一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置的制作方法

1.本发明涉及原木直径测量技术领域，更具体地，涉及一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置。


背景技术：

2.目前的人造板表面缺陷检测技术中，需要使用高速线扫相机对人造板表面进行扫描拍照。在人造板产线上，人造板在传送带上向前推进，接触到旋转编码器时，旋转编码器的滚轮在人造板表面上滚动，每滚动一小段距离（如0.1毫米，即100微米），则发送一个脉冲给线扫相机，线扫相机接收到脉冲后，就拍摄一行照片，将这些照片拼接起来，就可以得到高清晰图的完整的人造板表面照片，可以使用该照片进行缺陷检测、识别、分析等。
3.在现有技术中，为了避免线扫相机拍摄到滚轮编码器，需要在相机拍摄位置前后各放置一个编码器。而旋转编码器的滚轮需要在人造板表面上滚动，可能会对软质的人造板表面造成损害。为了让旋转编码器的滚轮紧贴人造板表面，需要弹性装置将滚轮压在人造板表面，在长期运行后，弹性装置的弹性降低，可能会造成旋转编码器与人造板表面失去接触或者接触不紧密，从而无法为线扫相机提供正确的脉冲信号。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，利用光的干涉现象，通过光敏电阻检测光干涉发生时的电流变化，通过放大电路生成脉冲信号，并提供给线扫相机对人造板表面进行正确扫描拍摄的脉冲信号。
5.为达到上述目的，提供了一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，包括干涉模块、光敏电阻、计数器；所述干涉模块包括激光发生器、半透镜、固定反射镜、移动反射镜和干涉板；激光发生器，用于产生激光；半透镜，用于使一半的激光穿过至固定反射镜，并反射回来照射在干涉板上；另一半的激光被半透镜上表面反射，照射在移动反射镜上，并反射回来穿过半透镜，也照射在干涉板上；干涉板，用于接收同一个激光发生器产生的两束激光；所述干涉板随着人造板移动在干涉中心上发生明暗变化；移动反射镜用于被人造板推动前进；光敏电阻安装在干涉中心上；所述计数器分别连接光敏电阻和用于对人造板表面进行扫描的扫描装置；所述计数器用于计算光敏电阻产生的电流变化的次数并根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。
6.特别的，所述激光发生器采用二氧化碳激光器。
7.特别的，所述扫描装置为线扫相机。
8.特别的，所述移动反射镜还包括推片、滑块、滑轮组、导轨、拉力线和重物；所述移动反射镜与滑块相连；所述推片设于滑块上方；所述滑块滑动连接导轨；所述滑块连接拉力线；所述拉力线通过滑轮组连接重物；所述推片用于使人造板推动移动反射镜。
9.特别的，所述导轨上设有滑动连接滑块的导轨槽；所述导轨最后端设有止回片。
10.特别的，所述滑块的形状为下部是圆角矩形，上部为直角矩形。
11.特别的，所述根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作的具体方法为，获得扫描装置的最小距离分辨率为 s,获得激光的波长为λ，则当电流发生变化的次数为 n = s/(λ*1/2)时，则计数器发出一次脉冲，向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。
12.特别的，所述移动反射镜每移动激光波长的1/2，使得光敏电阻电流的变化最大。
13.特别的，所述计数器与光敏电阻之间设有放大电路。
14.特别的，所述激光的波长为10.6微米。
15.本发明的技术原理和有益效果如下所示：1.本发明中，采用光的干涉来对人造板移动距离进行测量，因为固定反射镜和移动反射镜返回的两束光都是通过同一个激光发生器产生的，具有相干性，从而在干涉板上发射干涉，产生明暗相间的干涉条纹。将光敏电阻安装在干涉中心，当移动反射镜被人造板推动前进时，干涉中心会发生明暗交替的变化，由此通过光敏电阻的电流也会发生变化。移动反射镜每移动光波长的1/2，则电流的变化最大，通过计数器，计算电流变化的次数，即可以计算人造板移动的距离。
16.2.本发明中，最大精度为光波长的1/2，本方案采用二氧化碳激光器来产生激光，特别的，采用的激光波长为10.6微米，那么半波长仅为5.3微米。而在滚轮编码器方案中，常用的滚轮编码器精度为100微米，因而其精度远低于本发明的精度。
17.3.本发明的装置的移动反射镜被人造板推动前进，不与人造板的上下表面接触，避免对人造板的上下表面产生损害。
18.4.在现有技术的滚轮编码器方案中，由于滚轮长期与木板接触，滚轮会逐步磨损或发生形变，其精度会慢慢降低，并难以察觉。而在本发明中，其原理是通过光程差产生的干涉现象来对每块人造板的位移进行测量，运动部件的磨损、形变并不会测量精度。
19.5.本发明设置移动反射镜还包括推片、滑块、滑轮组、导轨、拉力线和重物，人造板前进时会先接触推片，这样可以避免人造板和移动反射镜直接接触，避免使反射镜产生形变。滑块的形状为下部是圆角矩形，上部为直角矩形，这样当滑块在平直导轨上前进，并经过线扫相机扫描拍摄区域时，上部的直角矩形部分与导轨紧密接触，避免晃动。
20.开始时，滑块位于导轨的最后方（最右上方），人造板前进时，首先接触推片，并推动滑块和移动反射镜前行，在前进一小段距离后，推片和人造板紧密接触，反射镜前进过程中渐渐稳定之后，进入线扫相机拍摄区域。人造板进入拍摄区域后，计数器开始工作，此时计数器通过对电流变化次数的计数，发送脉冲给线扫相机进行扫描拍摄。
21.人造板继续推动滑块前行，当人造板完全离开线扫相机拍摄区域，滑块到达导轨的最前方（最左边），此时扫描已经完成，计数器停止计数，线扫相机停止扫描。在重力作用
和拉力线的作用下，滑块沿着导轨落到下方，推片与人造板失去接触。此时，重物通过拉力线，将滑块往后方拉动。
22.当滑块快速运动到最后方（最右下方）时，会沿着导轨最右边的斜坡，在惯性和拉力线的作用下，顶开止回片，回到初始位置。
23.因此，本发明上述设置，能够使得滑块在一块人造板完成扫描流程后，能够自动恢复原位，方便扫描流程及对线扫相机的控制的自动化。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例的工作原理图。
26.图2为本发明实施例的实施安装图。
27.图3为本发明实施例的移动反射镜的结构图。
28.图4为本发明实施例的导轨的结构图。
29.图中，1.激光发生器；2.半透镜；3.移动反射镜；4.固定反射镜；5.光敏电阻；6.滑块；7.导轨；8.滑轮组；9.拉力线；10.线扫相机；11.人造板；12.推片；13.放大电路；14.计数器；15.重物；16.导轨槽；17.止回片。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.如图1、图2所示，一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，包括干涉模块、光敏电阻5、计数器14。
35.干涉模块包括激光发生器1、半透镜2、固定反射镜4、移动反射镜3和干涉板。
36.激光发生器1，用于产生激光。
37.半透镜2，用于使一半的激光穿过至固定反射镜4，并反射回来照射在干涉板上；另
一半的激光被半透镜2上表面反射，照射在移动反射镜3上，并反射回来穿过半透镜2，也照射在干涉板上。
38.干涉板，用于接收同一个激光发生器1产生的两束激光；干涉板随着人造板移动在干涉中心上发生明暗变化。
39.移动反射镜3用于被人造板11推动前进。
40.光敏电阻5安装在干涉中心上。
41.计数器14分别连接光敏电阻5和用于对人造板11表面进行扫描的扫描装置。计数器14用于计算光敏电阻5产生的电流变化的次数并根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。
42.激光发生器1采用二氧化碳激光器。扫描装置为线扫相机10。
43.如图3所示，移动反射镜3还包括推片12、滑块6、滑轮组8、导轨7、拉力线9和重物15。移动反射镜3与滑块6相连。推片12设于滑块6上方。滑块6滑动连接导轨7。滑块6连接拉力线9。拉力线9通过滑轮组8连接重物15。推片12用于使人造板11推动移动反射镜3。
44.如图4所示，导轨7上设有滑动连接滑块6的导轨槽16。导轨7最后端设有止回片17。滑块6的形状为下部是圆角矩形，上部为直角矩形。
45.根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作的具体方法为，获得扫描装置的最小距离分辨率为 s,获得激光的波长为λ，则当电流发生变化的次数为 n = s/(λ*1/2)时，则计数器14发出一次脉冲，向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。
46.移动反射镜3每移动激光波长的1/2，使得光敏电阻5电流的变化最大。
47.计数器14与光敏电阻5之间设有放大电路13。
48.激光的波长为10.6微米。
49.开始时，滑块6位于导轨7的最后方（最右上方），人造板11前进时，首先接触推片12，并推动滑块6和移动反射镜3前行，在前进一小段距离后，推片12和人造板11紧密接触，反射镜前进过程中渐渐稳定之后，进入线扫相机10拍摄区域。人造板11进入拍摄区域后，计数器14开始工作，此时计数器14通过对电流变化次数的计数，发送脉冲给线扫相机10进行扫描拍摄。
50.人造板11继续推动滑块6前行，当人造板11完全离开线扫相机10拍摄区域，滑块6到达导轨7的最前方（最左边），此时扫描已经完成，计数器14停止计数，线扫相机10停止扫描。在重力作用和拉力线9的作用下，滑块6沿着导轨7落到下方，推片12与人造板11失去接触。此时，重物15通过拉力线9，将滑块6往后方拉动。
51.当滑块6快速运动到最后方（最右下方）时，会沿着导轨7最右边的斜坡，在惯性和拉力线9的作用下，顶开止回片17，回到初始位置。
52.本发明实施例对于通过干涉产生脉冲的部分流程如下：如光路图1所示，由激光发生器1产生激光，照射在半透镜2中。其中一半的激光l1穿过半透镜2，照射在固定反射镜4上，并反射回来，照射在半透镜2的下表面，然后被反射到干涉板上。
53.另一半光l2被半透镜2上表面反射，照射在移动反射镜3上，并反射回来，穿过半透镜2，也照射在干涉板上。因为两束光都是通过同一个激光发生器1产生的同一束光，具有相干性，从而在干涉板上发射干涉，产生明暗相间的干涉条纹。将光敏电阻5安装在干涉中心，
当移动反射镜3被人造板11推动前进时，干涉中心会发生明暗交替的变化，由此通过光敏电阻5的电流也会发生变化。
54.当l1和l2的光程差为波长的1/2时，则光敏电阻5上的电流的变化最大。当人造板11推动移动反射镜3前进时，l1和l2的光程差会不断变化，则光敏电阻5上的电流也会不断发生变化，通过放大电路13将电流输送到计数器14，则可以记录电流发生变化的次数。
55.如果相机的最小距离分辨率为 s,采用的激光波长为λ，则当电流发生变化的次数为 n = s/(λ*1/2)时，则计数器14发出一次脉冲，控制线扫相机10拍摄一行照片。
56.本发明实施例的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，包括虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于，包括干涉模块、光敏电阻、计数器；所述干涉模块包括激光发生器、半透镜、固定反射镜、移动反射镜和干涉板；激光发生器，用于产生激光；半透镜，用于使一半的激光穿过至固定反射镜，并反射回来照射在干涉板上；另一半的激光被半透镜上表面反射，照射在移动反射镜上，并反射回来穿过半透镜，也照射在干涉板上；干涉板，用于接收同一个激光发生器产生的两束激光；所述干涉板随着人造板移动在干涉中心上发生明暗变化；移动反射镜用于被人造板推动前进；光敏电阻安装在干涉中心上；所述计数器分别连接光敏电阻和用于对人造板表面进行扫描的扫描装置；所述计数器用于计算光敏电阻产生的电流变化的次数并根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。2.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述激光发生器采用二氧化碳激光器。3.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述扫描装置为线扫相机。4.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述移动反射镜还包括推片、滑块、滑轮组、导轨、拉力线和重物；所述移动反射镜与滑块相连；所述推片设于滑块上方；所述滑块滑动连接导轨；所述滑块连接拉力线；所述拉力线通过滑轮组连接重物；所述推片用于使人造板推动移动反射镜。5.根据权利要求4所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述导轨上设有滑动连接滑块的导轨槽；所述导轨最后端设有止回片。6.根据权利要求4所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述滑块的形状为下部是圆角矩形，上部为直角矩形。7. 根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述根据电流变化的次数向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作的具体方法为，获得扫描装置的最小距离分辨率为 s,获得激光的波长为λ，则当电流发生变化的次数为 n = s/(λ*1/2)时，则计数器发出一次脉冲，向扫描装置发送脉冲控制扫描装置工作。8.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述移动反射镜每移动激光波长的1/2，使得光敏电阻电流的变化最大。9.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述计数器与光敏电阻之间设有放大电路。
10.根据权利要求1所述的一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，其特征在于：所述激光的波长为10.6微米。

技术总结
本发明公开一种通过远红外激光干涉产生脉冲信号触发线扫相机对人造板表面进行扫描的装置，包括干涉模块、光敏电阻、计数器；所述干涉模块包括激光发生器、半透镜、固定反射镜、移动反射镜和干涉板；激光发生器，用于产生激光；半透镜，用于使一半的激光穿过至固定反射镜，并反射回来照射在干涉板上；另一半的激光被半透镜上表面反射，照射在移动反射镜上，并反射回来穿过半透镜，也照射在干涉板上；干涉板，所述干涉板随着人造板移动在干涉中心上发生明暗变化；移动反射镜用于被人造板推动前进；光敏电阻安装在干涉中心上；所述计数器分别连接光敏电阻和用于对人造板表面进行扫描的扫描装置。本发明提供线扫相机对人造板表面进行正确扫描拍摄信号。进行正确扫描拍摄信号。进行正确扫描拍摄信号。


技术研发人员：苏世宁 韦光亮 苏明 张玉国 申智辉
受保护的技术使用者：广西慧云信息技术有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/26