表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102645182102645182B(45)授权公告日2014.08.13(21)申请号201210112175.2CN102003943A,2011.04.06,JP特开2008-20316A,2008.01.31,(22)申请日2012.04.17审查员周亮(73)专利权人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人倪敬邵斌吴俊辰陈国金(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人杜军(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)(56)对比文件CN202522206U,2012.11.07,CN201221938Y,2009.04.15,CN85106473A,1987.03.18,CN101387501A,2009.03.18,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置(57)摘要本发明涉及一种表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置。现有的装置实用性不高，精度也比较低。本发明包括数字化控制器，激光位移传感器，扫描步进电机，送料步进电机，支架和送料台。在工件的两侧的支架上装有激光位移传感器，激光位移传感器由扫描步进电机驱动，扫描步进电机的运动方向与工件纵截面平行；送料台由送料步进电机驱动，用于进给工件；激光位移传感器，扫描步进电机和送料步进电机均与数字化控制器信号连接。本发明不会对工件造成损伤，利于长久的测量；激光测距技术速度快，效率高，对环境要求不严格，有利于在各种工况下的测量；装置结构简单，比人工测量具有更高的精确度。CN102645182BCN1026458BCN102645182B权利要求书1/1页1.表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置，包括数字化控制器，激光位移传感器，扫描步进电机，送料步进电机，支架和送料台，在工件的两侧的支架上装有激光位移传感器，激光位移传感器由扫描步进电机驱动，扫描步进电机的运动方向与工件纵截面平行；送料台由送料步进电机驱动，用于进给工件；激光位移传感器，扫描步进电机和送料步进电机均与数字化控制器信号连接；其特征在于：数字化控制器一方面控制脉冲发送步进驱动信号给送料步进电机，使送料步进电机在送料方向上运动，每次送料1mm后停止，送料步进电机停止后，数字化控制器控制脉冲发送步进驱动信号给扫描步进电机，驱动扫描步进电机匀速上下运动，带动激光位移传感器等间距采样工件的外部轮廓，采样完成后送料步进电机再前进1mm；每次步进驱动后，扫描步进电机和送料步进电机都会通过编码器反馈给数字化控制器的脉冲计数；数字化控制器另一方面实时接收激光位移传感器采集到的数据；设两激光位移传感器间距为L，一侧激光位移传感器测得距离为ly1，右另一侧激光位移传感器测得距离为ly2，则某一时刻的工件截面同一高度两侧距离ly由下式得到：ly=L-ly1-ly2这样，某一时刻的工件截面面积S(i)通过y轴方向的小矩形面积积分叠加得到，具体可以表示为：式中，m为y方向测量的次数；dy为扫描步进电机每次进给距离；ly(i,j)为x方向上第i次测量，y方向上第j次测量的距离值；因此，预截取部分的工件重量G为：式中n为x方向测量的次数；dx为进料步进电机每次进给距离；ρ为工件密度。2.根据权利要求1所述的表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置，其特征在于：所述的支架包括滑轨底座，滑轨，滑块和丝杆，滑轨安装在滑轨底座上，滑块安装在滑轨上，丝杆安装在两个滑轨中间，与滑块相连；所述的激光位移传感器安装在所述滑块上。2CN102645182B说明书1/3页表面轮廓扫描式工件预截取部分称重装置技术领域[0001]本发明涉及一种工件预截取部分称重装置，特别涉及一种采用表面轮廓扫描重建的工件预截取部分的称重装置。背景技术[0002]在工业加工的某些领域，待加工的工件在重量上要求符合一定的要求，比如说3%以内，这就要求在加工工件前增加判断工件重量的装置。规则的工件一般为圆柱形，这时的重量要求可以根据工件长度保证，对于不规则体积的工件，如何保证切割的工件重量符合要求，关键在于如何测量不规则物体的体积。[0003]由于切割材料的不规则性，如何得到切割材料的体积也是一个难题。体积测量方法主要有接触式测量法和非接触式测量法两种。接触式测量有人工测量和基于阿基米德原理的测量，人工测量工作量大，投入人力、物力较多、实用性很差，精度也比较低。公开号CN1423111的专利任意形状工件的体积测量仪基于阿基米德原理，利用物体在水中减轻的重量等于物体排开同体积水的重量。非接触测量有图像测量法和激光成像法。公开号CN101266131的专利一种基