一种用于物料的在线体积检测装置的制作方法

1.本发明涉及体积测量技术领域，具体为一种用于物料的在线体积检测装置。


背景技术：

2.物体体积大小的测量在存储物体、运输物体、物体检测等很多领域中都有着重要的意义，因此，准确测量物体的体积是一项非常有实际意义的工作，尤其是对不规则物体体积的测量。
3.不规则的锥形物体的体积测量时难以进行测量，以及小型物件难以精确测量物件的长宽高等数据，并且不规则物件的体积难以用公式算出体积以及小型物件用公式计算体积存在测量偏差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于物料的在线体积检测装置，具备了对不同种类的不规则的锥形物件进行体积测量，以及小型物件难以精确测量物件的长宽高等数据的效果，解决了不规则物件的体积难以用公式算出体积以及小型物件用公式计算体积存在测量偏差的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于物料的在线体积检测装置，包括底板、物件和顶板，还包括有箱体，所述顶板的上表面固定连接有刻度盘，所述顶板的下表面固定连接有固定板一，所述固定板一的正面定轴转动连接有阻尼转轴，所述阻尼转轴的表面固定连接有连接座，所述连接座的下表面固定连接有套块一，所述套块一的侧面开设有通孔一，所述通孔一的内壁定轴转动连接有连杆，所述连杆的左端固定连接有存水箱，所述连杆的右端固定连接有配重球，所述存水箱装满水的重量与所述配重球相同，所述阻尼转轴的正面固定连接有指针，所述箱体的表面开设有开口，所述开口的内壁固定连接有薄膜，所述箱体的内部灌有电流变液，还包括有用于驱动所述箱体上移、旋转和下移、旋转的联动机构，还包括有用于给所述电流变液导电的导通机构，还包括有用于旋转所述存水箱的旋转机构。
6.可选的，所述联动机构包括转轴，所述转轴的表面套接有套块二，所述转轴的左端固定连接有l型杆，所述l型杆的左端与所述箱体的右侧固定连接，所述顶板的下表面固定连接有固定板二，所述固定板二的表面开设有空槽，所述空槽的内壁固定连接有齿牙，所述转轴的表面固定连接有齿轮一，所述顶板的下表面还设置有用于驱动所述套块二上下移动的驱动机构。
7.可选的，所述导通机构包括连接板二和连接板三，所述转轴的右端固定连接有连接板一，所述连接板一的下表面固定连接有连接柱一，所述连接柱一的下端与所述连接板二的上表面固定连接，所述连接板二和所述连接板三的相对面共同固定连接有两个弹簧，所述连接板三的表面开设有通孔二，所述通孔二的内壁穿过且滑动连接有连接柱二，所述连接柱二的两侧均固定连接有抵接板，所述连接柱二的表面固定连接有配重块，所述连接
柱二的下端固定连接有抵接块，所述底板的上表面固定连接有开关一。
8.可选的，所述旋转机构包括齿条排，所述齿条排固定连接在所述连接板一的表面，所述连杆的表面固定连接有齿轮二，所述底板的表面开设有槽一，所述槽一的内壁固定连接有开关二。
9.可选的，所述l型杆的表面固定连接有连接柱三，所述连接柱三的端部固定连接有液位传感器，所述底板的表面开设有槽二。
10.可选的，所述驱动机构包括伸缩驱动源，所述伸缩驱动源的上表面与所述顶板的下表面固定连接，所述伸缩驱动源推杆部的表面与所述套块二的上表面固定连接。
11.可选的，所述伸缩驱动源为电动推杆，该电动推杆为伺服电机式。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
13.一、本发明通过将表面不规则的锥形物件放置在底板的上表面，通过启动伸缩驱动源的开关，带动伸缩驱动源的推杆部伸长，通过伸缩驱动源推杆部的伸长，带动套块二下移至图1所示位置，通过套块二的下移，带动转轴下移，通过转轴的下移，带动l型杆下移，通过l型杆的下移，带动箱体下移，通过箱体的运动，带动薄膜下移至物件的表面，薄膜会被物件的表面抵接变形，从而贴附在物件的表面，和物件的形状一样，通过转轴的下移，带动连接板一下移，通过连接板一的下移，带动连接板一下移，通过连接板一的下移，带动连接板二下移，通过连接板二的运动，带动弹簧下移，通过弹簧的下移，带动连接板三下移，通过连接板三的下移，使得连接柱二在配重块的作用下做下移运动，通过连接柱二的下移，带动抵接块下移，通过抵接块的下移，使得抵接块接触到电流变液的开关一，即电流变液导电，电流变液在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可发生液体—固体的转变.当外加电场强度大大低于某个临界值时，呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态，即使得此时箱体中的电流变液由液态转变为固态，并且其自身与箱体形成一个整体，也就使得不规则的锥形物件的模型被压制出来，此时通过控制伸缩驱动源的推杆部缩回，带动套块二上移，通过套块二的上移，从而带动箱体上移，通过转轴继续被套块二带动上移，从而带动齿轮一上移，在齿轮一未运动至齿牙处时，由于齿轮一的齿与固定板二的表面相贴合，并由图7所示，此时齿轮一不会发生转动，在齿轮一运动至齿牙的位置时，齿轮一与齿牙保持啮合，从而使得齿轮一开始转动，并转动半周，通过齿轮一的转动，带动转轴转动，通过转轴的转动，带动l型杆转动，通过l型杆的转动，带动箱体旋转一百八十度，通过箱体的转动，使得箱体印制好的物件的模型方向向上，通过转轴的继续上移，带动齿条排继续上移，此时齿轮一不在与齿牙保持啮合，从而使得箱体不再转动，通过齿条排的上移，带动齿轮二转动，通过齿轮二的转动，带动连杆转动，通过连杆的转动，带动存水箱转动，通过存水箱的转动，使得存水箱中的水由存水箱的孔处流出，并流向处于存水箱正下方的箱体印制好的模中，通过液位传感器的检测，液位传感器的红外线对准箱体的表面，如果箱体印制好的模中水即将漫出，在漫出那一刻，被液位传感器检测到，即通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源的推杆部不再收缩，如果在一段时间后并未检测有水漫出，则通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源的推杆部继续缓慢收缩，使得齿轮二继续转动，通过齿轮二的继续转动，即可继续让存水箱倾斜更多的角度，从而向箱体印制好的模中继续加水，在加水完成后，通过控制伸缩驱动源的推杆部伸长，使得齿条排下移，在齿条排下移至不与齿轮二啮合时，连杆会因左边存水箱中失去部分水的重量，和右边配重球不变的重量失去
最开始的平衡位置，从而带动套块一转动，通过套块一的转动，带动阻尼转轴转动，通过阻尼转轴的转动，即可带动指针由图2转动至图3所示位置，通过读取指针所指的刻度盘上的刻度，从而来判断出存水箱失去的水的体积，从而来判断出物件的体积，随后人工向存水箱中加满水使得指针重新指向初始位置。
14.二、本发明通过伸缩驱动源推杆部的继续伸长，带动齿轮一下移至与齿牙相啮合，从而使得齿轮一旋转半周，通过齿轮一的旋转，带动转轴旋转半周，通过转轴的旋转，带动l型杆旋转，通过l型杆的旋转，即可带动箱体的薄膜面朝下，通过转轴的下移，带动连接板一下移，通过连接板一的下移，使得弹簧被配重块拉伸变长，弹簧变为拉伸状态，通过配重块的作用，使得连接柱二下移，通过连接柱二的下移，带动抵接块下移，在箱体还未覆盖在下一个待测物件的表面时，抵接块已经接触到电流变液的开关一，通过再次触碰到开关一，使得电流变液断电，通过将电流变液断电，使得电流变液由固态变为液态，从而使得电流变液的形状恢复为初始状态，通过箱体的继续下移，即可对下一个待测物件的表面进行印模，在印模完成后，通过齿条排的下移，带动齿条排的端部触碰到开关二，开关二的优先级高于开关一，开关二给控制系统发出信号，使得电流变液重新通电，变为固态，电流变液变为固态后，即可重复上述操作，进行下一个物件的体积测量。
附图说明
15.图1为本发明结构的第一状态主视剖视图；
16.图2为本发明结构的第二状态正视剖视图；
17.图3为本发明结构的第三状态正视剖视图；
18.图4为本发明图1中a处结构的放大图；
19.图5为本发明转轴、固定板二、齿牙和齿轮一的侧视剖视图；
20.图6为本发明图1中b处结构的放大图；
21.图7为本发明图5中d处结构的放大图；
22.图8为本发明图1中c处结构的放大图；
23.图9为本发明存水箱的俯视图。
24.图中：1、底板；2、物件；3、顶板；4、箱体；5、薄膜；6、电流变液；7、刻度盘；8、固定板一；9、阻尼转轴；10、连接座；11、套块一；12、连杆；13、存水箱；14、配重球；15、伸缩驱动源；16、套块二；17、转轴；18、l型杆；19、固定板二；20、齿牙；21、齿轮一；22、连接板一；23、连接柱一；24、连接柱二；25、配重块；26、弹簧；27、抵接板；28、抵接块；29、开关一；30、齿条排；31、槽一；32、齿轮二；33、连接柱三；34、液位传感器；35、槽二；36、开关二；111、指针；231、连接板二；232、连接板三。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种用于物料的在线体积检测装置，
包括底板1、物件2和顶板3，还包括有箱体4，顶板3的上表面固定连接有刻度盘7，顶板3的下表面固定连接有固定板一8，固定板一8的正面定轴转动连接有阻尼转轴9，阻尼转轴9的表面固定连接有连接座10，连接座10的下表面固定连接有套块一11，套块一11的侧面开设有通孔一，通孔一的内壁定轴转动连接有连杆12，连杆12的左端固定连接有存水箱13，连杆12的右端固定连接有配重球14，存水箱13装满水的重量与配重球14相同，阻尼转轴9的正面固定连接有指针111，箱体4的表面开设有开口，开口的内壁固定连接有薄膜5，箱体4的内部灌有电流变液6，还包括有用于驱动箱体4上移、旋转和下移、旋转的联动机构，还包括有用于给电流变液6导电的导通机构，还包括有用于旋转存水箱13的旋转机构，通过将表面不规则的锥形物件2放置在底板1的上表面，通过联动机构的作用，带动箱体4下移，通过箱体4的运动，带动薄膜5下移至物件2的表面，薄膜5会被物件2的表面抵接变形，从而贴附在物件2的表面，和物件2的形状一样，通过导通机构的运转，使得导通机构接触到电流变液6的开关一，即电流变液6导电，电流变液6在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可发生液体—固体的转变.当外加电场强度大大低于某个临界值时，呈液态，当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态，即使得此时箱体4中的电流变液6由液态转变为固态，并且其自身与箱体4形成一个整体，也就使得不规则的锥形物件2的模型被压制出来，此时通过联动机构的作用带动箱体4上移，并带动箱体4旋转一百八十度，通过箱体4的转动，使得箱体4印制好的物件2的模型方向向上，随后通过旋转机构的作用，使得存水箱13中的水由存水箱13的孔处流出，并流向处于存水箱13正下方的箱体4印制好的模中，通过液位传感器34的检测，液位传感器34的红外线对准箱体4的表面，在加水完成后，连杆12会因左边存水箱13中失去部分水的重量，和右边配重球14不变的重量失去最开始的平衡位置，从而带动套块一11转动，通过套块一11的转动，带动阻尼转轴9转动，通过阻尼转轴9的转动，即可带动指针111由图2转动至图3所示位置，通过读取指针111所指的刻度盘7上的刻度，从而来判断出存水箱13失去的水的体积，从而来判断出物件2的体积。
27.进一步的，联动机构包括转轴17，转轴17的表面套接有套块二16，转轴17的左端固定连接有l型杆18，l型杆18的左端与箱体4的右侧固定连接，顶板3的下表面固定连接有固定板二19，固定板二19的表面开设有空槽，空槽的内壁固定连接有齿牙20，转轴17的表面固定连接有齿轮一21，顶板3的下表面还设置有用于驱动套块二16上下移动的驱动机构，通过启动伸缩驱动源15的开关，带动伸缩驱动源15的推杆部伸长，通过伸缩驱动源15推杆部的伸长，带动套块二16下移至图1所示位置，通过套块二16的下移，带动转轴17下移，通过转轴17的下移，带动l型杆18下移，通过l型杆18的下移，带动箱体4下移，通过箱体4的运动，带动薄膜5下移至物件2的表面，薄膜5会被物件2的表面抵接变形，从而贴附在物件2的表面，和物件2的形状一样，通过转轴17的下移，带动导通机构运转，导通机构接触到电流变液6的开关一，即电流变液6导电，电流变液6在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可发生液体—固体的转变.当外加电场强度大大低于某个临界值时，呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态，即使得此时箱体4中的电流变液6由液态转变为固态，并且其自身与箱体4形成一个整体，也就使得不规则的锥形物件2的模型被压制出来，此时通过控制伸缩驱动源15的推杆部缩回，带动套块二16上移，通过套块二16的上移，从而带动箱体4上移，通过转轴17继续被套块二16带动上移，从而带动齿轮一21上移，在齿轮一21未运动至齿牙20处时，由于齿轮一21的齿与固定板二19的表面相贴合，并由图7所示，此时齿轮一21
不会发生转动，在齿轮一21运动至齿牙20的位置时，齿轮一21与齿牙20保持啮合，从而使得齿轮一21开始转动，并转动半周，通过齿轮一21的转动，带动转轴17转动，通过转轴17的转动，带动l型杆18转动，通过l型杆18的转动，带动箱体4旋转一百八十度，通过箱体4的转动，使得箱体4印制好的物件2的模型方向向上。
28.进一步的，导通机构包括连接板二231和连接板三232，转轴17的右端固定连接有连接板一22，连接板一22的下表面固定连接有连接柱一23，连接柱一23的下端与连接板二231的上表面固定连接，连接板二231和连接板三232的相对面共同固定连接有两个弹簧26，连接板三232的表面开设有通孔二，通孔二的内壁穿过且滑动连接有连接柱二24，连接柱二24的两侧均固定连接有抵接板27，连接柱二24的表面固定连接有配重块25，连接柱二24的下端固定连接有抵接块28，底板1的上表面固定连接有开关一29，通过转轴17的下移，带动连接板一22下移，通过连接板一22的下移，带动连接板一22下移，通过连接板一22的下移，带动连接板二231下移，通过连接板二231的运动，带动弹簧26下移，通过弹簧26的下移，带动连接板三232下移，通过连接板三232的下移，使得连接柱二24在配重块25的作用下做下移运动，通过连接柱二24的下移，带动抵接块28下移，通过抵接块28的下移，使得抵接块28接触到电流变液6的开关一，即电流变液6导电。
29.进一步的，旋转机构包括齿条排30，齿条排30固定连接在连接板一22的表面，连杆12的表面固定连接有齿轮二32，底板1的表面开设有槽一31，槽一31的内壁固定连接有开关二36，通过转轴17的继续上移，带动齿条排30继续上移，此时齿轮一21不在与齿牙20保持啮合，从而使得箱体4不再转动，通过齿条排30的上移，带动齿轮二32转动，通过齿轮二32的转动，带动连杆12转动，通过连杆12的转动，带动存水箱13转动，通过存水箱13的转动，使得存水箱13中的水由存水箱13的孔处流出，并流向处于存水箱13正下方的箱体4印制好的模中，在加水完成后，通过控制伸缩驱动源15的推杆部伸长，使得齿条排30下移，在齿条排30下移至不与齿轮二32啮合时，连杆12会因左边存水箱13中失去部分水的重量，和右边配重球14不变的重量失去最开始的平衡位置，从而带动套块一11转动，通过套块一11的转动，带动阻尼转轴9转动，通过阻尼转轴9的转动，即可带动指针111由图2转动至图3所示位置，通过读取指针111所指的刻度盘7上的刻度，从而来判断出存水箱13失去的水的体积，从而来判断出物件2的体积。
30.进一步的，l型杆18的表面固定连接有连接柱三33，连接柱三33的端部固定连接有液位传感器34，底板1的表面开设有槽二35，通过液位传感器34的检测，液位传感器34的红外线对准箱体4的表面，如果箱体4印制好的模中水即将漫出，在漫出那一刻，被液位传感器34检测到，即通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源15的推杆部不再收缩，如果在一段时间后并未检测有水漫出，则通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源15的推杆部继续缓慢收缩，使得齿轮二32继续转动，通过齿轮二32的继续转动，即可继续让存水箱13倾斜更多的角度，从而向箱体4印制好的模中继续加水。
31.进一步的，驱动机构包括伸缩驱动源15，伸缩驱动源15的上表面与顶板3的下表面固定连接，伸缩驱动源15推杆部的表面与套块二16的上表面固定连接，通过伸缩驱动源15推杆部的运动，即可带动套块二16上下移动。
32.进一步的，伸缩驱动源15为电动推杆，该电动推杆为伺服电机式，该伺服电机式电动推杆具有转动惯量小、启动电压低，空载电流小、寿命长、噪音低和无电磁干扰等特点。
33.工作原理：该一种用于物料的在线体积检测装置，通过将表面不规则的锥形物件2放置在底板1的上表面，通过启动伸缩驱动源15的开关，带动伸缩驱动源15的推杆部伸长，通过伸缩驱动源15推杆部的伸长，带动套块二16下移至图1所示位置，通过套块二16的下移，带动转轴17下移，通过转轴17的下移，带动l型杆18下移，通过l型杆18的下移，带动箱体4下移，通过箱体4的运动，带动薄膜5下移至物件2的表面，薄膜5会被物件2的表面抵接变形，从而贴附在物件2的表面，和物件2的形状一样，通过转轴17的下移，带动连接板一22下移，通过连接板一22的下移，带动连接板一22下移，通过连接板一22的下移，带动连接板二231下移，通过连接板二231的运动，带动弹簧26下移，通过弹簧26的下移，带动连接板三232下移，通过连接板三232的下移，使得连接柱二24在配重块25的作用下做下移运动，通过连接柱二24的下移，带动抵接块28下移，通过抵接块28的下移，使得抵接块28接触到电流变液6的开关一，即电流变液6导电，电流变液6在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可发生液体—固体的转变。当外加电场强度大大低于某个临界值时，呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态，即使得此时箱体4中的电流变液6由液态转变为固态，并且其自身与箱体4形成一个整体，也就使得不规则的锥形物件2的模型被压制出来，此时通过控制伸缩驱动源15的推杆部缩回，带动套块二16上移，通过套块二16的上移，从而带动箱体4上移，通过转轴17继续被套块二16带动上移，从而带动齿轮一21上移，在齿轮一21未运动至齿牙20处时，由于齿轮一21的齿与固定板二19的表面相贴合，并由图7所示，此时齿轮一21不会发生转动，在齿轮一21运动至齿牙20的位置时，齿轮一21与齿牙20保持啮合，从而使得齿轮一21开始转动，并转动半周，通过齿轮一21的转动，带动转轴17转动，通过转轴17的转动，带动l型杆18转动，通过l型杆18的转动，带动箱体4旋转一百八十度，通过箱体4的转动，使得箱体4印制好的物件2的模型方向向上，通过转轴17的继续上移，带动齿条排30继续上移，此时齿轮一21不在与齿牙20保持啮合，从而使得箱体4不再转动，通过齿条排30的上移，带动齿轮二32转动，通过齿轮二32的转动，带动连杆12转动，通过连杆12的转动，带动存水箱13转动，通过存水箱13的转动，使得存水箱13中的水由存水箱13的孔处流出，并流向处于存水箱13正下方的箱体4印制好的模中，通过液位传感器34的检测，液位传感器34的红外线对准箱体4的表面，如果箱体4印制好的模中水即将漫出，在漫出那一刻，被液位传感器34检测到，即通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源15的推杆部不再收缩，如果在一段时间后并未检测有水漫出，则通过传递信号给外部控制系统控制伸缩驱动源15的推杆部继续缓慢收缩，使得齿轮二32继续转动，通过齿轮二32的继续转动，即可继续让存水箱13倾斜更多的角度，从而向箱体4印制好的模中继续加水，在加水完成后，通过控制伸缩驱动源15的推杆部伸长，使得齿条排30下移，在齿条排30下移至不与齿轮二32啮合时，连杆12会因左边存水箱13中失去部分水的重量，和右边配重球14不变的重量失去最开始的平衡位置，从而带动套块一11转动，通过套块一11的转动，带动阻尼转轴9转动，通过阻尼转轴9的转动，即可带动指针111由图2转动至图3所示位置，通过读取指针111所指的刻度盘7上的刻度，从而来判断出存水箱13失去的水的体积，从而来判断出物件2的体积，随后人工向存水箱13中加满水使得指针111重新指向初始位置；
34.通过伸缩驱动源15推杆部的继续伸长，带动齿轮一21下移至与齿牙20相啮合，从而使得齿轮一21旋转半周，通过齿轮一21的旋转，带动转轴17旋转半周，通过转轴17的旋转，带动l型杆18旋转，通过l型杆18的旋转，即可带动箱体4的薄膜5面朝下，通过转轴17的
下移，带动连接板一22下移，通过连接板一22的下移，使得弹簧26被配重块25拉伸变长，弹簧26变为拉伸状态，通过配重块25的作用，使得连接柱二24下移，通过连接柱二24的下移，带动抵接块28下移，在箱体4还未覆盖在下一个待测物件2的表面时，抵接块28已经接触到电流变液6的开关一29，通过再次触碰到开关一29，使得电流变液6断电，通过将电流变液6断电，使得电流变液6由固态变为液态，从而使得电流变液6的形状恢复为初始状态，通过箱体4的继续下移，即可对下一个待测物件2的表面进行印模，在印模完成后，通过齿条排30的下移，带动齿条排30的端部触碰到开关二36，开关二36的优先级高于开关一29，开关二36给控制系统发出信号，使得电流变液6重新通电，变为固态，电流变液6变为固态后，即可重复上述操作，进行下一个物件2的体积测量。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。