[發(fā)明專利]一種卡尺自動(dòng)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811380248.X
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN109506539A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任國營(yíng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01B3/38
• 分類號(hào): G01B3/38
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 董柏雷

本發(fā)明公開了一種卡尺自動(dòng)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，裝置包括使卡尺水平放置并在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下左右移動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)位移系統(tǒng)，設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)位移單元之上對(duì)卡尺進(jìn)行拍攝以采集卡尺示值圖像的圖像并轉(zhuǎn)換上傳的圖像采集識(shí)別系統(tǒng)，將上傳的圖像進(jìn)行處理、分析計(jì)算并顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；方法的步驟是：S1、將所述卡尺水平放置在所述夾具上；S2、對(duì)所述卡尺進(jìn)行圖像采集，并將采集后的圖像數(shù)據(jù)輸入到所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理及卡尺示值的識(shí)別；S3、將位移信號(hào)數(shù)據(jù)以輸入所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；S4、將所述位移傳感器置零；S5、將每個(gè)點(diǎn)的n個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值來代替測(cè)量值，最終得到一組平均值；S6、由所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所述每次的測(cè)量結(jié)果和所述平均值進(jìn)行保存，以備進(jìn)一步處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種卡尺自動(dòng)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。

背景技術(shù)

卡尺是一種精確測(cè)量長(zhǎng)度、內(nèi)外徑、深度等參數(shù)的測(cè)量?jī)x器，主要有帶表類卡尺、數(shù)顯卡尺和游標(biāo)卡尺等類型，但不管是帶表類卡尺、數(shù)顯卡尺還是游標(biāo)卡尺，在正確使用前都需要進(jìn)行精度檢查(分為檢定、校準(zhǔn)、測(cè)試等類型)。目前國內(nèi)外大多數(shù)生產(chǎn)廠家、用戶和計(jì)量機(jī)構(gòu)都是采用基于量塊或其他長(zhǎng)度實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器的分段檢測(cè)的人工檢測(cè)方法，而這種傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法工作強(qiáng)度大、效率低、存在的人為誤差大，所以目前的人工檢測(cè)方法越來越不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)研究的要求，需要一種能檢測(cè)各種類型卡尺的、全自動(dòng)化的高精度卡尺測(cè)量系統(tǒng)來代替。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種卡尺自動(dòng)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。能自動(dòng)將被測(cè)卡尺受檢點(diǎn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集到計(jì)算機(jī)的測(cè)量軟件上，與受檢點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，從而準(zhǔn)確得出各個(gè)受檢點(diǎn)的示值偏差，并對(duì)照現(xiàn)行國家計(jì)量檢定規(guī)程對(duì)被測(cè)卡尺進(jìn)行合格性判定。以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的人工檢測(cè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、速度慢、精度低、檢定數(shù)據(jù)不穩(wěn)定不可靠等缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種卡尺自動(dòng)測(cè)量裝置，包括使卡尺水平放置并在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下左右移動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)位移系統(tǒng)，設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)位移單元之上對(duì)卡尺進(jìn)行拍攝以采集卡尺示值圖像的圖像并轉(zhuǎn)換上傳的圖像采集識(shí)別系統(tǒng)，將上傳的圖像進(jìn)行處理、分析計(jì)算并顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

所述圖像采集識(shí)別系統(tǒng)包括相機(jī)模塊和采集模塊；所述采集模塊可以是 CCD圖像采集模塊，或是CMOS圖像采集模塊；所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括內(nèi)置測(cè)量軟件的計(jì)算機(jī)以及與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接的顯示器，所述計(jì)算機(jī)通過通訊接口與圖像采集識(shí)別系統(tǒng)的CCD圖像采集模塊，或CMOS圖像采集模塊連接。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述標(biāo)準(zhǔn)位移發(fā)生系統(tǒng)包括基座、設(shè)置于基座上的導(dǎo)軌副、設(shè)置于導(dǎo)軌副上的夾具；所述卡尺水平裝夾在夾具上，所述導(dǎo)軌副的一側(cè)設(shè)置有電機(jī)和與電機(jī)相連接的傳動(dòng)副，所述傳動(dòng)副與導(dǎo)軌副相連接。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述導(dǎo)軌副包括一個(gè)固定導(dǎo)軌和一個(gè)移動(dòng)導(dǎo)軌，所述傳動(dòng)副包括絲桿、滑塊，所述絲桿與電機(jī)通過聯(lián)軸器連接，所述電機(jī)固定在固定導(dǎo)軌上或基座上，所述絲桿設(shè)置在移動(dòng)導(dǎo)軌下。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述夾具包括一個(gè)移動(dòng)端和一個(gè)固定端。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述滑塊上設(shè)置有位移傳感器，所述位移傳感器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述夾具中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。可以測(cè)量導(dǎo)軌溫度、卡尺溫度或測(cè)量環(huán)境的溫度，計(jì)算機(jī)通過測(cè)量軟件自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述相機(jī)模塊為攝像機(jī)或照相機(jī)，其前端設(shè)置有鏡頭，在鏡頭之前設(shè)置有光偏振片，在光偏振片之前設(shè)置有可調(diào)節(jié)亮度的照明光源。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述卡尺為帶表類卡尺、數(shù)顯卡尺或游標(biāo)卡尺。

本發(fā)明并提供了上述裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，該方法的步驟是：