CN105466776B - 一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，结构由两个托盘支架、一个压力源、四个激光发射器、四个半透半反镜、一块投影幕布，一台工业相机组成；两个托盘支架和压力源模拟恒压载荷；四台激光发射器发射激光束，经过四个半透半反镜，垂直射入检测部位，反射光线透过半透半反镜后向上投影于投影幕布，呈现一个光斑；微位移放大在投影幕布上形成四条反射光迹，由工业相机记录，计算形变参数，以评估塑料物流托盘弯曲度；本发明采用非接触光学检测方法，结构简单、安装简便，占地面积小，检测部件成本低，在塑料物流托盘可续用检测项目中具有广阔的市场应用前景。

Description

一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置
技术领域
本发明涉及一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，尤其涉及在塑料物流托盘力学关键部位检测弯曲度的检测装置，属于物流检测设备技术领域。
背景技术
物流托盘用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。作为与集装箱类似的一种集装设备，物流托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域。
物流托盘的发展与叉车的发展同步，叉车与托盘共同使用，形成了有效的装卸系统，使装卸效率大幅度提高；从统计看，物流托盘基本上是配合叉车使用的，平均每台叉车配备800至1000片托盘。
塑料是物流托盘常用的材质，一般采用低压高密度聚乙烯塑料材质，采用挤出-吹塑一次成型的高强度吹塑物流托盘，对环境温度具有超强适应能力。塑料托盘适应于化工、石化、食品、水产品、、饲料、制衣、制鞋、电子、电器、港口、码头、餐饮、生物医药、机械五金、汽车制造、石油化工、立体仓储、物流运输、仓库搬运、储存货架，汽车配件、啤酒饮料、电子电器纺织印染、印刷包装、物流中心等各行业。
目前，对塑料托盘的可续用性检测目前尚无统一检测标准，还只停留在人工判断、使用年限淘汰的方法，主观性强，误差大，不利于塑料托盘的科学管理。塑料托盘可续用检测的自动化和智能化改造有：
公开号为CN104535576A的中国发明专利《一种顺光光源塑料托盘检损装置及方法》，公开了采用机器视觉技术手段自动识别塑料托盘的破损情况，以作为决策是否淘汰的量化依据；
但是机器视觉技术是通过非接触手段测量塑料物流托盘的结构破损、表面破损情况，但是塑料物流托盘的深层结构破损和应力变化无法通过机器视觉技术检测。
随着使用年限的增长，塑料材质容易老化，发生脆化，造成应力状况的变化，其机械强度下降，在高架库等全自动仓储系统中，塑料物流托盘的应力弯曲度增加，将增加堆垛机误操作的概率，导致系统停车，造成效率和经济上的损失。因此，需要对塑料物流托盘的机械应力特征进行检测，而应力弯曲度是其中的一个重要指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，系统结构由两个托盘支架、一个压力源、四个激光发射器、四个半透半反镜、一块投影幕布，及一台工业相机组成；
所述两个托盘支架为长方体结构，长度略长于塑料物流托盘的山字形侧边长度，分别从底部支起塑料物流托盘的两个山字形侧边；
所述压力源为长方体结构，长度和托盘支架长度相等，且平行于托盘支架，从塑料物流托盘上侧面正中位置自然压下，对其产生恒压外力；
所述四台激光发射器分别发射激光束，各自经过四个半透半反镜，垂直于塑料物流托盘上表面射入检测部位，反射光线透过半透半反镜后向上投影于投影幕布，在投影幕布上呈现一个光斑；在压力源对塑料物流托盘施加恒压外力的过程中，四个检测部位随塑料物流托盘结构变形为发生微位移，微位移通过反射光线放大在投影幕布上形成四条反射光迹，整个过程由安装在投影幕布上方的工业相机记录，供后续视频处理程序计算四个检测部位的形变参数，以评估塑料物流托盘的弯曲度，进而判断塑料物流托盘的结构破损和机械应力特征，最终决定塑料物流托盘能否继续流转使用；
所述检测部位位于塑料物流托盘的两个日字形侧边的日字边小梁结构的上表面，日字边小梁下方为镂空结构，在塑料物流托盘叉车作业时，四个日字边小梁为力学挤压的关键部位。
综上所述，本发明显著的技术效果在于：采用非接触的光学检测方法，通过在塑料物流托盘力学关键部位检测弯曲度，从而分析塑料物流托盘结构破损和机械应力特征，作为判断能否继续使用的量化依据，结构简单、安装简便，占地面积小，检测部件成本低，在塑料物流托盘可续用检测项目中具有广阔的市场应用前景。
附图说明
图1是本发明一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置的系统结构图。
具体实施方式
参考附图，下面对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置系统结构图，系统结构由两个托盘支架103、一个压力源104、四个激光发射器106、四个半透半反镜108、一块投影幕布112，及一台工业相机109组成；
所述两个托盘支架103为长方体结构，长度略长于塑料物流托盘100的山字形侧边102长度，分别从底部支起塑料物流托盘100的两个山字形侧边102；
所述压力源104为长方体结构，长度和托盘支架103长度相等，且平行于托盘支架103，从塑料物流托盘100上侧面正中位置自然压下，对塑料物流托盘100产生恒压外力105；
所述四台激光发射器106分别发射激光束，各自经过四个半透半反镜108，垂直于塑料物流托盘100上表面射入检测部位107，反射光线透过半透半反镜108后向上投影于投影幕布112，在投影幕布112上呈现一个光斑；在压力源104对塑料物流托盘100施加恒压外力105的过程中，四个检测部位107随塑料物流托盘100结构变形为发生微位移，微位移通过反射光线放大在投影幕布112上形成四条反射光迹111，整个过程由安装在投影幕布112上方的工业相机109记录，供后续视频处理程序计算四个检测部位107的形变参数，以评估塑料物流托盘100的弯曲度，进而判断塑料物流托盘100的结构破损和机械应力特征，最终决定塑料物流托盘100能否继续流转使用；
所述检测部位107位于塑料物流托盘100的两个日字形侧边101的日字边小梁110结构的上表面，日字边小梁110下方为镂空结构，在塑料物流托盘100叉车作业时，四个日字边小梁110为力学挤压的关键部位。
作为优选，激光发射器106选用650nm、5mW的红外激光模组，3米处光斑直径小于5mm；
作为优选，压力源104选用500千克负载；
作为优选，投影幕布112选用透射式幕布；
作为优选，工业相机109选用500万像素、彩色、可变焦的WP-UF500M相机。
本实施例的塑料物流托盘100为符合《烟草行业联运通用平托盘》(YC/T 215-2007)标准，并在烟草行业广泛使用的塑料物流托盘。

Claims (4)

1.一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，检测的塑料物流托盘符合YC/T215-2007烟草行业联运通用平托盘标准的单面双向双叉结构，其特征在于：系统结构由两个托盘支架(103)、一个压力源(104)、四组检测装置、一块投影幕布(112)，及一台工业相机(109)组成；
所述两个托盘支架(103)为长方体结构，长度略长于塑料物流托盘(100)的山字形侧边(102)长度，分别从底部支起塑料物流托盘(100)的两个山字形侧边(102)；
所述压力源(104)为长方体结构，长度和托盘支架(103)长度相等，且平行于托盘支架(103)，为500千克负载，从塑料物流托盘(100)上侧面正中位置自然压下，对塑料物流托盘(100)产生恒压外力(105)；
检测部位(107)共有四个，位于塑料物流托盘(100)的两个日字形侧边(101)的日字边小梁(110)结构的上表面，日字边小梁(110)下方为镂空结构；在塑料物流托盘(100)叉车作业时，四个日字边小梁(110)为力学挤压的关键部位；
每组所述检测装置用于检测一个检测部位(107)，每组所述检测装置由一台激光发射器(106)和一个半透半反镜(108)组成；其中半透半反镜(108)安装在检测部位(107)的正上方，激光发射器(106)安装在半透半反镜(108)的正侧面，并水平正对半透半反镜(108)；激光发射器(106)发射的激光束，经过半透半反镜(108)，垂直于塑料物流托盘(100)上表面射入检测部位(107)，反射光线透过半透半反镜(108)后向上投影于上方的投影幕布(112)，在投影幕布(112)上呈现一个光斑；
在压力源(104)对塑料物流托盘(100)施加恒压外力(105)的过程中，四个检测部位(107)随塑料物流托盘(100)结构变形发生微位移，微位移通过反射光线放大在投影幕布(112)上形成四条反射光迹(111)，整个过程由安装在投影幕布(112)上方的工业相机(109)记录，供后续视频处理程序计算四个检测部位(107)的形变参数，以评估塑料物流托盘(100)的弯曲度。
2.如权利要求1所述的一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，其特征在于：所述的激光发射器(106)为650nm、5mW的红外激光模组，3米处光斑直径小于5mm。
3.如权利要求1所述的一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，其特征在于：所述的投影幕布(112)为透射式幕布。
4.如权利要求1所述的一种激光投影法塑料物流托盘弯曲度检测装置，其特征在于：所述的工业相机(109)为500万像素、彩色、可变焦的WP-UF500M相机。
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