CN107782739A - 一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法，装置包括孔洞在线检测装置、标识装置，标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，孔洞在线检测装置与标识装置相邻安装，孔洞在线检测装置的激光发射组件设置在带钢的上方或者下方，孔洞在线检测装置的激光接收组件设置在带钢的另一侧与激光发射组件相对应的位置，孔洞在线检测装置向标识装置发送孔洞位置检测信号。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法，可以准确检测出高速运行的带钢上的孔洞缺陷，并及时做出位置标记，实现对无规律孔洞的在线位置检查，为后期的质量处理做好准备。

Description

一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法

技术领域

本发明涉及质量检测技术领域，尤其涉及一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法。

背景技术

在钢铁、铝带、制纸等领域，产品高速运行，且由于各种原因，带钢上会有无规律孔洞出现，孔洞对产品质量的影响是巨大的，可能会导致产品的报废，为避免孔洞缺陷出厂，必须能够准确检测出孔洞的位置并予以切除，避免孔洞影响用户的最终使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法，可以准确检测出高速运行的带钢上的孔洞缺陷，并及时做出位置标记，实现对无规律孔洞的在线位置检查。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，包括孔洞在线检测装置、标识装置，标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，孔洞在线检测装置与标识装置相邻安装，孔洞在线检测装置的激光发射组件设置在带钢的上方或者下方，孔洞在线检测装置的激光接收组件设置在带钢的另一侧与激光发射组件相对应的位置，孔洞在线检测装置向标识装置发送孔洞位置检测信号。

所述激光接收组件包括交错透镜列阵层、光传感器层、单片机，交错透镜列阵层设置在光传感器层的外侧，光传感器层中的每个光传感器与单片机连接通讯，单片机与标识装置连接通讯。

所述激光发射组件为激光发射器。

所述标识装置包括横移组件、步进电机、对射光电发射器、对射光电接收器、气缸、负压吸盘、标签剥离机；横移组件安装在导轨上，对射光电发射器和对射光电接收器安装在横移组件上，分别设置在带钢的上下侧；气缸安装在横移组件上，在气缸的下端安装负压吸盘；标签剥离机安装在横移组件上，气缸下端的位置；步进电机连接横移组件。

一种采用基于激光的带钢孔洞识别标识装置进行打标的方法，具体方法如下：

标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，设置在带钢上下侧的对射光电发射器和对射光电接收器对带钢边缘进行检测，检测信号发送给标识装置控制器的CPU，CPU控制步进电机驱动横移组件进行靠近或远离带钢的移动，直到确定带钢的边缘位置，并使气缸对准带钢的边缘，当带钢边缘位置改变时，再次根据对射光电接收器反馈的信号由步进电机驱动横移组件随带钢边缘移动，始终保持对带钢边部的跟踪；

孔洞在线检测装置的激光发射组件发射光线，照射在运动的带钢上，在带钢的遮挡作用下，处于带钢下方的激光接收组件无光线辐照，无信号传送；当带钢上出现孔洞时，光线透过孔洞，照在孔洞位置另一侧的激光接收组件上，在交错透镜列阵层的汇聚作用下，光线在对应的光传感器上形成光斑，光传感器电平转换，向单片机发送光感信号，单片机综合判断孔洞存在，并输出电平跳变信号给标识装置控制器的CPU；在横移装置的带动下气缸和标签剥离机一直跟踪在带钢的边缘，当标识装置控制器的CPU接收到单片机的信号时，会向气缸和标签剥离机发送启动信号，标签剥离机将剥离好的标签送到气缸下端，气缸动作通过下端的负压吸盘标签粘在带钢边缘并露出少许，实现了孔洞位置的在线标识。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置及方法，可以准确检测出高速运行的带钢上的孔洞缺陷，并及时做出位置标记，实现对无规律孔洞的在线位置检查，为后期的质量处理做好准备。

附图说明

图1是本发明一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置的总体结构示意图；

图2是本发明中孔洞在线检测装置的结构示意图；

图3是本发明中标识装置的结构示意图。

图中：1-发射组件、2-带钢、3-交错透镜列阵层、4-光传感器层、5-单片机、6-气缸、7-负压吸盘、8-步进电机、9-导轨、10-标签剥离机、11-横移组件、12-1对射光电发射器、12-2对射光电接收器、13-激光接收组件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明：

如图1-图3所示，一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，包括孔洞在线检测装置、标识装置，标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，孔洞在线检测装置与标识装置相邻安装，孔洞在线检测装置的激光发射组件1设置在带钢2的上方或者下方，孔洞在线检测装置的激光接收组件13设置在带钢2的另一侧与激光发射组件1相对应的位置，孔洞在线检测装置向标识装置发送孔洞位置检测信号。

所述激光接收组件13包括交错透镜列阵层3、光传感器层4、单片机5，交错透镜列阵层3设置在光传感器层4的外侧，光传感器层4中的每个光传感器与单片机5连接通讯，单片机5与标识装置连接通讯。

激光接收组件13的长度要大于带钢2的宽度，激光接收组件13的基板为电路板，若干个光传感器横纵向整齐排列与电路板相连，形成光传感器层4。在电路板上还安装单片机5，单片机5与光传感器层4的所有光传感器连接通讯。若干个凸透镜粘接成一个多点聚焦透光面，两个多点聚焦透光面上下层交错排布，形成交错透镜列阵层3铺设在光传感器层4上。交错透镜列阵层3可以多点聚焦，对光传感器层4形成全覆盖，可提高光传感器层4的光感灵敏度，对带钢2上孔洞进行无遗漏检测。

所述激光发射组件1为激光发射器。激光发射器为直线光速发射，其发射范围要覆盖交错透镜列阵层3的横断面。

所述标识装置包括横移组件11、步进电机8、对射光电发射器12-1、对射光电接收器12-2、气缸6、负压吸盘7、标签剥离机10；横移组件11安装在导轨9上，对射光电发射器12-1、对射光电接收器12-2安装在横移组件11上、分别设置在带钢2的上下侧；气缸6安装在横移组件11上，与对射光电发射器12-1和对射光电接收器12-2沿带钢2方向错位安装，在气缸6的下端安装负压吸盘7；标签剥离机10安装在横移组件11上、气缸6下端的位置；步进电机8连接横移组件11。

在横移组件11上还设置有控制器，控制器中的CPU连接控制步进电机8、气缸6、标签剥离机10，同时还与孔洞在线检测装置中的单片机5连接通讯。

在横移装置11上安装有四组对射光电发射器12-1和对射光电接收器12-2，用于检测带钢2的边缘位置，当对射光电接收器12-2接收到对射光电发射器12-1发射的光线时会向标识装置控制器的CPU发送光感信号，由CPU综合判断带钢2的边缘位置，然后通过步进电机8调整横移组件11的位置，使横移组件11上的气缸6始终对准带钢2的边缘。

一种采用基于激光的带钢孔洞识别标识装置进行打标的方法，具体方法如下：

标识装置设置在带钢2行走路线的一侧边缘，设置在带钢2上下侧的对射光电发射器12-1和对射光电接收器12-2对带钢2边缘进行检测，检测信号发送给标识装置控制器的CPU，CPU控制步进电机8驱动横移组件11进行靠近或远离带钢2的移动，直到确定带钢2的边缘位置，并使气缸6对准带钢2的边缘，当带钢2边缘位置改变时，再次根据对射光电接收器12-2反馈的信号由步进电机8驱动横移组件11随带钢边2缘移动，始终保持对带钢2边部的跟踪；

孔洞在线检测装置的激光发射组件1发射光线，照射在运动的带钢2上，在带钢2的遮挡作用下，处于带钢2下方的激光接收组件13无光线辐照，无信号传送；当带钢2上出现孔洞时，光线透过孔洞，照在孔洞位置另一侧的激光接收组件13上，在交错透镜列阵层3的汇聚作用下，光线在对应的光传感器上形成光斑，光传感器电平转换，向单片机5发送光感信号，单片机5综合判断孔洞存在，并输出电平跳变信号给标识装置控制器的CPU；在横移装置11的带动下气缸6和标签剥离机10一直跟踪在带钢2的边缘，当标识装置控制器的CPU接收到单片机5的信号时，会向气缸6和标签剥离机10发送启动信号，标签剥离机10将剥离好的标签送到气缸6下端，气缸6动作通过下端的负压吸盘7将标签粘在带钢2边缘并露出少许，实现了孔洞位置的在线标识。

本发明还可以应用在铝带、制纸等其他领域的板带生产线的质量检测中。

Claims (5)

1.一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，其特征在于，包括孔洞在线检测装置、标识装置，标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，孔洞在线检测装置与标识装置相邻安装，孔洞在线检测装置的激光发射组件设置在带钢的上方或者下方，孔洞在线检测装置的激光接收组件设置在带钢的另一侧与激光发射组件相对应的位置，孔洞在线检测装置向标识装置发送孔洞位置检测信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，其特征在于，所述激光接收组件包括交错透镜列阵层、光传感器层、单片机，交错透镜列阵层设置在光传感器层的外侧，光传感器层中的每个光传感器与单片机连接通讯，单片机与标识装置连接通讯。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，其特征在于，所述激光发射组件为激光发射器。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光的带钢孔洞识别标识装置，其特征在于，所述标识装置包括横移组件、步进电机、对射光电发射器、对射光电接收器、气缸、负压吸盘、标签剥离机；横移组件安装在导轨上，对射光电发射器和对射光电接收器安装在横移组件上、分别设置在带钢的上下侧；气缸安装在横移组件上，在气缸的下端安装负压吸盘；标签剥离机安装在横移组件上、气缸下端的位置；步进电机连接横移组件。

5.一种采用如权利要求1-4中任意一项所述的基于激光的带钢孔洞识别标识装置进行打标的方法，其特征在于，具体方法如下：

标识装置设置在带钢行走路线的一侧边缘，设置在带钢上下侧的对射光电发射器和对射光电接收器对带钢边缘进行检测，检测信号发送给标识装置控制器的CPU，CPU控制步进电机驱动横移组件进行靠近或远离带钢的移动，直到确定带钢的边缘位置，并使气缸对准带钢的边缘，当带钢边缘位置改变时，再次根据对射光电接收器反馈的信号由步进电机驱动横移组件随带钢边缘移动，始终保持对带钢边部的跟踪；

孔洞在线检测装置的激光发射组件发射光线，照射在运动的带钢上，在带钢的遮挡作用下，处于带钢下方的激光接收组件无光线辐照，无信号传送；当带钢上出现孔洞时，光线透过孔洞，照在孔洞位置另一侧的激光接收组件上，在交错透镜列阵层的汇聚作用下，光线在对应的光传感器上形成光斑，光传感器电平转换，向单片机发送光感信号，单片机综合判断孔洞存在，并输出电平跳变信号给标识装置控制器的CPU；在横移装置的带动下气缸和标签剥离机一直跟踪在带钢的边缘，当标识装置控制器的CPU接收到单片机的信号时，会向气缸和标签剥离机发送启动信号，标签剥离机将剥离好的标签送到气缸下端，气缸动作通过下端的负压吸盘标签粘在带钢边缘并露出少许，实现了孔洞位置的在线标识。