CN106585100A - 带材表面缺陷喷涂标识设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测装置领域，公开了带材表面缺陷喷涂标识设备，包括本体支架，本体支架的一侧设有喷标装置，本体支架的另一侧设有焊缝识别机构，喷标装置包括上喷标装置以及下喷标装置，上喷标装置与下喷标装置之间设有用于带材穿入的间隙；焊缝识别机构包括用于检测带材左侧焊缝的左焊缝识别机构以及用于检测带材右侧焊缝的右焊缝识别机构，间隙宽度方向的一端上方设有左焊缝识别机构，间隙宽度方向的另一端上方设有右焊缝识别机构。通过喷标装置对带材上表面与下表面的缺陷进行标记，为防止换卷操作造成标喷误差，通过设置焊缝识别机构识别换卷操作，进而切换新带材的缺陷信息，根据新带材的缺陷信息指示喷标装置喷标操作。

Description

带材表面缺陷喷涂标识设备

技术领域

本发明属于检测装置领域，尤其涉及一种带材表面缺陷喷涂标识设备。

背景技术

ISRA PARSYTEC表面检测设备(下面简称表检设备)是一种应用广泛的表面缺陷检测设备，其主要功能是在运行的带材表面准确地识别缺陷并在其报表中对缺陷发生的位置、大小、类型进行定性和定量统计处理。但在实际应用中，仅靠报表数据，找到产品相应的缺陷存在着许多问题，首先报表缺陷数量多，工作人员依照报表信息对应地去找缺陷位置，这种做法非常繁琐，而且很容易出错，漏掉个别缺陷；其次在带材的后续生产中，会裁剪带材分卷处理，分卷后会对缺陷的长度信息造成误差，再根据报表数据中的缺陷的长度位置信息不能与缺陷实现精准对应。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种对带材表面缺陷精准定位的带材表面缺陷喷涂标识设备。

本发明所采用的技术方案是：

带材表面缺陷喷涂标识设备，包括本体支架，其中，本体支架的一侧设有喷标装置，本体支架的另一侧设有焊缝识别机构，喷标装置包括用于标记带材上表面缺陷的上喷标装置以及用于标记带材下表面缺陷的下喷标装置，上喷标装置与下喷标装置之间设有用于带材穿入的间隙；焊缝识别机构包括用于检测带材左侧焊缝的左焊缝识别机构以及用于检测带材右侧焊缝的右焊缝识别机构，间隙宽度方向的一端上方设有左焊缝识别机构，间隙宽度方向的另一端上方设有右焊缝识别机构。通过喷标装置的上喷标装置对带材上表面缺陷标记，通过下喷标装置对带材下表面缺陷标记，为防止换卷操作造成错喷标记，在本体支架上设置焊缝识别机构，通过焊缝识别机构识别换卷操作，进而切换新带材的缺陷信息，根据新带材的缺陷信息指示喷标装置喷标操作。所述上喷标装置包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的上喷标小车以及带动上喷标小车横向往返运动的上驱动机构；

所述上驱动机构包括桥架、固定在桥架一端的左齿带轮与固定在桥架另一端的右齿带轮，与左齿带轮、右齿带轮配合的齿形皮带以及固定在桥架上并与齿形皮带平行布置的滑轨，滑轨包括齿形皮带上方的上滑轨以及齿形皮带下方的下滑轨，上滑轨及下滑轨的长度不小于左齿带轮与右齿带轮的最近距离；

所述上喷标小车包括第一基板，第一基板的外侧设有垂直向下喷射墨水的喷头以及带动喷头上下运动的滑动轴承，滑动轴承与纵向设置的第一丝杠相连，第一丝杠与第一电机连接；通过纵向的第一丝杠带动喷头纵向移动，第一基板的内侧设有与所述上滑轨配合的上滑块以及与所述下滑轨配合的下滑块，第一基板与所述齿形皮带固定连接；通过上滑轨及下滑轨对上喷标小车起导向支撑作用，通过齿形皮带带动上喷标小车横向移动。

所述下喷标装置包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的下喷标小车以及带动下喷标小车横向往返运动的下驱动机构，下驱动机构与上驱动机构相同且上下平行布置，下喷标小车与上喷标小车以间隙宽度方向的中心线为对称轴对称布置；上喷标小车垂直向下向带材上表面的缺陷喷墨，下喷标小车垂直向上向带材下表面的缺陷喷墨。

所述左焊缝识别机构包括固定在本体支架上的第二基板，第二基板横向设置有第二丝杠以及可沿第二丝杠横向移动的第二滑动轴承，第二滑动轴承上固定有槽形架，槽形架的凹槽内设有激光寻边传感器，第二丝杠与第二电机相连；通过第二丝杠，激光寻边传感器可横向移动以寻找焊缝。

所述右焊缝识别机构与左焊缝识别机构以间隙长度方向的中心线为对称轴对称布置。

进一步地，带材表面缺陷喷涂标识设备包括PLC控制单元、向上喷标小车输送墨水的上喷墨单元及向下喷标小车输送墨水的下喷墨单元、存储有带材表面缺陷数据的服务器；PLC控制单元的输入端分别与左焊缝识别机构、右焊缝识别机构以及服务器相连，PLC控制单元的输出端分别上喷标装置、下喷标装置、左焊缝识别机构、右焊缝识别机构、上喷墨单元以及下喷墨单元相连。通过PLC控制单元实现喷涂标识的自动化控制，防止漏喷多喷现象，而且更加的高效。

进一步地，所述第一基板上设有限制喷头上下移动距离的极限挡板，所述极限挡板包括上极限挡板与下极限挡板。上极限挡板与下极限挡板可控制喷头上下移动的范围，当带材的厚度发生变化时，通过调整上极限挡板与下极限挡板的位置即可实现调整喷头距离带材表面的距离。

进一步地，所述第二丝杠的上方设有第一导向杆，第二丝杠的下方设有第二导向杆，第一导向杆与第二导向杆均与第二丝杠平行设置且长度均不短于第二丝杠的长度，第一导向杆的一端固定在第二基板上，第一导向杆的另一端通过第二滑动轴承的上导向孔与第二滑动轴承滑动连接；第二导向杆的一端固定在第二基板上，第二导向杆的另一端通过第二滑动轴承的下导向孔与第二滑动轴承滑动连接。通过第一导向杆与第二导向杆对左焊缝识别机构和右焊缝识别机构起导向支撑作用。

进一步地，所述喷头喷出的墨水标记内容包括钢卷号、上表面或下表面、缺陷的纵向和横向位置、缺陷名称；所述墨水标记为弱酸性墨水。标记包括多种信息有利于后续统计缺陷与清除缺陷，弱酸性墨水，便于后序生产中碱洗时，可洗除非缺陷处可能沾有的墨水，不影响后序中的涂漆等工作。

本发明的有益效果在于：

1，本发明通过上驱动机构驱动上喷标小车横向移动至缺陷位置，实现缺陷定位精确，当定位后，通过上喷标小车上纵向设置的第一丝杠带动喷头向下移至带材表面20mm后喷出标记墨水，然后喷头上移，保护喷头不受带材的振动而撞击损坏，或者受带材断裂造成喷头冲击损坏。

2，通过在间隙的两端设置焊缝识别机构，利用焊缝识别机构内的激光寻边传感器检测焊缝(月牙弯)，用于识别换卷操作，进而切换新带材的缺陷信息，根据新带材的缺陷信息指示喷标装置喷标操作，避免因换卷造成缺陷的长度信息的误差。

3，通过PLC控制单元实现喷涂标识的自动化控制，防止漏喷多喷错喷现象，精确高效控制设备的喷涂标识过程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中喷标装置的结构示意图；

图3为图2中上喷标小车的结构示意图；

图4为图1中左焊缝识别机构的结构示意图；

图5为本发明的控制流程图；

图中各部件标号如下：本体支架1、上喷标装置2、下喷标装置3、间隙4、左焊缝识别机构5(其中，包括第二基板5.1、第二丝杠5.2、第二滑动轴承5.3、槽形架5.4、激光寻边传感器5.5、第二电机5.6、第一导向杆5.7、第二导向杆5.8、上导向孔5.9、下导向孔5.10)、右焊缝识别机构6、上喷标小车7(其中，包括第一基板7.1、喷头7.2、滑动轴承7.3、第一丝杠7.4、第一电机7.5、上滑块7.6、下滑块7.7、上极限挡板7.8、下极限挡板7.9)、上驱动机构8(其中，包括桥架8.1、左齿带轮8.2、右齿带轮8.3、齿形皮带8.4、上滑轨8.5、下滑轨8.6)、下喷标小车9、下驱动机构10、PLC控制单元11、上喷墨单元12、下喷墨单元13、服务器14。

具体实施方式

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种带材表面缺陷喷涂标识设备，包含喷标装置与焊缝识别机构，通过喷标装置的上喷标装置对带材上表面缺陷标记，通过下喷标装置对带材下表面缺陷标记，为防止换卷操作造成错喷标记，在本体支架上设置焊缝识别机构，通过焊缝识别机构识别换卷操作，进而切换新带材的缺陷信息，根据新带材的缺陷信息指示喷标装置喷标操作。以下将通过具体的实施例来对本发明的带材表面缺陷喷涂标识设备的优选方式进行详细地说明。

如图1所示，带材表面缺陷喷涂标识设备，包括本体支架1，其中，本体支架1的一侧设有喷标装置，本体支架1的另一侧设有焊缝识别机构，喷标装置包括用于标记带材上表面缺陷的上喷标装置2以及用于标记带材下表面缺陷的下喷标装置3，上喷标装置2与下喷标装置3之间设有用于带材穿入的间隙4；焊缝识别机构包括用于检测带材左侧焊缝的左焊缝识别机构5以及用于检测带材右侧焊缝的右焊缝识别机构6，间隙4宽度方向的一端上方设有左焊缝识别机构5，间隙4宽度方向的另一端上方设有右焊缝识别机构6。

其中，结合图2所示，上喷标装置2包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的上喷标小车7以及带动上喷标小车7横向往返运动的上驱动机构8；上驱动机构8包括桥架8.1、固定在桥架一端的左齿带轮8.2与固定在桥架另一端的右齿带轮8.3、以及与左齿带轮8.2、右齿带轮8.3配合的齿形皮带8.4以及固定在桥架上并与齿形皮带8.4平行布置的滑轨，所述滑轨包括齿形皮带8.4上方的上滑轨8.5以及齿形皮带8.4下方的下滑轨8.6，所述上滑轨8.5及下滑轨8.6的长度不小于左齿带轮8.2与右齿带轮8.3的最近距离；

结合图3所示，上喷标小车7包括第一基板7.1，第一基板7.1的外侧设有垂直向下喷射墨水的喷头7.2以及带动喷头上下运动的滑动轴承7.3，滑动轴承7.3与纵向设置的第一丝杠7.4相连，第一丝杠7.4与第一电机7.5连接；第一基板7.1的内侧设有与上滑轨8.5配合的上滑块7.6以及与下滑轨8.6配合的下滑块7.7，第一基板7.1与齿形皮带8.4固定连接；第一基板7.1上设有限制喷头7.2上下移动距离的极限挡板，所述极限挡板包括上极限挡板7.8与下极限挡板7.9。

结合图2所示，下喷标装置3包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的下喷标小车9以及带动下喷标小车9横向往返运动的下驱动机构10，下驱动机构10与上驱动机构8相同且上下平行布置，下喷标小车9与上喷标小车7以间隙4宽度方向的中心线为对称轴对称布置，保证上喷标小车7垂直向下向带材上表面的缺陷喷墨，下喷标小车9垂直向上向带材下表面的缺陷喷墨；

其中，结合图1与图4所示，左焊缝识别机构5包括固定在本体支架1上的第二基板5.1，第二基板5.1横向设置有第二丝杠5.2以及可沿第二丝杠5.2横向移动的第二滑动轴承5.3，第二滑动轴承5.3上固定有槽形架5.4，槽形架5.4的凹槽内设有激光寻边传感器5.5，第二丝杠5.2与第二电机5.6相连；第二丝杠5.2的上方设有第一导向杆5.7，所述第二丝杠5.2的下方设有第二导向杆5.8，所述第一导向杆5.7与第二导向杆5.8均与第二丝杠5.2平行设置且长度均不短于第二丝杠5.2的长度，所述第一导向杆5.7的一端固定在第二基板5.1上，所述第一导向杆5.7的另一端通过第二滑动轴承5.3的上导向孔5.9与第二滑动轴承5.3滑动连接；所述第二导向杆5.8的一端固定在第二基板5.1上，所述第二导向杆5.8的另一端通过第二滑动轴承5.3的下导向孔5.10与第二滑动轴承5.3滑动连接。

右焊缝识别机构6与左焊缝识别机构5以间隙4长度方向的中心线为对称轴对称布置，保证左焊缝识别机构5检测带材左边的焊缝，右焊缝识别机构6检测带材右边的焊缝，右焊缝识别机构6与左焊缝识别机构5用于检测两卷带材之间的焊缝，并将信息传输给系统提示系统此处有换卷操作，命令系统进行数据切换，避免喷标错误。

带材表面缺陷喷涂标识设备还包括PLC控制单元11、向上喷标小车输送墨水的上喷墨单元12及向下喷标小车输送墨水的下喷墨单元13、存储有带材表面缺陷数据的服务器14，所述PLC控制单元11的输入端分别与左焊缝识别机构5、右焊缝识别机构6以及服务器14相连，所述PLC控制单元11的输出端分别上喷标装置2、下喷标装置3、左焊缝识别机构5、右焊缝识别机构6、上喷墨单元12以及下喷墨单元13相连。

本发明的控制流程结合图1，图2与图5所示，

启动程序，服务器14和PLC控制单元11中的程序开始初始化，左焊缝识别机构5以及右焊缝识别机构6在第二电机5.6和第二丝杠5.2作用下退至间隙4的两端初始化。上喷标装置2与下喷标装置3中左齿带轮8.2与右齿带轮8.3转动带动齿形皮带8.4将喷标小车移动到一端初始化。上喷墨单元12以及下喷墨单元13也进行初始化启动。

在内部检测各部件工作正常，网络通讯正常后，服务器14获取表面检测设备上的当前带材表面缺陷数据，并根据其缺陷信息中的纵、横向位置信息建立堆栈，PLC控制单元11控制上喷标小车7与下喷标小车9横向移至带材表面指定位置待喷，当缺陷到达时，第一电机7.5运行，在第一丝杠7.4的作用下喷头7.2纵向下移至距带材表面20mm位置，由喷头7.2喷出带有相应的缺陷信息的墨水标记。

喷头7.2喷出带有相应的缺陷信息的墨水标记包括钢卷号、上表面或下表面、缺陷的纵向和横向位置、缺陷名称。墨水的成分是弱酸性墨水，便于后序生产中碱洗时，可洗除非缺陷处可能沾有的墨水，不影响后序中的涂漆等工作。

当左焊缝识别机构5、右焊缝识别机构6上的激光寻边传感器5.5检测带材上焊缝(月牙弯)时，焊缝(月牙弯)是由于两卷带材拼接时产生，提示PLC控制单元11此处有换卷操作，PLC控制单元11发出信号，上喷标装置2、下喷标装置3重新初始化，指示服务器14读取表面检测设备中新卷带材信息，根据新卷带材信息，PLC控制单元11控制上喷标小车7与下喷标小车9横向移至指定位置，纵向下移至距带材表面20mm左右位置，由喷头7.2喷出带有相应的缺陷信息的墨水标记。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种带材表面缺陷喷涂标识设备，包括本体支架(1)，所述本体支架(1)的一侧设有喷标装置，所述本体支架(1)的另一侧设有焊缝识别机构，所述喷标装置包括用于标记带材上表面缺陷的上喷标装置(2)以及用于标记带材下表面缺陷的下喷标装置(3)，所述上喷标装置(2)与下喷标装置(3)之间设有用于带材穿入的间隙(4)；所述焊缝识别机构包括用于检测带材左侧焊缝的左焊缝识别机构(5)以及用于检测带材右侧焊缝的右焊缝识别机构(6)，所述间隙(4)宽度方向的一端上方设有左焊缝识别机构(5)，所述间隙(4)宽度方向的另一端上方设有右焊缝识别机构(6)；其特征在于：所述上喷标装置(2)包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的上喷标小车(7)以及带动上喷标小车(7)横向往返运动的上驱动机构(8)；

所述上驱动机构(8)包括桥架(8.1)、固定在桥架一端的左齿带轮(8.2)与固定在桥架另一端的右齿带轮(8.3)、与左齿带轮(8.2)右齿带轮(8.3)配合的齿形皮带(8.4)以及固定在桥架上并与齿形皮带(8.4)平行布置的滑轨，所述滑轨包括齿形皮带(8.4)上方的上滑轨(8.5)以及齿形皮带(8.4)下方的下滑轨(8.6)，所述上滑轨(8.5)及下滑轨(8.6)的长度不小于左齿带轮(8.2)与右齿带轮(8.3)的最近距离；

所述上喷标小车(7)包括第一基板(7.1)，所述第一基板(7.1)的外侧设有垂直向下喷射墨水的喷头(7.2)以及带动喷头(7.2)上下运动的滑动轴承(7.3)，所述滑动轴承(7.3)与纵向设置的第一丝杠(7.4)相连，所述第一丝杠(7.4)与第一电机(7.5)连接；所述第一基板(7.1)的内侧设有与所述上滑轨(8.5)配合的上滑块(7.6)以及与所述下滑轨(8.6)配合的下滑块(7.7)，所述第一基板(7.1)与所述齿形皮带(8.4)固定连接；

所述下喷标装置(3)包括向带材上表面缺陷喷涂墨水的下喷标小车(9)以及带动下喷标小车(9)横向往返运动的下驱动机构(10)，所述下驱动机构(10)与上驱动机构(8)相同且上下平行布置，所述下喷标小车(9)与上喷标小车(7)以间隙(4)宽度方向的中心线为对称轴对称布置；

所述左焊缝识别机构(5)包括固定在本体支架上的第二基板(5.1)，所述第二基板(5.1)横向设置有第二丝杠(5.2)以及可沿第二丝杠(5.2)横向移动的第二滑动轴承(5.3)，所述第二滑动轴承(5.3)上固定有槽形架(5.4)，所述槽形架(5.4)的凹槽内设有激光寻边传感器(5.5)，所述第二丝杠(5.2)与第二电机(5.6)相连；

所述右焊缝识别机构(6)与左焊缝识别机构(5)以间隙(4)长度方向的中心线为对称轴对称布置。

2.根据权利要求1所述的带材表面缺陷喷涂标识设备，其特征在于：它还包括PLC控制单元(11)、向上喷标小车输送墨水的上喷墨单元(12)及向下喷标小车输送墨水的下喷墨单元(13)、存储有带材表面缺陷数据的服务器(14)，所述PLC控制单元(11)的输入端分别与左焊缝识别机构(5)、右焊缝识别机构(6)以及服务器(14)相连，所述PLC控制单元(11)的输出端分别上喷标装置(2)、下喷标装置(3)、左焊缝识别机构(5)、右焊缝识别机构(6)、上喷墨单元(12)以及下喷墨单元(13)相连。

3.根据权利要求1所述的带材表面缺陷喷涂标识设备，其特征在于：所述第一基板(7.1)上设有限制喷头(7.2)上下移动距离的极限挡板，所述极限挡板包括上极限挡板(7.8)与下极限挡板(7.9)。

4.根据权利要求1所述的带材表面缺陷喷涂标识设备，其特征在于：所述第二丝杠(5.2)的上方设有第一导向杆(5.7)，所述第二丝杠(5.2)的下方设有第二导向杆(5.8)，所述第一导向杆(5.7)与第二导向杆(5.8)均与第二丝杠(5.2)平行设置且长度均不短于第二丝杠(5.2)的长度，所述第一导向杆(5.7)的一端固定在第二基板(5.1)上，所述第一导向杆(5.7)的另一端通过第二滑动轴承(5.3)的上导向孔(5.9)与第二滑动轴承(5.3)滑动连接；所述第二导向杆(5.8)的一端固定在第二基板(5.1)上，所述第二导向杆(5.8)的另一端通过第二滑动轴承(5.3)的下导向孔(5.10)与第二滑动轴承(5.3)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的带材表面缺陷喷涂标识设备，其特征在于：所述喷头(7.2)喷出的墨水标记内容包括钢卷号、上表面或下表面、缺陷的纵向和横向位置、缺陷名称；所述墨水标记为弱酸性墨水。