CN213274139U - 一种基于psd传感器的非接触激光式轮廓检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，检测装置具有框架、滑轨，在框架的左右两侧的支撑架上端设置有滑槽，滑轨的两端为支撑端，支撑端的下方设置有滚轮，滑轨的两侧设置有第一螺纹孔，第一螺纹孔内部设置有与其相互配合的第一螺纹杆，第一螺纹杆通过电动机驱动，从而带动滑轨沿滑槽移动，滑轨的一端设置驱动电机，驱动电机的输出轴连接第二螺纹杆，检测器上部分设置第二螺纹孔，检测器上在第二螺纹孔的下方设置通孔，检测器通过第二螺纹孔和通孔分别支撑在第二螺纹杆和滑轨上，第二螺纹孔与第二螺纹杆配合，检测器的下端设置测量装置。有益效果：经实际测量，设备测量精度较高，速度较快，操作简单。

Description

一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置

技术领域

本实用新型属于测量领域，具体涉及一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置。

背景技术

物体轮廓监测技术在各种工件、汽车制造、精细加工等行业具有重要的意义，一直是工业界发展的重要技术之一。随着图像处理技术和智能控制的发展，物体轮廓监测技术也获得了长足进步，在生物医疗、微纳米加工、空间视觉测量等领域也显示了它的技术优势。就目前产业界应用的轮廓仪主要有按探测器是否运动的主动式和被动式或者按探测器与被测物体是否接触的接触式和非接触式两大类。其中，接触式采用机械接触式探针对物体表面逐点扫描以获取物体轮廓信息，该方法机械结构设计复杂，智能控制水平高，监测速度慢，对被测物表面或多或少有损伤，但测量精度高，适合大尺寸、结构复杂的物体主动式轮廓测量。

发明内容

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，所述检测装置具有框架1、滑轨3，在框架1的左右两侧的支撑架上端设置有滑槽2，所述滑轨3的两端为支撑端4，所述支撑端4的下方设置有滚轮5，所述滚轮5设置在滑槽2内，所述滑轨3的两侧设置有第一螺纹孔6，所述第一螺纹孔6内部设置有与其相互配合的第一螺纹杆7，所述第一螺纹杆7通过电动机驱动，从而带动滑轨3沿滑槽2移动，所述滑轨3的一端设置驱动电机8，所述驱动电机8的输出轴连接第二螺纹杆9，所述第二螺纹杆9的一端为光杆部10，所述光杆部10设置在支撑座11上，检测器上部分设置第二螺纹孔12，检测器上在第二螺纹孔12的下方设置通孔13，所述检测器通过第二螺纹孔12和通孔13分别支撑在第二螺纹杆9和滑轨3上，所述第二螺纹孔12与第二螺纹杆9配合，所述检测器的下端设置测量装置14，所述测量装置14包括激光器、会聚透镜、接收透镜和PSD传感器，所述会聚透镜设置在激光器的前方，所述接收透镜设置在PSD传感器的前方。

进一步地，所述激光器经过会聚透镜照射到物体表面的反射光线被接收透镜会聚到PSD传感器上。

进一步地，所述激光器设置成经透镜后竖直照射。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：经实际测量，设备测量精度较高，速度较快，操作简单。

附图说明

图1本实用新型整体结构示意图；

图2单点式激光三角法直射式测量原理示意图；

图3单点式激光三角法斜射式测量原理示意图；

图中框架1、滑槽2、滑轨3、支撑端4、滚轮5、第一螺纹孔6、第一螺纹杆7、驱动电机8、第二螺纹杆9、光杆部10、支撑座11、第二螺纹孔12、通孔13、测量装置14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实用新型公开了一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，所述检测装置具有框架1、滑轨3，在框架1的左右两侧的支撑架上端设置有滑槽2，所述滑轨3的两端为支撑端4，所述支撑端4的下方设置有滚轮5，所述滚轮5设置在滑槽2内，所述滑轨3的两侧设置有第一螺纹孔6，所述第一螺纹孔6内部设置有与其相互配合的第一螺纹杆7，所述第一螺纹杆7通过电动机驱动，从而带动滑轨3沿滑槽2移动，所述滑轨3的一端设置驱动电机8，所述驱动电机8的输出轴连接第二螺纹杆9，所述第二螺纹杆9的一端为光杆部10，所述光杆部10设置在支撑座11上，检测器上部分设置第二螺纹孔12，检测器上在第二螺纹孔12的下方设置通孔13，所述检测器通过第二螺纹孔12和通孔13分别支撑在第二螺纹杆9和滑轨3上，所述第二螺纹孔12与第二螺纹杆9配合，所述检测器的下端设置测量装置14，所述测量装置14包括激光器、会聚透镜、接收透镜和PSD传感器，所述会聚透镜设置在激光器的前方，所述接收透镜设置在PSD传感器的前方。

所述电动机和驱动电机8通过单片机STC12C5A60S2，单片机将采集到的数据发送到PC端，在PC端可通过如下公式计算轮廓表面的变化，根据图2、3，

a、b表示初始测量位置处的距离，x和x′表示物体表面高差变化x与PSD传感器表面接收到的光点移动变化量x′，

所述激光器经过会聚透镜照射到物体表面的反射光线被接收透镜会聚到PSD传感器上。

如图2和3所示，这两种方法都是利用了激光光点照射到高差不同的表面上形成得不同漫反射光线被接收透镜成像在光电探测器表面位置差异，仅是激光入射角度不同。本实用新型中设计测量装置在水平面内运动，因此，选择直射式测量稳定，数据处理容易。所以本实用新型采用如图2所示的竖直照射方式，所述激光器设置成经透镜后竖直照射。

本实用新型还可以在PC端通过计算物体轮廓表面的变化，画出物体的轮廓表面图形(测量表面)，以使更加直观的看出物体表面的变化，PC端可通过MATLAB GUI处理实时数据与图像。

需要说明的是本实用新型还设置有点对用电部件供电的电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：经实际测量，设备测量精度较高，速度较快，操作简单。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，其特征在于：所述检测装置具有框架(1)、滑轨(3)，在框架(1)的左右两侧的支撑架上端设置有滑槽(2)，所述滑轨(3)的两端为支撑端(4)，所述支撑端(4)的下方设置有滚轮(5)，所述滚轮(5)设置在滑槽(2)内，所述滑轨(3)的两侧设置有第一螺纹孔(6)，所述第一螺纹孔(6)内部设置有与其相互配合的第一螺纹杆(7)，所述第一螺纹杆(7)通过电动机驱动，从而带动滑轨(3)沿滑槽(2)移动，所述滑轨(3)的一端设置驱动电机(8)，所述驱动电机(8)的输出轴连接第二螺纹杆(9)，所述第二螺纹杆(9)的一端为光杆部(10)，所述光杆部(10)设置在支撑座(11)上，检测器上部分设置第二螺纹孔(12)，检测器上在第二螺纹孔(12)的下方设置通孔(13)，所述检测器通过第二螺纹孔(12)和通孔(13)分别支撑在第二螺纹杆(9)和滑轨(3)上，所述第二螺纹孔(12)与第二螺纹杆(9)配合，所述检测器的下端设置测量装置(14)，所述测量装置(14)包括激光器、会聚透镜、接收透镜和PSD传感器，所述会聚透镜设置在激光器的前方，所述接收透镜设置在PSD传感器的前方。

2.如权利要求1所述的一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，其特征在于：所述激光器经过会聚透镜照射到物体表面的反射光线被接收透镜会聚到PSD传感器上。

3.如权利要求2所述的一种基于PSD传感器的非接触激光式轮廓检测装置，其特征在于：所述激光器设置成经透镜后竖直照射。

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