专利名称：四维激光测径控制仪的制作方法
技术领域：
四維激光测径控制仪餘领域本实用新型涉及一种激光外径在线检测控制技术，具体涉及一种四维激光测径控制仪。目前药用玻璃管拉管线的外径检测都是使用单维激光对玻璃管的一个面进行检测，而另 一个面的外径缺陷检测不到，因此检测合格品中含有部分外径存在缺陷的产品。为保证产品 质量操作工只能用卡尺逐根测量，这种方法既增加了劳动强度，检测又不精确，严重影响了 管瓶和安瓿的质量、产量。公告日2003年12月3日，公告号为CN 2589934Y的中国专利中公开了一种"高精度激 光扫描测径控制器"，包括激光传感器和控制电路部分，激光传感器包括安置在调整座内的激 光器、同步扫描棱镜、反射镜、透镜和聚光镜其特征在于，在激光传感器右箱体窗口位置 设置标准窗口控制电路部分包括单片机、光电转换器、计数闸门逻辑电路、计数电路和与 之连接的键盘、显示、输入输出接口控制电路。该实用新型提供了激光二维扫描测径技术的实用方案，其不足之处是不能实现对玻璃管 的两面进行四维检测。 发明内審本实用新型要解决的技术问题是实现对玻璃管的两面进行四维检测，实现玻璃管外径 的连续、动态、高精度测量，同时完成玻璃管外径的显示、记录和输出功能。本实用新型的技术方案是一种四维激光测径控制仪，用于测量和控制被测工件的外径 和分选，由两组激光传感器、控制主机、分选机构和回控装置四部分组成；所述两组激光传 感器对所测工件外径进行相对两面四維扫描；所述控制主机将光信号转换为电信号，对测量 过程进行控制并输出测量结果和回控信号所述分选机构根据控制主机输出测量结果按照设 定标准完成对工件的优劣进行分选；所述回控装置接受控制主机输出回控信号，自动调节吹 制风机，将工件外径控制在规定范围。本实用新型可实现的主要功能及优点1、 采用两组激光传感器，实现了对玻璃管的两面进行四维检测。2、 使用触摸键盘输入数据或设置测量，控制工作方式，所设数据具有断电保护功能，在 线测量及控制精度高。3、 样机性能指标情况-外径测量范围最大65咖测量分辨率0. M咖；检测精度0.2%;扫描速率4幼!fe; 回控调节范围- 10%;刷新时间0.1-25. 5秒。附豳说明
图1为本实用新型四维激光测径控制仪的结构框图。图2为本实用新型四维激光测径控制仪中单路激光传感器的工作原理图。图中t l.激光电源、2.激光管、3.反射镜M1、 4.反射镜M2、 5.旋转棱镜、6.反射镜M3、 7.透镜1、 8.透镜2、 9.工作窗口、 IO.工件、ll.光电转换器。 图3为本实用新型四维激光测径控制仪中控制主机的方框图。具怀买攤力^1
以下结合附图对本实用新型作进一歩说明。图1本实用新型四维激光测径控制仪的结构示意图中，四维激光测径控制仪由两组激光 传感器、控制主机、分选机构和回控装置四部分组成；所述两组激光传感器对所测工件外径 进行相对两面四维扫描；所述控制主机将光信号转换为电信号，对測量过程进行控制并输出 测量结果和回控信号所述分选机构根据控制主机输出测量结果按照设定标准完成对工件的 优劣进行分选；所述回控装置接受控制主机输出回控信号，自动调节吹制风机，将工件外径 控制在规定范围。图2本实用新型四维激光测径控制仪中单路激光传感器的工作原理图中，激光电源1为 激光管2提供工作电源，激光管2发射出的激光通过反射镜M1、反射镜M2入射在匀速旋转 的多面反射旋转棱镜5上，经全反射镜M3而形成传感器的恒速激光扫描线，穿过7:透镜l 对被测工件10进行扫描，由被测工件10尺寸遮挡而形成的光阴影作为信号进入传感器即光 电转换器11的接受端，接受端8:透镜2将扫描线汇聚，投射到光电转换器11上，将光信 号转换成电信号后，再送入测径控制主机进行数据信号处理。图3本实用新型四维激光测径控制仪中控制主机的方框图中，控制主机包括两路光电转 换电路、两路脉冲分离计数电路、单片微处理器、触摸键盘、输出接口和显示电路其中两 路光电转换电路与两组激光传感器分别构成光电连接，并将接收到的光信号转换为电信号， 两路脉冲分离计数电路与两路光电转换电路电连接,接收并处理光电转换电路来的测量信号， 进行分离和计数； 一单片微处理器分别与两路脉冲分离计数电路、触摸键盘、输出接口和显 示电路连接，管理输入、输出、计算，完成仪器的开关操作、触摸键盘输入数据或设置测量、 控制工作方式、测量结果显示以及分选信号、回控信号输出等。控制主机部分的光电转换电路、脉冲分离计数电路、单片微处理器、触摸键盘、输出接 口和显示电路均采用现有技术的常用电路，在此不再详述。本实用新型的分选机构和四控装置均采用现有技术。本仪器的工作原理如下两组激光传感器激光管发射出的激光通过反射镜Ml、反射镜M2入射在匀速旋转的多面反射棱镜上，经全反射镜而形成传感器的恒速激光扫描线，对被测工件进行扫描，由被测工 件尺寸遮挡而形成的光阴影作为信号进入传感器的接受端，接受端透镜将扫描线汇聚，投射 到光电管上，将光信号转换成电信号后，再送入测径控制主机进行数据信号处理，输出测量 结果显示信号，同时输出分选信号至分选机构、回控信号至回控装置。本仪器激光扫描线的调整如下-1、 调整激光管的位置，使光点射在反射镜M1的中间位置；2、 调整反射镜M2的位置，使光点正好反射到棱镜一个面的中间位置3、 细调棱镜的位置，使扫描线均匀的投射到反射镜M3的中间位置；4、 调节反射镜M3的位置，使扫描线处于发射透镜的中央。其中反射镜M1、反射镜M2、棱镜的位置，决定扫描线的宽度，反射镜M3的位置，决定 着扫描线在发射透镜窗口的位置。本实用新型四维激光在线测径仪是根据激光恒速扫描原理，采用微电子技术开发、研制 的非接触式外径连续动态测量的控制装置，可对在生产过程中的透明或不透明的棒体、玻璃 管、线材等制品的外径进行连续、动态、高速精密测量；测径仪内部的模块式硬件或可变式 软件结构，能完成各种测量输出和记录功能，以便于与其它设备接口，从而完成显示玻璃管 外径、显示玻璃管外径的极限的偏差、对玻管的优、劣进行分选和自动调节吹制风机电机的 转逮，从而调节吹气压力，将玻管的外径控制在规定的范围内。本实用新型综合了光、机、电及计算机技术，智能化程度高，使在线测量及控制的精度 有了很大的提高，适用于对玻璃管外径的连续、动态、髙精度测量。
权利要求1、一种四维激光测径控制仪，用于测量和控制被测工件的外径和分选，其特征在于，由两组激光传感器、控制主机、分选机构和回控装置四部分组成；所述两组激光传感器对所测工件外径进行相对两面四维扫描；所述控制主机将光信号转换为电信号，对测量过程进行控制并输出测量结果和回控信号；所述分选机构根据控制主机输出测量结果按照设定标准完成对工件的优劣进行分选；所述回控装置接受控制主机输出回控信号，自动调节吹制风机，将工件外径控制在规定范围。
专利摘要一种四维激光测径控制仪，用于测量和控制被测工件的外径和分选，其特征在于，由两组激光传感器、控制主机、分选机构和回控装置四部分组成；所述两组激光传感器对所测工件外径进行相对两面四维扫描；所述控制主机将光信号转换为电信号，对测量过程进行控制并输出测量结果和回控信号；所述分选机构根据控制主机输出测量结果按照设定标准完成对工件的优劣进行分选；所述回控装置接受控制主机输出回控信号，自动调节吹制风机，将工件外径控制在规定范围。本实用新型采用两组激光传感器，实现了对玻璃管的两面进行四维检测，智能化程度高，使在线测量及控制的精度有了很大的提高。
文档编号G01B11/08GK201116871SQ20072003022
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者孔祥泉, 李仁浩, 程金平 申请人:山东省药用玻璃股份有限公司