大长度线纹计量器具自动校准系统及方法

大长度线纹计量器具自动校准系统及方法

    今天为大家介绍一项国家发明授权专利——大长度线纹计量器具自动校准系统及方法。该专利由中国计量科学研究院申请,并于2016年11月23日获得授权公告。

  内容说明

  本发明涉及线纹器具校准技术领域,更为具体地说,涉及一种大长度线纹计量器具自动校准系统及方法。

  发明背景

  钢卷尺、标准钢卷尺等大长度线纹计量器具广泛应用于工业生产和人们的日常生活中。保证大长度计量器具的精度是一项重要的任务。目前许多计量机构都建立了钢卷尺、标准钢卷尺等大长度线纹计量器具的标准校准装置。

  目前对大长度线纹计量器具的校准多数为人工校准,这导致校拼搏在线 准费时费力,效率低下,而且对大长度线纹计量器具的校准精度较低。

  发明内容

  本发明提供一种大长度线纹计量器具自动校准系统及方法,以解决目前的人工校准存在的费时费力,效率低下且校准精度较低的问题。

  为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:大长度线纹计量器具自动校准系统,包括:支撑导轨;运动小车,设置在所述支撑导轨上,且能够沿所述支撑导轨移动;电驱动装置,用于驱动所述运动小车移动;CCD显微镜,设置在所述运动小车上,用于瞄准沿所述支撑导轨展开的大长度线纹计量器具的刻线,所述CCD显微镜具有用于获取刻线图像的刻线图像接收CCD以及与所述刻线图像接收CCD相连,用于将所述刻线图像发出的CCD图像无线发送器;测长标准器,用于检测所述CCD显微镜的视场中心距大长度线纹计量器具零刻线的距离,得到大数值;CCD图像无线接收器,用于接收所述刻线图像;计算机,与所述CCD图像无线接收器和所述测长标准器均相连,所述计算机的软件模块具有测量模块、控制模块和结果输出模块,所述测量模块用于根据所述刻线图像计算CCD小数值,以及根据所述大数值和所述CCD小数值计算示值误差,所述示值误差为刻线距零刻线间距的实际长度值与名义值的差,所述控制模块用于控制所述电驱动装置启闭,以实现所述运动小车带动CCD显微镜的自动定位瞄准,所述结果输出模块用于测量结果的显示和输出,所述测量结果至少包括示值误差。

  

图为本发明实施例提供的大长度线纹计量器具自动校准系统的结构示意图

   优选的,上述校准系统中,所述校准系统还包括设置在所述CCD显微镜的物镜周围的显微镜环形照明。此外,还包括锁定装置,所述锁定装置包括与所述支撑导轨并排延伸的铁板;通过弹簧片与所述运动小车相连的电磁铁,所述弹簧片竖直延伸,且连接在所述电磁铁的中心,所述铁板的侧面与所述电磁铁的侧面均为竖直延伸的吸附面。

  上述校准系统中所述运动小车包括承载段、驱动控制段、微动螺杆和拉紧弹簧;其中,所述CCD显微镜位于所述承载段上,所述驱动电机和所述电磁铁设置在所述驱动控制段上,所述拉紧弹簧连接所述承载段和所述驱动控制段,所述微动螺杆的两端分别与所述承载段和所述驱动控制段螺纹连接,所述驱动电机包括驱动所述运动小车的驱动轮的第一驱动电机和驱动所述微动螺杆旋转以调节所述承载段和所述驱动控制段之间距离的第二驱动电机,所述驱动轮设置在所述驱动控制段。

  上述校准系统中所述电驱动装置的供电设备包括直流电源、供电铜条和碳刷导电滑条;所述供电铜条并排设置在所述铁板内侧,且通过导线与所述直流电源相连;所述碳刷导电滑条一端与所述第一驱动电机和第二驱动电机的取电端连接,另一端与所述供电铜条滑动配合以实现运动取电。

  所述校准系统还包括线激光源、激光扫描信号接收器、DSP信号处理器和设置在所述CCD显微镜的镜腔内的反射镜组;反射镜组将线激光反射到被测大长度线纹计量器具的尺面上,并将尺面条码的光强信号反射到所述激光扫描信号接收器的接收端,所述DSP信号处理器用于将所述激光扫描信号接收器接收的光强信号;DSP信号处理器与所述计算机相连,所述计算机还包括获取模块,所述获取模块根据所述光强信号获取所述测长标准器检测的长度值。

  相比于背景技术而言,本发明提供的校准系统采用自动瞄准方式,在电驱动装置的驱动下,运动小车在支撑导轨上运动,进而使得CCD显微镜停靠在大长度线纹计量器具的被测刻线处。通过CCD显微镜获取的刻线图像计算CCD小数值,测长标准器检测大数值,计算刻线距零刻线间距的实际长度值,最终得到刻线间隔的示值误差。相比于人工瞄准的方式而言,本发明提供的校准系统能够减少人工瞄准的次数,进而提高校准效率同时降低人工操作带来的校准误差。

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