CN107121067A - 一种大幅面瓷砖检测仪的plc控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，包括：PLC控制器，与PLC控制器连接的原点位置传感器、第一电机、第二电机，所述第一电机用来控制检测装置的升降运动，所述第二电机用来控制检测设备的水平运动，所述原点位置传感器包括两个，分别用来测定检测装置在竖直方向和水平方向上的原点；所述检测装置安装在一升降支架上，所述升降支架活动安装在升降导轨上，所述第一电机驱动升降导轨运动，所述第二电机驱动升降支架运动。本发明通过设置原点传感器，在瓷砖检测时PLC自动控制检测设备回到原点再开始进行检测，检测速度快、检测准确。

Description

一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统
技术领域
本发明涉及瓷砖检测技术领域，尤其涉及一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统。
背景技术
目前，国内的大多数中小陶瓷企业仍然采用传统的人工检测方法，企业雇佣大量的工人使用卡尺、千分尺等工具对墙地砖进行接触测量。这种测量方式导致工人每天的工作量过大，甚至可能会产生一系列问题，如读数错误、测量不规范、瓷砖磨损严重等问题，进而影响了检测精度和产品质量。
虽然国内也有一部分企业采用机械检测，但现有的机械检测设备大多为接触测量(接触测量是指将探头与陶瓷表面接触，通过机器自带的算法进行尺寸测量)，接触测量虽然是代替人工测量的一种有效方式，但是接触测量也造成了瓷砖表面的磨损，降低了瓷砖质量，同时接触离线的测量方式检测效率低。
意大利、德国等陶瓷装备制造强国虽早已实现墙地砖几何尺寸的在线测量。但是，国外产品售价高达每台检测设备13万欧元，每条自动分选包装线10万欧元，售价昂贵，远远超出了国内陶瓷生产企业的承受能力。由于国内的生产工艺水平与国外有较大差距，加之国内传统的平整度检测方法及定义方式与国外存在本质的差异，所以导致这些检测设备不能满足国内实际的生产要求，难以在国内得到普遍推广和普及。
针对现有技术中存在的问题，本发明人提出检测精度高、检测速度快的适用于大幅面瓷砖的快速检测仪(参见申请号为201710037547.2的中国发明专利申请)，包括：检测平台、升降导轨、升降支架、扫描装置安装支架、CCD相机、激光位移传感器、PLC和工控机；所述检测平台为金属平台；所述升降导轨包括安装在检测平台两侧的一对，一第一电机与两个升降导轨连接使两个升降导轨分别在检测平台两侧同步移动；所述升降支架安装在升降导轨上，一第二电机与升降支架连接使升降支架沿升降导轨上下移动；所述扫描装置安装支架为条形杆，条形杆的中部转动安装在升降支架上，一第三电机与条形杆连接使条形杆绕安装点转过±90°；所述CCD相机、激光位移传感器安装在扫描装置安装支架上；所述第一电机、第二电机、第三电机与PLC连接，所述CCD相机、激光位移传感器、PLC与工控机连接。
本发明是对上述专利申请201710037547.2的进一步改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测速度快、检测准确的大幅面瓷砖检测仪用PLC控制系统。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，包括：PLC控制器，与PLC控制器连接的原点位置传感器、第一电机、第二电机，所述第一电机用来控制检测装置的升降运动，所述第二电机用来控制检测设备的水平运动，所述原点位置传感器包括两个，分别用来测定检测装置在竖直方向和水平方向上的原点；所述检测装置安装在一升降支架上，所述升降支架活动安装在升降导轨上，所述第一电机驱动升降导轨运动，所述第二电机驱动升降支架运动。
作为改进地，所述PLC控制系统还包括与PLC连接的标定位置传感器，所述标定位置传感器包括两个，分别用来测定检测装置在竖直方向和水平方向上的标定点。
作为改进地，在PLC上连接回原点按键；当按下回原点按键时，PLC判断升降导轨和升降支架的位置是否在原点，如果是，则不启动回原点动作；如果不是，则启动回原点动作。
作为改进地，回原点动作为：1)控制升降支架在以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降支架以1000脉冲的速度回到原点；2)控制升降导轨以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降导轨以1000脉冲的速度回到原点。
作为改进地，所述设定值在5-50mm内任意选择。
作为改进地，在PLC上连接自动运行按键，按下自动运行按键，PLC判断升降导轨和升降支架是否在原点，是则启动自动运行动作，否则需要先执行回原点动作，再启动自动运行动。
作为改进地，自动运行程序动作为：1)控制升降导轨向前移动2900个脉冲，2)控制升降支架向上移动11900个脉冲，3)控制升降导轨向前移动再移动42300个脉冲，4)控制升降支架以4000脉冲的速度回原点，5)控制升降导轨以4000脉冲的速度回原点，完成一次检测。
作为改进地，在PLC上连接有标定按键，按下标定按键后，PLC判断升降导轨和升降支架是否在原点，如果是，则进行标定动作，如果否，则先执行回原点动作，再启动标定动作。
作为改进地，标定动作为：1)控制升降支架向上移动1000个脉冲，2)控制升降导轨向前移动53150个脉冲，3)控制升降支架向上移动12000个脉冲。
作为改进地，所述PLC为三菱FX3U系列PLC。
本发明的有益效果是：
一、通过设置原点传感器，在瓷砖检测时PLC自动控制检测设备回到原点再开始进行检测，检测准确。同时，在检测设备回原点过程中，在不同阶段采用特定脉冲的速度行进，在保证检测速度的同时确保检测精度。
二、通过设置标定传感器，方便用户根据需要对各检测设备进行检修以及检查各检测传感器的示值是否归零。在检测设备回标定位过程中，采用特定的脉冲速度使之经过上升、平移、上升三个过程，整个运行过程稳定可靠，避免检测设备在运行中被损坏且定位准确。
附图说明
图1所示为本发明提供的PLC控制系统结构示意图。
图2所示为大幅面瓷砖检测仪结构示意图。
图3所示为大幅面瓷砖检测仪在另一个视角上的结构示意图。
附图标记说明：
1：检测平台，2：升降导轨，3：升降支架，4：扫描装置安装支架，5：CCD相机，6：激光位移传感器，7：PLC，8：回原点按键，9：自动运行按键，10：标定按键，11：第一电机，12：第二电机。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图3所示，一种大幅面瓷砖快速检测仪，适用于600×600mm以上规格的大幅面瓷砖检测，包括：检测平台1、升降导轨2、升降支架3、扫描装置安装支架4、CCD相机5、激光位移传感器6、PLC7和工控机。
其中，所述检测平台1为平面度小于0.1mm的金属板。金属板具备耐腐蚀、耐磨损和长久使用的特性，安装更换容易。
所述升降导轨2包括安装在检测平台1两侧的一对，一第一电机11与两个升降导轨2连接使两个升降导轨2分别在检测平台两侧同步移动，以便实现扫描装置的水平移动。
所述升降支架3安装在升降导轨2上，一第二电机12与升降支架3连接使升降支架3沿升降导轨2上下移动，以便实现扫描装置的上下移动。
所述扫描装置安装支架4为条形杆，条形杆的中部安装在升降支架3上。
所述CCD相机5、激光位移传感器6都转动安装在扫描装置安装支架4上，以便实现全方位的拍照及调整激光位移传感器6与检测平台之间的垂直度。
所述第一电机11、第二电机12与PLC7连接，所述CCD相机5、激光位移传感器6、PLC7都与工控机连接。
本实施例中，优选CCD相机安装在条形杆的中部，优选激光位移传感器为2+N个松下HC-G030激光位移传感器；其中2个设置在条形杆的两端，用来测量瓷砖侧面的平面度和直线度；根据瓷砖的幅面尺寸，按需设置N(N≥2)个用来采集瓷砖正面的平面度、直线度、表面缺陷等信息。采用松下HC-G030激光位移传感器，无论被测表面是明是暗、粗糙还是光滑、透明与否都能获得非常高的线性度与分辨率。微型激光传感器无需控制器即可单独使用，安装调节方便。
优选PLC7为三菱FX3U系列PLC。在PLC7上连接有回原点按键8、自动运行按键9和标定按键10。
实际工作时：按下回原点按键8，PLC7判断升降导轨2和升降支架3的位置是否在原点，如果是，则不启动回原点动作；如果不是，则启动回原点动作。回原点动作为：首先控制升降支架3在以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降支架3以1000脉冲的速度回到原点。升降导轨2回原点的方法与升降支架3类似，先控制升降导轨2以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降导轨以1000脉冲的速度回到原点。至于原点的具体判定，通过在原点位置设置与PLC连接的传感器来实现。所述设定值可以在5-50mm内任意选择。
按下自动运行按键9，PLC7判断升降导轨2和升降支架3是否在原点，是则启动自动运行动作，否则需要先执行回原点动作，再启动自动运行动。自动运行程序动作为：1)控制升降导轨2向前移动2900个脉冲(58mm)，2)控制升降支架3向上移动11900个脉冲(238mm)，3)控制升降导轨2向前移动再移动42300个脉冲(846mm)，4)控制升降支架3以4000脉冲的速度回原点，5)控制升降导轨2以4000脉冲的速度回原点，完成一次检测。
按下标定按键10后，PLC7判断升降导轨2和升降支架3是否在原点，如果是，则进行标定动作，如果否，则先执行回原点动作，再启动标定动作。标定动作为：1)控制升降支架3向上移动1000个脉冲(20mm)，2)控制升降导轨向前移动53150个脉冲(1063mm)，3)控制升降支架向上移动12000个脉冲(240mm)，以保证标定运行的可靠性。通过设置标定按键，便于人工检查各传感器的示值是否归零。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项限定之。

Claims (10)

1.一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，包括：PLC控制器，与PLC控制器连接的原点位置传感器、第一电机、第二电机，所述第一电机用来控制检测装置的升降运动，所述第二电机用来控制检测设备的水平运动，所述原点位置传感器包括两个，分别用来测定检测装置在竖直方向和水平方向上的原点；所述检测装置安装在一升降支架上，所述升降支架活动安装在升降导轨上，所述第一电机驱动升降导轨运动，所述第二电机驱动升降支架运动。
2.根据权利要求1所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，它还包括与PLC连接的标定位置传感器，所述标定位置传感器包括两个，分别用来测定检测装置在竖直方向和水平方向上的标定点。
3.根据权利要求1所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，在PLC上连接回原点按键；当按下回原点按键时，PLC判断升降导轨和升降支架的位置是否在原点，如果是，则不启动回原点动作；如果不是，则启动回原点动作。
4.根据权利要求3所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，回原点动作为：1)控制升降支架在以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降支架以1000脉冲的速度回到原点；2)控制升降导轨以4000脉冲的速度向原点接近，在与原点距离不超过设定值时，控制升降导轨以1000脉冲的速度回到原点。
5.根据权利要求4所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，所述设定值在5-50mm内任意选择。
6.根据权利要求1所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，在PLC上连接自动运行按键，按下自动运行按键，PLC判断升降导轨和升降支架是否在原点，是则启动自动运行动作，否则需要先执行回原点动作，再启动自动运行动。
7.根据权利要求6所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，自动运行程序动作为：1)控制升降导轨向前移动2900个脉冲，2)控制升降支架向上移动11900个脉冲，3)控制升降导轨向前移动再移动42300个脉冲，4)控制升降支架以4000脉冲的速度回原点，5)控制升降导轨以4000脉冲的速度回原点，完成一次检测。
8.根据权利要求1所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，在PLC上连接有标定按键，按下标定按键后，PLC判断升降导轨和升降支架是否在原点，如果是，则进行标定动作，如果否，则先执行回原点动作，再启动标定动作。
9.根据权利要求8所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，标定动作为：1)控制升降支架向上移动1000个脉冲，2)控制升降导轨向前移动53150个脉冲，3)控制升降支架向上移动12000个脉冲。
10.根据权利要求1所述的一种大幅面瓷砖检测仪的PLC控制系统，其特征在于，所述PLC为三菱FX3U系列PLC。
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