專利名稱：高精度移動式電子量革機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種皮革面積測量裝置，具體地說是一種高精度移動式電子量革機。
背景技術：
人們在進行商品交易時往往以商品的重量來衡量該商品的價值，但有些商品的重量并不能真實的反映出其價值，而是通過商品的面積大小來衡量其價值的，例如皮革的原料。如果皮革的形狀是圓、四邊形或三角形等規(guī)則的圖形，則比較容易計算，但大多數(shù)皮革的形狀是不規(guī)則的，只有通過量革機來測量皮革的面積。
傳統(tǒng)量革機主要依靠皮革在一排繩子上的運動來進行計量，而繩子有一定的軟，性所以被測皮革不能完全放平整，則造成誤差較大，并且傳統(tǒng)的量革機體積大、噪音大、耗電大、機器重，價格貴，還需要復雜的傳動機構和減速裝置，往往按裝好以后不能隨便移動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的量革機存在的體積大，測量精度不高的問題，旨在提供一種結構簡單，測量精度高的新型量革機，解決上述問題采用的技術方案是高精度移動式電子量革機，包括機架，所述的機架上設有——透明的工作面板；——照明單元，位于所述的工作面板的上方并朝工作面板方向照射；——X向掃描軸，可移動方式設置在所述的工作面板的下方，其上貫通X向設有一排等間距的計數(shù)用光電二極管，沿Y向設有定位用發(fā)光二極管或者光電二極管；——Y向定位軸，固定設置在所述的工作面板的下方，其上沿Y向設有與所述的掃描軸上設置的定位用的發(fā)光二極管或者光電二極管相對配置的光電二極管或者發(fā)光二極管；
——用于采集所述各光電二極管產(chǎn)生的電信號數(shù)據(jù)、對所述的數(shù)據(jù)進行處理并顯示計算結果的顯示和控制單元。
本發(fā)明的高精度移動式電子量革機，利用了光電二極管受光導通的特性，當把被測皮革放置于光電二極管上方遮住光源，使光電二極管關斷。每個光電二極管覆蓋一個單位面積，因此，只要測算出因被測皮革遮蓋而關斷的光電二極管的個數(shù)，就能根據(jù)兩者的乘積推算出該被測皮革的整體面積。
具體地說，把被測皮革放在透明的工作面板上，Y向移動掃描軸，每前進一個Y軸坐標間距，顯示和控制單元就對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)，直到X軸前進到Y軸的最后一個坐標點，數(shù)據(jù)采集完畢。顯示和控制單元將采集到的數(shù)據(jù)進行計算處理，最后顯示計算結果。因此，本發(fā)明的高精度移動式電子量革機結構和制造簡單，測量準確，使用方便。它可以采用12伏直流供電，使用安全，功率可設計成小于6瓦，非常省電。尺碼精確最小值為25平方毫米，重量小于50公斤，移動方便，并且價格低廉，是傳統(tǒng)量革機的十分之一，所以一般企業(yè)都能接受，能合理有效地核定材料成本，使產(chǎn)業(yè)效益最大化。
所述的掃描軸的Y向定位是這樣實現(xiàn)的在所述的掃描軸上設有一顆發(fā)光二極管，在所述的定位軸上設有一排等間距的光電二極管。這樣，當掃描軸Y向移動至其上設置的定位用發(fā)光二極管正對定位軸上的一個光電二極管時，該光電二極管導通，向顯示和控制單元發(fā)出一個電信號，所述的顯示和控制單元即對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)。
所述的掃描軸的Y向定位還可以是這樣實現(xiàn)的在所述的掃描軸上沿Y向設有一排等間距的光電二極管，在所述的定位軸上設有一排等間距的發(fā)光二極管；并且，所述定位軸上的發(fā)光二極管的間距等于所述掃描軸上一排等間距的光電二極管的總長度。這樣，當掃描軸Y向移動至其上設置的最前端的一顆定位用光電二極管正對定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管時，所述的光電二極管導通，向顯示和控制單元發(fā)出一個電信號，所述的顯示和控制單元即對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)。繼續(xù)向前移動掃描軸，當掃描軸移動至其上設置的前端第二顆定位用光電二極管正對定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管時，所述的光電二極管導通，向顯示和控制單元發(fā)出一個電信號，所述的顯示和控制單元又對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)。依次類推，當掃描軸上的一排定位用光電二極管均通過定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管時，則定位軸上的最后第二顆發(fā)光二極管繼續(xù)依次與掃描軸上的一排定位用光電二極管對應并使其導通，直至掃描軸前進到Y軸的最后一個坐標點。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述的顯示和控制單元包括數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)處理電路和數(shù)據(jù)顯示電路；所述的數(shù)據(jù)采集電路包括掃描軸電路和定位軸電路，所述的數(shù)據(jù)處理電路采用單片機控制電路。
所述的掃描軸電路包括光電轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和AT89C2051。
所述的光電轉(zhuǎn)換電路由74HC14施密特反相器和光電二極管組成。
所述的單片機外圍電路設有存儲器EEPROM芯片電路和看門狗芯片電路。
所述的掃描軸采用手動方式控制。
所述的掃描軸采用伺服電機控制，并且所述的伺服電機受控于所述的顯示和控制單元。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是圖1的A-A向剖視放大圖。
圖3是掃描軸采用手輪方式驅(qū)動時的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
圖5是顯示和控制單元的電路框圖。
圖6是光電轉(zhuǎn)換電路的電路框圖。
圖7是存儲器EEPROM電路。
圖8是看門狗芯片電路。
圖9是顯示電路的電路圖。
圖10是本發(fā)明的流程框圖。
圖11是本發(fā)明另一種實施方式掃描軸與定位軸組件的結構示意圖。
圖12是圖11實施方式的運動狀態(tài)圖。
具體實施例方式
參照圖1、2、3、4，高精度移動式電子量革機，機架1為長方形的框式結構，表面設有一塊玻璃板作為工作面板2；在工作面板2上方的四個對角處設置有四個白熾燈作為照明單元(圖中未示出)，所述的照明單元產(chǎn)生的光能量在500lx以上，并朝工作面板2方向照射，以保證在有效測量范圍內(nèi)每個光電二極管都能充分導通。
在所述的工作面板2的下方沿X坐標軸方向設置有一個掃描軸3，該掃描軸3通過一組連接柱7固定在一根滑桿8上，所述的滑桿8兩端通過連接板6各設有一對定位滑輪9、10，所述的每對定位滑輪9、10相互垂直，分別嵌入所述的機架1兩側的滑槽內(nèi)，使所述的掃描軸3可靠準確地定位在X坐標軸方向，并可沿滑槽作Y坐標軸向的運動。所述掃描軸3的中部固定在一根牽引繩20上，所述的牽引繩8沿Y坐標方向環(huán)繞在一對設置在機架1兩端的牽引滑輪19、21上，其中一個牽引滑輪21通過連桿22連接到手輪23，轉(zhuǎn)動手輪23可驅(qū)動掃描軸3沿Y軸向位移。
所述的掃描軸3上貫通整個軸以5mm的等間距設置有一排計數(shù)用的光電二極管11，在靠近定位軸5的一端還設有一顆定位用發(fā)光二極管4，該發(fā)光二極管4用來作為導通定位軸5上的光電二極管14的光源。
定位軸5沿Y坐標軸向固定設置在工作面板2的下方，其上貫通整個定位軸以5mm的等間距設置有一排定位用光電二極管14，所述的光電二極管14與掃描軸3上的一顆發(fā)光二極管4相對設置。
由于所述的光電二極管和發(fā)光二極管其管體是透明的，為了保證所發(fā)出或接收到的光信號是定向的，在每個管子上都用熱縮管套住，只在頭部留出2mm的小孔，以防止側光透入而產(chǎn)生干擾，可提高裝置的精確度。
所述的機架上還設有用于采集所述各光電二極管產(chǎn)生的電信號數(shù)據(jù)、對所述的數(shù)據(jù)進行處理并顯示計算結果的顯示和控制單元。參照圖5，所述的顯示和控制單元包括數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)處理電路和數(shù)據(jù)顯示電路；所述的數(shù)據(jù)采集電路包括掃描軸電路和定位軸電路，所述的數(shù)據(jù)處理電路采用單片機控制電路。
所述的掃描軸電路主要由X軸和Y軸兩部分組成，X軸在Y軸的方向上每前進一個Y軸坐標間距，X軸便采集一次數(shù)據(jù)，送入CPU，直到X軸前進到Y軸的最后一個坐標點，數(shù)據(jù)采集完畢。X軸電路由光電轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和AT89C2051組成。其中光電轉(zhuǎn)換電路由74HC14施密特反相器和光電二極管組成，如圖6所示，它不僅把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，而且具有脈沖整形和設置回差的作用。
譯碼電路由4-16線譯碼器74HC154和16選1模擬開關CD4067組成。X軸上最多可有256個光電管，每個光電管都有一個固定的地址即X軸的坐標點，因此需要8位地址線，其中低4位地址對應CD4067的地址選擇信號端，高4位地址對應74HC154的地址選擇信號端，由74HC154譯出的16線信號對應到依次的16個CD4067片選端，由此構成X軸上各個光電管的獨立坐標點。
數(shù)據(jù)的處理是通過單片機內(nèi)部軟件設計完成的，該部分在軟件設計中再作詳細介紹。單片機的外圍電路包括采用AT24WC02電路的存儲器EEPROM芯片(如圖7所示)和采用IMP813L電路的看門狗芯片電路(如圖8所示)。
顯示電路由八段數(shù)碼管和串入并出移位寄存器74HC164組成，如圖9所示。
本發(fā)明的軟件按圖10所示的流程框圖設計。
本發(fā)明還可以在機架1上設置控制按鈕18，用來控制整機的開關。與顯示電路對應的顯示器17也設置在機架1表面。
圖11是本發(fā)明的另一種實施方式，與前一實施方式不同之處在于所述的掃描軸3的Y向定位是這樣實現(xiàn)的在所述的掃描軸3上沿Y向設有8顆間距為5mm的光電二極管，在所述的定位軸5上設有一排間距為40mm的發(fā)光二極管；這樣，所述定位軸5上的發(fā)光二極管15的間距等于所述掃描軸3上8顆光電二極管4的總長度。
當掃描軸Y向移動至最前端的一顆定位用光電二極管13正對定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管15時，所述的光電二極管13導通，向顯示和控制單元發(fā)出一個電信號，所述的顯示和控制單元即對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)。繼續(xù)向前移動掃描軸，當掃描軸移動至其上設置的前端第二顆定位用光電二極管25正對定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管15時(如圖12所示)，所述的光電二極管25導通，所述的顯示和控制單元又對掃描軸采集一次數(shù)據(jù)。當掃描軸上的8顆定位用光電二極管均通過定位軸上的最后一顆發(fā)光二極管15時，則定位軸上的最后第二顆發(fā)光二極管26繼續(xù)依次與掃描軸上的8顆定位用光電二極管對應并使其導通，直至掃描軸前進到Y軸的最后一個坐標點。
本實施方式與前一實施方式的另一個不同之處是所述的掃描軸3采用伺服電機控制，并且所述的伺服電機受控于所述的顯示和控制單元。這樣，可根據(jù)程序設定掃描軸的行進速度，確保掃描軸均勻平穩(wěn)行進，進而保證整個系統(tǒng)的測量精度。
應該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.高精度移動式電子量革機，包括機架(1)，其特征在于所述的機架(1)上設有——透明的工作面板(2)；——照明單元，位于所述的工作面板(2)的上方并朝工作面板方向照射；——X向掃描軸(3)，可移動方式設置在所述的工作面板(2)的下方，其上貫通X向設有一排等間距的計數(shù)用光電二極管(11)，沿Y向設有定位用發(fā)光二極管(4)或者光電二極管(13)；——Y向定位軸(5)，固定設置在所述的工作面板(2)的下方，其上沿Y向設有與所述的掃描軸(3)上設置的定位用的發(fā)光二極管(4)或者光電二極管(13)相對配置的光電二極管(14)或者發(fā)光二極管(15)；——用于采集所述各光電二極管產(chǎn)生的電信號數(shù)據(jù)、對所述的數(shù)據(jù)進行處理并顯示計算結果的顯示和控制單元。
2.如權利要求1所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸(3)的Y向定位是這樣實現(xiàn)的在所述的掃描軸(3)上設有一顆發(fā)光二極管(4)，在所述的定位軸(5)上設有一排等間距的光電二極管(14)。
3.如權利要求1所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸(3)的Y向定位是這樣實現(xiàn)的在所述的掃描軸(3)上沿Y向設有一排等間距的光電二極管(13)，在所述的定位軸(5)上設有一排等間距的發(fā)光二極管(15)；并且，所述定位軸(5)上的發(fā)光二極管(15)的間距等于所述掃描軸(3)上一排等間距的光電二極管(13)的總長度。
4.如權利要求1所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的顯示和控制單元包括數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)處理電路和數(shù)據(jù)顯示電路；所述的數(shù)據(jù)采集電路包括掃描軸電路和定位軸電路，所述的數(shù)據(jù)處理電路采用單片機控制電路。
5.如權利要求4所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸電路包括光電轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和AT89C2051。
6.如權利要求5所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的光電轉(zhuǎn)換電路由74HCl4施密特反相器和光電二極管組成。
7.如權利要求4所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的單片機外圍電路設有存儲器EEPROM芯片電路和看門狗芯片電路。
8.如權利要求1-7任何一項所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸(3)采用手動方式控制。
9.如權利要求1-7任何一項所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸(3)采用電機控制。
10.如權利要求9所述的高精度移動式電子量革機，其特征在于所述的掃描軸(3)采用伺服電機控制，并且所述的伺服電機受控于所述的顯示和控制單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精度移動式電子量革機，包括機架，所述的機架上設有透明的工作面板、照明單元、X向掃描軸、Y向定位軸和顯示和控制單元，它利用了光電二極管受光導通的特性，當把被測皮革放置于光電二極管上方遮住光源，使光電二極管關斷。每個光電二極管覆蓋一個單位面積，因此，只要測算出因被測皮革遮蓋而關斷的光電二極管的個數(shù)，就能根據(jù)兩者的乘積推算出該被測皮革的整體面積。因此，它測量準確，使用方便、價格低廉，是傳統(tǒng)量革機的十分之一，所以一般企業(yè)都能接受，能合理有效地核定材料成本，使產(chǎn)業(yè)效益最大化。
文檔編號G01B11/28GK1727840SQ20051005054
公開日2006年2月1日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權日2005年6月30日
發(fā)明者付桂耀 申請人:付桂耀