一种指针式温度计表盘的标示设备及表盘的生成方法转让专利
申请号 : CN201610307037.8
文献号 : CN106017705B
文献日 : 2018-11-27
发明人 : 周春龙 , 蒿亚宾 , 曾银祥 , 肖海 , 付文
申请人 : 红旗仪表(长兴)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:包括工装板、上料台、抓取装置、摄像装置、处理器、表盘生成器以及若干个恒温槽;工装板设于上料台上用于盛放待标示温度计;恒温槽的温度值为T1至TN;温度值T1至TN分别对应待标示温度计需要标示的主刻度值;
处理器包括控制单元、接收单元、处理单元以及存储单元;控制单元控制抓取装置抓取工装板依次放入不同的恒温槽中并驱动摄像装置拍摄待标示温度计位于不同恒温槽中指针偏转后的图像,放入恒温槽的顺序按照温度值由低至高依次放入;接收单元接收来自摄像装置拍摄的图像,处理单元识别各个图像中指针的偏转角度得出α1至αn,并计算相近两个偏转角度的角度差Δα1至Δαn-1,并将Δα1至Δαn-1均进行等分制作完整的刻度信息存储于存储单元中;表盘生成器从存储单元中读取完整的刻度信息在待标示温度计的表盘上生成刻度;
还包括驱动机构,驱动机构包括支架、步进电机、导轨、从动滑块以及丝杆;支架的位置与恒温槽相对应,步进电机以及导轨固定在支架上,丝杆转动设于支架上并由步进电机驱动;从动滑块与丝杆之间呈传动连接且从动滑块与导轨之间呈滑动连接,使丝杆转动带动从动滑块滑动;步进电机由控制单元控制;摄像装置固定于从动滑块上随滑块移动伸入恒温槽中进行拍摄。
2.根据权利要求1所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:温度值T1至TN分别对应除最小主刻度值Tmin、最大主刻度值Tmax外的其余主刻度值;处理单元识别各个图像中指针的偏转角度α1至αn,并计算相邻两个偏转角度的角度差Δα1至Δαn-1,并将Δα1至Δαn-1均进行等分形成T1、T2之间的刻度信息至TN-1、TN之间的刻度信息,处理单元将T1、T2之间的刻度信息复制旋转后形成Tmin、T1之间的刻度信息,将TN-1、TN之间的刻度信息复制旋转后形成Tn、Tmax之间的刻度信息,然后将完整的刻度信息存储于存储单元中;表盘生成器从存储单元中读取完整的刻度信息在待标示温度计的表盘上生成刻度。
3.根据权利要求2所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:抓取装置包括夹紧机构以及滑动机构,所述夹紧机构用于夹紧工装板以及控制工装板升降;滑动机构用于驱动夹紧机构产生移动,将滑动机构移动至不同的恒温槽上方。
4.根据权利要求2所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:夹紧机构包括气动手指、双杆平行气缸,气动手指在自身的气缸作用下实现夹紧工装板或者松开工装板,双杆平行气缸控制气动手指的升降,双杆平行气缸以及气动手指由控制单元控制实现运动。
5.根据权利要求2所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:滑动机构包括伺服电机、滚珠丝杆、上梁以及滑块,滚珠丝杆与上梁呈转动设置并且由伺服电机驱动转动;
滑块与滚珠丝杆呈传动连接随滚珠丝杆在转动而滑动,滑块驱动夹紧机构移动;伺服电机由控制单元控制。
6.根据权利要求2所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:摄像装置为高清摄像头。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:待标示温度计表盘上标示有识别码,存储单元中预设有与识别码对应的表盘规格信息;虚拟表盘的刻度信息生成后,处理单元将虚拟表盘的刻度信息与识别码设为相关联信息存储于存储单元中;表盘生成器读取待标示温度计表盘上的识别码信息找到相应完整的刻度信息在待标示温度计的表盘上生成刻度。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的指针式温度计表盘的标示设备,其特征在于:待标示温度计表盘上标示有工艺标示,工艺标示对应待标示温度计指针的初始位置,处理单元以每张图像中指针转动中心至工艺标示的射线为0°参考计算指针偏转角度α1至αn。
9.一种表盘生成方法,所述方法采用权利要求1-8任一项所述的指针式温度计表盘的标示设备生成,其包括如下步骤,
S1,在待标示温度计的表盘上标示识别码以及工艺标示,工艺标示所处位置为待标示温度计指针的初始位置,然后将待标示温度计放在工装板上;
S2,处理器的控制单元控制抓取装置抓取工装板依次放入温度值T1至TN的恒温槽中,带放置时间达到控制单元的预设时间时,控制单元驱动摄像装置拍摄待标示温度计指针受恒温槽影响偏转后的图像;其中,温度值T1至TN分别对应待标示温度计需要标示的主刻度值;
S3,处理器的接收单元接收来自摄像装置拍摄的图像,并且传至处理单元进行处理;处理单元根据每张图像中指针转动中心至工艺标示的射线为0°参考计算指针偏转角度α1至αn;处理单元依次计算出相邻两个偏转角度的角度差Δα1至Δαn-1,并将Δα1至Δαn-1均进行等分形成完整的刻度信息存储于存储单元中;
S4,表盘生成器从存储单元中读取待标示温度计的表盘上识别码找到对应完整的刻度信息并将刻度信息标示在待标示温度计表盘上。
说明书 :
一种指针式温度计表盘的标示设备及表盘的生成方法
技术领域
背景技术
出具体的数值。以总量程为100℃的指针式温度计为例,其主刻度有0℃、20℃、40℃……100℃,其中,Tmin主刻度对应温度为0℃,Tmax主刻度对应温度为100℃;相邻两个主刻度之间的距离为分量程,分量程通过等分形成分刻度,此种待标示指针式温度计需标示的表盘的生
成方法如下:首先,在空白仪表盘上指针初始位置做初始标记;其次,将待标示指针式温度计需标示的放入100℃的恒温槽中指针发生偏转,待指针稳定后在该位置做最终标记,此时初始标记至最终标记这段距离为该待标示指针式温度计需标示的的主量程,然后,将主量
程进行人工初次等分形成主刻度,然后再将相邻两个主刻度之间的分量程进行二次等分形
成分刻度,最终完成表盘的制作。而采用上述表盘的生成方法来制作表盘无疑存在效率低、手工划线不美观以及误差大等缺陷。
发明内容
拍摄待标示温度计位于不同恒温槽中指针偏转后的图像,放入恒温槽的顺序按照温度值由
低至高依次放入;接收单元接收来自摄像装置拍摄的图像,处理单元识别各个图像中指针
的偏转角度得出α1至αn,并计算相近两个偏转角度的角度差∆α1至∆αn-1,并将∆α1至∆αn-1均进行等分制作完整的刻度信息存储于存储单元中;表盘生成器从存储单元中读取完整的
刻度信息在待标示温度计的表盘上生成刻度。
处理单元处理图像得到偏转角度α1至αn,计算相近两个偏转角度的角度差∆α1至∆αn-(1 此处∆α1至∆αn-1均为正数),最后将角度差度∆α1至∆αn-1进行等分生成完整的刻度信息存储于存储单元中,利用表盘生成器获取存储单元中完整的刻度信息,将刻度信息标示温度计
的表盘上生成刻度。与传统利用手工等分相比,无疑可以提高标示效率并且提高标示的精
度。
上方。
步进电机驱动;从动滑块与丝杆之间呈传动连接且从动滑块与导轨之间呈滑动连接,使丝
杆转动带动滑块滑动;步进电机由控制单元控制;摄像装置固定于从动滑块上随滑块移动
伸入恒温槽中进行拍摄。
相关联信息存储于存储单元中;表盘生成器读取待标示温度计表盘上的识别码信息找到相
应Tmin至 Tmax完整的刻度信息在待标示温度计的表盘上生成刻度。
角度α1至αn。
针受恒温槽影响偏转后的图像;其中,温度值T1至TN分别对应待标示温度计需要标示的主刻度值;
α1至αn;处理单元依次计算出相邻两个偏转角度的角度差∆α1至∆αn-1,并将∆α1至∆αn-1均进行等分形成完整的刻度信息存储于存储单元中。
理单元计算出偏转角度α1至αn,再计算相近两个偏转角度的角度差∆α1至∆αn-1,最后将角度差度∆α1至∆αn-1进行等分转生成完整的形成完整的刻度信息存储于存储单元中,利用表盘生成器获取存储单元中完整的刻度信息,将刻度信息标示温度计的表盘上生成刻度。
与传统利用手工等分相比,无疑可以提高标示效率并且提高标示的精度、并且可以批量化
刻度。
附图说明
具体实施方式
降。
动。双杆平行气缸6固定在中梁10上,因此滑块11在移动的时候可以带动工装板2运动。四个恒温槽3按照滑块11移动的方向依次排放,从而使得滑块11滑动时可以控制双杆平行气缸6
移动至不同的恒温槽3的上方,然后利用气动手指5和双杆平行气缸6实现工装板2伸入不同
的恒温槽3中。
示温度计受恒温槽3温度影响时指针偏转后的角度。由于工装板2上的待标示待标示指针式
温度计需标示的的数量为十六个,并且十六个分呈四排四列设置,每个摄像头17随从动滑
块15移动拍摄其中四个待标示待标示指针式温度计需标示的,从而完成十六个待标示待标
示指针式温度计需标示的的图像拍摄。
单元20处理后生成的虚拟表盘信息进行存储。
转角度α1至α4,依次得出位于温度值T1时指针转动α1,位于温度值T2时指针转动α2,位于温度值T3时指针转动α3,位于温度值T4时指针转动α4。处理单元20依次计算出角度差∆α1=α2-α1,∆α2=α3-α2,∆α3=α4-α3。并将∆α1至∆α3根据待标示温度计对应的二维码23信息,选择对应的规格进行等分得出T1、T2之间的刻度信息至T3、T4之间的刻度信息,处理单元20并将T1、T2之间的刻度信息复制旋转后形成Tmin、T1之间的刻度信息,同理,处理单元20并将T3、T4之间的刻度信息复制旋转后形成T4、Tmax之间的刻度信息,从而整合得出完整的刻度信息。
1℃的待标示指针式温度计需标示的为例,其待标示的主刻度值分别为Tmin=0℃、T1=20℃、T2=40℃、T3=60℃、T4=80℃以及Tmax=100℃,且任意两个相连主刻度之间需要进行10等分。此时测得α1=10°,α2=20°,α3=30°以及α4=40°,算得∆α1=10°,∆α2=10°,∆α3=10°,再将∆α1至∆α3进行10等分得出T1、T2之间的刻度信息至T3、T4之间的刻度信息,即T1、T2之间的中每个等分刻度代表温度1℃。处理单元20并将T1、T2之间的刻度信息复制旋转后形成Tmin、 T1之间的刻度信息,即Tmin、T1之间的每个等分刻度代表温度1℃。处理单元20并将T3、T4之间的刻度信息复制旋转后形成T4、Tmax之间的刻度信息,即T4、Tmax之间每个等分刻度代表温度1℃。
电机13使得摄像头17伸入恒温槽3中拍摄待标示温度计指针偏转的图像,拍摄后控制单元
18驱动步进电机13使得摄像头17归位;然后处理器的控制单元18控制双杆平行气缸6以及
气动手指5抓取工装板2放入温度值为T2的恒温槽3中待放置时间达到控制单元18的预设时
间时,驱动步进电机13使得摄像头17伸入恒温槽3中拍摄待标示温度计指针偏转的图像;同理在温度值为T3以及T4的恒温槽3中也采用相同的操作,依次获得指针偏转后的图像;
线22的射线为0°参考计算指针偏转角度α1至α4;得出待标示温度计位于温度值T1的恒温槽3时指针的偏转角度为α1,位于温度值T2的恒温槽3时为α2、位于温度值T3的恒温槽3时为α3以及位于温度值T4的恒温槽3时为α4;处理单元20依次计算出角度差∆α1=α2-α1,∆α2=α3-α2,∆α3=α4-α3。并将∆α1至∆α3根据待标示温度计对应的二维码23信息,选择对应的规格进行等分计算得出得出T1、T2之间的刻度信息至T3、T4之间的刻度信息,处理单元20并将T1、T2之间的刻度信息复制旋转后形成Tmin、T1之间的刻度信息,同理,处理单元20并将T3、T4之间的刻度信息复制旋转后形成T4、Tmax之间的刻度信息,从而整合得出完整的刻度信息并将其与对应的二维码23设为相关联信息存储于存储单元21中;
线22的射线为0°参考计算指针偏转角度α1至 α6,依次得出位于温度值T1时指针转动α1,位于温度值T2时指针转动α2,位于温度值T3时指针转动α3,位于温度值T4时指针转动α4,位于温度值T5时指针转动α5,位于温度值T6时指针转动α6。处理单元20依次计算出角度差∆α1=α2-α1,∆α2=α3-α2,∆α3=α4-α3,∆α4=α5-α4,∆α5=α6-α5。并将∆α1至∆α5根据待标示温度计对应的二维码23信息,选择对应的规格进行等分得出T1 、T2之间的刻度信息至 T3、T4之间的刻度信息,处理单元20并将T1 、T2之间的刻度信息至 T3、T4之间的刻度信息组合形成完整的刻度信息,并将其与对应的二维码23设为相关联信息存储于存储单元21中。以待标示温度计总
量程规格为100℃,最小刻度为1℃的待标示指针式温度计需标示的为例,其待标示的主刻
度值分别为T1=0℃、T2=20℃、T3=40℃、T4=60℃、T5=80℃以及T6=100℃,且任意两个相连主刻度之间需要进行10等分。此时测得α1=10°,α2=20°,α3=30°,α4=40°,α5=50°以及α6=60°,算得∆α1=10°,∆α2=10°,∆α3=10°,∆α4=10°,∆α5=10°,再将∆α1至∆α5进行10等分得出T1 、T2之间的刻度信息至 T5、T6之间的刻度信息,并将T1 、T2之间的刻度信息至 T5、T6之间的刻度信息组合形成完整的刻度信息,即T1、T6之间中每个等分刻度代表温度1℃。
进电机13使得摄像头17伸入恒温槽3中拍摄待标示温度计指针偏转的图像,然后控制单元
18驱动步进电机13使得摄像头17归位;在T2、T3、T4、T5以及T6的恒温槽3进行如温度值为T1的恒温槽3中相同的操作,获得指针偏转后的图像;
线22的射线为0°参考计算指针偏转角度α1至α6;得出待标示温度计位于温度值T1的恒温槽3时指针的偏转角度为α1,位于温度值T2的恒温槽3时为α2、位于温度值T3的恒温槽3时为α3,位于温度值T4的恒温槽3时为α4,位于温度值T5的恒温槽3时为α5,位于温度值T6的恒温槽3时为α6;处理单元20依次计算出角度差∆α1=α2-α1,∆α2=α3-α2,∆α3=α4-α3,∆α4=α5-α4,∆α5=α6-α5。并将∆α1至∆α5根据待标示温度计对应的二维码23信息,选择对应的规格进行等分计算得出T1 、T2之间的刻度信息至 T5、T6之间的刻度信息,并将T1 、T2之间的刻度信息至 T3、T4之间的刻度信息组合形成完整的刻度信息,再将其与对应的二维码23设为相关联信息存储
于存储单元21中;