量块自动检定系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种量块自动检定系统，其包括工作台、激光干涉装置及信号处理装置，其特征在于，还包括有摄像头，激光干涉装置包括测头，测头设于工作台的上方且与工作台相对，摄像头朝向工作台的上方，激光干涉装置及摄像头均与信号处理装置连接。本实用新型专利技术可以实现量块的自动检定，并可由系统自动选定对应的标准量块，效率更高，工作量小。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种量块自动检定系统。
技术介绍
传统的量块检定系统大多是目视仪器，以光谱灯氪灯作为光源，量块测量不仅需 要用肉眼判读干涉条纹、读取环境测量仪器的读数，还需要经过繁琐、复杂的计算，而且测 量不确定度受到限制。国内在量块检定系统的研制方面做了大量的艰苦工作，主要有基于 非接触式小数重合法原理的光波干涉仪和接触式激光量块测长仪，以及用于3等及以下量 块测量的仪器。现在工业领域中最常用的立式接触式干涉仪，是以光波干涉原理为基础，以 微小尺寸变化转换成干涉条纹的移动和测量的方法。传统的量块检定系统存在以下不足1、由干涉条纹标尺结构特点，决定了原有干涉仪在设定标准块零位后，测量范围 是士200 y m,只能采取近乎“一对一”的测量策略，即一个标准块对应一个被检量块，同时需 要根据被检量块的尺寸和标准量块的尺寸，手工进行量块的分类和排序；这样大大限制了 检定效率的提高；2、量块这样的高精度量具，对检定的环境要求高，如温度等因素对其测量精度影 响很大；3、量块检定时是通过目视观察瞄准读数，易引入瞄准读数误差，而且测量数据繁 多，判别量块等级的工作量大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种量块自动检定系统及检定 方法，本技术可以实现量块的自动检定，并可由系统自动选定对应的标准量块，效率更 高，工作量小。其技术方案如下一种量块自动检定系统，包括工作台、激光干涉装置及信号处理装置，还包括有摄 像头，激光干涉装置包括测头，测头设于工作台的上方且与工作台相对，摄像头朝向工作台 的上方，激光干涉装置及摄像头均与信号处理装置连接。本技术所采用的量块自动检定方法包括如下步骤A、将待检定量块置于工作台；B、通过摄像头对待检定量块进行摄像并将所摄影像 输入信号处理装置，由信号处理装置进行处理并判定待检定量块的初步尺寸，并以此选定 对应的标准量块；C、调整测头使其靠近待检定量块，并将激光干涉装置所产生的信号输入 信号处理装置，并与B步骤中所选定标准量块的尺寸值进行比较，确定该待检定量块的实 际尺寸或误差。本技术由于加设有摄像头，并由信号处理装置对摄像头所输出的影像进行预 处理，以确定待检定量块的初步尺寸，并根据该初步尺寸选定相应的标准量块，在测量时可以实现“一对多”的检测，克服现有量块检定系统中“一对一”检测所带来的缺陷，检定的效 率更高；另一方面，通过摄像头将待检定量块的影像输入信号处理装置，而不是通过人工的 方式进行观测，降低了检定时的劳动强度，精度更高。在所述A步骤之前还有如下步骤a 将标准量块置于工作台上；b、通过摄像头对标准量块进行摄像并将所摄影像 输入信号处理装置，由信号处理装置进行处理并判定该标准量块的初步尺寸；c、调整测头 使其靠近标准量块，并将激光干涉装置所产生的信号输入信号处理装置，并将该标准量块 的尺寸值进行储存。前述步骤主要是用于对系统中的标准量块的数值进行校正，因为本技术所涉 及的是一种高精度的检测，但系统在使用一段时间之后，由于其所处环境、系统误差等因 素，会导致系统中所存储的标准量块的尺寸值存在偏差；所以，为保证检定的准确性，需要 根据需要定期或不定期的对系统中的标准量块的数值进行校正。前述技术方案进一步细化的技术方案可以是还包括有立柱、滑块及定位旋钮，所述激光干涉装置固定在滑块上，滑块设于立柱 上并能相对于立柱滑动，定位旋钮设于立柱与滑块之间。激光飘渺装置可通过滑块来调整 其高度，在调整到位后可通过定位旋钮进行锁定。所述激光干涉装置还包括有壳体、输入耦合器、参考用角耦棱镜、分光镜、测量用 角耦棱镜及传输光纤，测量用角耦棱镜通过测杆与所述测头连接且能相对于壳体滑动；输 入耦合器、分光镜、参考用角耦棱镜及传输光纤之间形成参考光传输线路，输入耦合器、测 量用角耦棱镜、分光镜、传输光纤之间形成测量光传输线路，传输光纤与所述信号处理装置 连接，在分光镜与传输光纤之间还设有反光棱镜。激光通过输入耦合器进入，激光经分光 镜、参考用角耦棱镜、反光棱镜后从传输光纤输出作为参考光信号，激光同时经分光镜、测 量用角耦棱镜、分光镜、反光棱镜后从传输光纤输出作为测量光信号，信号处理装置对参考 光信号及测量光信号进行比对，以确定测量用角耦棱镜移动的距离，进而确定待检定量块 的尺寸。在所述壳体内设有温度传感器，该温度传感器与所述信号处理装置连接。在对量 块进行检定时，温度传感器可将系统所处的温度传输至信号处理装置，由信号处理装置根 据系统所处温度对所检定的值进行修正，以克服系统温度对检定精度造成的影响。所述激光干涉装置还包括有对所述测头进行驱动的驱动机构，该驱动机构与所述 信号处理装置连接。在所述C步骤中，在调整测头位置时，信号处理装置对测头的移动距离 进行实时的记录。所述信号处理装置可包括计算机及信号处理箱，在信号处理装置中设有量块识别 模块、动作控制模块、校对模块、测量模块、存储模块、数据处理模块。综上所述，本技术的优点是本技术可以实现量块的自动检定，并可由系 统自动选定对应的标准量块，效率更高，工作量小。附图说明图1是本技术实施例中，量块检定系统的结构示意图；图2是激光干涉装置的结构示意图；图3是信号处理装置的原理框图；附图标记说明1、工作台，2、激光干涉装置，3、信号处理装置，4、信号处理箱，5、计算机，6、摄像 头，7、测头，8、立柱，9、滑块，10、定位旋钮，11、壳体，12、输入耦合器，13、参考用角耦棱镜， 14、分光镜，15、测量用角耦棱镜，16、传输光纤，17、反光棱镜，18、温度传感器，19、动作控制 模块，20、系统设置模块，21、实时显示模块，22、校对模块，23、测量模块，24、存储模块，25、数据处理模块，26、不确定度计算模块，27、打印模块，28、历史查询模块，29、帮助模块，30、 待检定量块，31、测杆，32、量块识别模块。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明如图1至图3所示，一种量块自动检定系统，包括工作台1、激光干涉装置2及信号 处理装置3，还包括有摄像头6，激光干涉装置2包括测头7，测头7设于工作台1的上方且 与工作台1相对，摄像头6朝向工作台1的上方，激光干涉装置2及摄像头6均与信号处理 装置3连接。其中，该系统还包括有立柱8、滑块9及定位旋钮10，所述激光干涉装置2固定在 滑块9上，滑块9设于立柱8上并能相对于立柱8滑动，定位旋钮10设于立柱8与滑块9之 间；所述激光干涉装置2还包括有壳体11、输入耦合器12、参考用角耦棱镜13、分光镜14、 测量用角耦棱镜15及传输光纤16，测量用角耦棱镜15通过测杆31与所述测头7连接且能 相对于壳体11滑动；输入耦合器12、分光镜14、参考用角耦棱镜13及传输光纤16之间形 成参考光传输线路，输入耦合器12、测量用角耦棱镜15、分光镜14、传输光纤16之间形成测 量光传输线路，传输光纤16与所述信号处理装置3连接；在所述壳体11内设有温度传感器 18，该温度传感器18与所述信号处理装置3连接；所述激光干涉装置2还包括有对所述测 头7进行驱动的驱动机构，该驱动机构与所述信号处理装置3连接。所述信号处理装置3可包括计算机5及信号处理箱4，在信号处理装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量块自动检定系统，包括工作台、激光干涉装置及信号处理装置，其特征在于，还包括有摄像头，激光干涉装置包括测头，测头设于工作台的上方且与工作台相对，摄像头朝向工作台的上方，激光干涉装置及摄像头均与信号处理装置连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：古耀达，郭彤，周伦彬，高顺民，黄志斌，蔡永洪，林冬青，杨昭信，
申请(专利权)人：广州市计量检测技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]