CN210119202U - 一种模板尺寸智能光学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于检测装置领域，具体公开一种模板尺寸智能光学检测装置，包括PLC可编程逻辑控制器、矩形框架式支架和3D激光位移传感器，3D激光位移传感器与矩形框架式支架滑动连接，PLC可编程逻辑控制器包括运动控制模块，3D激光位移传感器包括数据采集模块、数据分析模块、图形生成模块和数据库模块，运动控制模块控制3D激光位移传感器沿矩形框架式支架移动，移动轨迹为矩形，数据采集模块采集激光投射在模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块完成数据处理、特征提取，图形生成模块完成图形输出，数据库模块完成操作日志、样品信息、采集信息、采集结果的保存、查找，实现模板尺寸的快速、高效、智能化测量。

Description

一种模板尺寸智能光学检测装置

技术领域

本实用新型属于检测装置领域，具体公开一种模板尺寸智能光学检测装置。

背景技术

我公司主要从事有色金属加工，现有技术中，金属模板尺寸检测依靠人工手动测量，人工测量劳动强度高、准确率低、成本高、耗时长，工作繁复且极容易造成漏检，生产质量无法保障，无法满足现有流水线生产的要求，亟需设计一种智能化、精度高的检测装置。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本实用新型公开一种模板尺寸智能光学检测装置，包括PLC可编程逻辑控制器、矩形框架式支架和3D激光位移传感器，实现模板尺寸高效智能化测量，测量快速且精度高。

为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种模板尺寸智能光学检测装置，包括PLC可编程逻辑控制器、矩形框架式支架和3D激光位移传感器，矩形框架式支架垂直设置在基座上，3D激光位移传感器可拆卸的设置在矩形框架式支架上端，3D激光位移传感器与矩形框架式支架滑动连接，PLC可编程逻辑控制器包括运动控制模块，3D激光位移传感器包括数据采集模块、数据分析模块、图形生成模块和数据库模块，运动控制模块控制3D激光位移传感器沿矩形框架式支架移动，移动轨迹为矩形，数据采集模块采集模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块完成数据处理、特征提取，图形生成模块完成图形输出，数据库模块完成操作日志、样品信息、采集信息、采集结果的保存、查找。

进一步的，矩形框架式支架包括两个左立柱、两个右立柱、横梁，左立柱和右立柱左右间隔设置在基座上且其上端部在同一水平面上，两个左立柱之间、两个右立柱之间分别前后平行设置，两个左立柱的上端部之间、两个右立柱的上端部之间分别设置有工型钢，两个工型钢的顶部沿其长度方向分别设有滑轨，横梁垂直设置在两个工型钢之间，且横梁的左右端分别通过若干滑轮与滑轨滑动连接，在横梁顶部沿其长度方向设有导轨，在横梁上竖直设置有支撑板，支撑板下端通过与导轨匹配的滑块与导轨滑动连接，支撑板通过固定架与竖直设置的丝杠转动连接，丝杠的上端与步进电机的联轴器转动连接，丝杠的下端与伺服编码器连接，在丝杠上还套接一个固定座，固定座通过螺纹与丝杠转动连接，3D激光位移传感器可拆卸的设置在固定座上。

进一步的，横梁沿滑轨在工型钢上前后往返运动。

进一步的，支撑板沿导轨在横梁上左右往返运动。

进一步的，伺服编码器将测量的角位移转换成高速脉冲信号直接输入给运动控制模块，运动控制模块与步进电机驱动器的脉冲输入端电连接，所述步进电机驱动器输出端与步进电机电连接。

进一步的，基座采用混凝土一体化浇筑地面。

进一步的，在矩形框架式支架侧面的外围设有防护网。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中3D激光位移传感器设置在矩形框架式支架上，PLC可编程逻辑控制器控制3D激光位移传感器在矩形框架式运动轨道上滑动移动，移动轨迹呈矩形，3D激光位移传感器移动的同时扫描整个模板，数据采集模块采集激光投射到模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块进行数据处理、特征提取，图形生成模块对收集到的数据进行数字图像处理、三维重建，利用三角测量原理，计算模板的真实形状，如高度、横截面积和体积，并构建、输出完整的三维图像，实现模板尺寸的快速、高效、智能化测量。

附图说明

图1是本实用新型中矩形框架式运动轨道的侧视结构示意图；

图2是本实用新型中矩形框架式运动轨道的正视结构示意图；

上述图中：1-基座；2-左立柱；3-工型钢；4-滑轮；5-横梁；6-导轨；7-丝杠；8-支撑板；9-滑块；10-3D激光位移传感器；11-右立柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合附图1、附图2，详细阐述本实用新型一种模板尺寸智能光学检测装置的具体实施例，所述检测装置包括PLC可编程逻辑控制器、矩形框架式支架和3D激光位移传感器10，矩形框架式支架垂直设置在基座1上，3D激光位移传感器10可拆卸的设置在矩形框架式支架上端，3D激光位移传感器10与矩形框架式支架滑动连接，PLC可编程逻辑控制器包括运动控制模块，运动控制模块控制3D激光位移传感器10沿矩形框架式支架移动，移动轨迹为矩形，3D激光位移传感器10包括数据采集模块、数据分析模块、图形生成模块和数据库模块，数据采集模块采集模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块完成数据处理、特征提取，图形生成模块完成图形输出，数据库模块完成操作日志、样品信息、采集信息、采集结果的保存、查找。

矩形框架式支架包括两个左立柱2、两个右立柱11、横梁5，左立柱2和右立柱11左右间隔设置在基座1上且其上端部在同一水平面上，两个左立柱2之间、两个右立柱11之间分别前后平行设置，两个左立柱2的上端部之间、两个右立柱11的上端部之间分别设置有工型钢3，两个工型钢3的顶部沿其长度方向分别设有滑轨，横梁5垂直设置在两个工型钢3之间，且横梁5的左右端分别通过若干滑轮4与滑轨滑动连接，在横梁5顶部沿其长度方向设有导轨6，在横梁5上竖直设置有支撑板8，支撑板8下端通过与导轨6匹配的滑块9与导轨6滑动连接，支撑板8通过固定架与竖直设置的丝杠7转动连接，丝杠7的上端与步进电机的联轴器转动连接，丝杠7的下端与伺服编码器连接，在丝杠7上还套接一个固定座，固定座通过螺纹与丝杠7转动连接，3D激光位移传感器10可拆卸的设置在固定座上。

横梁5沿滑轨在工型钢3上前后往返运动，支撑板8沿导轨6在横梁5上左右往返运动，3D激光位移传感器10通过丝杠7固定支撑板8上，即3D激光位移传感器10能够沿滑轨在工型钢3上前后往返运动，且能够沿导轨6在横梁5上左右往返运动，前后运动结合左右运动，形成矩形的运动轨迹，3D激光位移传感器10移动的同时扫描整个模板，数据采集模块采集激光投射到模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块进行数据处理、特征提取，图形生成模块对收集到的数据进行数字图像处理、三维重建，利用三角测量原理，计算模板的真实形状，如高度、横截面积和体积，并构建、输出完整的三维图像，实现模板尺寸的快速、高效、智能化测量。

伺服编码器将测量的角位移转换成高速脉冲信号直接输入给运动控制模块输入端，运动控制模块输出端与步进电机驱动器的脉冲输入端电连接，所述步进电机驱动器输出端与步进电机电连接，运动控制模块输出脉冲信号给步进电机驱动器，步进电机驱动器驱动步进电机转动，在步进电机的带动下丝杠7转动，通过丝杠7转动来调节固定座的高度，从而使3D激光位移传感器10在适宜的高度，便于拍摄。

基座1采用混凝土一体化浇筑地面，防止周围震动对检测精度的影响，同时矩形框架式支架采用机床级别的设计和加工，保证3D激光位移传感器10运动过程中的检测精度。

在矩形框架式支架侧面的外围设有防护网，防止周围环境中粉尘对检测精度的影响。

本实用新型中PLC可编程逻辑控制器采用型号：plc-1500，厂家：西门子，3D激光位移传感器10的型号：Ruler-E150，厂家：sick公司。

本实用新型的工作原理及过程如下：

工作原理：基于激光三角法原理的视觉图像测量，本实用新型通过激光投射模板侧面，在板材侧面形成一条轮廓线，就像被激光投射面“切出”模板的一个截面，再通过数据采集模块采集数据，并进行数字图像处理，提取激光轮廓线的信息，整个系统经过了事先的空间标定，就可以测量模板截面上相应各点的空间尺寸，即可获得模板面尺寸信息，传感器在检测平台上运动一圈，即可测量出模板四个面的信息。

工作过程：在基座1上设置有模板架，模板架设置在矩形框架式支架中部对应的位置，将模板放置模板架上，启动本实用新型装置，运动控制模块依次控制横梁5沿滑轨在工型钢3上前后运动，支撑板8沿导轨6在横梁5上左右运动，3D激光位移传感器10移动轨迹为矩形，在移动过程中3D激光位移传感器10扫描整块模板，并采集、生成模板尺寸测量数据，数据分析模块对收集到的数据进行数字图像处理、三维重建，利用三角测量原理，计算铝模板的真实形状，如高度、横截面积和体积，然后图形生成模块构建完整的三维图像，完成图形输出，根据输出图形模板尺寸信息一目了然，实现模板尺寸的快速、高效、智能化测量。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本发明中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本实用中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：包括PLC可编程逻辑控制器、矩形框架式支架和3D激光位移传感器，矩形框架式支架垂直设置在基座上，3D激光位移传感器可拆卸的设置在矩形框架式支架上端，3D激光位移传感器与矩形框架式支架滑动连接，PLC可编程逻辑控制器包括运动控制模块，3D激光位移传感器包括数据采集模块、数据分析模块、图形生成模块和数据库模块，运动控制模块控制3D激光位移传感器沿矩形框架式支架移动，移动轨迹为矩形，数据采集模块采集模板侧面的轮廓线信息，数据分析模块完成数据处理、特征提取，图形生成模块完成图形输出，数据库模块完成操作日志、样品信息、采集信息、采集结果的保存、查找。

2.根据权利要求1所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：矩形框架式支架包括两个左立柱、两个右立柱、横梁，左立柱和右立柱左右间隔设置在基座上且其上端部在同一水平面上，两个左立柱之间、两个右立柱之间分别前后平行设置，两个左立柱的上端部之间、两个右立柱的上端部之间分别设置有工型钢，两个工型钢的顶部沿其长度方向分别设有滑轨，横梁垂直设置在两个工型钢之间，且横梁的左右端分别通过若干滑轮与滑轨滑动连接，在横梁顶部沿其长度方向设有导轨，在横梁上竖直设置有支撑板，支撑板下端通过与导轨匹配的滑块与导轨滑动连接，支撑板通过固定架与竖直设置的丝杠转动连接，丝杠的上端与步进电机的联轴器转动连接，丝杠的下端与伺服编码器连接，在丝杠上还套接一个固定座，固定座通过螺纹与丝杠转动连接，3D激光位移传感器可拆卸的设置在固定座上。

3.根据权利要求2所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：横梁能够沿滑轨在工型钢上前后往返运动。

4.根据权利要求2所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：支撑板能够沿导轨在横梁上左右往返运动。

5.根据权利要求2所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：伺服编码器将测量的角位移转换成高速脉冲信号直接输入给运动控制模块输入端，运动控制模块输出端与步进电机驱动器的脉冲输入端电连接，所述步进电机驱动器输出端与步进电机电连接。

6.根据权利要求1或2所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：基座采用混凝土一体化浇筑地面。

7.根据权利要求1所述一种模板尺寸智能光学检测装置，其特征是：在矩形框架式支架侧面的外围设有防护网。

Images