直徑及直線度復(fù)合測量儀是利用間距可調(diào)雙鏡筒測頭的原理為基礎(chǔ)，通過采用3臺這樣的測徑儀來實現(xiàn)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(dāng)2束平行光內(nèi)放入被測物時，在光電轉(zhuǎn)換元件的像上就會出現(xiàn)陰影，設(shè)其寬度分別為L1、L2。經(jīng)過對光電轉(zhuǎn)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(yīng)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(qū)動。通過兩組單測頭的徑向移動可以實現(xiàn)測頭間距B的精確調(diào)整。例如當(dāng)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(chǎn)品；當(dāng)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(chǎn)品。測頭間距的調(diào)整靠測量軟件驅(qū)動。

根據(jù)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(shè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。3組測頭共采集同時刻的3組位置數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)計算：系統(tǒng)根據(jù)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(shè)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(shù)即可計算出棒材直線度的實際誤差δ。

在實際應(yīng)用中，測頭的光學(xué)系統(tǒng)需要經(jīng)過嚴(yán)格的計算和設(shè)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(chǔ)上每組測頭安裝到位后再用專用的"測頭尺度標(biāo)定儀"進行尺度標(biāo)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(fù)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(shè)定的直徑標(biāo)準(zhǔn)值、上下公差、直線度公差等。

總之直徑及直線度復(fù)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(shè)備，適合應(yīng)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