CN104101407B - 一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种大面积、刚度低的蜂窝片材的厚度与重量的测量方法，尤其涉及一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法。本发明提供了一种易操作、结构简单、使用方便的自动化蜂窝测重测厚方法；采用该方法制造出的设备包括：测重单元、测厚单元、接料台及控制系统；可实现蜂窝片材的厚度测量、称重测量、密度计算，并可检测片切后的蜂窝块厚度与密度是否合格及精准程度。本发明的方法用于蜂窝片材高精度测重测厚，满足高品质蜂窝评价要求。采用该方法制造的设备实现了测厚测重全过程自动化，大幅提高了检测效率，满足大批量生产的检查要求。本发明具有测量精度高、重复性好、不易损坏蜂窝片材、效率高，操作简单。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种大面积、刚度低的蜂窝片材的厚度与重量的测量方法，尤其涉及一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法。
背景技术
高性能蜂窝片材的密度与厚度有精确要求，采用测重及测厚的方法直接得出厚度尺寸和计算出密度值。一般蜂窝片材的测厚方法是采用千分尺手工完成测量，蜂窝片材的称重是在普通台秤上测量，其测量结果受人员和工具的影响较大，重复性差，不能满足对航空蜂窝片材厚度和密度精度的评价要求，因此提出新的评价方法是十分迫切和必要的。为此，本发明提出了新的评价方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种重复性好、测量准确、测量效率高的自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法。本发明的技术解决方案是，控制系统4控制测重单元1对蜂窝片材进行测重，然后，控制系统4利用蜂窝片材传送装置5将蜂窝片材传送至测厚单元2，完成蜂窝片材的厚度测量。测重单元1包括平台6、称重传感器7、蜂窝片材传送装置5，四台称重传感器对称安装于平台台面下方，测重传感器测得的信号反馈到称重控制系统，称重控制系统显示测得的重量，蜂窝片材传送装置5由步进电机控制将蜂窝片材传送至测厚单元的工作台面10；
测厚单元2包括工作台面10、龙门架9、测厚机构8，龙门架9安装在工作台面10上，测厚机构8安装在龙门架9上。
测厚机构8包括升降装置13、左右移动装置11、测厚装置等，其中测厚装置包括电子千分尺12，测厚压盘15，及压力传感器14，测厚装置安装在升降装置13上，左右移动装置11在龙门架9上按照设定的位置移动，以适应不同宽度的蜂窝块测量；压力传感器14安装于测厚压盘15的基座内，当压到蜂窝片材上的力到达标准设定值时停止下落，然后，读取测量数据到控制系统；控制系统将蜂窝片材向前移动，进行下一组数据的测量；测量完成后，将蜂窝片材传送至送料台的传送带上。控制系统的控制步骤是：
(1)设置测厚单元和测重单元的零点；
(2)设置测厚单元和测重单元参数，包括蜂窝片材传送装置的传送速度及传送距离、测厚压盘的测厚压力、测厚机构8的测厚点位置、测量的次数；
(3)开始测重，控制系统接收到称重数据并存储；
(4)开启步进电机，驱动蜂窝片材传送装置前进；
(5)蜂窝片材到达设定位置后，控制系统控制测厚机构下降；
(6)控制系统实时监测压力传感器的数值，当达到设定值后，停止测厚机构下降，然后进行厚度测试；
(7)控制系统接收到厚度测量数据并存储；
(8)控制系统驱动测厚机构上升，同时，开启步进电机，驱动蜂窝片材传送装置前进，进行下一组数据测试；
(9)完成所有数据测试后，输出测试结果。
所述传送装置为PVC材质传送带，由步进电机定位传送。
所述测厚单元的工作台面选用高精度大理石材料制作。
所述的接料台选用铝合金型材结构，其传送带采用防静电PVC整体传送带，由步进电机驱动。
本发明具有的优点和有益效果：
本发明提供了一种易操作、结构简单、使用方便的自动化蜂窝测重测厚方法；采用该方法制造出的设备包括：测重单元、测厚单元、接料台及控制系统；可实现蜂窝片材的厚度测量、称重测量、密度计算，并可检测片切后的蜂窝块厚度与密度是否合格及精准程度。
本发明可测量的最大蜂窝片材规格为长2650mm×宽1350mm×高100mm；测重范围可达0.1kg～50kg，测重精度优于±1％；测厚范围设计在1mm-100mm，测量精度可达0.025mm，并能单次横向测量蜂窝片材3个点的厚度值，每块蜂窝片材最多可以测量6组18个点的厚度数据。本发明充分满足了大型蜂窝片材测重测厚的工艺及精度要求。
本发明的显著效果是：该方法用于蜂窝片材高精度测重测厚，满足高品质蜂窝评价要求。采用该方法制造的设备实现了测厚测重全过程自动化，大幅提高了检测效率，满足大批量生产的检查要求。本发明具有测量精度高、重复性好、不易损坏蜂窝片材、效率高，操作简单，该发明可广泛应用于各种蜂窝片材及类似特点的产品。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明测重单元立体示意图；
图3为本发明测厚单元立体示意图及局部放大图；
图4为本发明控制系统控制过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。参照图1、图2、图3,本发明所公开的自动化大型蜂窝片材测重测厚方法包括测重单元1、测厚单元2、接料台3、控制系统4等组成的自动化测厚测重仪。
测重单元1用于片切后的蜂窝片材的称重测量，并对完成称重的片材进行定位传送，测重单元1由平台6、称重传感器7、蜂窝片材传送装置5等组成；称重传感器安装于台面下方，为四台对称安装，当蜂窝片材放置在台面任意位置，测重传感器测得的信号反馈到称重控制系统，系统显示测得的重量；称重完毕后由步进电机通过PVC传送带送进，并满足下一道测厚工序的传送要求。
测厚单元2由工作台面10、龙门架9、测厚机构8等组成。工作台面10是测厚机构8的测量支撑平台，台面平面保证所需精度，选用高精度大理石材料精加工制作；龙门架9用于安装测厚机构8；测厚机构8包括升降装置13、左右移动装置11、测厚装置等，其中测厚装置包括电子千分尺12，测厚压盘15，及压力传感器14等组成。升降装置上安装有三组测厚装置，左右移动装置11可自动移动，可适应不同宽度的蜂窝块测量，由步进电机驱动，精密丝杠和直线滑轨运动；所述测厚装置是由3个压力传感器14安装于测厚压盘的基座内，当压到蜂窝片材上的力到达设定值时停止下落，延迟几秒钟后读取测量数据到控制系统。
接料台3选用铝合金型材结构，料台面上为整体传送带，由步进电机驱动，用来支撑及转运测量完的蜂窝片材，保证蜂窝片材不变形；
控制系统4由控制柜、软件、数据储存、记录打印等构成，用于蜂窝片材重量和厚度的测量控制，并对数据进行存储、记录、标签打印。所述控制系统采用PLC控制，工业平板电脑数据采集及触摸屏操作，分别对蜂窝称重、蜂窝厚度测量、蜂窝材料移动距离、移动速度进行控制。
图4为本发明操作控制过程流程图，首先接通设备电源并启动设备，然后点击登陆进入测重测厚控制程序，在产品信息栏中输入待测蜂窝片料产品编号、规格、长宽等信息；在标准厚度及误差设定栏中输入待测片料的标准厚度及可允许的误差范围，然后按下称重清零按钮将称归零，再将待测蜂窝片料居中放置在称重平台上进行测重操作；测重完毕后点击送料前进将蜂窝片料送至测厚位置，在系统主界面中选择测厚探头数量并设置测厚次数，输入完毕后切换至自动测厚模式进行测厚操作，待测厚完成后点击接料前进将蜂窝片料送至接料平台，并将片料测重测厚结果打印标签并粘贴在蜂窝片料上，完成单次测重测厚操作、如需多次测量可重复上述步骤即可。
本发明涉及的方法、设备及技术方案均属于专利保护范围。本发明创造并不局限于上述实施方式，只要基于基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法，其特征是，控制系统(4)控制测重单元(1)对蜂窝片材进行测重，然后，控制系统(4)利用蜂窝片材传送装置(5)将蜂窝片材传送至测厚单元(2)，完成蜂窝片材的厚度测量；
测重单元(1)包括平台(6)、称重传感器(7)、蜂窝片材传送装置(5)，四台称重传感器对称安装于平台台面下方，测重传感器测得的信号反馈到称重控制系统，称重控制系统显示测得的重量，蜂窝片材传送装置(5)由步进电机控制将蜂窝片材传送至测厚单元的工作台面(10)；
测厚单元(2)包括工作台面(10)、龙门架(9)、测厚机构(8)，龙门架(9)安装在工作台面(10)上，测厚机构(8)安装在龙门架(9)上；
测厚机构(8)包括升降装置(13)、左右移动装置(11)、测厚装置，其中测厚装置包括电子千分尺(12)，测厚压盘(15)，及压力传感器(14)，测厚装置安装在升降装置(13)上，左右移动装置(11)在龙门架(9)上按照设定的位置移动，以适应不同宽度的蜂窝块测量；压力传感器(14)安装于测厚压盘(15)的基座内，当压到蜂窝片材上的力到达标准设定值时停止下落，然后，读取测量数据到控制系统；控制系统将蜂窝片材向前移动，进行下一组数据的测量；测量完成后，将蜂窝片材传送至送料台的传送带上；控制系统的控制步骤是：
(1)设置测厚单元和测重单元的零点；
(2)设置测厚单元和测重单元参数，包括蜂窝片材传送装置的传送速度及传送距离、测厚压盘的测厚压力、测厚机构的测厚点位置、测量的次数；
(3)开始测重，控制系统接收到称重数据并存储；
(4)开启步进电机，驱动蜂窝片材传送装置前进；
(5)蜂窝片材到达设定位置后，控制系统控制测厚机构下降；
(6)控制系统实时监测压力传感器的值，当达到设定值后，停止测厚机构下降，然后进行厚度测试；
(7)控制系统接收到厚度测量数据并存储；
(8)控制系统驱动测厚机构上升，同时，开启步进电机，驱动蜂窝片材传送装置前进，进行下一组数据测试；
(9)完成所有数据测试后，输出测试结果。
2.根据权利要求1所述一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法，其特征是，所述传送装置为PVC材质传送带，由步进电机定位传送。
3.根据权利要求1所述一种自动测量蜂窝片材重量及厚度的方法，其特征是，所述测厚单元的工作台面选用高精度大理石材料制作。
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