RU2834575C1 - Device for measuring thickness of sheet products - Google Patents
Device for measuring thickness of sheet products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2834575C1 RU2834575C1 RU2024127557A RU2024127557A RU2834575C1 RU 2834575 C1 RU2834575 C1 RU 2834575C1 RU 2024127557 A RU2024127557 A RU 2024127557A RU 2024127557 A RU2024127557 A RU 2024127557A RU 2834575 C1 RU2834575 C1 RU 2834575C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- calibration
- product
- coordinates
- sheet product
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 57
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 3
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для автоматизации процессов контроля и сортировки листовых плит ДСП, шпона и других листовых изделий.The invention relates to the field of control and measuring technology and can be used to automate the processes of control and sorting of chipboard sheets, veneer and other sheet products.
Известен способ измерения толщины листовых изделий, в частности древесно-стружечных плит (А. с. СССР №1728647 А1, кл. G01В 11/06. 23.04.92. Бюл. №15). Устройство для реализации способа измерения толщины листового изделия содержит два источника света, расположенные по разные стороны контролируемого изделия, систему полупрозрачных зеркал для образования трех параллельных световых пучков от источника, четыре фотоприемника, связанные с микропроцессорным блоком, к которому подсоединен задатчик толщины. К выходу микропроцессорного блока подключено исполнительное устройство. Каждый фотоприемник снабжен объективом. Для создания трех световых пучков, освещающих одну из поверхностей, могут быть использованы раздельные источники света. В качестве задатчиков могут быть использованы любые серийные переключатели, с помощью которых можно задавать многоразрядный двоичный или десятичный код, соответствующий верхнему и нижнему допускам толщины. Задатчик (блок переключателей) связан с ЭВМ с помощью интерфейса ЭВМ.Known a method for measuring the thickness of sheet products, in particular chipboard (USSR Patent Application No. 1728647 A1, class G01B 11/06. 23.04.92. Bulletin No. 15). A device for implementing the method for measuring the thickness of a sheet product contains two light sources located on opposite sides of the product being tested, a system of translucent mirrors for forming three parallel light beams from the source, four photodetectors connected to a microprocessor unit to which a thickness setter is connected. An actuator is connected to the output of the microprocessor unit. Each photodetector is equipped with a lens. Separate light sources can be used to create three light beams illuminating one of the surfaces. Any serial switches can be used as setters, with the help of which it is possible to set a multi-digit binary or decimal code corresponding to the upper and lower thickness tolerances. The setter (switch unit) is connected to the computer using a computer interface.
Способ измерения толщины листового изделия осуществляют следующим образом. Световой пучок от источника, проходя через полупрозрачные зеркала, последовательно разделяется на три пучка, два из которых с помощью зеркал повторно отражаются и образуют систему из трех параллельных пучков, причем образованные пучки не лежат в одной плоскости и направлены на одну из сторон контролируемого листового изделия. Световой пучок от второго источника направлен на противоположную поверхность контролируемого изделия. В результате на одной поверхности контролируемого изделия формируются три светящиеся точки, на противоположной поверхности - одна светящаяся точка, соответствующие координатам пересечения осей световых пучков с указанными поверхностями. В каждом из фотоприемников с помощью объектива изображение соответствующей светящейся точки проектируется на один из фотоэлементов линейчатого фотоприемника, отражая координаты этой точки. Фотоприемники формируют электрические сигналы, пропорциональные координатам светящихся точек, которые затем поступают на соответствующие входы микропроцессорного блока, на отдельный вход которого также поступает сигнал от задатчика толщины. При перемещении поверхности контролируемого изделия вверх или вниз изображение светящихся точек перемещается вдоль линеек фотоприемников, отражая новые координаты Z светящихся точек, а координаты X, Y при этом не изменяются. Координаты X и Y задаются при конструировании прибора путем выбора расстояния между лучами, а также выбором начала координат. Микропроцессорный блок рассчитывает толщину изделия по координатам четырех точек.The method for measuring the thickness of a sheet product is carried out as follows. The light beam from the source, passing through translucent mirrors, is successively divided into three beams, two of which are reflected again by means of mirrors and form a system of three parallel beams, wherein the formed beams do not lie in one plane and are directed to one of the sides of the controlled sheet product. The light beam from the second source is directed to the opposite surface of the controlled product. As a result, three luminous points are formed on one surface of the controlled product, and one luminous point on the opposite surface, corresponding to the coordinates of the intersection of the axes of the light beams with the specified surfaces. In each of the photodetectors, using the lens, the image of the corresponding luminous point is projected onto one of the photocells of the linear photodetector, reflecting the coordinates of this point. The photodetectors form electrical signals proportional to the coordinates of the luminous points, which are then fed to the corresponding inputs of the microprocessor unit, to a separate input of which a signal from the thickness setter is also fed. When the surface of the controlled product is moved up or down, the image of the luminous dots moves along the lines of the photodetectors, reflecting the new Z coordinates of the luminous dots, while the X, Y coordinates do not change. The X and Y coordinates are set when designing the device by selecting the distance between the beams, as well as by selecting the origin of the coordinates. The microprocessor unit calculates the thickness of the product based on the coordinates of the four points.
Этот способ измерения толщины листовых изделий, в частности древесно-стружечных плит, учитывает наклон одной из поверхностей изделия и не учитывает, что обратная сторона плиты может быть не параллельна первой, что часто случается на практике, особенно при измерении гибких, ворсистых, волнистых и т. п. изделий, например, древесного шпона. Способ не учитывает, что поверхность изделия может быть не полоской, в этом случае результаты измерения толщины становятся ошибочными.This method of measuring the thickness of sheet products, in particular chipboards, takes into account the slope of one of the surfaces of the product and does not take into account that the back side of the board may not be parallel to the first, which often happens in practice, especially when measuring flexible, fleecy, wavy, etc. products, such as wood veneer. The method does not take into account that the surface of the product may not be a strip, in which case the thickness measurement results become erroneous.
Расчет толщины изделия по координатам четырех точек, применяемый в этом изобретении, приводит к малой информативности о поверхности изделия и, как следствие, к неточному, а зачастую и недостоверному измерению толщины изделия. Отсутствие блока синхронизации, обеспечивающего синхронность работы лазерных источников оптического излучения, фотоприемных и других компонентов считывающего устройства, также снижает достоверность и точность измерений движущихся материалов из-за не одновременности измерения координат точек.Calculation of the thickness of the product by the coordinates of four points, used in this invention, leads to little information about the surface of the product and, as a consequence, to inaccurate and often unreliable measurement of the thickness of the product. The absence of a synchronization unit, ensuring the synchronicity of the operation of laser sources of optical radiation, photodetectors and other components of the reading device, also reduces the reliability and accuracy of measurements of moving materials due to the non-simultaneity of measuring the coordinates of the points.
Отсутствие модуля и блока калибровки, обеспечивающих корректировку данных измерений толщины вследствие поворота и смещения источников света, и фотоприемников, происходящих в процессе эксплуатации из-за вибрации, температурных воздействий, деформации и других воздействий на устройство, неизбежно приводят к потере точности измерения.The absence of a module and a calibration unit that provide correction of thickness measurement data due to rotation and displacement of light sources and photodetectors that occur during operation due to vibration, temperature effects, deformation and other effects on the device, inevitably leads to a loss of measurement accuracy.
Лазерные источники оптического излучения, применяемые в этом изобретении, имеют форму световых пятен в виде точек, позволяют получать координаты только одной точки, а этого недостаточно для достоверного определения перекоса, наклона и т.п. отклонения измеряемой плиты от плоскости.The laser sources of optical radiation used in this invention have the form of light spots in the form of dots, allowing one to obtain the coordinates of only one point, and this is not sufficient for the reliable determination of the tilt, inclination, etc. of the deviation of the measured plate from the plane.
Известен способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий и устройство для его осуществления (патент РФ №2242712 МПК G01B 11/03, 11/06, опубл. 20.12.2004), заключающееся в том, что устройство триангуляционного измерения толщины листовых изделий содержит неподвижный стол с рабочей поверхностью и зоной измерений, продольный привод, обеспечивающий пошаговую подачу листового изделия в зону измерений неподвижного стола, две оптические системы, размещенные в зоне измерений неподвижного стола по разные стороны от листового изделия и состоящие каждая из источника излучения и позиционно-чувствительного фотоприемника, причем оптические оси источников излучения оптических систем лежат на одной прямой, поперечный привод, обеспечивающий перемещение оптических систем в зоне измерений неподвижного стола в направлении, перпендикулярном направлению подачи листового изделия, и блок обработки информации и управления, входы которого подключены к выходам позиционно-чувствительных фотоприемников оптических систем, а выходы соединены со входами продольного и поперечного приводов.A method for triangulation measurement of the thickness of sheet products and a device for implementing it are known (RU Patent No. 2242712 IPC G01B 11/03, 11/06, published on 20.12.2004), which consists in that the device for triangulation measurement of the thickness of sheet products contains a fixed table with a working surface and a measurement zone, a longitudinal drive that provides step-by-step feeding of the sheet product into the measurement zone of the fixed table, two optical systems located in the measurement zone of the fixed table on different sides of the sheet product and each consisting of a radiation source and a position-sensitive photodetector, wherein the optical axes of the radiation sources of the optical systems lie on the same straight line, a transverse drive that provides movement of the optical systems in the measurement zone of the fixed table in a direction perpendicular to the direction of feed of the sheet product, and an information processing and control unit, the inputs of which are connected to the outputs of the position-sensitive photodetectors of the optical systems, and the outputs are connected to the inputs of the longitudinal and transverse drives.
Это устройство осуществляет измерение толщины изделия следующим образом: листовое изделие пошагово подают в зону измерений, направляют на листовое изделие с двух противоположных сторон с помощью источников излучения оптических систем, лежащие на одной прямой зондирующие пучки излучения перемещают оптические системы в направлении, перпендикулярном направлению подачи листового изделия, через равные интервалы времени принимают на позиционно-чувствительные фотоприемники оптических систем отраженные от листового изделия излучения и путем измерения координат световых пятен на позиционно-чувствительных фотоприемниках оптических систем определяют расстояния от центров соответствующих оптических систем до поверхности листового изделия, а толщину листового изделия вычисляют по формуле:This device measures the thickness of the product as follows: the sheet product is fed step by step into the measurement zone, directed at the sheet product from two opposite sides using radiation sources of optical systems, probing radiation beams lying on one straight line move the optical systems in a direction perpendicular to the direction of feeding the sheet product, at equal time intervals the position-sensitive photodetectors of the optical systems receive radiation reflected from the sheet product and by measuring the coordinates of the light spots on the position-sensitive photodetectors of the optical systems determine the distances from the centers of the corresponding optical systems to the surface of the sheet product, and the thickness of the sheet product is calculated using the formula:
где Т - расстояние между центрами первой и второй оптических систем;where T is the distance between the centers of the first and second optical systems;
A i ,j , B i , ,j - соответственно расстояния от центров первой и второй оптических систем до поверхности листового изделия; A i ,j , B i , ,j - respectively, the distances from the centers of the first and second optical systems to the surface of the sheet product;
L пр - шаг подачи листового изделия (в продольном направлении); L pr - step for feeding sheet product (in the longitudinal direction);
L поп - расстояние, на которое перемещаются оптические системы за заданный интервал времени t между двумя измерениями (в поперечном направлении); L pop - the distance that optical systems move in a given time interval t between two dimensions (in the transverse direction);
i - текущий номер шага подачи листового изделия; i - current step number of sheet product feed;
j - текущий номер измерений. j - current number of measurements.
1. Способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий, заключающийся в том, что осуществляют пошаговую подачу листового изделия в зону измерений, направляют на листовое изделие с двух противоположных сторон с помощью источников излучения оптических систем, лежащие на одной прямой зондирующие пучки излучения, перемещают оптические системы в направлении, перпендикулярном направлению подачи листового изделия, через равные интервалы времени принимают на позиционно-чувствительные фотоприемники оптических систем отраженные от листового изделия излучения и путем измерения координат световых пятен на позиционно-чувствительных фотоприемниках оптических систем определяют расстояния от центров соответствующих оптических систем до поверхности листового изделия, а толщину листового изделия вычисляют по формуле:1. A method for triangulation measurement of the thickness of sheet products, which consists in stepwise feeding of a sheet product into the measurement zone, directing probing beams of radiation lying on the same line at the sheet product from two opposite sides using radiation sources of optical systems, moving the optical systems in a direction perpendicular to the direction of feeding of the sheet product, receiving radiation reflected from the sheet product at equal time intervals on position-sensitive photodetectors of optical systems and, by measuring the coordinates of light spots on position-sensitive photodetectors of optical systems, determining the distances from the centers of the corresponding optical systems to the surface of the sheet product, and calculating the thickness of the sheet product using the formula:
где Т - расстояние между центрами первой и второй оптических систем;where T is the distance between the centers of the first and second optical systems;
A i ,j , B i ,j - соответственно расстояния от центров первой и второй оптических систем до поверхности листового изделия; A i ,j , B i ,j - respectively, the distances from the centers of the first and second optical systems to the surface of the sheet product;
L пр - шаг подачи листового изделия (в продольном направлении); L pr - step for feeding sheet product (in the longitudinal direction);
L поп - расстояние, на которое перемещаются оптические системы за заданный интервал времени t между двумя измерениями (в поперечном направлении); L pop - the distance that optical systems move in a given time interval t between two dimensions (in the transverse direction);
i - текущий номер шага подачи листового изделия; i - current step number of sheet product feed;
j - текущий номер измерений. j - current number of measurements.
2. Устройство триангуляционного измерения толщины листовых изделий, содержащее неподвижный стол с рабочей поверхностью и зоной измерений, продольный привод, обеспечивающий пошаговую подачу листового изделия в зону измерений неподвижного стола, две оптические системы, размещенные в зоне измерений неподвижного стола по разные стороны от листового изделия и состоящие каждая из источника излучения и позиционно-чувствительного фотоприемника, причем оптические оси источников излучения оптических систем лежат на одной прямой, поперечный привод, обеспечивающий перемещение оптических систем в зоне измерений неподвижного стола в направлении, перпендикулярном направлению подачи листового изделия, и блок обработки информации и управления, входы которого подключены к выходам позиционно-чувствительных фотоприемников оптических систем, а выходы соединены со входами продольного и поперечного приводов.2. A device for triangulation measurement of the thickness of sheet products, comprising a fixed table with a working surface and a measurement zone, a longitudinal drive providing step-by-step feeding of the sheet product into the measurement zone of the fixed table, two optical systems located in the measurement zone of the fixed table on different sides of the sheet product and each consisting of a radiation source and a position-sensitive photodetector, wherein the optical axes of the radiation sources of the optical systems lie on the same straight line, a transverse drive providing movement of the optical systems in the measurement zone of the fixed table in a direction perpendicular to the feed direction of the sheet product, and an information processing and control unit, the inputs of which are connected to the outputs of the position-sensitive photodetectors of the optical systems, and the outputs are connected to the inputs of the longitudinal and transverse drives.
Недостатком этого способа и устройства является пошаговая подача листового изделия в зону измерений неподвижного стола, что существенно замедляет изготовление изделия и снижает производительность труда. При измерении толщины по этому способу поперечный привод, обеспечивающий перемещение оптических систем в зоне измерений неподвижного стола в направлении, перпендикулярном направлению подачи листового изделия должен быть строго в одной плоскости и объект измерения должен быть жестко связан с приводом перемещения. Когда в процессе измерения происходит колебание листового изделия, то устройство по данному патенту не имеет блоков, способных отличить колебания листа от данных изменения реального размера толщины, что не позволяет применять этот способ измерения толщины при измерении реальных движущихся по конвейеру объектов, так как не позволяет мгновенно выявить наклон плоскости в пространстве и устранить ошибки наклона.The disadvantage of this method and device is the step-by-step feeding of the sheet product into the measurement zone of the fixed table, which significantly slows down the manufacture of the product and reduces labor productivity. When measuring thickness using this method, the transverse drive that ensures the movement of the optical systems in the measurement zone of the fixed table in the direction perpendicular to the feed direction of the sheet product must be strictly in one plane and the object of measurement must be rigidly connected to the movement drive. When the sheet product oscillates during the measurement process, the device according to this patent does not have units capable of distinguishing sheet oscillations from data on the change in the actual thickness size, which does not allow this method of measuring thickness to be used when measuring real objects moving along a conveyor, since it does not allow the tilt of the plane in space to be instantly detected and tilt errors to be eliminated.
Определение координат точек поверхности листового изделия точечными лазерными источниками и последующий расчет толщины изделия по координатам точек, применяемый в этом изобретении, приводит к малой информативности о реальной поверхности изделия и, как следствие, к неточному, а зачастую и недостоверному измерению толщины изделия. Отсутствие блока синхронизации, обеспечивающего синхронность работы лазерных источников оптического излучения, фотоприемных и других компонентов считывающего устройства также снижает достоверность и точность измерений.Determining the coordinates of the points of the surface of a sheet product using point laser sources and then calculating the thickness of the product based on the coordinates of the points, as used in this invention, results in little information about the real surface of the product and, as a consequence, inaccurate and often unreliable measurement of the thickness of the product. The absence of a synchronization unit that ensures the synchronicity of the operation of laser sources of optical radiation, photodetectors and other components of the reading device also reduces the reliability and accuracy of measurements.
В этом изобретении калибровка позволяет лишь периодически поправлять положение сместившихся датчиков, для чего требуется остановка процесса измерений. Отсутствие модуля и блока калибровки, блока синхронизации и блока математической обработки координат точек поверхности не позволяет в данном изобретении осуществлять мгновенную корректировку данных измерений толщины вследствие поворота и смещения источников света, и фотоприемников, происходящих в процессе эксплуатации вследствие вибрации, деформации, температурных и других воздействий на устройство.In this invention, calibration only allows periodic correction of the position of the displaced sensors, which requires stopping the measurement process. The absence of a calibration module and unit, a synchronization unit, and a unit for mathematical processing of the coordinates of surface points does not allow instant correction of thickness measurement data due to rotation and displacement of light sources and photodetectors that occur during operation due to vibration, deformation, temperature, and other effects on the device.
Лазерные источники оптического излучения, применяемые в этом изобретении, имеют форму световых пятен в виде точек, позволяют получать координаты только одной точки, в каждом месте установки, а этого недостаточно для достоверного определения перекоса, наклона и т.п. отклонения измеряемой плиты от плоскости.The laser sources of optical radiation used in this invention have the form of light spots in the form of dots, allowing one to obtain the coordinates of only one point at each installation location, and this is not sufficient for the reliable determination of the tilt, inclination, etc. of the deviation of the measured plate from the plane.
Наиболее близкий к заявляемому решению - способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий (патент РФ № 2537522 G01B 11/00, опубл. 10.01.2015), подробно описывающий работу устройства (полезная модель) для триангуляционного измерения толщины листовых изделий (патент РФ № 139156 МПК G01B 11/00, опубл. 10.04.2014). Это устройство содержит источники оптического излучения, формирующие зондирующие пучки на поверхности листового изделия, как минимум три с каждой стороны, два позиционно чувствительных фотоприемника оптического излучения, расположенные с обеих сторон от листового изделия, которые измеряют координаты каждого светового пятна в плоскости изображений соответствующего фотоприемника и по результатам измерений вычисляют толщину листового изделия методом триангуляции. Источники излучения в устройстве ориентированы так, что излучение пучков на противоположных сторонах листа образует вершины пересекающихся выпуклых многоугольников. Толщину листа определяют как расстояние между многоугольниками на противоположных сторонах листа в области их пересечения.The closest to the claimed solution is the method of triangulation measurement of the thickness of sheet products (RU Patent No. 2537522 G01B 11/00, published on 10.01.2015), which describes in detail the operation of the device (utility model) for triangulation measurement of the thickness of sheet products (RU Patent No. 139156 IPC G01B 11/00, published on 10.04.2014). This device contains optical radiation sources that form probing beams on the surface of the sheet product, at least three on each side, two position-sensitive photodetectors of optical radiation located on both sides of the sheet product, which measure the coordinates of each light spot in the image plane of the corresponding photodetector and, based on the measurement results, calculate the thickness of the sheet product using the triangulation method. The radiation sources in the device are oriented so that the radiation of the beams on opposite sides of the sheet forms the vertices of intersecting convex polygons. The thickness of the sheet is determined as the distance between the polygons on opposite sides of the sheet in the area of their intersection.
Точность определения толщины листового изделия при помощи этого устройства достигается посредством учета наклона нижней и верхней его поверхностей.The accuracy of determining the thickness of a sheet product using this device is achieved by taking into account the inclination of its lower and upper surfaces.
Устройство измеряет толщину листового изделия при его произвольной ориентации в измерительном объеме.The device measures the thickness of a sheet product in any orientation within the measuring volume.
Координаты зондирующих пучков оптического излучения вычисляют с помощью процедуры калибровки. Калибровка осуществляется следующим образом. Независимо калибруют источники излучения, чтобы по положению их изображения на фотоприемнике можно было определить пространственное положение пучка излучения на листовом изделии. Калибровку выполняют либо опираясь на геометрическое расположение и направление излучения источников и расположение фотоприемников, либо с использованием плоской калибровочной поверхности, смещаемой на известное расстояние перпендикулярно плоскости поверхности. В результате калибровки для каждого источника излучения получают зависимостьThe coordinates of the probing beams of optical radiation are calculated using the calibration procedure. Calibration is performed as follows. The radiation sources are independently calibrated so that the spatial position of the radiation beam on the sheet product can be determined based on the position of their image on the photodetector. Calibration is performed either based on the geometric arrangement and direction of radiation of the sources and the arrangement of the photodetectors, or using a flat calibration surface shifted by a known distance perpendicular to the plane of the surface. As a result of calibration, the dependence is obtained for each radiation source
x = Kx = K xx (m,n),(m,n), y = Ky = K yy (m,n), z = K(m,n), z = K zz (m,n),(m,n),
где m, n - координаты изображения пучка излучения на фотоприемнике, Kx, Ky, Kz - функции зависимости соответствующих пространственных координат от координат изображения пучка на фотоприемнике. Функции Kx, Ky, Kz представляют собой монотонные функции, близкие к линейным.where m, n are the coordinates of the radiation beam image on the photodetector, Kx, Ky, Kz are the functions of the dependence of the corresponding spatial coordinates on the coordinates of the beam image on the photodetector. The functions Kx, Ky, Kz are monotonic functions close to linear.
Способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий (патент РФ №2537522 G01B 11/00, опубл. 10.01.2015), описывающий работу вышеприведенного устройства (патент РФ №139156 МПК G01B 11/00, опубл. 10.04.2014) заключается в том, что осуществляют подачу листового изделия в зону измерений, на изделие с двух противоположных сторон с помощью источников излучения оптических систем направляют зондирующие пучки излучения, отраженное от листового изделия излучение фокусируют на фотоприемники оптических систем и путем измерения координат световых пятен на фотоприемниках определяют расстояние от центров оптических систем до поверхности листового изделия, при этом толщину листового изделия вычисляют из показаний соответствующих оптических систем и геометрического расположения оптических систем в пространстве, а зондирующие пучки излучения, как минимум три с каждой стороны изделия, ориентированы таким образом, что зондирующие пучки на противоположных сторонах листового изделия образуют вершины пересекающихся выпуклых многоугольников, при этом толщину листового изделия вычисляют как расстояние между многоугольниками на противоположных сторонах листового изделия в области их пересечения.The method for triangulation measurement of the thickness of sheet products (RU Patent No. 2537522 G01B 11/00, published on 10.01.2015), describing the operation of the above device (RU Patent No. 139156 IPC G01B 11/00, published on 10.04.2014) consists in the fact that a sheet product is fed into the measurement zone, probing radiation beams are directed onto the product from two opposite sides using radiation sources of optical systems, the radiation reflected from the sheet product is focused onto photodetectors of the optical systems and, by measuring the coordinates of the light spots on the photodetectors, the distance from the centers of the optical systems to the surface of the sheet product is determined, wherein the thickness of the sheet product is calculated from the readings of the corresponding optical systems and the geometric arrangement of the optical systems in space, and the probing radiation beams, at least three on each side of the product, are oriented in such a way that the probing beams on opposite sides of the sheet product form the vertices of intersecting convex polygons, and the thickness of the sheet product is calculated as the distance between the polygons on opposite sides of the sheet product in the area of their intersection.
Способ осуществляется следующим образом. На изделие с одной стороны с помощью трех источников излучения оптических систем направляют зондирующие пучки излучения, отраженное от изделия излучение фокусируют на фотоприемнике оптической системы. С другой стороны с помощью других трех источников излучения оптических систем направляют зондирующие пучки излучения, отраженное от изделия излучение фокусируют на фотоприемнике другой оптической системы.The method is implemented as follows. On one side of the product, using three radiation sources of optical systems, probing radiation beams are directed, the radiation reflected from the product is focused on the photodetector of the optical system. On the other side, using three other radiation sources of optical systems, probing radiation beams are directed, the radiation reflected from the product is focused on the photodetector of another optical system.
Поскольку геометрическое положение источников излучения оптических систем, направление излучения и положение оптической системы, принимающей отраженное от изделия излучение, неподвижны в пространстве, то по координатам световых пятен на фотоприемнике оптической системы определяют пространственные координаты зондирующих пучков излучения на поверхности изделия. Аналогично определяют пространственные координаты зондирующих пучков на противоположной поверхности изделия. Координаты пучков излучения вычисляются с помощью процедуры калибровки, реализация которой представлена ниже.Since the geometric position of the radiation sources of optical systems, the direction of radiation and the position of the optical system receiving the radiation reflected from the product are fixed in space, the spatial coordinates of the probing radiation beams on the surface of the product are determined by the coordinates of the light spots on the photodetector of the optical system. The spatial coordinates of the probing beams on the opposite surface of the product are determined in a similar manner. The coordinates of the radiation beams are calculated using the calibration procedure, the implementation of which is presented below.
После определения пространственных координат зондирующих пучков излучения на поверхности изделия вычисляют толщину изделия по приведенному в патенте алгоритму.After determining the spatial coordinates of the probing radiation beams on the surface of the product, the thickness of the product is calculated using the algorithm given in the patent.
Калибровку осуществляют следующим образом. Независимо калибруют источники излучения, чтобы по положению их изображения на фотоприемнике можно определить пространственное положение пучка излучения на контролируемом объекте.Calibration is carried out as follows. The radiation sources are independently calibrated so that the spatial position of the radiation beam on the controlled object can be determined from the position of their image on the photodetector.
Калибровка может выполняться либо опираясь на геометрическое расположение и направление излучения источников и расположение приемников излучения, либо с использованием плоской калибровочной поверхности, смещаемой на известное расстояние перпендикулярно плоскости поверхности.Calibration can be performed either based on the geometric arrangement and direction of radiation of the sources and the arrangement of radiation receivers, or using a flat calibration surface shifted by a known distance perpendicular to the plane of the surface.
В результате калибровки для каждого источника излучения получают зависимостьAs a result of calibration, for each radiation source we obtain the dependence
x = Kx = K xx (m,n),(m,n), y = Ky = K yy (m,n),(m,n), z = Kz = K zz (m,n),(m,n),
где m, n - координаты изображения пучка излучения на фотоприемнике, Kx, Ky, Kz - функции зависимости соответствующих пространственных координат от координат изображения пучка на фотоприемнике.where m, n are the coordinates of the radiation beam image on the photodetector, Kx, Ky, Kz are the functions of the dependence of the corresponding spatial coordinates on the coordinates of the beam image on the photodetector.
Функции Kx, Ky, Kz представляют собой монотонные функции, близкие к линейным.Functions Kx, Ky, Kz are monotone functions, close to linear.
Таким образом, способ триангуляционного измерения толщины листовых изделий позволяет измерять толщину листового изделия при его произвольной ориентации в измерительном объеме. Изобретение может применяться, например, в металлургической промышленности для измерения толщины горячего и холодного металлопроката.Thus, the method of triangulation measurement of the thickness of sheet products allows measuring the thickness of a sheet product with its arbitrary orientation in the measuring volume. The invention can be used, for example, in the metallurgical industry for measuring the thickness of hot and cold rolled metal.
Недостатком этого устройства и способа, с помощью которого он осуществляется, является то, что в случае небольшого количества точек измерений, результаты расчета не учитывают кривизну поверхности, а лишь выдают данные о расстоянии между треугольниками (в случае трех точек), точнее между двумя плоскостями, построенными по трем точкам. Если измеряемая поверхность не плоская (например, двояковыпуклая), ошибки в измерении толщины значительны. Для случая применения точек измерения больше трех, в описании и формуле этого изобретения не понятен термин - «расстояние между многоугольниками», и как это расстояние рассчитывают.The disadvantage of this device and the method by which it is carried out is that in the case of a small number of measurement points, the calculation results do not take into account the curvature of the surface, but only give data on the distance between triangles (in the case of three points), or more precisely between two planes constructed using three points. If the measured surface is not flat (for example, biconvex), errors in measuring the thickness are significant. For the case of using more than three measurement points, the term "distance between polygons" is not clear in the description and formula of this invention, and how this distance is calculated.
Отсутствие механизма калибровки в данном способе и на установке приводит к снижению достоверности измерений и его точности. Ручная калибровка измерительной системы с большим числом излучателей трудоемка и дорогостояща и приводит к остановке конвейера на длительный срок.The absence of a calibration mechanism in this method and on the installation leads to a decrease in the reliability of measurements and its accuracy. Manual calibration of a measuring system with a large number of emitters is labor-intensive and expensive and leads to a stoppage of the conveyor for a long time.
Такие листовые изделия, как шпон, тонкие металлические листы и т.п. в силу технологических особенностей имеют в основном продольный наклон (волнистость), при этом поперечный наклон может почти полностью отсутствовать. Такое наблюдается, например, для шпона. В силу «неплоскостности» изделия не достаточно проводить измерение по небольшому количеству лазерных пучков в виде разнесенных точек, т.к. такое измерение не позволяет получить подробный продольный профиль листового изделия в окрестности точки измерения и максимально учесть его особенности для корректного расчета толщины.Such sheet products as veneer, thin metal sheets, etc., due to technological features, have mainly a longitudinal slope (waviness), while the transverse slope may be almost completely absent. This is observed, for example, for veneer. Due to the "non-flatness" of the product, it is not enough to measure a small number of laser beams in the form of spaced points, since such a measurement does not allow obtaining a detailed longitudinal profile of the sheet product in the vicinity of the measurement point and taking into account its features as much as possible for the correct calculation of the thickness.
Отсутствие блока синхронизации, обеспечивающего синхронность работы лазерных источников оптического излучения, фотоприемных и других компонентов считывающего устройства, также снижает достоверность и точность измерений.The absence of a synchronization unit that ensures the synchronicity of the operation of laser sources of optical radiation, photodetectors and other components of the reading device also reduces the reliability and accuracy of measurements.
В этом изобретении калибровка позволяет лишь периодически поправлять положение сместившихся датчиков, для чего требуется остановка процесса измерений. Отсутствие модуля и блока калибровки, блока синхронизации и блока математической обработки координат точек поверхности не позволяет в данном изобретении осуществлять мгновенную корректировку данных измерений толщины вследствие поворота и смещения источников света, и фотоприемников, происходящих в процессе эксплуатации вследствие вибрации, деформации, температурных и других воздействий на устройство.In this invention, calibration only allows periodic correction of the position of the displaced sensors, which requires stopping the measurement process. The absence of a calibration module and unit, a synchronization unit, and a unit for mathematical processing of the coordinates of surface points does not allow instant correction of thickness measurement data due to rotation and displacement of light sources and photodetectors that occur during operation due to vibration, deformation, temperature, and other effects on the device.
Лазерные источники оптического излучения, применяемые в этом изобретении, имеют форму световых пятен в виде точек, позволяют получать координаты только одной точки, в каждом месте установки, а этого недостаточно для достоверного определения перекоса, наклона и т.п. отклонения измеряемой плиты от плоскости.The laser sources of optical radiation used in this invention have the form of light spots in the form of dots, allowing one to obtain the coordinates of only one point at each installation location, and this is not sufficient for the reliable determination of the tilt, inclination, etc. of the deviation of the measured plate from the plane.
Техническим результатом заявляемого устройства является возможность точного измерения толщины, в том числе подвижных листовых изделий любого вида, в частности гибких и ворсистых, например древесного шпона, тонколистовых металлов. Заявляемое устройство учитывает влияние продольных и поперечных перекосов и наклонов измеряемого изделия и делает поправку на них при вычислении толщины изделия. Модуль калибровки, имеющийся в устройстве, обеспечивает определение координат датчиков и, в случае их смещения, введение поправочных коэффициентов, учитывающих фактическое смещение, при расчете толщины изделия.The technical result of the claimed device is the ability to accurately measure thickness, including movable sheet products of any kind, in particular flexible and fleecy, such as wood veneer, thin sheet metals. The claimed device takes into account the influence of longitudinal and transverse distortions and inclinations of the measured product and makes a correction for them when calculating the thickness of the product. The calibration module available in the device ensures the determination of the coordinates of the sensors and, in the event of their displacement, the introduction of correction factors taking into account the actual displacement, when calculating the thickness of the product.
Поставленный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство состоит из считывающего модуля и вычислительного центра (персонального компьютера). Считывающий модуль, смонтированный на неподвижном или подвижном кронштейне, имеет датчики в виде источников оптического излучения, формирующих с двух противоположных сторон на поверхности листового изделия форму зондирующего излучения лазерных пучков, развернутых в прямые линии, и фотоприемники отраженного от листового изделия оптического излучения, включающие фоточувствительные матрицы с оптическими системами, имеющими вид двумерного дискретного массива точек, которые формируют изображение световых линий от лазерных лучей на поверхности изделия и преобразуют это изображение в цифровые данные. Применение источников оптического излучения в виде лазерного пучка, развернутого в прямую линию, позволяет мгновенно получать координаты большого числа точек на поверхности измеряемого листа (обычно датчики позволяют фиксировать 600-1024 точек), что позволяет существенно повысить объективность измерения толщины изделия. Контроллеры датчиков преобразуют изображения отраженных от поверхности изделия точек в геометрические координаты точек линии в пространстве в локальной (индивидуальной) системе координат (системе координат каждого датчика) и передают эти данные в вычислительный центр. Кроме того, считывающий модуль содержит блок передачи и приема информации, энкодер со своим контроллером и модуль калибровки. Модуль калибровки может быть оснащен механизмом перемещения (выдвижения) эталона из исходного (нерабочего) положения в зону калибровки и контроллером.The technical result achieved is that the proposed device consists of a reading module and a computing center (personal computer). The reading module mounted on a fixed or movable bracket has sensors in the form of optical radiation sources that form a form of probing radiation of laser beams deployed in straight lines on the surface of the sheet product from two opposite sides, and photodetectors of optical radiation reflected from the sheet product, including photosensitive matrices with optical systems in the form of a two-dimensional discrete array of points that form an image of light lines from laser beams on the surface of the product and convert this image into digital data. The use of optical radiation sources in the form of a laser beam deployed in a straight line allows for instantaneous receipt of coordinates of a large number of points on the surface of the measured sheet (usually sensors allow recording 600-1024 points), which allows for a significant increase in the objectivity of measuring the thickness of the product. Sensor controllers convert images of points reflected from the surface of the product into geometric coordinates of line points in space in a local (individual) coordinate system (the coordinate system of each sensor) and transmit these data to the computing center. In addition, the reading module contains a block for transmitting and receiving information, an encoder with its controller, and a calibration module. The calibration module can be equipped with a mechanism for moving (extending) the standard from the initial (non-working) position to the calibration zone and a controller.
Входы/выходы контроллеров связаны с соответствующим входами/выходами блока передачи информации между считывающим модулем и вычислительным центром (персональным компьютером) и с входами/выходами блока синхронизации вычислительного центра, обеспечивающего синхронную работу верхних и нижних датчиков с определенной, точно заданной периодичностью, а так же одновременность (синхронность) измерений. Блок-схема устройства представлена на фиг.1.The controller inputs/outputs are connected to the corresponding inputs/outputs of the information transmission unit between the reading module and the computing center (personal computer) and to the inputs/outputs of the synchronization unit of the computing center, which ensures synchronous operation of the upper and lower sensors with a certain, precisely specified periodicity, as well as simultaneity (synchronism) of measurements. The block diagram of the device is shown in Fig. 1.
Вычислительный центр имеет несколько блоков. Блок синхронизации обеспечивает в соответствии с введенными исходными параметрами синхронную работу всех датчиков, (а в случае применения энкодера и его синхронную работу). Благодаря блоку синхронизации удается строго одновременно получить массивы точек с обеих поверхностей материала в каждый момент измерения координат.The computing center has several units. The synchronization unit ensures synchronous operation of all sensors in accordance with the input initial parameters (and in the case of using an encoder, its synchronous operation). Thanks to the synchronization unit, it is possible to strictly simultaneously obtain arrays of points from both surfaces of the material at each moment of coordinate measurement.
Синхронная обработка данных от всех установленных на неподвижном кронштейне пар датчиков, разнесенных в поперечном направлении, позволяет учесть при расчетах поперечный перекос измеряемого листового материала. В случае применения подвижного кронштейна, поперечный перекос вычисляется по координатам точек, полученным от одной пары соосно установленных датчиков (верхнего и нижнего) при перемещении их в направлении поперечном движению листового материала.Synchronous processing of data from all pairs of transducers installed on a fixed bracket, spaced in the transverse direction, allows for the transverse skew of the measured sheet material to be taken into account in calculations. In the case of using a movable bracket, the transverse skew is calculated based on the coordinates of the points obtained from one pair of coaxially installed transducers (upper and lower) when they are moved in the direction transverse to the movement of the sheet material.
Блок пересчета данных в единую систему координат обеспечивает пересчет данных от каждого датчика из системы индивидуальных координат каждого датчика в единую систему координат. Блок калибровки обрабатывает данные, полученные от модуля калибровки, обеспечивает вычисление коэффициентов поворота и смещения систем координат световых пятен в единую систему координат, формирует входные данные в виде коэффициентов и передает эти данные в блок пересчета данных в единую систему координат.The data conversion unit into a single coordinate system ensures the conversion of data from each sensor from the individual coordinate system of each sensor into a single coordinate system. The calibration unit processes the data received from the calibration module, ensures the calculation of the coefficients of rotation and displacement of the coordinate systems of light spots into a single coordinate system, forms the input data in the form of coefficients and transmits these data to the data conversion unit into a single coordinate system.
Блок математической обработки координат точек поверхности в линии обеспечивает преобразование координат всех синхронно измеренных точек верхней и нижней поверхностей в верхнюю и нижнюю линии профиля листового изделия. Информация из блока математической обработки координат точек поверхности в линии передается в блок расчета толщины изделия, в котором происходит расчет толщины листового материала в каждой точке поверхности.The block for mathematical processing of coordinates of surface points in a line ensures the transformation of coordinates of all synchronously measured points of the upper and lower surfaces into the upper and lower profile lines of the sheet product. Information from the block for mathematical processing of coordinates of surface points in a line is transferred to the block for calculating the thickness of the product, where the thickness of the sheet material at each point of the surface is calculated.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Включают считывающий модуль, установленный на конвейере и через блок ввода исходных данных, соединенный через процессор, запоминающее устройство и блоки передачи информации со считывающим модулем вводят исходные данные, необходимые для определения толщины изделия. Во время движения листового изделия по линии конвейера в заданное время из блока синхронизации в считывающий модуль поступает сигнал, и все пары соосно размещенных по обеими сторонам листового изделия датчиков производят синхронное определение координат точек на поверхности изделия. Лазерные источники оптического излучения, имеющего форму световых пятен в виде прямых линий, фотоприемные устройства, представляющие собой двумерные фотоматрицы, в момент измерения обеспечивают, благодаря блоку синхронизации, получение координат точек поверхности достаточных для точного построения линий поверхности измеряемого материала и выявление перекосов измеряемых поверхностей. В случае наличия в считывающем модуле энкодера одновременно производится определение координат этих точек по длине листового изделия.The reading module installed on the conveyor is switched on and the initial data required for determining the thickness of the product are entered through the initial data input unit connected through the processor, the storage device and the information transmission units with the reading module. During the movement of the sheet product along the conveyor line, a signal is sent from the synchronization unit to the reading module at a specified time, and all pairs of sensors coaxially located on both sides of the sheet product perform a synchronous determination of the coordinates of points on the surface of the product. Laser sources of optical radiation in the form of light spots in the form of straight lines, photodetectors representing two-dimensional photomatrices, at the time of measurement ensure, thanks to the synchronization unit, obtaining the coordinates of the surface points sufficient for the accurate construction of the surface lines of the measured material and the detection of distortions of the measured surfaces. In the case of the presence of an encoder in the reading module, the coordinates of these points along the length of the sheet product are simultaneously determined.
Далее оцифрованная контроллерами информация с индивидуальными координатами каждого датчика, через блок передачи и приема информации, поступает в процессор, оттуда в запоминающее устройство и далее в блок пересчета данных в единую систему координат вычислительного центра, который осуществляет пересчет данных от каждого датчика из системы индивидуальных координат каждого датчика в единую систему координат для каждой пары датчиков. Точность пересчета обеспечивает информация, поступающая в этот блок из блока калибровки.Then the information digitized by the controllers with individual coordinates of each sensor, through the information transmission and reception unit, enters the processor, from there to the storage device and then to the data conversion unit into a single coordinate system of the computing center, which carries out the conversion of data from each sensor from the system of individual coordinates of each sensor into a single coordinate system for each pair of sensors. The accuracy of the conversion is ensured by the information coming to this unit from the calibration unit.
Для каждой пары соосно смонтированных на неподвижном кронштейне датчиков установлен свой модуль калибровки, который в заданное исходными параметрами время перемещает эталон в зону видимости этой пары датчиков в момент отсутствия в этой зоне листового изделия, выполняет калибровку и, после выполнения калибровки, возвращает эталон из зоны калибровки в исходное (нерабочее) положение. Это обеспечивает защиту эталонов от возможных загрязнений.For each pair of sensors mounted coaxially on a fixed bracket, a calibration module is installed, which at a time specified by the initial parameters moves the standard into the visibility zone of this pair of sensors at the moment when there is no sheet product in this zone, performs calibration and, after calibration, returns the standard from the calibration zone to the original (non-working) position. This ensures protection of the standards from possible contamination.
На подвижном кронштейне устанавливают одну пару соосно смонтированных датчиков, которые в зависимости от введенных исходных параметров, выполняют определение координат точек на поверхности изделия либо непрерывно при движении кронштейна по ширине листового материала, либо после остановок кронштейна в заданных точках листового материала, а калибровку, в этом случае, выполняет модуль калибровки, смонтированный вне подвижного кронштейна, находящийся за пределами зоны измерения материала. В заданное время модуль калибровки перемещает эталон в зону видимости этой пары датчиков, во время их нахождения за пределами измеряемого листового изделия, выполняет калибровку и, после выполнения калибровки, возвращает эталон из зоны калибровки в исходное положение.One pair of coaxially mounted sensors is installed on the movable bracket, which, depending on the input initial parameters, determine the coordinates of points on the surface of the product either continuously when the bracket moves along the width of the sheet material, or after the bracket stops at specified points of the sheet material, and calibration, in this case, is performed by a calibration module mounted outside the movable bracket, located outside the material measurement zone. At a specified time, the calibration module moves the standard into the visibility zone of this pair of sensors, while they are outside the measured sheet product, performs calibration and, after calibration, returns the standard from the calibration zone to the original position.
Как при монтаже датчиков на неподвижном кронштейне, так и при монтаже датчиков на подвижном кронштейне модуль калибровки в заданное исходными параметрами время перемещает эталон в зону видимости пары соосных датчиков в момент отсутствия в этой зоне листового изделия, выполняет по эталону калибровку вертикального, горизонтального смещения датчиков и изменение угла их наклона. После выполнения калибровки, эталон из зоны калибровки возвращают в исходное (нерабочее) положение.Both when mounting sensors on a fixed bracket and when mounting sensors on a movable bracket, the calibration module moves the standard into the visibility zone of a pair of coaxial sensors at the time specified by the initial parameters when there is no sheet product in this zone, performs calibration of the vertical and horizontal displacement of the sensors and changes their angle of inclination according to the standard. After performing the calibration, the standard is returned from the calibration zone to its original (non-working) position.
Блок калибровки обрабатывает данные, полученные от модуля калибровки, осуществляет вычисление поправочных коэффициентов поворота и смещения систем координат световых пятен, формирует входные данные в виде поправочных коэффициентов и передает эти данные в блок пересчета данных в единую систему координат.The calibration unit processes the data received from the calibration module, calculates the correction factors for the rotation and displacement of the coordinate systems of the light spots, generates input data in the form of correction factors and transmits this data to the data conversion unit into a single coordinate system.
Координаты точек измерения, вычисленные с учетом уточняющих данных, полученных после калибровки в блоке пересчета данных в единую систему координат, поступают в блок математической обработки, преобразующий координаты всех синхронно измеренных точек верхней и нижней поверхностей в линии профиля листового изделия. Таким образом, в результате синхронного измерения верхней и нижней сторон листового изделия соосно установленными датчиками получают профили листового изделия в каждый момент измерения.The coordinates of the measurement points, calculated taking into account the clarifying data obtained after calibration in the unit for recalculating data into a single coordinate system, are sent to the mathematical processing unit, which transforms the coordinates of all synchronously measured points of the upper and lower surfaces into the profile lines of the sheet product. Thus, as a result of synchronous measurement of the upper and lower sides of the sheet product by coaxially installed sensors, the profiles of the sheet product are obtained at each moment of measurement.
Далее информация поступает в блок расчета толщины изделия, в котором выполняют расчет толщины изделия в каждый заданный исходными параметрами момент измерения. Результаты расчета толщины изделия через блок вывода результатов измерения толщины изделия выводят на экран монитора. На экран монитора выводят и кривые профиля листового изделия. Из блока расчета толщины изделия данные поступают и в блок сравнения измеренной толщины изделия с нормативной. В случае несоответствия толщины изделия нормируемым значениям срабатывает сигнализация. Данные о нормируемых показателях и другие параметры, необходимые для работы устройства, вводит оператор через блок ввода исходных данных.The information then goes to the product thickness calculation unit, where the product thickness is calculated at each measurement moment specified by the initial parameters. The product thickness calculation results are displayed on the monitor screen via the product thickness measurement results output unit. The sheet product profile curves are also displayed on the monitor screen. The data from the product thickness calculation unit also goes to the unit for comparing the measured product thickness with the standard thickness. If the product thickness does not match the standard values, an alarm is triggered. The operator enters data on the standard indicators and other parameters required for the device to operate via the initial data input unit.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить точное измерение толщины листового изделия и в случае отклонения толщины от нормативных значений сигнализировать. На фиг. 2 представлен пример считывающего модуля устройства с тремя датчиками и тремя модулями калибровки, смонтированными на неподвижном кронштейне, где 1 - верхний, 3 - нижний датчики, 2 - модуль калибровки, 4 - неподвижный кронштейн. Верхний и нижний лазерные излучатели расположены соосно, измеряя, соответственно, верхнюю и нижнюю поверхности листового изделия 5.The proposed device allows to implement precise measurement of the thickness of the sheet product and signaling in case of deviation of the thickness from the standard values.Fig. 2 shows an example of a reading module of a device with three sensors and three calibration modules mounted on a fixed bracket, where 1 is the upper, 3 is the lower sensor, 2 is the calibration module, 4 is the fixed bracket. The upper and lower laser emitters are located coaxially, measuring, respectively, the upper and lower surfaces of the sheet product 5.
На фиг. 3 представлен пример считывающего модуля, смонтированного на подвижном кронштейне, где 1 - подвижный кронштейн -1, 2 - верхний, 3 - нижний датчики, 4 - измеряемое листовое изделие, 5 - модуль калибровки.Fig. 3 shows an example of a reading module mounted on a movable bracket, where 1 is a movable bracket -1, 2 is the upper sensor, 3 is the lower sensor, 4 is the measured sheet product, 5 is the calibration module.
На фиг. 4 представлен считывающий модуль, смонтированный на неподвижном кронштейне на действующей линии по производству ДСП, где 1 - неподвижный кронштейн, 2 - верхний, 4 - нижний датчики, 3 - измеряемое листовое изделие.Fig. 4 shows a reading module mounted on a fixed bracket on an operating chipboard production line, where 1 is a fixed bracket, 2 is an upper sensor, 4 is a lower sensor, 3 is a measured sheet product.
На фиг. 5 представлен считывающий модуль, смонтированный на подвижном кронштейне, на действующей линии по производству металлической ленты, где 1 - подвижный кронштейн, 2 - верхний датчик, 3 - модуль калибровки, 4 - нижний датчик, 5 - измеряемое листовое изделие,Fig. 5 shows a reading module mounted on a movable bracket on an operating line for the production of metal tape, where 1 is a movable bracket, 2 is an upper sensor, 3 is a calibration module, 4 is a lower sensor, 5 is a measured sheet product,
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении необходимой совокупности условий при использовании заявляемого изобретения:Thus, the above information indicates that the necessary set of conditions is met when using the claimed invention:
устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, позволяет с необходимой точностью измерить толщину листовых изделий.the device, which embodies the claimed invention, when implemented, allows the thickness of sheet products to be measured with the required accuracy.
для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;for the claimed invention in the form as it is characterized in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application or known before the priority date has been confirmed;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.the means embodying the claimed invention, when implemented, is capable of ensuring the achievement of the technical result envisaged by the applicant.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.Consequently, the claimed invention meets the requirement of “industrial applicability” under current legislation.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2834575C1 true RU2834575C1 (en) | 2025-02-11 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419068C2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет им. А.М. Горького" | Method of measuring thickness and device for realising said method |
| RU2458318C2 (en) * | 2010-11-02 | 2012-08-10 | Равиль Масгутович Галиулин | Optoelectronic device for sheet products thickness control |
| RU2665809C2 (en) * | 2016-12-09 | 2018-09-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС") | Measuring device of geometric parameters of objects |
| RU190129U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-06-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" | DEVICE FOR AUTOMATIC RECEPTION OF INFORMATION ON THE CONDITION OF THE CONTACT WIRE |
| CN210220974U (en) * | 2019-08-28 | 2020-03-31 | 中国人民解放军国防科技大学 | An automatic detection and positioning device for laser spot focus |
| EP3628963B1 (en) * | 2018-09-27 | 2022-04-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Measurement system and method of manufacturing a shaft with a hole |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419068C2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет им. А.М. Горького" | Method of measuring thickness and device for realising said method |
| RU2458318C2 (en) * | 2010-11-02 | 2012-08-10 | Равиль Масгутович Галиулин | Optoelectronic device for sheet products thickness control |
| RU2665809C2 (en) * | 2016-12-09 | 2018-09-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС") | Measuring device of geometric parameters of objects |
| EP3628963B1 (en) * | 2018-09-27 | 2022-04-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Measurement system and method of manufacturing a shaft with a hole |
| RU190129U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-06-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" | DEVICE FOR AUTOMATIC RECEPTION OF INFORMATION ON THE CONDITION OF THE CONTACT WIRE |
| CN210220974U (en) * | 2019-08-28 | 2020-03-31 | 中国人民解放军国防科技大学 | An automatic detection and positioning device for laser spot focus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106152952B (en) | It is a kind of can multiple spot amendment the online thickness measurement with laser system of differential type and its measuring method | |
| US5042015A (en) | Measuring method and apparatus | |
| KR100520305B1 (en) | Gap measurement device for measuring a gap between a mask and a substrate using a laser displacement sensor, and measuring method thereof | |
| US20170161889A1 (en) | Laser projection system and method | |
| CN108106576A (en) | A kind of ceramic tile flatness on-line measuring device and detection method | |
| US5488470A (en) | Bending angle detector for use in a bending machine | |
| JP4772173B2 (en) | Bar code reader driving method | |
| JP2000337858A (en) | Method and apparatus for measurement of thickness or undulation of sheet | |
| EP0483362B1 (en) | System for measuring length of sheet | |
| US6727986B1 (en) | Method and device for measuring a folding angle of a sheet in a folding machine | |
| CN206772226U (en) | A kind of chassis roll shape beam size on-line automatic detection device | |
| CN112525081A (en) | Measuring method based on laser displacement | |
| RU2834575C1 (en) | Device for measuring thickness of sheet products | |
| JPH03259705A (en) | Angle measuring instrument for bending machine | |
| JPH0123041B2 (en) | ||
| JP2501237B2 (en) | Device for measuring outer diameter and wall thickness of steel pipe ends | |
| RU2242712C1 (en) | Method of and device for triangular measurement of thickness of sheet articles | |
| JPH07248218A (en) | Shape-measuring apparatus | |
| WO2021175349A1 (en) | Method of contactless determination of geometric accuracy of the shape of a transparent shaped flat product made of glass or plastics and a device for performing the method | |
| JPH09505883A (en) | Equipment for measuring the dimensions of large objects | |
| JP5013730B2 (en) | Thickness measuring method and thickness measuring apparatus | |
| CN223258891U (en) | Ceramic tile flatness test equipment | |
| KR0183642B1 (en) | Method and apparatus for sensing processing remainder of press | |
| JP2001159515A (en) | Flatness measurement method and flatness measurement device | |
| JPH0352892B2 (en) |