[发明专利]一种止水带凹凸槽动态测量装置的动态测量方法

权利要求书

1.一种止水带凹凸槽动态测量装置的动态测量方法，其特征在于：主要由线性模组，所述线性模组的滑板上设置框架，设置于所述框架上、下梁柱的垂直对准的测距单元以及PLC控制单元构成，其中，止水带从所述测距单元之间水平穿过，所述线性模组由第一伺服电机驱动，且一个动态测量周期内保持所述框架与止水带同速运动，所述测距单元包括设置于所述上梁柱的用于测量与止水带上表面垂直距离的上激光测距传感器，设置于所述下梁柱的用于测量与止水带下表面垂直距离的下激光测距传感器，所述上、下梁柱设置与止水带水平运动方向垂直的上、下滚珠丝杠，所述上、下激光测距传感器分别设置于所述上、下滚珠丝杠的上、下滑块，所述上、下滚珠丝杠分别由第二、第三伺服电机驱动，所述PLC控制单元接收所述上、下激光测距传感器发送的测距信号，并向所述第一、第二、第三伺服电机发送控制指令；位于所述线性模组一端部设置倾斜展臂，所述倾斜展臂末端设置与止水带下表面接触的同步测量轮，所述同步测量轮内设置编码器，所述编码器将脉冲信号发送给所述PLC控制单元，用于计算止水带的水平运动速度；

测量方法包括：

步骤一，所述同步测量轮与止水带同步运动，所述编码器向所述PLC控制单元发送脉冲信号，在单位时间内计算止水带的运动速度，

计算过程为，V_p＝2πrp_r/(p*t_p),其中，V_p为止水带的运动速度，r为同步测量轮半径,p为编码器旋转一周脉冲数，t_p为单位时间，PLC控制单元采集到的脉冲数为p_r；

步骤二，所述PLC控制单元向驱动所述线性模组的第一伺服电机发送动作指令，使所述滑板及设置其上的框架与所述止水带同速运动，所述框架内的上、下激光测距传感器在止水带水平运动的方向上保持与止水带相对静止，其控制过程为，P＝2πV_p/(θ*s)，其中，V_p为止水带的运动速度，θ为驱动线性模组的第一伺服电机步进角的弧度，s为线性模组丝杠的导程，P即PLC控制单元在单位时间t_p内向第一伺服电机发送的脉冲数；

步骤三，所述PLC控制单元向所述第二、第三伺服电机发送动作指令，使所述上、下激光测距传感器在垂直止水带水平运动方向上，达到在止水带的宽度方向上同步运动，运动速度为v，收集测距信号，计算止水带凹凸槽的宽度值和厚度值，其过程为，

①所述上、下激光测距传感器每个时间间隔t，向PLC控制单元发送测距信息，分别为d_1i,d_2i，其中，i＝1,2,3,...,n，所述所述上、下激光测距传感器垂直对准的间距为定值D；

②进行止水带及凹凸槽的厚度计算，d_i＝D-d_1i-d_2i，其中，i＝1,2,3,...,n；

初始位置时，所述上、下激光测距传感器对应于止水带的一侧边沿，d_i为止水带的基本厚度λ，当d_i+1d_i且d_i+1－d_i≥ξ时；ξ为预先设定的凹凸槽厚度与基本厚度λ的差值最小判断常数，所述上、下激光测距传感器进入到止水带第i个凸槽区域，计数器标记m＝P₀+1；P₀为所述上、下激光测距传感器以间隔t发送测距信号的序号；

当d_i+1－d_iξ时，所述上、下激光测距传感器测量完第i个凸槽，计数器标记n＝P_i；P_i为所述上、下激光测距传感器在此时已发送测距信号的序号；

所述PLC控制单元计算第i个凸槽的宽度为，L_i＝(n－m)vt；

所述PLC控制单元计算第i个凸槽的厚度为，

③第i个凹槽的宽度和厚度的测量过程为

当d_i+1d_i且d_i－d_i+1≥ξ时，所述上、下激光测距传感器进入到止水带第i个凹槽区域，计数器标记m＝P₀’+1；P₀’为所述上、下激光测距传感器以间隔t发送测距信号的序号；

当d_i－d_i+1ξ时，所述上、下激光测距传感器测量完第i个凹槽区，计数器标记n＝P_i’；P_i’为所述上、下激光测距传感器在此时已发送测距信号的序号；

所述PLC控制单元计算第i个凹槽的宽度为，L_i＝(n－m)vt；

所述PLC控制单元计算第i个凹槽的厚度为，

步骤四，所述上、下激光测距传感器沿上、下滚珠丝杠运动到端部，到达止水带的另一侧边沿，d_i为止水带的基本厚度λ时，完成了一个周期内的抽样动态测量，重复步骤一，进行下一周期的动态测量。

2.根据权利要求1所述的一种止水带凹凸槽动态测量装置的动态测量方法，其特征在于：所述框架由所述上梁柱、下梁柱及在所述上梁柱、下梁柱的一端部连接的立柱构成。