直徑及直線度復合測量儀的研發(fā)

直徑及直線度復合測量儀是利用間距可調雙鏡筒測頭的原理為基礎，通過采用3臺這樣的測徑儀來實現直線度及直徑的在線檢測的。

測徑儀所測軋材直徑較大，如果用大直徑的單鏡筒測頭測量造價非常高昂，而且也會降低測徑儀的測量精度，因此本方案測徑儀采用的是雙鏡筒測頭測量。

當2束平行光內放入被測物時，在光電轉換元件的像上就會出現陰影，設其寬度分別為L1、L2。經過對光電轉換元件發(fā)出的電信號的處理和計算可以得出L1、L2所對應的尺寸A1、A2，A1加A2再加上兩個鏡頭之間的凈間距B即可得出被測物的尺寸D。

在本型號測徑儀中，每組單測頭的發(fā)射鏡頭和接收鏡頭均安裝在可沿徑向同步移動的鏡頭支架上，鏡頭支架由伺服電機帶動精密滾珠絲杠驅動。通過兩組單測頭的徑向移動可以實現測頭間距B的精確調整。例如當兩組單測頭背向移動時，測頭間距B增大，該測頭即可測量較大規(guī)格的產品；當兩組單測頭對向移動時，測頭間距B減小，該測頭即可測量較小規(guī)格的產品。測頭間距的調整靠測量軟件驅動。

根據管材的規(guī)格及直線度測量要求，本方案擬采用我公司的光電測頭對管材直線度進行測量。測量時在水平（X軸）和豎直（Y軸）方向上各設置3組測頭測量管材X軸和Y軸方向的邊緣位置，相鄰兩組測頭的距離為500mm。

數據采集：被測棒材通過測量儀時，每組測頭采集截面的X軸和Y軸方向的位置數據。3組測頭共采集同時刻的3組位置數據。

數據計算：系統(tǒng)根據測頭1和測頭3采集的X軸方向位置值擬合一條直線，位置2的測量值與該直線的偏差即為位置2在X軸方向的直線度誤差。同理可得到位置2在Y軸方向的直線度誤差。設X軸的直線度誤差為δ1、Y軸的直線度誤差為δ2，利用三角函數即可計算出棒材直線度的實際誤差δ。

在實際應用中，測頭的光學系統(tǒng)需要經過嚴格的計算和設計，以達到最佳的物像比例使成像邊界清晰并最大限度的消除成像誤差。在此基礎上每組測頭安裝到位后再用專用的"測頭尺度標定儀"進行尺度標定和非線性度誤差修正即可達到高精度測量。

直徑及直線度復合測量儀可以得到并顯示12組測頭測得的實時直徑測量值，實時直線度誤差、最大直線度誤差，以及設定的直徑標準值、上下公差、直線度公差等。

總之直徑及直線度復合測量儀是一款實用性非常強且性價比非常高的在線檢測設備，適合應用于各種管材、圓棒等的在線直線度及直徑的在線檢測與監(jiān)測。

本文由保定市藍鵬測控科技有限公司編寫

審核編輯 黃昊宇