[发明专利]线性测量装置

说明书

发明领域

本发明涉及用于测量物体尺寸的线性测量装置。

相关技术

常规上，使用诸如卷尺和游标卡尺的接触式测量工具来容易地测量物体的尺寸。然而，如果被测物体是可形变的，则接触测量工具可能导致被测物体的形变，从而可能引起测量误差。形变量根据施加于被测物体的力的强度而不同，并且难以补偿这样的测量误差。

在工业上已经使用了具有非接触式距离测量器件(例如光学位移传感器)的测量装置。例如，在日本专利申请JP-9-273912(1997年公开)和JP 2004-294368(2004年公开)中的每一申请中，公开了可被用于工厂生产线的厚度测量装置。该厚度测量装置包括沿片材的传送路径布置的一对分隔开的光学位移传感器。片材或板材被逐个传送通过所述传感器之间的间隙，并且每个传感器测量传感器本身与当前移动的材料之间的距离。基于传感器进行的测量，确定出材料的厚度。在http://www.ncsfox.co.jp/product/dn/laser_c.html(Nittetsu Hokkaido ControlSystems Co.)中公开了一种类似的装置。然而，这些常规的非接触式测量装置已经被设计为仅用于测量具有简单轮廓、均匀厚度的物体。

发明内容

因此，本发明提供一种可以以非接触方式测量具有复杂轮廓的非均匀物体的尺寸的线性测量装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种线性测量装置，该线性测量装置包括：可以被布置在被测物体周围的框架；测量单元，其包括被支持在所述框架上的至少一对非接触式距离测量传感器，所述非接触式距离测量传感器对包括第一非接触式距离测量传感器和第二非接触式距离测量传感器，各传感器发射光、接收从被测物体反射的光、并且生成与从对应传感器到所述被测物体的距离相对应的信号，所述第一和第二传感器排布在所述框架内、所述被测物体的相对侧，所述第一传感器测量所述第一传感器与所述被测物体在第一测量线上的第一物体位置之间的第一间隙距离，所述第二传感器测量所述第二传感器与所述被测物体在第二测量线上的第二物体位置之间的第二间隙距离，所述第二测量线平行于或等同于所述第一测量线，所述测量单元测量距多条平行的第一测量线上的多个第一物体位置的多个第一间隙距离，以及到多条平行的第二测量线上的多个第二物体位置的多个第二间隙距离，所述多条平行的第二测量线处于与所述多条平行的第一测量线所在的平面等同的平面中；距离计算器，用于基于所述多个第一和第二间隙距离来计算多个候选物体长度，各候选物体长度是所述多个第一物体位置中的一个与所述多个第二物体位置中的一个之间的距离；以及最大值选择器，用于从所述多个候选物体长度中选择最大物体长度。通过这种结构，所述线性测量装置可以在不使待测物体发生器形变的情况下以非接触方式测量具有复杂轮廓的待测量的非均匀物体的尺寸。

在说明书和权利要求中，术语“物体长度”或“被测物体长度”意指被测物体的任意一种限度，无论其被自然地称为被测物体的“宽度”、“幅宽”、“深度”、“厚度”还是“高度”。换言之，术语“物体长度”或“被测物体长度”代表上述术语中的任意一个。

所述线性测量装置还可以包括：驱动机构，用于分别相对于所述框架移动所述第一和第二非接触式距离测量传感器，其中所述第一传感器测量距所述多条平行的第一测量线上的所述多个第一物体位置的所述多个第一间隙距离，各第一间隙距离是所述第一传感器的传感器位置与所述被测物体上的所述第一物体位置之间的距离，并且其中所述第二传感器测量距所述多条平行的第二测量线上的所述多个第二物体位置的所述多个第二间隙距离，各第二间隙距离是所述第二传感器的传感器位置与所述被测物体上的所述第二物体位置之间的距离。在该实施例中，每个单个传感器可以测量多个间隙距离。

所述线性测量装置还可以包括：界限检测器，用于确定所述第一和第二非接触式距离测量传感器中的至少一个是否已经达到对应传感器的移动界限；以及测量终止器，用于在所述界限检测器已经检测到所述对应传感器已经达到所述界限时终止所述对应传感器测量对应的间隙距离。在该实施例中，当所述传感器已达到所述移动界限时能够终止对所述间隙距离的测量。