专利名称：长度自动测量装置及长度自动测量方法
技术领域：
本发明涉及一种长度测量装置及方法，尤其涉一种长度自动测量装置以及一种长 度自动测量方法。
背景技术：
毛竹使多年生常绿树种。毛竹生长快，产量高，材质好，用途广，是我国经济价值最 大的竹种。在现代建筑工程中，毛竹用来大工棚和脚手架。沿海捕鱼甚至北方打井，毛竹使 必不可少的材料。毛竹竹材的韧性强，篾性好，纹理垂直，坚硬光滑，可以加工劈篾，制作各 种农具、文具、家具、乐器以及工艺美术品和日常生活用品，如竹席、竹罩、瓦篷、扇子、竹编、 竹丝、窗帘、竹尺等。这些产品有的是我国传统出口商品。毛竹加工的第一道工序是将毛竹 剖开，剖开的竹片数与毛竹的直径相关。因此在剖竹前序测量毛竹的直径，以便正确选用剖 竹刀。另外，在一般的实验操作过程中，需要测量物品的直径或者宽度或者长度或者厚度。 一般采用尺子或者专用赤字测量，精度不高，效率低。发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种长度自动测量 装置。本长度自动测量装置能够在线连续测量，测量精度好，效率高。发明还提供了一种长 度自动测量方法。本长度自动测量方法能够在线连续测量，测量精度好，效率高为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为长度自动测量装置，其特征在 于包括发射电路板、接收电路板和与接收电路板电连接的显示器；所述发射电路板与接 收电路板平行，并且发射电路板的长度方向Dl与接收电路板的长度方向D2 —致；发射电路 板上密排有用于发射激光的激光发射管，所述激光发射管与发射电路板电连接，相邻的两 个激光发射管之间沿发射电路板长度方向Dl上的间距相等，使激光发射管发射出相互平 行并且间距相等的激光；激光发射管发射出的激光同时垂直于发射电路板和接收电路板； 所述接收电路板上密排有用于接收激光的激光接收管，所述激光接收管与接收电路板电连 接，相邻的两个激光接收管之间沿接收电路板长度方向D2上的间距相等；所述相邻的两 个激光接收管之间的间距与相等相邻的两个激光发射管之间的间距相等，使所述激光发射 管与激光接收管一一对应，并且一个激光接收管接收相对应的一个激光发射管所发射的激 光；发射电路板用于为激光发射管提供调制信号，激光发射管根据调制信号发射激光；所 述激光接收管接收激光发射管发射的激光后，接收电路板对激光进行解调并计算出被物品 遮挡住的激光的数量；接收电路板根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射 管之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。
作为本发明进一步改进的技术方案，沿发射电路板的长度方向D1，当发射电路板 两端的两个激光发射管没有被遮挡�。⑶椅挥诜⑸涞缏钒辶蕉说牧礁黾す夥⑸涔苤涞� 任意连续三个激光发射管被遮挡住时，接收电路板根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻 的两个激光发射管之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。作为本发明进一步改进的技术方案，所述发射电路板上密排的激光发射管形成至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管排成一条直线LI，所述直线LI与发射电路板的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角；相应地，所述述接收电路板上密排的激光接收管形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2相等。作为本发明进一步改进的技术方案，所述夹角Jl和夹角J2的角度均为945。作为本发明进一步改进的技术方案，当物品沿激光发射板的长度方向Dl的长度大于或者等于相邻的两个激光发射管之间的间距的三倍时，接收电路板通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。作为本发明进一步改进的技术方案，还包括与接收电路板电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。本发明的发射电路板、激光发射管、接收电路板以及激光接收管均采用现有技术。本发明采取的另一个技术方案为长度自动测量方法，包括以下步骤
首先，将待测物品放入发射电路板和接收电路板之间，或者将物品从发射电路板和接收电路板之间穿过；所述发射电路板I与接收电路板2平行，并且发射电路板I的长度方向Dl与接收电路板2的长度方向D2 —致；发射电路板I上密排有用于发射激光的激光发射管3，所述激光发射管3与发射电路板I电连接，相邻的两个激光发射管3之间沿发射电路板长度方向Dl上的间距相等，使激光发射管3发射出相互平行并且间距相等的激光；激光发射管3发射出的激光同时垂直于发射电路板I和接收电路板2 ;所述接收电路板2上密排有用于接收激光的激光接收管4，所述激光接收管4与接收电路板2电连接，相邻的两个激光接收管4之间沿接收电路板长度方向D2上的间距相等；所述相邻的两个激光接收管4之间的间距与相邻的两个激光发射管3之间的间距相等，使所述激光发射管3与激光接收管4 一一对应，并且一个激光接收管4接收相对应的一个激光发射管3所发射的激光；发射电路板I用于为激光发射管3提供调制信号，激光发射管3根据调制信号发射激光；
其次，所述激光接收管4接收激光发射管3发射的激光后，接收电路板2对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量；
第三，接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。作为本发明进一步改进的技术方案，沿发射电路板I的长度方向D1，当发射电路板I两端的两个激光发射管3没有被遮挡住，并且位于发射电路板I两端的两个激光发射管3之间的任意连续三个激光发射管3被遮挡住时，接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。作为本发明进一步改进的技术方案，所述发射电路板I上密排的激光发射管3包括至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管3排成一条直线LI，所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角；相应地，所述述接收电路板2上密排的激光接收管4形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管4排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板2的长度方向D2之间的夹角J2相等。作为本发明进一步改进的技术方案，所述夹角Jl和夹角J2的角度均为45°。作为本发明进一步改进的技术方案，还包括与接收电路板2电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。本发明通过计算被遮挡住的激光的数量，来测量物品的长度。能够实现动态的和在线的连续测量，测量结果可以直接显示，也可以传送至微机，以实现批量式的自动测量。测量精度好，效率高。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明中发射电路板及激光发射管结构示意图。图3为本发明中接收电路板及激光接收管结构示意图。图4为本发明中的电路结构示意图。图5为本发明中激光发射管与发射电路板的连接电路示意图。图6为本发明中激光接收管与接收电路板的连接电路示意图。下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。
具体实施例方式实施例1
参见图1、图2、图3和图4，本长度自动测量装置，包括发射电路板1、接收电路板2和与接收电路板2电连接的显示器；所述发射电路板I与接收电路板2平行，并且发射电路板I的长度方向Dl与接收电路板2的长度方向D2 —致；发射电路板I上密排有用于发射激光的激光发射管3，所述激光发射管3与发射电路板I电连接，沿发射电路板I的长度方向D1，相邻的两个激光发射管3之间的间距相等，使激光发射管3发射出相互平行并且间距相等的激光；激光发射管3发射出的激光同时垂直于发射电路板I和接收电路板2 ;所述接收电路板2上密排有用于接收激光的激光接收管4，所述激光接收管4与接收电路板2电连接，沿接收电路板2的长度方向D2，相邻的两个激光接收管4之间的间距相等；所述相邻的两个激光接收管4之间的间距与相等相邻的两个激光发射管3之间的间距相等，使所述激光发射管3与激光接收管4 一一对应，并且一个激光接收管4接收相对应的一个激光发射管3所发射的激光；发射电路板I用于为激光发射管3提供调制信号，激光发射管3根据调制信号发射激光；所述激光接收管4接收激光发射管3发射的激光后，接收电路板2对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量；接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。作为优选方案，沿发射电路板I的长度方向D1，当发射电路板I两端的两个激光发射管3没有被遮挡�。⑶椅挥诜⑸涞缏钒錓两端的两个激光发射管3之间的任意连续三个激光发射管3被遮挡住时，接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。 所述发射电路板I上密排的激光发射管3形成至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管3排成一条直线LI,所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角；相应地，所述述接收电路板2上密排的激光接收管4形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管4排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板2的长度方向D2之间的夹角J2相等。倾斜的排列，能够在发射电路板上设置更多的激光发射器，在接收电路板上设置更多的激光接收器提高测量精度。其中前一组的最后一个激光发射器与后一组的第一个激光发射器为相邻的两个激光发射器，同理，前一组的最后一个激光接收器与后一组的第一个激光接收器为相邻的两个激光接收器。尤其，所述夹角Jl和夹角J2的角度均为45°时，能够最大限度的提高测量精度。还包括与接收电路板电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。本发明的发射电路板、激光发射管、接收电路板以及激光接收管均采用现有技术。接收电路板中，可以采用CPU作为微处理器，实现数据处理。参见图5和图6，图5为激光发射管与发射电路板的连接电路示意图，图6为激光接收管与接收电路板的连接电路示意图。
以测量毛竹的直径为例，本长度自动测量装置工作时，当毛竹进入发射电路板和接收电路板之间的测量区域时，会将一部分激光发射管发出的激光遮�。佣褂胝獠糠旨す夥⑸涔芟喽杂Φ募す饨邮展芙邮詹坏郊す庑畔ⅲ邮盏缏钒迳系腃PU检测激光接收管输出就能计算出有多少条激光被挡住由于每个激光发射管在发射电路板上与相邻的激光发射管之间的间距相等，因此，毛竹的直径=被挡住的激光的条数*间距。测量的结果可以通过显示器显示，也可以通过数据接口和通信线上传至毛竹自动生产线上的微机，以实现毛竹的测量、加工的自动化和一体化。
实施例2 参见图1、图2、图3和图4，本长度自动测量方法，包括以下步骤首先，将待测物品放入发射电路板和接收电路板之间，或者将物品从发射电路板和接收电路板之间穿过；所述发射电路板I与接收电路板2平行，并且发射电路板I的长度方向 Dl与接收电路板2的长度方向D2 —致；发射电路板I上密排有用于发射激光的激光发射管3,所述激光发射管3与发射电路板I电连接，沿发射电路板I的长度方向Dl,相邻的两个激光发射管3之间的间距相等，使激光发射管3发射出相互平行并且间距相等的激光；激光发射管3发射出的激光同时垂直于发射电路板I和接收电路板2 ;所述接收电路板2上密排有用于接收激光的激光接收管4，所述激光接收管4与接收电路板2电连接，沿接收电路板2的长度方向D2，相邻的两个激光接收管4之间的间距相等；所述相邻的两个激光接收管4之间的间距与相邻的两个激光发射管3之间的间距相等，使所述激光发射管3与激光接收管4--对应，并且一个激光接收管4接收相对应的一个激光发射管3所发射的激光；发射电路板I用于为激光发射管3提供调制信号，激光发射管3根据调制信号发射激光；其次，所述激光接收管4接收激光发射管3发射的激光后，接收电路板2对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量；第三，接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。本实施例中，沿发射电路板I的长度方向Dl，当发射电路板I两端的两个激光发射管3没有被遮挡�。⑶椅挥诜⑸涞缏钒錓两端的两个激光发射管3之间的任意连续三个激光发射管3被遮挡住时，接收电路板2根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管4之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。所述发射电路板I上密排的激光发射管3包括至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管3排成一条直线LI,所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角；相应地，所述述接收电路板2上密排的激光接收管4形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管4排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板I的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板2的长度方向D2之间的夹角J2相等。作为优选方案，所述夹角Jl和夹角J2的角度均为45°。还包括与接收电路板2电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。本发明的发射电路板、激光发射管、接收电路板以及激光接收管均采用现有技术。接收电路板中，可以采用CPU作为微处理器，实现数据处理。参见图5和图6，图5为激光发射管与发射电路板的连接电路示意图，图6为激光接收管与接收电路板的连接电路示意图。以测量毛竹的直径为例，本长度自动测量方法实施时，当毛竹进入发射电路板和接收电路板之间的测量区域时，会将一部分激光发射管发出的激光遮�。佣褂胝獠糠旨す夥⑸涔芟喽杂Φ募す饨邮展芙邮詹坏郊す庑畔ⅲ邮盏缏钒迳系腃PU检测激光接收管输出就能计算出有多少条激光被挡住由于每个激光发射管在发射电路板上与相邻的激光发射管之间的间距相等，因此，毛竹的直径=被挡住的激光的条数*间距。测量的结果可以通过显示器显示，也可以通过数据接口和通信线上传至毛竹自动生产线上的微机，以实现毛竹的测量、加工的自动化和一体化。
权利要求
1.一种长度自动测量装置，其特征在于包括发射电路板(I)、接收电路板(2)和与接收电路板(2)电连接的显示器；所述发射电路板(I)与接收电路板(2)平行，并且发射电路板(I)的长度方向Dl与接收电路板(2)的长度方向D2 —致；发射电路板(I)上密排有用于发射激光的激光发射管(3)，所述激光发射管(3)与发射电路板(I)电连接，相邻的两个激光发射管(3)之间沿发射电路板(I)长度方向Dl上的间距相等，使激光发射管(3)发射出相互平行并且间距相等的激光；激光发射管(3)发射出的激光同时垂直于发射电路板(I) 和接收电路板(2);所述接收电路板(2)上密排有用于接收激光的激光接收管(4)，所述激光接收管⑷与接收电路板⑵电连接，相邻的两个激光接收管⑷之间沿接收电路板⑵ 长度方向D2上的间距相等；所述相邻的两个激光接收管(4)之间的间距与相邻的两个激光发射管(3)之间的间距相等，使所述激光发射管(3)与激光接收管(4) 一一对应，并且一个激光接收管(4)接收相对应的一个激光发射管(3所发射的激光；发射电路板(I)用于为激光发射管(3)提供调制信号，激光发射管(3)根据调制信号发射激光；所述激光接收管(4) 接收激光发射管(3)发射的激光后，接收电路板(2)对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量；接收电路板(2)根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管(4)之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。
2.根据权利要求1所述的长度自动测量装置，其特征在于沿发射电路板(I)的长度方向Dl，当发射电路板(I)两端的两个激光发射管(3)没有被遮挡住，并且位于发射电路板(I)两端的两个激光发射管(3)之间的任意连续三个激光发射管(3)被遮挡住时，接收电路板⑵根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管⑷之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。
3.根据权利要求1或2所述的长度自动测量装置，其特征在于所述发射电路板(I) 上密排的激光发射管(3)包括至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管 (3)排成一条直线LI，所述直线LI与发射电路板(I)的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角； 相应地，所述述接收电路板(2)上密排的激光接收管(4)形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管(4)排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向 D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板(I)的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板(2)的长度方向D2之间的夹角J2相等。
4.根据权利要求3所述的长度自动测量装置，其特征在于所述夹角Jl和夹角J2的角度均为45°。
5.根据权利要求4所述的长度自动测量装置，其特征在于还包括与接收电路板(2)电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。
6.一种长度自动测量方法，包括以下步骤首先，将待测物品放入发射电路板和接收电路板之间，或者将物品从发射电路板和接收电路板之间穿过；所述发射电路板(I)与接收电路板(2)平行，并且发射电路板(I)的长度方向Dl与接收电路板(2)的长度方向D2 —致；发射电路板(I)上密排有用于发射激光的激光发射管(3)，所述激光发射管(3)与发射电路板(I)电连接，相邻的两个激光发射管(3)之间沿发射电路板(I)长度方向Dl上的间距相等，使激光发射管(3)发射出相互平行并且间距相等的激光；激光发射管(3)发射出的激光同时垂直于发射电路板(I)和接收电路板(2);所述接收电路板(2)上密排有用于接收激光的激光接收管(4)，所述激光接收管(4)与接收电路板(2)电连接，相邻的两个激光接收管⑷之间沿接收电路板⑵长度方向D2上的间距相等；所述相邻的两个激光接收管(4)之间的间距与相邻的两个激光发射管(3)之间的间距相等，使所述激光发射管(3)与激光接收管(4) 一一对应，并且一个激光接收管(4)接收相对应的一个激光发射管(3所发射的激光；发射电路板(I)用于为激光发射管(3)提供调制信号，激光发射管(3)根据调制信号发射激光； 其次，所述激光接收管(4)接收激光发射管(3)发射的激光后，接收电路板(2)对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量； 第三，接收电路板(2)根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管(4)之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。
7.根据权利要求5所述的长度自动测量方法，其特征在于沿发射电路板(I)的长度方向Dl，当发射电路板(I)两端的两个激光发射管(3)没有被遮挡�。⑶椅挥诜⑸涞缏钒�(I)两端的两个激光发射管(3)之间的任意连续三个激光发射管(3)被遮挡住时，接收电路板(2)根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管(4)之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向Dl的长度。
8.根据权利要求6或7所述的长度自动测量方法，其特征在于所述发射电路板(I)上密排的激光发射管(3)包括至少两个激光发射管组，每个激光发射管组内的激光发射管(3)排成一条直线LI，所述直线LI与发射电路板(I)的长度方向Dl之间的夹角Jl为锐角；相应地，所述述接收电路板(2)上密排的激光接收管(4)形成至少两个激光接收管组，每个激光接收管组内的激光接收管(4)排成一条直线L2，所述直线L2与接收电路板的长度方向D2之间的夹角J2为锐角；所述直线LI与发射电路板(I)的长度方向Dl之间的夹角Jl与所述直线L2与接收电路板(2)的长度方向D2之间的夹角J2相等。
9.根据权利要求8所述的长度自动测量方法，其特征在于所述夹角Jl和夹角J2的角度均为45°。
10.根据权利要求9所述的长度自动测量方法，其特征在于还包括与接收电路板(2)电连接的用于将测量的结构数据输出的数据接口。
全文摘要
本发明公开了一种长度自动测量装置，包括发射电路板、接收电路板、激光发射管和激光接收管；接收电路板对激光进行解调并计算出被物品遮挡住的激光的数量；接收电路板根据被物品遮挡住的激光数量和相邻的两个激光发射管之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向D1的长度。本发明还公开了一种长度自动测量方法，接收电路板根据被物品遮挡住的激光的数量和相邻的两个激光发射管之间的间距，通过显示器输出所述物品沿激光发射管长度方向D1的长度。本发明通过计算被遮挡住的激光的数量，来测量物品的长度，能够实现动态的和在线的连续测量，测量结果可以直接显示，也可以传送至微机，以实现批量式的自动测量，测量精度好，效率高。
文档编号G01B11/06GK103063144SQ201210587979
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者陈惠明, 涂桥安, 何斌辉, 吴亮, 韩燕 申请人:南京林业大学
专业数控铣床产品供应商
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