CN202216667U - 基于led的光学尺寸测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于LED的光学尺寸测量系统，其包括平行间隔、相对设置的一信号发射装置和信号接收装置，待检测体置于二者之间的中间位置；所述的信号发射装置多数个LED光源、多数个聚光棱镜组及设有多数个通孔的档光板，所述的信号接收装置包括一信号接收支架、多数个接收器、一控制分析电路和显示器，所述的多数个LED光源、接收器、控制分析电路和显示器分别连接电源，其中所述接收器、控制分析电路和显示器相互电性连接。本实用新型的优点在于：结构简单、抗干扰能力强、成本低、寿命长；同时该装置是一种非接触式在线测量装置，具有在线高速测量功能，可用于各种板材的纠偏和尺寸测量系统。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及光学测量系统，具体涉及一种基于LED的光学尺寸测量系统。
技术背景
目前，随着经济的高速发展，制造行业中的板材、纸张、布匹生产线上急需装备自动化的幅宽在线测量系统，达到提高生产效率和产品质量的目的。目前还有约80％的生产线采用钢板限位这种机械方式定位，由于该方法是接触式测量，磨损严重，更换耗材和调试周期短，效率低下。
国外的生产线配置有较为成熟的在线非接触式在线测量系统，该系统以德国E+L公司的在线测量系统较为典型，该测量系统主要采用激光器作为发射装置，具有良好的光束方向性，该系统成本高、难以被国内的生产线所接受，同时激光器作为发射装置还有一个不完美的地方，就是激光器的寿命通常只有一万多小时左右，也就是说，该套系统的使用寿命只有一年多，进一步增加了使用成本。
实用新型内容
针对现有现有系统存在的上述不足，本实用新型目的在于，提供一种基于LED的光学尺寸测量系统，采用LED作为发光元件，LED具有十万小时的使用寿命以及远低于激光器的硬件成本，和特殊的聚光棱镜取代激光器，从而大幅的降低硬件成本、提高使用寿命，能为国内众多生产线所接受。
本实用新型为实现上述目的，所提供的技术方案是：
一种基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，其包括平行间隔、相对设置的一信号发射装置和信号接收装置，待检测体置于二者之间的中间位置；
所述的信号发射装置包括一发射支架、多数个LED光源、多数个聚光棱镜组及设有多数个通孔的档光板，所述的LED光源均匀间隔向上设置在该发射支架上，对应每只LED光源发光部位的正前方设置有一聚光棱镜组，所述聚光棱镜组的正前方设置有一档光板，对应每一聚光棱镜组的正前方的档光板上，设有一可使光线通过的通孔；
所述的信号接收装置包括一信号接收支架、多数个接收器、一控制分析电路和显示器，所述的多数个接收器均匀间隔向下设置在该信号接收支架上，所述控制分析电路向上设置在该信号接收支架上，所述显示器向上设置在该控制分析电路上；
所述的每一LED光源发光部位的正前方，均直线对应一接收器，其发出的光线通过所述聚光棱镜组、档光板通孔后到达与其对应的该接收器的正前方；
所述的多数个LED光源在同一平面上均匀间隔分布，组成矩形平面光源阵列；
所述的多个接收器也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列相对应的矩形平面接收器阵列；
所述档光板上的通孔也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列、接收器阵列相对应的矩形平面通孔阵列；
所述的多数个LED光源、接收器、控制分析电路和显示器分别连接电源，其中所述接收器、控制分析电路和显示器相互电性连接。
所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的LED光源为可见光或红外光LED，其组成矩形阵列的单体数量为大于3的自然数；在单位面积内组成阵列的LED的数量越多，光束的数量越多，系统的测量精度就越高。
所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的聚光棱镜组由用来将LED光源发射的散射光汇聚为平行光束的两部分组件构成。
所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的挡光板通孔，其为正圆形，其直径为0.01～0.5毫米，其圆心与所述聚光棱镜中心线重合，只允许平行的光束通过，挡住散射光，从而减少散射光的干扰。
本实用新型通过LED光源发射出的光线，经过聚光棱镜组汇聚为平行光束，穿过挡光板上的小孔照射到信号接收装置，由于待检测体位于挡光板和接收装置中间位置，会挡住一定数量的光束，控制分析电路对接收装置接收到的光束数量和位置进行分析，换算出待检测体的长度、宽度尺寸，并通过显示器显示出具体数值。
本实用新型是一种将光学测量技术、光学聚光技术、数字电路技术和通信技术相结合的综合装置，该装置适用于生产线板材、瓦楞纸幅宽、简述板材、印刷纸张以及纺织布料幅宽测量。
由于本实用新型采用了LED光源作为发光元件并结合聚光棱镜技术，取代激光器，能够大幅度降低测量系统的硬件成本和延长使用寿命，能够更广泛应用于各行业的生产线上，实现高速、准确的在线监控和测量，有利于提高生产线的生产效率和提升产品品质。
本实用新型的优点在于：结构简单、抗干扰能力强、成本低、寿命长；同时该装置是一种非接触式在线测量装置，具有在线高速测量功能，可用于各种板材的纠偏和尺寸测量系统。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的截面结构示意图。
图2为本实用新型使用状态示意图。
具体实施方式
实施例：参见图1，本实用新型提供的基于LED的光学尺寸测量系统，其包括平行间隔、相对设置的一信号发射装置A和信号接收装置B，待检测体C置于二者之间的中间位置；
所述的信号发射装置A包括一发射支架10、多数个LED光源1、多数个聚光棱镜组2及设有多数个通孔4的档光板3，所述的LED光源1均匀间隔向上设置在该发射支架10上，对应每只LED光源1发光部位的正前方设置有一聚光棱镜组2，所述聚光棱镜组2的正前方设置有一档光板3，对应每一聚光棱镜组2的正前方的档光板3上，设有一可使光线通过的通孔4；
所述的信号接收装置B包括一信号接收支架11、多数个接收器5、一控制分析电路6和显示器7，所述的多数个接收器5均匀间隔向下设置在该信号接收支架11上，所述控制分析电路6向上设置在该信号接收支架11上，所述显示器7向上设置在该控制分析电路6上；
所述的每一LED光源1发光部位的正前方，均直线对应一接收器5，其发出的光线通过所述聚光棱镜组2、档光板通孔4后到达与其对应的该接收器5的正前方；
所述的多数个LED光源1在同一平面上均匀间隔分布，组成矩形平面光源阵列；
所述的多个接收器5也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源1阵列相对应的矩形平面接收器5阵列；
所述档光板3上的通孔4也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述LED光源1阵列、接收器5阵列相对应的矩形平面通孔阵列；
所述的多数个LED光源1、接收器5、控制分析电路6和显示器7分别连接电源，其中所述接收器5、控制分析电路6和显示器7相互电性连接。
所述的LED光源1为可见光或红外光LED，组成LED光源阵列的LED光源1的总单体数量，为大于3的自然数；在单位面积内组成阵列的LED的数量越多，光束的数量就越多，系统的测量精度就越高。
所述的聚光棱镜组由用来将LED光源发射的散射光汇聚为平行光束的两部分组件构成，也可以由一个部件直接完成这一功能。
所述的挡光板通孔，其为正圆形，其直径为0.01～0.5毫米，其圆心与所述聚光棱镜中心线重合，只允许平行的光束通过，挡住散射光，从而减少散射光的干扰。
本实用新型的工作原理是：通过LED光源1发射出的光线，经过聚光棱镜组2汇聚为平行光束，穿过挡光板3上的通孔4照射到信号接收器5上；由于待检测体C位于挡光板3和接收器5的中间位置，其因为不透光而挡住相应位置上的一定数量的光束，控制分析电路6对接收器接收到的光束数量和位置进行分析，通过计算即可以换算出待检测体C的长度、宽度尺寸，并通过显示器7显示出具体数值。
其具体制备方法和工作步骤为：
(1)设置一聚光棱镜组在LED发射装置的正上方；
(2)设置一挡光板在聚光棱镜组的正上方，挡光板上开有小孔，小孔中心线与聚光棱镜中心线重合；
(3)设置一待检测体在挡光板和接收装置中间位置；
(4)所述的LED发射装置和接收装置在位置上相互平行；
(5)所述的控制分析电路和显示器相互集成在一起，LED发射装置分布有一定数量的LED颗粒，通过LED发射的光线经过聚光棱镜组汇聚为平行光束，穿过挡光板上的通孔照射到接收装置，由于待检测体位于挡光板和接收装置中间位置，会挡住一定数量的光束，控制分析电路对接收装置接收到的光束数量进行分析，换算出待检测体的宽度，并通过显示器显示出具体数值。
根据本实用新型上述实施例所述，具备与本实施例相同或相似技术特征的检测装置，均在本实用新型保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，其包括平行间隔、相对设置的一信号发射装置和信号接收装置，待检测体置于二者之间的中间位置；
所述的信号发射装置包括一发射支架、多数个LED光源、多数个聚光棱镜组及设有多数个通孔的档光板，所述的LED光源均匀间隔向上设置在该发射支架上，对应每只LED光源发光部位的正前方设置有一聚光棱镜组，所述聚光棱镜组的正前方设置有一档光板，对应每一聚光棱镜组的正前方的档光板上，设有一可使光线通过的通孔；
所述的信号接收装置包括一信号接收支架、多数个接收器、一控制分析电路和显示器，所述的多数个接收器均匀间隔向下设置在该信号接收支架上，所述控制分析电路向上设置在该信号接收支架上，所述显示器向上设置在该控制分析电路上；
所述的每一LED光源发光部位的正前方，均直线对应一接收器，其发出的光线通过所述聚光棱镜组、档光板通孔后到达与其对应的该接收器的正前方；
所述的多数个LED光源在同一平面上均匀间隔分布，组成矩形平面光源阵列；
所述的多个接收器也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列相对应的矩形平面接收器阵列；
所述档光板上的通孔也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列、接收器阵列相对应的矩形平面通孔阵列；
所述的多数个LED光源、接收器、控制分析电路和显示器分别连接电 源，其中所述接收器、控制分析电路和显示器相互电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的LED光源为可见光或红外光LED。
3.根据权利要求1所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的LED光源，其组成矩形阵列的单体数量为大于3的自然数。
4.根据权利要求1所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的聚光棱镜组由用来将LED光源发射的散射光汇聚为平行光束的两部分组件构成。
5.根据权利要求1所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的挡光板通孔，其为正圆形，其直径为0.01～0.5毫米。
6.根据权利要求5所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的挡光板通孔的圆心与聚光棱镜中心线重合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Optical size measurement system based on light emitting diode (LED) Effective date of registration: 20150922 Granted publication date: 20120509 Pledgee: China Co truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: CSTMV Automation Technology Co., Ltd. Registration number: 2015990000805 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120509 |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20211019 Granted publication date: 20120509 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch Pledgor: CST AUTOMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2015990000805 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |