CN114279344A - 一种线激光测量装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线激光测量装置，其特征在于，包括：输送带、切割机、线激光传感器A和线激光传感器B，所述输送带用于输送切割机切割所得的工件，所述输送带上安装有若干个运动编码器，所述线激光传感器A和所述线激光传感器B都安装在输送带上方，使两个线激光传感器的激光束位于同一竖直平面，并且该平面垂直于输送带的输送方向。本发明的有益效果是：本申请中，在测量大尺寸工件时，使用到两个线激光传感器进行测量，将两个传感器测量到的数据进行拼接，形成完整的工件尺寸，测试精度较高；另一方面，可根据零件的高度对零件的尺寸进行等比缩放，以增加测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及线激光测量技术领域，特别是涉及一种线激光测量装置及其使用方法。
背景技术
线激光传感器，由激光器、激光检测器和测量电路组成，可用于测量工件尺寸，一般是通过输送带带动工件穿过激光束进行扫描测量；而对于大尺寸工件而言，线激光传感器的激光线束不能够覆盖到工件的全部表面。因此，对于大尺寸工件，现有的测量方法是定制一个大型铸铁平台，利用2D线扫相机拍摄，其缺点在于：针对硅钢片亮度不同不要经常手动调节相机参数，否则不容易打光和得到合适的图像；移动速度慢，只能离线抽检，无法实时发现生产过程中的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种线激光测量装置，其特征在于，包括：输送带、切割机、线激光传感器A和线激光传感器B，所述输送带用于输送切割机切割所得的工件，所述输送带上安装有若干个运动编码器，所述线激光传感器A和所述线激光传感器B都安装在输送带上方，使两个线激光传感器的激光束位于同一竖直平面，并且该平面垂直于输送带的输送方向。
进一步地：运动编码器的排列间隔根据线激光传感器的最高触发频率和输送带的最高额定速度而定：
线激光传感器的触发频率为aHz，输送带的速度为bmm/s，需要以间隔b/amm来排列运动编码器。
一种线激光测量装置的使用方法，其特征在于，包括：安装调试阶段和使用阶段，其具体步骤如下：
安装调试阶段：
步骤1：在切割设备上安装两个线激光传感器，即线激光传感器A和线激光传感器B，使两个线激光传感器的激光束位于同一平面，并且该平面垂直于切割设备上的输送带，使得输送带能够带动工件穿过激光束；
步骤2：依次计算每个线激光传感器的点光源与输送带的高度H；
步骤3：以线激光传感器A的点光源A为原点建立直角坐标系，Y轴为输送带的输送方向，X轴和Y轴水平，Z轴竖直，因而工件的长、宽、高，分别对应记录在坐标系的Y轴X轴Z轴；
步骤4：根据计算和测量得到的点光源B与点光源A的X轴距离为d，以及根据点光源B的高度H计算出点光源B与点光源A的高度差h，因此，点光源B的坐标为(d，0，h)；
步骤5：在输送带上放置已知长、宽、高分别为y、x、z的工件，通过线激光传感器测量工件的尺寸，将得到的尺寸与工件的实际尺寸进行对比，根据对比结果预设尺寸补偿；
使用阶段：
步骤1：启动输送带，使其带动工件穿过激光束进行扫描；
步骤2：向切割机的计算机系统输送线激光传感器所获取的数据；
步骤3：将线激光传感器所获取的数据进行计算，获得工件上各点的坐标；
步骤4：根据工件上各点的坐标绘制出工件的俯视图；
步骤5：将两个线激光传感器获取的图形进行拼接，获取工件尺寸；
步骤6，根据工件的厚度h，成比例缩放工件的俯视图和工件尺寸，缩放比例为(H-h)/H。
本发明的有益效果是：
本申请中，在测量大尺寸工件时，使用到两个线激光传感器进行测量，将两个传感器测量到的数据进行拼接，形成完整的工件尺寸，测试精度较高；另一方面，可根据零件的高度对零件的尺寸进行等比缩放，以增加测量精度。
附图说明
图1是本发明一种线激光测量装置的结构示意图；
图2是一种线激光测量装置的使用方法的流程图。
附图中各部件的标记如下：1-切割机、2-输送带、3-线激光传感器A、4-线激光传感器B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：
参阅图1，一种线激光测量装置，包括输送带2、切割机1、线激光传感器A3和线激光传感器B4，所述输送带2用于输送切割机1切割所得的工件，所述输送带2上安装有若干个运动编码器，所述线激光传感器A3和所述线激光传感器B4都安装在输送带2上方，使两个线激光传感器的激光束位于同一竖直平面，并且该平面垂直于输送带2的输送方向。
运动编码器的排列间隔根据线激光传感器的最高触发频率和输送带2的最高额定速度而定：
线激光传感器的触发频率为aHz，输送带2的速度为bmm/s，需要以间隔b/amm来排列运动编码器。
通过两个线激光传感器进行扫描工件，将两个传感器采集的数据进行拼接，得到完整的工件尺寸数据。
一种线激光测量装置的使用方法，包括安装调试阶段和使用阶段，其具体步骤如下：
安装调试阶段：
步骤1：在切割设备上安装两个线激光传感器，即线激光传感器A3和线激光传感器B4，使两个线激光传感器的激光束位于同一平面，并且该平面垂直于切割设备上的输送带2，使得输送带2能够带动工件穿过激光束；
步骤2：依次计算每个线激光传感器的点光源与输送带2的高度距离，具体包括如下步骤：
S1：在线激光传感器下方放置厚度为H1且表面平整的工件，使得激光传感器的光束能够完整的投射到工件上，测得激光传感器激光束的长度为X1；
S2：在线激光传感器下方放置厚度为H2且表面平整的工件，使得H2>H1并且激光传感器的光束能够完整的投射到工件上，测得激光传感器激光束的长度为X2；
S3：则所述点光源的高度H＝H1+X1*(H2-H1)/(X1-X2)。
步骤3：以线激光传感器A3的点光源A为原点建立直角坐标系，Y轴为输送带2的输送方向，X轴和Y轴水平，Z轴竖直，因而工件的长、宽、高，分别对应记录在坐标系的Y轴X轴Z轴；
步骤4：根据计算和测量得到的点光源B与点光源A的距离为d，以及点光源B的高度h因此，点光源B的坐标为(d，0，h)；
步骤5：在输送带2上放置已知长、宽、高分别为y、x、z的工件，通过线激光传感器测量工件的尺寸，将得到的尺寸与工件的实际尺寸进行对比，根据对比结果预设尺寸补偿。
通过线激光传感器测得工件的全部尺寸的原理是：
线激光传感器的最高触发频率与运动编码器的最高输出频率匹配，因此，线激光传感器可以每收到一个运动编码器的信号就采样一组特定帧数据(X,Z)，以第一帧数据为原点，每一特定帧的Y轴坐标增加b/amm，将两组特定帧之间的普通帧数据均匀排列，从而得到一片完整的空间坐标点数据。
使用阶段：
步骤1：启动输送带2，使其带动工件穿过激光束进行扫描；
步骤2：向切割机1的计算机系统输送线激光传感器所获取的数据；
步骤3：将线激光传感器所获取的数据进行计算，获得工件上各点的坐标；
步骤4：根据工件上各点的坐标绘制出工件的俯视图；
步骤5：将两个线激光传感器获取的图形进行拼接，获取工件尺寸；
步骤6，根据工件的厚度h，成比例缩放工件的俯视图和工件尺寸，缩放比例为(H-h)/H。
以上步骤需通过控制器控制完成，控制器可单独设置，也可集成于切割机1的控制器，参阅图2，所述控制器的控制方法包括：
检测零件是否到位，直到零件到位；
进行采集数据，并进行检测零件是否离开扫描区域；
零件离开扫描区域后，进行数据拼接；
进行测量数据，将测量结果在显示界面显示，并将数据发送至原设备。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种线激光测量装置，其特征在于，包括：输送带、切割机、线激光传感器A和线激光传感器B，所述输送带用于输送切割机切割所得的工件，所述输送带上安装有若干个运动编码器，所述线激光传感器A和所述线激光传感器B都安装在输送带上方，使两个线激光传感器的激光束位于同一竖直平面，并且该平面垂直于输送带的输送方向。
2.根据权利要求1所述的一种线激光测量装置，其特征在于：运动编码器的排列间隔根据线激光传感器的最高触发频率和输送带的最高额定速度而定：
线激光传感器的触发频率为aHz，输送带的速度为bmm/s，需要以间隔b/amm来排列运动编码器。
3.一种线激光测量装置的使用方法，其特征在于，包括：安装调试阶段和使用阶段，其具体步骤如下：
安装调试阶段：
步骤1：在切割设备上安装两个线激光传感器，即线激光传感器A和线激光传感器B，使两个线激光传感器的激光束位于同一平面，并且该平面垂直于切割设备上的输送带，使得输送带能够带动工件穿过激光束；
步骤2：依次计算每个线激光传感器的点光源与输送带的高度H；
步骤3：以线激光传感器A的点光源A为原点建立直角坐标系，Y轴为输送带的输送方向，X轴和Y轴水平，Z轴竖直，因而工件的长、宽、高，分别对应记录在坐标系的Y轴X轴Z轴；
步骤4：根据计算和测量得到的点光源B与点光源A的X轴距离为d，以及根据点光源B的高度H计算出点光源B与点光源A的高度差h，因此，点光源B的坐标为(d，0，h)；
步骤5：在输送带上放置已知长、宽、高分别为y、x、z的工件，通过线激光传感器测量工件的尺寸，将得到的尺寸与工件的实际尺寸进行对比，根据对比结果预设尺寸补偿；
使用阶段：
步骤1：启动输送带，使其带动工件穿过激光束进行扫描；
步骤2：向切割机的计算机系统输送线激光传感器所获取的数据；
步骤3：将线激光传感器所获取的数据进行计算，获得工件上各点的坐标；
步骤4：根据工件上各点的坐标绘制出工件的俯视图；
步骤5：将两个线激光传感器获取的图形进行拼接，获取工件尺寸；
步骤6，根据工件的厚度h，成比例缩放工件的俯视图和工件尺寸，缩放比例为(H-h)/H。
4.根据权利要求1所述的一种线激光测量装置的使用方法，其特征在于：所述计算线激光传感器的点光源与输送带的高度H的方法为：
S1：在线激光传感器下方放置厚度为H1且表面平整的工件，使得激光传感器的光束能够完整的投射到工件上，测得激光传感器激光束的长度为X1；
S2：在线激光传感器下方放置厚度为H2且表面平整的工件，使得H2>H1并且激光传感器的光束能够完整的投射到工件上，测得激光传感器激光束的长度为X2；
S3：则所述点光源的高度H＝H1+X1*(H2-H1)/(X1-X2)。
5.根据权利要求1所述的一种线激光测量装置的使用方法，其特征在于：所述线激光传感器绘制图案的方法为：
线激光传感器的最高触发频率与运动编码器的最高输出频率匹配，线激光传感器可以每收到一个运动编码器的信号就采样一组特定帧数据(X,Z)，以第一帧数据为原点，每一特定帧的Y轴坐标增加b/amm，将两组特定帧之间的普通帧数据均匀排列，从而得到一片完整的空间坐标点数据。
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