[发明专利]基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统

权利要求书

1.一种基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，包括机械装置和测控系统，其特征是：

所述机械装置包括上部分传动机构和下部分传动机构；上部分传动机构由单个模组（3）驱动，模组安装在横梁（2）上，可控制滑台带动上激光位移传感器（5）沿着X方向移动；所述测控系统实现运动控制和数据处理，实现在线监测软管直径大小，采用数据采集卡（10）和运动控制卡（9）来实现控制，数据采集卡（10）收集传感器测量的有限点的数据，而运动控制卡（9）通过上位机输出的脉冲实现对电机的行程控制；

所述下部分传动机构由两个垂直方向的模组驱动，其中一个模组安装在模组支撑上以保证两个模组Z方向的高度差，模组滑台上安装凸形块（13），用来安装导向轴（20）的一端，导向轴的另一端安装在辅助直线轴承（14）上，辅助导向轴（15）与滑台运动方向平行，保证运动的平稳性；辅助导向轴（15）通过L形块（16）固定在L形块支撑（17）和工作台上，两个导向轴（20）之间用特定连接装置（19）连接，连接装置（19）上安装下激光位移传感器（11），完成X和Y方向的运动。

2.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，其特征是：所述上激光位移传感器（5）安装在模组的移动滑台上，可完成X方向自动调节；所述下激光位移传感器（11）安装在导向轴连接装置（19）上，能够在XOY平面内运动，从而满足传感器的测量范围。

3.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，其特征是：所述激光位移传感器通过采集的到传感器距离的数据点来拟合曲线，在曲线上找到峰值，驱动激光位移传感器移动到峰值点处完成上下对准。

4.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，其特征是：所述上激光位移传感器（5）光束采集点附近贴1mm*30mm的标记，通过驱动下激光位移传感器（11）在XOY平面内的移动，与标记的1mm宽度对准，以此实现两个传感器沿着Y方向的对准。

5.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，其特征是：所述两个激光位移传感器在Y方向对准后沿着X方向移动扫描工件，以工件为参考物实现沿着X方向的定位。

6.根据权利要求1所述的基于激光位移传感器的软管直径在线监测系统，其特征是：工作流程包括如下步骤：

第一步：开启电源，设置上驱动装置运动参数，将上激光位移传感器移动到初始位置；

第二步：驱动下激光位移传感器（11）沿着X方向移动，使上激光位移传感器上（5）的1mm*30mm标记在探测范围内；

第三步：启动程序，系统通过电机驱动下激光位移传感器（11）沿着Y方向移动垂直扫过上激光位移传感器（5）上1mm*30mm的标记，接收下激光位移传感器测量（11）的与上激光位移传感器（5）之间的距离数据拟合出曲线，曲线的峰值点与标记的1mm宽度对应，驱动下激光位移传感器（11）沿着Y方向移动到峰值点处与标记对准，实现沿着Y方向对准；

第四步：系统驱动电机分别带动上、下激光位移传感器沿着X方向移动扫过软管，采集两个激光位移传感器接收到的数据，将传感器复位，利用数据进行最小二乘多项式曲线拟合，拟合出曲线f2、f3，分别驱动电机带动上、下激光位移传感器至曲线峰值点处，实现两个激光位移传感器上下对准在软管轴线上；

第五步：通过曲线f1，得到两个传感器沿着Z方向的距离；通过上、下激光位移传感器对准在软管轴线上测得的数据，得出直径大小，根据事先设置好的软管直径大小的参数，当测得的直径超出这一范围，程序会自动报警，并且反馈给生产线进行参数调整，使生产的软管直径符合要求。