CN115451847A - 棒料测量装置、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种棒料测量装置、方法及存储介质，该装置包括：测径仪模组，包括测径仪支架和两个测径仪，测径仪支架沿待测棒料的轴向可滑动，两个测径仪布设于测径仪支架上且沿待测棒料的周向呈90°设置，两个测径仪实时测量待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴、y轴坐标；轴向测量模组，包括光栅尺和光栅尺扫码头，用于实时测量待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；处理器，根据两个测径仪所测量的待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴、y轴和z轴坐标，计算得到待测棒料的物理参量。本发明的目的在于提供一种棒料测量装置、方法及存储介质，可对棒料物理参量进行高精度测量。

Description

棒料测量装置、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及精密测量领域，尤其涉及一种棒料测量装置、方法及存储介质。

背景技术

随着制造业高速发展，对合金棒型材的需求呈稳定增长趋势，特别是高端挤压细长棒料的需求旺盛。但目前对于小直径、大长度的棒料仍采用人工检测的方式，利用传统的量具对棒料的直径、长度、直线度进行测量的精度和效率难以保证，并且由于棒料直径较小，在检测过程中对操作人员的眼部造成较大损害。如何实现细长棒料的自动化检测，提高检测精度和效率，降低劳动强度，成为细长棒料多参数检测领域中需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棒料测量装置、方法及存储介质，可对棒料的直径、长度、直线度等至少一项物理参量进行高精度测量。

本发明所提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种棒料测量装置，用于测量棒料的物理参量；所述棒料测量装置包括：

用于放置待测棒料的放置架；

测径仪模组，所述测径仪模组包括测径仪支架和两个测径仪，所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向可滑动地设置，所述两个测径仪布设于所述测径仪支架上且沿所述待测棒料的周向呈90°设置，所述两个测径仪用于实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标；

轴向测量模组，所述轴向测量模组包括光栅尺和光栅尺扫码头，所述光栅尺与所述待测棒料的轴向平行，所述光栅尺扫码头与所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向可同步运动，用于实时读取所述光栅尺的刻度值，以实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；及

处理器，所述处理器与所述测径仪和所述光栅尺扫码头连接，用于根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

进一步的，所述棒料测量装置还包括：直线移动模组，包括沿所述待测棒料的轴向延伸的直线轨道、及沿所述直线轨道可移动的滑台，其中所述光栅尺扫码头及所述测径仪支架连接至所述滑台上，以在所述滑台带动下移动。

进一步的，所述测径仪支架上设有一凹口，所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向移动时，所述待测棒料及所述放置架均可穿过所述凹口。

进一步的，所述两个测径仪均为激光测径仪，所述激光测径仪包括在所述待测棒料的径向上相对且间隔设置的光束发射端和光束接收端，所述光束发射端用于发射预定宽度的平行光束，且所述平行光束的预定宽度大于所述待测棒料的直径，所述平行光束垂直于所述待测棒料的轴向，且所述平行光束的一部分可被所述待测棒料的周面阻挡，另一部分从所述待测棒料的预定直径方向上相对两侧分别入射至所述光束接收端，以在所述光束接收端上投影形成所述待测棒料的阴影图案；所述预定直径方向垂直所述平行光束，且所述两个测径仪中的平行光束在所述待测棒料的周向上相互垂直。

进一步的，所述两个测径仪包括第一测径仪和第二测径仪；

所述处理器包括：

棒料宽度确定模块，用于将所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料的直径；

第一坐标确定模块，用于将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的x轴坐标；

第二坐标确定模块，用于将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的y轴坐标；

第三坐标确定模块，用于根据所述光栅尺扫码头所读取的刻度值，确定所述第一测径仪和所述第二测径仪所测得的不同轴向位置处所述待测棒料所对应的z轴坐标；

第四坐标确定模块，用于根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；

轴线拟合模块，用于根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料的最优轴线；

直线度确定模块，用于计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料的直线度；

棒料长度确定模块，用于将所述光栅尺扫码头所测得的所述待测棒料轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料的轴向长度。

进一步的，所述棒料测量装置还包括固定架，所述固定架包括分别设置在所述待测棒料的轴向相对两侧的两个竖直支架、及连接在所述两个竖直支架之间的水平固定架，所述直线移动模组固定在所述水平固定架。

进一步的，所述放置架包括沿所述待测棒料的轴线依次平行且间隔设置的多个支撑架，所述支撑架的顶端设有用于容置所述待测棒料的凹槽。

第二方面，本发明实施例提供了一种棒料测量方法，采用如上所述的棒料测量装置对待测棒料的物理参量进行测量，所述棒料测量方法包括如下步骤：

将待测棒料放置于所述放置架上；

沿所述待测棒料的轴向同步移动所述测径仪支架和所述光栅尺扫码头，通过所述两个测径仪分别实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标，并通过所述光栅尺扫码头实时读取所述光栅尺的刻度值，以实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；

根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

进一步的，所述方法中，所述根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，具体包括：

将所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料的直径；

将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的x轴坐标；将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的y轴坐标；根据所述光栅尺扫码头所读取的刻度值，确定所述第一测径仪和所述第二测径仪所测得的不同轴向位置处所述待测棒料所对应的z轴坐标；根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料的最优轴线；计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料的直线度；

将所述光栅尺扫码头所测得的所述待测棒料轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料的轴向长度。

第三方便，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上所述的棒料测量方法。

本发明所带来的有益效果如下：

本发明实施例所提供的棒料测量装置、方法及存储介质，可将待测棒料放置于放置架上，通过可沿待测棒料轴向同步移动的测径仪模块及轴向测量模块，可分别实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴、y轴和z轴坐标，根据坐标可计算待测棒料的直径、轴向长度和直线度中至少一项物理参量，这样，可实现对于棒料高精度测量目的，提高检测精度和效率，降低劳动强度。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本发明的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本发明。

图1为本发明实施例提供的棒料测量装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的棒料测量装置的主视图；

图3为本发明实施例提供的棒料测量装置中两个测径仪测量截面圆心坐标的原理示意图，其中(a)表示测径仪平行光束投影示意图，(b)为截面圆心坐标示意图。

[附图标记]

放置架10；支撑架11；凹槽12；待测棒料20；第一测径仪31；第二测径仪32；测径仪支架33；光栅尺41；光栅尺扫码头42；直线轨道51；滑台52；驱动部件53；凹口330；光束发射端30a；光束接收端30b；竖直支架61；水平固定架62。

为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种厂房建筑框架结构进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

如本文使用的，术语“标称/标称地”是指在生产或制造过程的设计阶段期间设置的针对部件或过程操作的特性或参数的期望或目标值，以及高于和/或低于期望值的值的范围。值的范围可能是由于制造过程或容限中的轻微变化导致的。如本文使用的，术语“大约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点，术语“大约”可以指示给定量的值，其例如在值的5％-15％(例如，值的±5％、±10％或±15％)内变化。

可以理解的是，本发明中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

本发明提供了一种棒料测量装置，用于测量棒料的物理参量，所述物理参量可以包括直径、轴向长度和直线度中至少一项。

如图所示，所述棒料测量装置包括：放置架10、测径仪模组、轴向测量模组和处理器(图中未示意)。

所述放置架10用于放置待测棒料20，以图1和图2所示为例，所述待测棒料20可轴向水平放置于所述放置架10上。当然可以理解的是，在其他未示意出的其他实施例中，所述待测棒料20放置好时，其轴向也不限于水平放置。

所述测径仪模组包括测径仪支架和两个测径仪，所述测径仪支架沿所述待测棒料20的轴向可滑动地设置。以图1和图2所示为例，所述测径仪支架沿水平方向可滑动。所述两个测径仪可以包括第一测径仪31和第二测径仪32，分别布设于所述测径仪支架33上，且沿所述待测棒料20的周向呈90°设置，所述两个测径仪用于实时测量所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标。

所述轴向测量模组包括光栅尺41和光栅尺扫码头42，所述光栅尺41与所述待测棒料20的轴向平行，所述光栅尺扫码头42与所述测径仪支架33沿所述待测棒料20的轴向可同步运动，用于实时读取所述光栅尺41的刻度值，以实时测量所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标。

所述处理器与所述测径仪和所述光栅尺扫码头42连接，用于根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头42所测量的所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料20的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

进一步的，所述棒料测量装置还包括：直线移动模组，包括沿所述待测棒料20的轴向延伸的直线轨道51、沿所述直线轨道51可移动的滑台52及驱动所述滑台52移动的驱动部件53等，该驱动部件53可选用伺服电机，以精确控制滑台52移动，所述光栅尺扫码头42及所述测径仪支架33连接至所述滑台52上，以在所述滑台52带动下移动。

当然可以理解的是，所述测径仪支架33及所述光栅尺扫码头42的具体移动方式不限定于此。

示例性的，所述测径仪支架33上设有一凹口330，所述测径仪支架33沿所述待测棒料20的轴向移动时，所述待测棒料20及所述放置架10均可穿过所述凹口330。

采用上述方案，可防止所述测径仪支架33移动时与待测棒料20干涉。当然可以理解的是，以上实施例中，所述测径仪支架33是一整体件，在其他实施例中，所述测径仪支架33也可以是分体件，分为位于待测棒料20两侧的两部分，且该两部分同步移动。

示例性的，所述两个测径仪均为激光测径仪，所述激光测径仪包括在所述待测棒料20的径向上相对且间隔设置的光束发射端30a和光束接收端30b，所述光束发射端30a用于发射预定宽度的平行光束，且所述平行光束的预定宽度大于所述待测棒料20的直径，所述平行光束垂直于所述待测棒料20的轴向，且所述平行光束的一部分可被所述待测棒料20的周面阻挡，另一部分从所述待测棒料20的预定直径方向上相对两侧分别入射至所述光束接收端30b，以在所述光束接收端30b上投影形成所述待测棒料20的阴影图案；所述预定直径方向垂直所述平行光束，且所述两个测径仪中的平行光束在所述待测棒料20的周向上相互垂直。

请参见图3，以两个测径仪分别为第一测径仪31和第二测径仪32为例，第一测径仪31的光束发射端30a和光束接收端30b，第一测径仪31的平行光束与第二测径仪32的平行光束相互垂直。

设第一测径仪31的平行光束沿y轴平行发射，第二测径仪32的平行光束沿x轴平行发射。以待测棒料20某一轴向位置上的截面圆心坐标测量为例，所述第一测径仪31的光束发射端30a所发射的沿y轴发射的平行光束的一部分被待测棒料20阻挡，另一部分未被待测棒料20阻挡，从而该平行光束在对应的光束接收端30b投影一阴影图案，所述光束接收端30b即接收到带有所述阴影图案的信号，其中该阴影图案的x轴方向上的宽度d即为棒料的直径，而阴影图案x轴方向上的中心位置O即为该棒料在该轴向位置上的截面圆心的x轴坐标；同理，所述第二测径仪32的光束发射端30a所发射的沿x轴发射的平行光束的一部分被待测棒料20阻挡，另一部分未被待测棒料20阻挡，从而该平行光束在对应的光束接收端30b投影一阴影图案，所述光束接收端30b即接收到带有所述阴影图案的信号，其中该阴影图案的y轴方向上的宽度d’即为棒料的直径，而阴影图案y轴方向上的中心位置O'即为该棒料在该轴向位置上的截面圆心的y轴坐标。

所述光栅尺41用于实时测量所述第一测径仪31和所述第二测径仪32沿所述待测棒料20轴向的位置信息，即z轴坐标。

进一步的，所述处理器包括：

棒料宽度确定模块，用于将所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的直径；

第一坐标确定模块，用于将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的截面圆心的x轴坐标；

第二坐标确定模块，用于将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的截面圆心的y轴坐标；

第三坐标确定模块，用于根据所述光栅尺扫码头42所读取的刻度值，确定所述第一测径仪31和所述第二测径仪32所测得的不同轴向位置处所述待测棒料20所对应的z轴坐标；

第四坐标确定模块，用于根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料20不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；

轴线拟合模块，用于根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料20的最优轴线；

直线度确定模块，用于计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料20的直线度；

棒料长度确定模块，用于将所述光栅尺扫码头42所测得的所述待测棒料20轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料20的轴向长度。

在上述方案中，所述第一测径仪31和所诉第二测径仪32沿所述待测棒料20轴线方向测得的所述待测棒料20多截面直径数据求均值，作为测得所述待测棒料20的直径；所述光栅尺41可获取所述第一测径仪31和所述第二测径仪32所测所述待测棒料20截面位置，通过对所测得所述待测棒料20两端的轴向位置做差可求出所述待测棒料20的长度；所述第一测径仪31和所述第二测径仪32在所述测径仪支架33上沿周向90°安装，利用所述第一测径仪31的位置测量模式可测得所述待测棒料20截面圆心在垂直平行光束方向上的位置数值，并将此数值作为所述待测棒料20圆心在x轴上坐标，同理，所述第二测径仪32可测得所述待测棒料20截面圆心在另一垂直平行光束方向上的位置数值，将此数值作为所述待测棒料20圆心在y轴上坐标，再将所述光栅尺41测得所述待测棒料20的轴向距离数值作为所测截面圆心z轴坐标，如此就获得所述待测棒料20截面圆心空间位置坐标，所述第一测径仪31、第二测径仪32沿所述待测棒料20轴线方向运动可得到若干所述待测棒料20截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料20最优轴线，并计算若干圆心点与该最优轴线的最大距离，可得到所述待测棒料20直线度。

进一步的，所述棒料测量装置还包括固定架，所述固定架包括分别设置在所述待测棒料20的轴向相对两侧的两个竖直支架61、及连接在所述两个竖直支架61之间的水平固定架62，所述直线移动模组固定在所述水平固定架62上。

进一步的，所述放置架10包括沿所述待测棒料20的轴线依次平行且间隔设置的多个支撑架11，所述支撑架11的顶端设有用于容置所述待测棒料20的凹槽12。例如，所述凹槽可以为V形槽或者半圆形槽等。

由此可见，本发明实施例提供的棒料测量装置可以利用测径仪与光栅尺41协同测量，实现对棒料的直径、长度、直线度同时测量的目的。尤其是针对细长帮，该装置可实现细长棒料多参数的高精度检测。

此外，本发明实施例提供了一种棒料测量方法，采用本发明实施例提供的棒料测量装置对待测棒料20的物理参量进行测量。

所述棒料测量方法包括如下步骤：

步骤S01、将待测棒料20放置于所述放置架10上；

步骤S02、沿所述待测棒料20的轴向同步移动所述测径仪支架33和所述光栅尺扫码头42，通过所述两个测径仪分别实时测量所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标，并通过所述光栅尺扫码头42实时读取所述光栅尺41的刻度值，以实时测量所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；

步骤S03、根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头42所测量的所述待测棒料20在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料20的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

进一步的，所述方法中，步骤S03具体包括：

将所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的直径；将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的截面圆心的x轴坐标；将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料20任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料20的截面圆心的y轴坐标；根据所述光栅尺扫码头42所读取的刻度值，确定所述第一测径仪31和所述第二测径仪32所测得的不同轴向位置处所述待测棒料20所对应的z轴坐标；根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料20不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料20的最优轴线；计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料20的直线度；将所述光栅尺扫码头42所测得的所述待测棒料20轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料20的轴向长度。

显然，本发明实施例提供的棒料测量方法也可以带来本发明实施例提供的棒料测量装置所带来的有益效果，在此不再赘述。

此外，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现本发明实施例提供的棒料测量方法。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种棒料测量装置，其特征在于，包括：

用于放置待测棒料的放置架；

测径仪模组，所述测径仪模组包括测径仪支架和两个测径仪，所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向可滑动地设置，所述两个测径仪布设于所述测径仪支架上且沿所述待测棒料的周向呈90°设置，所述两个测径仪用于实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标；

轴向测量模组，所述轴向测量模组包括光栅尺和光栅尺扫码头，所述光栅尺与所述待测棒料的轴向平行，所述光栅尺扫码头与所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向可同步运动，用于实时读取所述光栅尺的刻度值，以实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；及

处理器，所述处理器与所述测径仪和所述光栅尺扫码头连接，用于根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

2.根据权利要求1所述的棒料测量装置，其特征在于，所述棒料测量装置还包括：直线移动模组，包括沿所述待测棒料的轴向延伸的直线轨道、及沿所述直线轨道可移动的滑台，其中所述光栅尺扫码头及所述测径仪支架连接至所述滑台上，以在所述滑台带动下移动。

3.根据权利要求1所述的棒料测量装置，其特征在于，所述测径仪支架上设有一凹口，所述测径仪支架沿所述待测棒料的轴向移动时，所述待测棒料及所述放置架均可穿过所述凹口。

4.根据权利要求1所述的棒料测量装置，其特征在于，所述两个测径仪均为激光测径仪，所述激光测径仪包括在所述待测棒料的径向上相对且间隔设置的光束发射端和光束接收端，所述光束发射端用于发射预定宽度的平行光束，且所述平行光束的预定宽度大于所述待测棒料的直径，所述平行光束垂直于所述待测棒料的轴向，且所述平行光束的一部分可被所述待测棒料的周面阻挡，另一部分从所述待测棒料的预定直径方向上相对两侧分别入射至所述光束接收端，以在所述光束接收端上投影形成所述待测棒料的阴影图案；所述预定直径方向垂直所述平行光束，且所述两个测径仪中的平行光束在所述待测棒料的周向上相互垂直。

5.根据权利要求4所述的棒料测量装置，其特征在于，所述两个测径仪包括第一测径仪和第二测径仪；

所述处理器包括：

棒料宽度确定模块，用于将所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料的直径；

第一坐标确定模块，用于将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的x轴坐标；

第二坐标确定模块，用于将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的y轴坐标；

第三坐标确定模块，用于根据所述光栅尺扫码头所读取的刻度值，确定所述第一测径仪和所述第二测径仪所测得的不同轴向位置处所述待测棒料所对应的z轴坐标；

第四坐标确定模块，用于根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；

轴线拟合模块，用于根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料的最优轴线；

直线度确定模块，用于计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料的直线度；

棒料长度确定模块，用于将所述光栅尺扫码头所测得的所述待测棒料轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料的轴向长度。

6.根据权利要求2所述的棒料测量装置，其特征在于，所述棒料测量装置还包括固定架，所述固定架包括分别设置在所述待测棒料的轴向相对两侧的两个竖直支架、及连接在所述两个竖直支架之间的水平固定架，所述直线移动模组固定在所述水平固定架上。

7.根据权利要求1所述的棒料测量装置，其特征在于，所述放置架包括沿所述待测棒料的轴线依次平行且间隔设置的多个支撑架，所述支撑架的顶端设有用于容置所述待测棒料的凹槽。

8.一种棒料测量方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的棒料测量装置对待测棒料的物理参量进行测量，所述棒料测量方法包括如下步骤：

将待测棒料放置于所述放置架上；

沿所述待测棒料的轴向同步移动所述测径仪支架和所述光栅尺扫码头，通过所述两个测径仪分别实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标，并通过所述光栅尺扫码头实时读取所述光栅尺的刻度值，以实时测量所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标；

根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，所述物理参量包括以下至少一项：直径、轴向长度和直线度。

9.根据权利要求8所述的棒料测量方法，其特征在于，所述棒料测量装置为如权利要求5所述的棒料测量装置时，所述方法中，所述根据所述两个测径仪所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的x轴坐标和y轴坐标、及所述光栅尺扫码头所测量的所述待测棒料在不同轴向位置上的多个截面圆心的z轴坐标，计算得到所述待测棒料的物理参量，具体包括：

将所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的宽度，确定为该轴向位置处所述待测棒料的直径；

将所述第一测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的x轴坐标；将所述第二测径仪所测得的所述待测棒料任一轴向位置处的所述阴影图案在所述预定直径方向上的中点位置，确定为该轴向位置处所述待测棒料的截面圆心的y轴坐标；根据所述光栅尺扫码头所读取的刻度值，确定所述第一测径仪和所述第二测径仪所测得的不同轴向位置处所述待测棒料所对应的z轴坐标；根据所述第一坐标确定模块、所述第二坐标确定模块和所述第三坐标确定模块所分别获取的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标，确定所述待测棒料不同轴向位置处的多个截面圆心空间坐标；根据所述多个截面圆心空间坐标，利用空间直线拟合算法拟合出所述待测棒料的最优轴线；计算不同轴线位置上的多个截面圆心与所述最优轴线之间的距离，并将最大距离确定为所述待测棒料的直线度；

将所述光栅尺扫码头所测得的所述待测棒料轴向上相对两端的z轴坐标之差，确定为所述待测棒料的轴向长度。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求8或9所述的棒料测量方法。

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