CN201622061U - 测量产品表面尺寸的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种测量产品表面尺寸的系统，该系统包括至少一个用于采集待测产品的信息的采集装置；及与所述每个采集装置相电连的处理装置，用于控制整个系统及处理来自采集装置采集的待测产品的信息；其中，所述采集装置包括光源、光学镜头、CCD摄像机、及数据采集器，光源与光学镜头位于待测产品的同侧，光学镜头与CCD摄像机直接相连，CCD摄像机、数据采集器、及处理装置依次相电连接。该系统具有能够在线测量产品的表面尺寸，且操作简单、效率高、精度高、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量系统，尤其涉及一种测量产品表面尺寸的系统。
背景技术
对于流水生产线上的产品表面尺寸的测量，现有技术主要是通过以下几种方式进行测量：人工测量：抽样选取产品，人工利用测量工具进行测量，人工测量效率十分低，也会影响流水线上的产品的生产，这样不仅降低了生产效率、引入浪费问题，而且不能够做到实时有效，为后续的改进引入困难；激光测距，但是，由于生产线上的在线产品有一定程度的抖动和不稳定，对激光测距的精确对准引入困难，使其测量精度明显下降；
现有技术中也存在通过CCD摄像机(电荷耦合器件)的三维图象采集，虽然该方法可以得到实时精确的测量，但是其通常需要加入标准件、半反半透镜等设备，且对不同的产品进行测量时，需要采用不同的标准件以提供不同的参考标准，将摄像机拍到的产品的图像信息与标准件的标准图像信息进行匹配，主要每次都要重新制作对应的标准件，且应用的时候需要对现有生产线进行一定程度的改进，并且对于生产环境要求较高，所以该方法需要的仪器设备多、操作复杂、成本高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中在线产品尺寸测量效率低、精度低、操作复杂且成本高的缺陷，提供一种操作简单、精度高、效率高、且成本低的在线测量产品表面尺寸的系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的测量产品表面尺寸的系统包括：
至少一个用于采集待测产品的信息的采集装置；及与所述每个采集装置相电连的用于控制整个系统及处理来自采集装置采集的待测产品的信息的处理装置；其中，所述采集装置包括光源、光学镜头、CCD摄像机、及数据采集器，光源与光学镜头位于待测产品的同侧，光学镜头与CCD摄像机直接相连，CCD摄像机、数据采集器、及处理装置依次相电连接。
在上述系统中，所述处理装置包括用于控制数据采集器采集信息的时间，及将所述数据采集器采集来的数据转换处理为待测产品的尺寸的CPU。
在上述系统中，所述处理装置为PC机。
在上述系统中，所述光源与所述处理装置相电连，所述处理装置控制所述光源的开关、发光时间、及亮度。
在上述系统中，所述光源包括位置可调的LED及将所述LED发出的光转换为面光源的导光板。
在上述系统中，所述LED为绿光LED。
在上述系统中，所述CCD摄像机为线阵CCD摄像机或面阵CCD摄像机。
在上述系统中，所述数据采集器包括模数转换模块。
本实用新型提供的测量产品表面尺寸的系统，其通过光源照射待测产品，产品将其反射后的光通过光学镜头及CCD摄像机转换为电信号后，数据采集器采集到关于产品的信息并进行模数转换，然后处理装置通过程序根据产品不同尺寸处反射的光的光强的不同，从而分析处理得出产品的尺寸。所以，本实用新型可以在流水线上在线测量，其设备少、操作简单、精度高、效率高、且成本低。
附图说明
图1为本实用新型测量产品表面尺寸的系统的一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型在线测量生产线上橡胶条表面尺寸的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的测量产品表面尺寸的系统，包括至少一个用于采集待测产品的信息的采集装置；及与每个采集装置相电连的处理装置5，用于控制整个系统及处理来自采集装置采集的待测产品6的信息；采集装置包括光源1、光学镜头2、CCD摄像机3、及数据采集器4，光源1与光学镜头2位于待测产品6的同侧，光学镜头2与CCD摄像机3直接相连，CCD摄像机3、数据采集器4、及处理装置5依次相电连接。多个采集装置可以从多个角度测量产品不同的表面的不同尺寸，处理装置5包括中央处理单元CPU，其控制数据采集器4采集信息的周期及进度、且将来自数据采集器4的数据通过软件程序转换处理为待测产品6的尺寸。
参见图1，其为本实用新型提供的测量产品表面尺寸的一实施例的结构示意图，其中，采用一个采集装置，处理装置5采用PC机，光源1为LED。光源1与光学镜头2位于待测产品6的同侧，光学镜头2与CCD摄像机3通过螺纹螺旋连接。CCD摄像机3与数据采集器4通过电缆连接。PC机与数据采集器4通过USB电缆连接。LED光源1小角度倾斜并照射待测产品6的表面，待测产品6将来自光源1的光反射到光学镜头2上，光学镜头2主要用于将特定区域的反射光聚焦之后提供给CCD摄像机3，CCD摄像机3再将聚焦的光通过光电转换将其转变为电信号，该电信号被传送给与之相连接的数据采集器4，数据采集器4包括模数转换模块，其将电信号转换成数字信号，通过USB接口传送给PC机，PC机通过软件进行分析与处理，从而得出产品的尺寸，并可将产品的尺寸进行存储或显示给用户。
优选地，CCD摄像机3为线阵CCD摄像机3或面阵CCD摄像机3，这样可以降低成本。优选地，光源1为LED绿光LED，绿光可提高光学镜头2接受发射光的灵敏度，进而提高测量期间的抗干扰能力。更优选地，光源1包括绿光LED及导光板，导光板用于将LED发出的光转换为面光源1，更有利于提高测量的精度。且光源1亮度可调，以根据环境光调节照明光的强度，以进一步使光线更好的照射到待测产品6上，且减少外界光线的干扰。光源1可以通过USB线与PC相连，PC通过软件的驱动控制模块以调节控制光源1的开启与关闭、发光时间及发光亮度，使得LED可以周期性的照射待测产品6，同时数据采集器4周期性的采集数据，这样可以避免LED不用时浪费以减少成本。
以下结合附图2，对本实用新型作进一步的说明，图2为本实用新型在线测量橡胶条的系统的结构示意图。在图2中，待测产品6的表面有AB之间的弧状凸起以及CD之间的扁平状凸起，利用绿光LED面光源1照射生产线上产品的表面，产品表面光线经AB和CD两个凸起反射之后，经由光学镜头2成像到CCD摄像机3。CCD摄像机3接收到的反射光的光强不同，即：由A到B，接受到的反射光的光强逐渐加大，其中A点光强最小，B点光强最大，并且AB间的光强逐渐的增强，同时，A点和B点的反射光强相对于其左右两侧来说，有一个突变的出现；由C到D，反射光强在C和D两点，相比较于其左右两侧来说，反射光强有一个突变的出现。因此，通过数据采集器4采集反射光强突变的点，再应用与数据采集器4相应的软件通过分析计算，即可得出A、B、C和D之间的确切距离，并且在PC机显示器上显示。这样，就可以实时在线测量产品表面的尺寸。
如果产品多个端面需要进行测试，通过采用相同的软件系统，增加更多的包括有LED、光学镜头2、CCD摄像机3、数据采集器4的采集装置，再连接到同一的PC机即可，即一个处理装置5可以与多套采集装置互联，同时对产品的多个端面进行测量。本实用新型提供的系统工作步骤主要如下：
步骤S1，根据环境的光线调整光源的位置及发光的亮度，以使光线能更好的照射到产品上，进而使光学镜头能准确清晰的捕捉到产品反射的光，优选地，还可以根据需要，设定好光源的开启时间、发光时间及数据采集器的采集时间；
步骤S2，将待测产品反射的光源的光进行聚焦及光电转换，即光学镜头将发射光聚焦成像，进而CCD摄像机将该光信号转换为电信号；
步骤S3，数据采集器根据设定的采集时间进度采集上述电信号并将其进行模数转换；
步骤S4，根据反射光的光强的突变将模数转换后的数字信号进行分析处理为产品表面的尺寸，即处理装置中的CPU根据产品表面反射光光强的突变进行分析，并计算得出产品的尺寸。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，包括：
至少一个用于采集待测产品的信息的采集装置；
及与所述每个采集装置相电连的用于控制整个系统及处理来自采集装置采集的待测产品的信息的处理装置；
其中，所述采集装置包括光源、光学镜头、CCD摄像机、及数据采集器，光源与光学镜头位于待测产品的同侧，光学镜头与CCD摄像机直接相连，CCD摄像机、数据采集器、及处理装置依次相电连接。
2.根据权利要求1所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述处理装置包括用于控制数据采集器采集信息的时间，及将所述数据采集器采集来的数据转换处理为待测产品的尺寸的CPU。
3.根据权利要求2所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述处理装置为PC机。
4.根据权利要求1所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述光源与所述处理装置相电连，所述处理装置控制所述光源的开关、发光时间、及亮度。
5.根据权利要求4所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述光
源包括位置可调的LED及将所述LED发出的光转换为面光源的导光板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述LED为绿光LED。
7.根据权利要求1所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述CCD摄像机为线阵CCD摄像机或面阵CCD摄像机。
8.根据权利要求1所述的测量产品表面尺寸的系统，其特征在于，所述数据采集器包括模数转换模块。
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