[發明專利]圓柱直徑測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201810092139.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN110095075B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊水山;何永輝;梁爽;石桂芬;宗德祥;彭鐵根
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平;王建崗

本發明提供了一種圓柱直徑測量裝置和方法，該裝置包括光源、反射/透射鏡、反射鏡和兩個光學反射模組；由光源發出的平行光束經反射/透射鏡后，形成的反射光和透射光，再經兩個光學反射模組改變方向后投射到被測圓柱的兩側邊緣；各光學反射模組分別具有一可使其往復移位的驅動裝置，還包括一用于接收或顯示經出射光照射后所形成的被測圓柱的邊緣投影的光幕，以及一用于采集和讀取所述邊緣投影的圖像采集設備。

技術領域

本發明涉及機器視覺測量技術領域，具體地說涉及一種圓柱直徑測量裝置及方法。

背景技術

隨著微電子技術、計算技術和圖像處理技術的蓬勃發展，機器視覺檢測技術逐漸從實驗走向了實際應用階段。其具有的檢測效率高、檢測一致性好等優點，使其在某些應用場合具有替代人或減輕人工勞動強度的很大優勢。機器視覺檢測系統是光機電系統的集成，合理的系統設計能夠獲得更穩定的工作效果。

在工業應用中，類似圓柱直徑這樣的一維尺寸測量需求較多，如對大直徑工件如鋼管、鍛造機圓形胚料直徑的測量。這些需求不光要求系統設計具有較高的測量精度，也同時要求較大的測量范圍的，即量程。通常大量程尺寸測量系統復雜且成本較高。

申請號為201410751963.5和201410454075.7的中國專利文獻，都披露了圓柱測量的技術方案，其采用圖像傳感器直接對圓柱成像，通過圖像處理進行測量和計算，但相關方案都無法針對尺寸和空間變化的圓柱進行測量，存在著一些技術上的缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對直徑可變的圓柱，提供一種適應于被測對象一維尺寸有較大變化的情況下，既便于操作又具有較高測量精度的測量裝置。

其所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實施。

一種圓柱直徑測量裝置，包括：

一光源，所述光源用于提供一準直的平行光束；

一反射和透射鏡，和

第一反射鏡；以及

第一光學反射模組和第二光學反射模組；

其中，由所述光源發出的所述平行光束經所述反射和透射鏡的反射和透射后，形成第一反射光和第一透射光，所述第一透射光經所述第一反射鏡反射后形成第二反射光；所述第一反射光入射至所述第一光學反射模組，并經所述第一光學反射模組的光學反射后形成第一出射光，所述第一出射光投射到被測圓柱的第一邊緣；所述第二反射光入射至所述第二光學反射模組，并經所述第二光學反射模組的光學反射后形成第二出射光，所述第二出射光投射到被測圓柱的第二邊緣；

所述第一光學反射模組具有一第一驅動裝置，經所述第一驅動裝置的驅動，所述第一光學反射模組沿所述第一反射光方向可往復移位；所述第二光學反射模組具有一第二驅動裝置，經所述第二驅動裝置的驅動，所述第二光學反射模組沿所述第二反射光方向可往復移位；

該裝置還包括：

一光幕，所述光幕用于接收或顯示經所述第一出射光和第二出射光的照射后所形成的被測圓柱的邊緣投影，以及

一用于采集和讀取所述邊緣投影的圖像采集設備。

作為本技術方案的進一步改進，所述第一光學反射模組為一全反射棱鏡組。

也作為本技術方案的進一步改進，所述第二光學反射模組為一全反射棱鏡組。

作為本發明的優選實施例，所述第一光學反射模組為一光學三棱鏡或光學五棱鏡。

也作為本發明的優選實施例，所述第二光學反射模組為一光學三棱鏡或光學五棱鏡。

作為本技術方案的更進一步改進，還包括一第二反射鏡，所述平行光束經所述第二反射鏡的反射后形成所述反射和透射鏡的入射光。