專利名稱：基于led的光學尺寸測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光學測量系統(tǒng)，具體涉及一種基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)。 技術背景目前，隨著經濟的高速發(fā)展，制造行業(yè)中的板材、紙張、布匹生產線上急需裝備自動化的幅寬在線測量系統(tǒng)，達到提高生產效率和產品質量的目的。目前還有約80%的生產線采用鋼板限位這種機械方式定位，由于該方法是接觸式測量，磨損嚴重，更換耗材和調試周期短，效率低下。國外的生產線配置有較為成熟的在線非接觸式在線測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)以德國E+L 公司的在線測量系統(tǒng)較為典型，該測量系統(tǒng)主要采用激光器作為發(fā)射裝置，具有良好的光束方向性，該系統(tǒng)成本高、難以被國內的生產線所接受，同時激光器作為發(fā)射裝置還有一個不完美的地方，就是激光器的壽命通常只有一萬多小時左右，也就是說，該套系統(tǒng)的使用壽命只有一年多，進一步增加了使用成本。

實用新型內容針對現有現有系統(tǒng)存在的上述不足，本實用新型目的在于，提供一種基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，采用LED作為發(fā)光元件，LED具有十萬小時的使用壽命以及遠低于激光器的硬件成本，和特殊的聚光棱鏡取代激光器，從而大幅的降低硬件成本、提高使用壽命， 能為國內眾多生產線所接受。本實用新型為實現上述目的，所提供的技術方案是一種基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括平行間隔、相對設置的一信號發(fā)射裝置和信號接收裝置，待檢測體置于二者之間的中間位置；所述的信號發(fā)射裝置包括一發(fā)射支架、多數個LED光源、多數個聚光棱鏡組及設有多數個通孔的檔光板，所述的LED光源均勻間隔向上設置在該發(fā)射支架上，對應每只LED 光源發(fā)光部位的正前方設置有一聚光棱鏡組，所述聚光棱鏡組的正前方設置有一檔光板， 對應每一聚光棱鏡組的正前方的檔光板上，設有一可使光線通過的通孔；所述的信號接收裝置包括一信號接收支架、多數個接收器、一控制分析電路和顯示器，所述的多數個接收器均勻間隔向下設置在該信號接收支架上，所述控制分析電路向上設置在該信號接收支架上，所述顯示器向上設置在該控制分析電路上；所述的每一 LED光源發(fā)光部位的正前方，均直線對應一接收器，其發(fā)出的光線通過所述聚光棱鏡組、檔光板通孔后到達與其對應的該接收器的正前方；所述的多數個LED光源在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個接收器也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列相對應的矩形平面接收器陣列；所述檔光板上的通孔也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列、接收器陣列相對應的矩形平面通孔陣列；[0013]所述的多數個LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源為可見光或紅外光LED，其組成矩形陣列的單體數量為大于3的自然數；在單位面積內組成陣列的LED的數量越多，光束的數量越多，系統(tǒng)的測量精度就越高。所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚光棱鏡組由用來將 LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構成。所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米，其圓心與所述聚光棱鏡中心線重合，只允許平行的光束通過，擋住散射光，從而減少散射光的干擾。本實用新型通過LED光源發(fā)射出的光線，經過聚光棱鏡組匯聚為平行光束，穿過擋光板上的小孔照射到信號接收裝置，由于待檢測體位于擋光板和接收裝置中間位置，會擋住一定數量的光束，控制分析電路對接收裝置接收到的光束數量和位置進行分析，換算出待檢測體的長度、寬度尺寸，并通過顯示器顯示出具體數值。本實用新型是一種將光學測量技術、光學聚光技術、數字電路技術和通信技術相結合的綜合裝置，該裝置適用于生產線板材、瓦楞紙幅寬、簡述板材、印刷紙張以及紡織布料幅寬測量。由于本實用新型采用了 LED光源作為發(fā)光元件并結合聚光棱鏡技術，取代激光器，能夠大幅度降低測量系統(tǒng)的硬件成本和延長使用壽命，能夠更廣泛應用于各行業(yè)的生產線上，實現高速、準確的在線監(jiān)控和測量，有利于提高生產線的生產效率和提升產品品質。本實用新型的優(yōu)點在于結構簡單、抗干擾能力強、成本低、壽命長；同時該裝置是一種非接觸式在線測量裝置，具有在線高速測量功能，可用于各種板材的糾偏和尺寸測量系統(tǒng)。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型的截面結構示意圖。圖2為本實用新型使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
實施例參見圖1，本實用新型提供的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其包括平行間隔、相對設置的一信號發(fā)射裝置A和信號接收裝置B，待檢測體C置于二者之間的中間位置；所述的信號發(fā)射裝置A包括一發(fā)射支架10、多數個LED光源1、多數個聚光棱鏡組 2及設有多數個通孔4的檔光板3，所述的LED光源1均勻間隔向上設置在該發(fā)射支架10 上，對應每只LED光源1發(fā)光部位的正前方設置有一聚光棱鏡組2，所述聚光棱鏡組2的正前方設置有一檔光板3，對應每一聚光棱鏡組2的正前方的檔光板3上，設有一可使光線通過的通孔4 ；[0026]所述的信號接收裝置B包括一信號接收支架11、多數個接收器5、一控制分析電路 6和顯示器7，所述的多數個接收器5均勻間隔向下設置在該信號接收支架11上，所述控制分析電路6向上設置在該信號接收支架11上，所述顯示器7向上設置在該控制分析電路6 上；所述的每一 LED光源1發(fā)光部位的正前方，均直線對應一接收器5，其發(fā)出的光線通過所述聚光棱鏡組2、檔光板通孔4后到達與其對應的該接收器5的正前方；所述的多數個LED光源1在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個接收器5也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源1陣列相對應的矩形平面接收器5陣列；所述檔光板3上的通孔4也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述LED光源 1陣列、接收器5陣列相對應的矩形平面通孔陣列；所述的多數個LED光源1、接收器5、控制分析電路6和顯示器7分別連接電源，其中所述接收器5、控制分析電路6和顯示器7相互電性連接。所述的LED光源1為可見光或紅外光LED，組成LED光源陣列的LED光源1的總單體數量，為大于3的自然數；在單位面積內組成陣列的LED的數量越多，光束的數量就越多，系統(tǒng)的測量精度就越高。所述的聚光棱鏡組由用來將LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構成，也可以由一個部件直接完成這一功能。所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米，其圓心與所述聚光棱鏡中心線重合，只允許平行的光束通過，擋住散射光，從而減少散射光的干擾。本實用新型的工作原理是通過LED光源1發(fā)射出的光線，經過聚光棱鏡組2匯聚為平行光束，穿過擋光板3上的通孔4照射到信號接收器5上；由于待檢測體C位于擋光板 3和接收器5的中間位置，其因為不透光而擋住相應位置上的一定數量的光束，控制分析電路6對接收器接收到的光束數量和位置進行分析，通過計算即可以換算出待檢測體C的長度、寬度尺寸，并通過顯示器7顯示出具體數值。其具體制備方法和工作步驟為(1)設置一聚光棱鏡組在LED發(fā)射裝置的正上方；(2)設置一擋光板在聚光棱鏡組的正上方，擋光板上開有小孔，小孔中心線與聚光棱鏡中心線重合；(3)設置一待檢測體在擋光板和接收裝置中間位置；(4)所述的LED發(fā)射裝置和接收裝置在位置上相互平行；(5)所述的控制分析電路和顯示器相互集成在一起，LED發(fā)射裝置分布有一定數量的LED顆粒，通過LED發(fā)射的光線經過聚光棱鏡組匯聚為平行光束，穿過擋光板上的通孔照射到接收裝置，由于待檢測體位于擋光板和接收裝置中間位置，會擋住一定數量的光束， 控制分析電路對接收裝置接收到的光束數量進行分析，換算出待檢測體的寬度，并通過顯示器顯示出具體數值。根據本實用新型上述實施例所述，具備與本實施例相同或相似技術特征的檢測裝置，均在本實用新型保護范圍內。
權利要求1.一種基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括平行間隔、相對設置的一信號發(fā)射裝置和信號接收裝置，待檢測體置于二者之間的中間位置；所述的信號發(fā)射裝置包括一發(fā)射支架、多數個LED光源、多數個聚光棱鏡組及設有多數個通孔的檔光板，所述的LED光源均勻間隔向上設置在該發(fā)射支架上，對應每只LED光源發(fā)光部位的正前方設置有一聚光棱鏡組，所述聚光棱鏡組的正前方設置有一檔光板，對應每一聚光棱鏡組的正前方的檔光板上，設有一可使光線通過的通孔；所述的信號接收裝置包括一信號接收支架、多數個接收器、一控制分析電路和顯示器， 所述的多數個接收器均勻間隔向下設置在該信號接收支架上，所述控制分析電路向上設置在該信號接收支架上，所述顯示器向上設置在該控制分析電路上；所述的每一 LED光源發(fā)光部位的正前方，均直線對應一接收器，其發(fā)出的光線通過所述聚光棱鏡組、檔光板通孔后到達與其對應的該接收器的正前方；所述的多數個LED光源在同一平面上均勻間隔分布，組成矩形平面光源陣列；所述的多個接收器也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列相對應的矩形平面接收器陣列；所述檔光板上的通孔也為在同一平面上均勻間隔分布，組成與所述光源陣列、接收器陣列相對應的矩形平面通孔陣列；所述的多數個LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。
2.根據權利要求1所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源為可見光或紅外光LED。
3.根據權利要求1所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED光源，其組成矩形陣列的單體數量為大于3的自然數。
4.根據權利要求1所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的聚光棱鏡組由用來將LED光源發(fā)射的散射光匯聚為平行光束的兩部分組件構成。
5.根據權利要求1所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔，其為正圓形，其直徑為0. 01 0. 5毫米。
6.根據權利要求5所述的基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其特征在于，所述的擋光板通孔的圓心與聚光棱鏡中心線重合。
專利摘要本實用新型公開了一種基于LED的光學尺寸測量系統(tǒng)，其包括平行間隔、相對設置的一信號發(fā)射裝置和信號接收裝置，待檢測體置于二者之間的中間位置；所述的信號發(fā)射裝置多數個LED光源、多數個聚光棱鏡組及設有多數個通孔的檔光板，所述的信號接收裝置包括一信號接收支架、多數個接收器、一控制分析電路和顯示器，所述的多數個LED光源、接收器、控制分析電路和顯示器分別連接電源，其中所述接收器、控制分析電路和顯示器相互電性連接。本實用新型的優(yōu)點在于結構簡單、抗干擾能力強、成本低、壽命長；同時該裝置是一種非接觸式在線測量裝置，具有在線高速測量功能，可用于各種板材的糾偏和尺寸測量系統(tǒng)。
文檔編號G01B11/02GK202216667SQ201120266070
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權日2011年7月26日
發(fā)明者王 華 申請人:東莞科視自動化科技有限公司