砝码相连。
7.根据权利要求1所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，图像采集系统沿纵向导轨相对于基座纵向移动，以对准被测量的线纹尺，进而锁紧第二固定旋钮。
8.根据权利要求7所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，通过调节上旋钮使得图像采集系统相对于基座的高度方向移动，进而锁紧第一固定旋钮。
9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，标准砝码采用5kg标准砝码。
10.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的全自动线纹尺检定装置，其特征在于，基座采用大理石基座。
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