CN112525119A - 一种手镯尺寸自动测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手镯尺寸自动测量装置，其包括水平测量平台、原点限位杆和水平抵接弹簧；原点限位杆垂直设置在水平测量平台上，且其上端设有测距传感器；水平抵接弹簧有四个，四个水平抵接弹簧分别以原点限位杆为起点，依次间隔90°设置，其中，设置于起点位置的水平抵接弹簧的伸缩端相对所述原点限位杆设置，另外三个水平抵接弹簧的伸缩端均指向同一点，且四个水平抵接弹簧的伸缩端的端部均设有压力传感器。通过原点限位杆设定了自动测距的基准点，并四个水平抵接弹簧对手镯进行弹性抵接定位，同时通过压力传感器实现更加精确地控制手镯受到的压力，避免对手镯造成划伤，另外，采用自动化测量得到的测量结果精度高，还提高了测量效率。

Description

一种手镯尺寸自动测量装置
技术领域
本发明涉及珠宝鉴定检测技术领域，尤其是涉及一种手镯尺寸自动测量装置。
背景技术
传统对手镯的尺寸进行测量的方法一般是采用卡尺测量和卡片纸测量。卡尺测量精度虽高，但是卡尺与手镯的硬性接触容易使手镯划伤或受损；由于有些手镯样品莫氏硬度只有2-3：典型的有机宝石手镯像琥珀、珊瑚类，再比如黏土类玉石手镯、叶蜡石、迪开石等；卡尺的金属锋利部分经常会划伤样品。贵金属手镯在测量的过程中也容易因操作不当造成圈口的变形，对样品造成损伤。也有应用卡片纸测量，但是精度较低，复检的时候提供参考的价值不大。
手镯的尺寸是宝玉石鉴定中常用到的参数，也是样品复检过程中的重要依据。目前主要的技术手段就是依赖卡尺，有些质检人员由于操作不熟练，经常会取值偏差较大，且人工手动将数据输入到检测系统中，中间存在的人为控制因素较多，使得容易出现人工误差较大的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种手镯尺寸自动测量装置，以解决现有手镯测量容易造成手镯损伤变形，且测量精度低、误差较大的问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种手镯尺寸自动测量装置，其包括
水平测量平台；
原点限位杆，所述原点限位杆垂直设置在水平测量平台上，且其上端设有测距传感器；
水平抵接弹簧，所述水平抵接弹簧有四个，四个水平抵接弹簧分别以原点限位杆为起点，依次间隔90°设置，其中，设置于起点位置的水平抵接弹簧的伸缩端相对所述原点限位杆设置，另外三个水平抵接弹簧的伸缩端均指向同一点，且四个所述水平抵接弹簧的伸缩端的端部均设有压力传感器。
优选的，所述水平测量平台上设有水准器。
优选的，所述水平测量平台的四个顶角处均螺纹配合设置有水平调节螺丝，参考水准器并通过水平调节螺丝调节水平测量平台保持水平。
优选的，所述手镯尺寸自动测量装置还包括一监测模块，所述监测模块分别与各个所述压力传感器通信连接，对各个压力传感器的压力数据继续监测。
优选的，所述监测模块还包括一阈值报警单元，所述阈值报警单元用于将各个压力传感器的压力数据与设定阈值进行比较，在压力数据大于设定阈值时发出警报提醒。
优选的，所述监测模块通过四条独立的通信支路分别与各个压力传感器通信连接，且每一个独立的通信支路上均设有一报警器。
优选的，所述手镯尺寸自动测量装置还包括一测量计算模块，所述测量计算模块与测距传感器通信连接，用于接收测距传感器采集的数据，并根据接收的数据计算得到手镯的尺寸数据。
优选的，所述手镯条宽的计算公式如下：
Figure BDA0002788353860000031
上式中，Li为测距传感器与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器随机测量的弦长；h为测距传感器距离水平测量平台的高度；m为测距传感器的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由上式可知，当测距传感器测到最短弦长Rlow的时候，Li最小，此时可以得到条宽n，
Figure BDA0002788353860000032
Figure BDA0002788353860000033
上式中，Llow为测距传感器测量得到的与手镯内侧的最短距离。
优选的，所述手镯内径的计算公式如下：
Figure BDA0002788353860000034
上式中，Li为测距传感器与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器随机测量的弦长；h为测距传感器距离水平测量平台的高度；m为测距传感器的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由上式可知，当θ＝0，能够得到测距传感器与手镯内侧的最长距离Llong，具体公式如下：
Figure BDA0002788353860000041
进而测量得到手镯内圈的最大弦长，即手镯内径，具体公式如下：
Figure BDA0002788353860000042
上式中，Rlong为手镯内圈的最大弦长，即手镯内径。
与现有技术相比，本发明所述手镯尺寸自动测量装置，其通过原点限位杆设定了自动测距的基准点，并在手镯内侧方向设置一水平抵接弹簧，将手镯定位在基准点上，同时由另外三个方向上设置的水平抵接弹簧对手镯进行三方抵接定位，实现对手镯的整体固定，且水平抵接弹簧与手镯之间是弹性接触，不会对手镯造成损坏，更进一步的通过水平抵接弹簧收缩端的压力传感器监测对手镯的抵接压力，从而更加精确地控制手镯受到的压力，避免对手镯造成划伤，另外，采用自动化测量得到的测量结果精度高，还提高了测量效率。
附图说明
图1为本发明所述一种手镯尺寸自动测量装置的俯视图；
图2为本发明所述一种手镯尺寸自动测量装置的测量原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，本发明提供了一种手镯尺寸自动测量装置，其包括水平测量平台1、原点限位杆2、测距传感器3、水平抵接弹簧以及压力传感器。
如图1所示，所述水平测量平台1上设有水准器11，且四个顶角处均螺纹配合设置有水平调节螺丝12，通过参考水准器11对四个顶角处的水平调节螺丝12进行微调，调节水平测量平台1保持水平。所述原点限位杆2垂直设置在水平测量平台1上，其上端设有测距传感器3，所述原位限位杆所在位置为测量原点。所述水平抵接弹簧有四个，分别为第一水平抵接弹簧4、第二水平抵接弹簧5、第三水平抵接弹簧6、第四水平抵接弹簧7，四个水平抵接弹簧分别以原点限位杆2为起点，依次间隔90°设置，其中，第一水平抵接弹簧4的伸缩端相对所述原点限位杆2设置，第二水平抵接弹簧5、第三水平抵接弹簧6、第四水平抵接弹簧7的伸缩端均指向同一点，且四个所述水平抵接弹簧的伸缩端的端部均设有压力传感器，分别为第一压力传感器41、第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71。
所述手镯尺寸自动测量装置还包括一监测模块和一测量计算模块，所述监测模块分别与第一压力传感器41、第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71通信连接，对各个压力传感器的压力数据继续监测；同时，所述监测模块还包括一阈值报警单元，所述阈值报警单元用于将各个压力传感器的压力数据与设定阈值进行比较，在压力数据大于设定阈值时发出警报提醒。具体的，所述监测模块通过四条独立的通信支路分别与各个压力传感器通信连接，且每一个独立的通信支路上均设有一报警器。所述测量计算模块与测距传感器3通信连接，用于接收测距传感器3采集的数据，并根据接收的数据计算得到手镯的尺寸数据。
当需要对手镯尺寸进行测量时，首先参考水准器11对四个顶角处的水平调节螺丝12进行微调，将水平测量平台1调节至水平状态，然后将手镯放置在水平测量平台1上，使其一端设置在原位限位杆与第一水平抵接弹簧4之间，并被第一水平抵接弹簧4弹性抵接于原位限位杆，所述手镯的外侧抵接于原点限位杆2，其相对内侧被第一水平抵接弹簧4弹性抵接，具体的，所述第一水平抵接弹簧4伸缩端的第一压力传感器41抵接于手镯的内侧。所述第二水平抵接弹簧5、第三水平抵接弹簧6、第四水平抵接弹簧7分别从其他三个垂直方向抵接于手镯的外侧，具体是第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71与手镯外侧相抵接，从而将手镯平稳的固定在水平测量平台1上。
接着，通过监测模块对第一压力传感器41、第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71的压力数据进行监测，实时将各个压力传感器的压力数据与设定阈值进行比较，在压力数据大于设定阈值时发出警报提醒。所述监测模块通过四条独立的通信支路分别与第一压力传感器41、第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71通信连接，因此可以对第一压力传感器41、第二压力传感器51、第三压力传感器61以及第四压力传感器71的压力数据进行独立监测，且每一个独立的通信支路上均设有一报警器，当其中一个压力传感器的压力数据超过设定阈值，则该条通信支路上的报警器发出警报，便于工作人员及时分辨是哪一个压力传感器的压力数据超标，进而对手镯的位置或者弹簧的弹力进行调节。
当手镯放置完好之后，启动所述测距传感器3和测量计算模块，通过测距传感器3获取测手镯的各项数据，并由测量计算模块进行计算，如图2所示，具体如下：
所述手镯条宽的计算公式如下：
Figure BDA0002788353860000071
公式1中，Li为测距传感器3与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器3随机测量的弦长；h为测距传感器3距离水平测量平台1的高度；m为测距传感器3的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由公式1可知，当测距传感器3测到最短弦长Rlow的时候，Li最小，此时可以得到条宽n，
Figure BDA0002788353860000072
Figure BDA0002788353860000073
上式中，Llow为测距传感器3测量得到的与手镯内侧的最短距离。
所述手镯内径的计算公式如下：
Figure BDA0002788353860000074
上式中，Li为测距传感器3与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器3随机测量的弦长；h为测距传感器3距离水平测量平台1的高度；m为测距传感器3的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由上式可知，当θ＝0，能够得到测距传感器3与手镯内侧的最长距离Llong，具体公式如下：
Figure BDA0002788353860000081
进而测量得到手镯内圈的最大弦长，即手镯内径，具体公式如下：
Figure BDA0002788353860000082
上式中，Rlong为手镯内圈的最大弦长，即手镯内径。
本发明所述手镯尺寸自动测量装置，其通过原点限位杆2设定了自动测距的基准点，并在手镯内侧方向设置一水平抵接弹簧，将手镯定位在基准点上，同时由另外三个方向上设置的水平抵接弹簧对手镯进行三方抵接定位，实现对手镯的整体固定，且水平抵接弹簧与手镯之间是弹性接触，不会对手镯造成损坏，更进一步的通过水平抵接弹簧收缩端的压力传感器监测对手镯的抵接压力，从而更加精确地控制手镯受到的压力，避免对手镯造成划伤，另外，采用自动化测量得到的测量结果精度高，还提高了测量效率。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，包括
水平测量平台；
原点限位杆，所述原点限位杆垂直设置在水平测量平台上，且其上端设有测距传感器；
水平抵接弹簧，所述水平抵接弹簧有四个，四个水平抵接弹簧分别以原点限位杆为起点，依次间隔90°设置，其中，设置于起点位置的水平抵接弹簧的伸缩端相对所述原点限位杆设置，另外三个水平抵接弹簧的伸缩端均指向同一点，且四个所述水平抵接弹簧的伸缩端的端部均设有压力传感器。
2.根据权利要求1所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述水平测量平台上设有水准器。
3.根据权利要求2所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述水平测量平台的四个顶角处均螺纹配合设置有水平调节螺丝，参考水准器并通过水平调节螺丝调节水平测量平台保持水平。
4.根据权利要求1所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述手镯尺寸自动测量装置还包括一监测模块，所述监测模块分别与各个所述压力传感器通信连接，对各个压力传感器的压力数据继续监测。
5.根据权利要求4所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述监测模块还包括一阈值报警单元，所述阈值报警单元用于将各个压力传感器的压力数据与设定阈值进行比较，在压力数据大于设定阈值时发出警报提醒。
6.根据权利要求5所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述监测模块通过四条独立的通信支路分别与各个压力传感器通信连接，且每一个独立的通信支路上均设有一报警器。
7.根据权利要求1所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述手镯尺寸自动测量装置还包括一测量计算模块，所述测量计算模块与测距传感器通信连接，用于接收测距传感器采集的数据，并根据接收的数据计算得到手镯的尺寸数据。
8.根据权利要求1所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述手镯条宽的计算公式如下：
Figure FDA0002788353850000021
上式中，Li为测距传感器与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器随机测量的弦长；h为测距传感器距离水平测量平台的高度；m为测距传感器的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由上式可知，当测距传感器测到最短弦长Rlow的时候，Li最小，此时可以得到条宽n，
Figure FDA0002788353850000022
Figure FDA0002788353850000023
上式中，Llow为测距传感器测量得到的与手镯内侧的最短距离。
9.根据权利要求1所述手镯尺寸自动测量装置，其特征在于，所述手镯内径的计算公式如下：
Figure FDA0002788353850000024
上式中，Li为测距传感器与手镯内侧的距离；Ri为测距传感器随机测量的弦长；h为测距传感器距离水平测量平台的高度；m为测距传感器的传感端与样品外侧表面之间的水平距离；n为条宽,θ为弦长Ri与手镯直径之间的角度；
由上式可知，当θ＝0，能够得到测距传感器与手镯内侧的最长距离Llong，具体公式如下：
Figure FDA0002788353850000031
进而测量得到手镯内圈的最大弦长，即手镯内径，具体公式如下：
Figure FDA0002788353850000032
上式中，Rlong为手镯内圈的最大弦长，即手镯内径。
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