[发明专利]一种尺寸参数检测方法与装置

权利要求书

1.一种尺寸参数检测方法，包括以下步骤：

①光源(1)发出光束，光源(1)、准直器(2)和光阑(3)沿光束依次排列，光束经准直器(2)准直；

②准直后的光束经光阑(3)整形，使其横截面成为设定形状尺寸的光斑；

③经光阑(3)整形后出射的准直光束作为测量光束直接垂直入射到位置敏感光电探测器(4)感光面上，光斑尺寸小于所述位置敏感光电探测器(4)感光面，测量光束在所述位置敏感光电探测器(4)上的光斑强度中心位于所述位置敏感光电探测器(4)感光面中心，光斑当前相对位置值为0(小于设定的零点阈值I)，系统处于待机状态；

④待测物体(5)固定于电动位移台运动副(6)上，电动位移台运动副(6)可沿电动位移台导轨(7)移动，当电动位移台控制单元(8)给电动位移台驱动单元(9)发送驱动脉冲序列时，所述电动位移台运动副(6)由电动位移台驱动单元(9)驱动沿电动位移台导轨(7)移动，为保证测量精度，所述待测物体(5)待测尺寸方向平行于所述电动位移台运动副(6)的运动方向；

⑤在待测物体(5)沿电动位移台导轨(7)移动过程中，当由于待测物体(5)前边缘A的遮挡，导致位置敏感光电探测器(4)感光面上光斑不完整时，光斑中心位置值随待测物体(5)移动发生变化，位置敏感光电探测器(4)将光斑位置变化信息作为边缘识别信号输出给电动位移台控制单元(8)，所述电动位移台控制单元(8)可计算光斑位置值并同边缘识别阈值I进行比较，所述的电动位移台控制单元(8)通过对边缘识别信号进行判别是否达到设定阈值，判定后开始脉冲计数；

⑥待测物体(5)沿电动位移台导轨(7)继续移动，当由于待测物体(5)后边缘B的遮挡，导致位置敏感光电探测器(4)上的光斑形状再次不完整时，所述电动位移台控制单元(8)对边缘识别信号再次进行判别，判定后终止脉冲计数，并将脉冲计数结果发送给数据处理终端(10)；

⑦所述数据处理终端(10)根据脉冲数、电动位移台步进电机步距角、电动位移台螺杆螺距及电动位移台驱动单元(9)设定的细分参数，可以计算获得待测物体(5)沿电动位移台运动方向的尺寸参数。

2.一种实现权利要求1所述尺寸参数检测方法的检测装置，包括：光源(1)、准直器(2)、光阑(3)、位置敏感光电探测器(4)、电动位移台运动副(6)、电动位移台导轨(7)、电动位移台控制单元(8)、电动位移台驱动单元(9)和数据处理终端(10)；其特征在于：光源(1)发出光束，所述光源(1)、准直器(2)和光阑(3)沿光束依次排列，光束与准直器(2)的轴线以及光阑(3)的轴线重合，光束经准直器(2)准直；准直后的光束经光阑(3)整形，整形后光束横截面形成的光斑尺寸和形状与光阑(3)中心尺寸和形状相对应，成为设定形状尺寸的光斑；经光阑(3)整形后的准直光束作为测量光束直接垂直入射到位置敏感光电探测器(4)感光面上，光斑尺寸小于所述位置敏感光电探测器(4)感光面，测量光束在所述位置敏感光电探测器(4)上的光斑强度中心位于所述位置敏感光电探测器(4)感光面中心，，光斑当前相对位置值为0(小于设定的零点阈值I)，系统处于待机状态；所述待测物体(5)固定于电动位移台运动副(6)上，电动位移台运动副(6)可沿电动位移台导轨(7)移动，当电动位移台控制单元(8)给电动位移台驱动单元(9)发送驱动脉冲序列时，所述电动位移台运动副(6)由电动位移台驱动单元(9)驱动，按设定参数沿电动位移台导轨(7)移动；所述光源(1)、准直器(2)和光阑(3)与所述位置敏感光电探测器(4)位于所述待测物体(5)两侧，所述待测物体(5)两侧是指沿移动方向的物体左右两侧或者电动位移台运动副(6)具有通光孔或透光特性时的物体上下两侧，为保证测量精度，所述待测物体(5)待测尺寸方向应平行于所述电动位移台运动副(6)的运动方向，测量光束方向垂直于所述电动位移台运动副(6)的运动方向；在待测物体(5)沿电动位移台导轨(7)移动过程中，当由于待测物体(5)前边缘A的遮挡，导致位置敏感光电探测器(4)感光面上产生不完整光斑时，光斑中心位置值随待测物体(5)移动发生变化，所述位置敏感光电探测器(4)将光斑位置信息作为边缘识别信号输出给电动位移台控制单元(8)，所述电动位移台控制单元(8)可计算光斑位置值并同边缘识别阈值I进行比较，边缘识别阈值I可通过系统标定最终确定，所述电动位移台控制单元(8)通过对边缘识别信号进行判别是否达到设定阈值，判定后开始脉冲计数；所述待测物体(5)沿所述电动位移台导轨(7)继续移动，当由于待测物体(5)后边缘B的遮挡，导致位置敏感光电探测器(4)上的光斑形状再次不完整时，所述电动位移台控制单元(8)对边缘识别信号再次进行判别，判定后终止脉冲计数，并将脉冲计数结果发送给数据处理终端(10)；所述数据处理终端(10)根据脉冲数、电动位移台步进电机步距角、电动位移台螺杆螺距及电动位移台驱动单元(9)设定的细分参数，可以计算获得待测物体(5)沿电动位移台运动方向的尺寸参数。