CN107971755A - 一种棒材检测设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棒材检测设备，其包括切割台、冲断台以及控制装置，所述控制装置控制所述切割台和冲断台依次完成棒材的切割和冲断，所述切割台包括底板、设于所述底板上的一对切割装置，所述切割装置分别设于所述棒材的两侧，两个所述切割装置分别对所述棒材上的两个切割点进行相向的径向切割，两个切割点在轴向上相距一定距离，切割深度在轴向上不重合。本发明还提供一种利用棒材检测设备的棒材检测方法。本发明提供的棒材检测设备通过切割台对棒材上相距一定距离的两个切割点相向进行径向切割，以获得两个切割面，再通过冲断台对两个切割面进行两次冲断，可以获得一个完整的棒材断面，棒材检测的端面覆盖的更全，消除了检测盲区，操作简单。

Description

一种棒材检测设备及其方法

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种棒材检测设备及其方法。

背景技术

铜合金棒材挤压生产过程中棒材尾部常会形成缩尾分层的缺陷，缩尾分层一般产生于挤压过程的后期，铸坯表层的氧化物、油污脏物或其他表面缺陷(如砂眼、气孔)等进入制品内部或出现在制品表皮层上而形成的漏斗状、环状、半环状的气孔或连续材料分层。缩尾分层破坏了金属的致密性和连续性，严重影响了材料的性能，而且在后续的机械加工过程中难以压合，既降低生产效率，又减少经济效益。

目前传统的检测方法为将棒材首先放置到切断设备上切割1/2个圆，然后放到冲压设备上进行冲/压断，检查棒材断面的材料情况，若出现分层或气孔则判定棒材不合格，不仅过程繁琐复杂，而且很难覆盖棒材的整个完整截面，存在检测盲区。

故急需开发出一种新的棒材检测设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棒材检测设备，用于解决现有的棒材检测设备无法覆盖整个截面、存在检测盲区的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种棒材检测设备，其包括切割台、冲断台以及控制装置，所述控制装置控制所述切割台和冲断台依次完成棒材的切割和冲断，其中，所述切割台包括底板、设于所述底板上的一对切割装置，所述切割装置分别设于所述棒材的两侧，两个所述切割装置分别对所述棒材上的两个切割点进行相向的径向切割，两个切割点在轴向上相距一定距离，切割深度在轴向上不重合。

优选地，所述切割装置包括设于所述底板上的电机、以及受所述电机控制进行棒材切割的锯片，所述锯片的锯切方向垂直于棒材的移动方向。

本发明通过电机控制锯片进行切割，可以精确控制锯片的进给量，从而控制切割面的大小和深度，锯片的锯切方向垂直于棒材的移动方向，使得锯片切割出的切割面的相对角度为180°，方便后续冲断，更便于观测一个完整的棒材断面。

优选地，所述切割台还包括设于所述底板上的一对固定装置，所述固定装置沿棒材的移动方向分布，用于固定棒材，所述固定装置包括设于所述底板上的滚轮、配合所述滚轮压紧所述棒材的压板、与所述压板连接以提供动力的气缸、以及用于架设所述气缸的支架。

本发明提供固定装置同时从水平和竖直方向限制棒材的移动，使得棒材的推送路线固定，保证切割装置的切割过程更加稳定可靠。

优选地，所述滚轮为V型滚轮。

本发明提供的滚轮为V型结构，使得棒材可以一直在滚轮的中间向前运行，减小摩擦力。

优选地，所述固定装置还包括设于所述压板靠近所述滚轮表面的一对压轴，两个所述压轴并列设置，形成倒V型，配合所述滚轮压紧棒材。

本发明提供的倒V型压轴配合滚轮压紧棒材，更加贴合棒材的形状，压紧效果更好。

优选地，所述切割台还包括设于所述切割台的出料口的气动挡块，用于对棒材进行限位，所述气动挡块与所述控制装置连接。

本发明提供的气动挡块方便棒材固定位置，使得每次检测不同的棒材时，切割的位置恒定，检测效果更具有普遍意义，提高检测的可靠性。

优选地，所述棒材检测设备还包括用于放置棒材的料仓，所述料仓包括上料仓、设于所述上料仓一侧的上料槽、以及设于所述上料仓下方的下料仓，其中，所述上料槽设于所述切割台的进料口一侧。

本发明提供的料仓设有上料仓、上料槽和下料仓，可以根据棒材是否检测而分处于不同又独立的位置，清楚明了、降低混淆的可能，提高检测效率。

优选地，所述棒材检测设备还包括与所述冲断台连接的输送装置，所述输送装置包括与所述冲断台的出料口连接的输送板、设于所述输送板中间的气动翻转板、以及与所述输送板连接的水平输送线。

本发明提供的输送装置根据冲断台的冲断结果，通过气动翻转板实现不同的状态以一条输送路线完成两种物料的分配，结构简单、操作方便。

优选地，所述棒材检测设备还包括罩设于所述切割台和冲断台的安全联锁装置，所述安全联锁装置与所述控制装置连接。

本发明提供的安全联锁装置在设备使用过程中无法打开，避免了检测人员在检测过程中接触到开启的切割台或冲断台而发生安全事故的可能，进一步保障安全性。

本发明还提供一种棒材检测方法，利用上述任一项所述的棒材检测设备，所述棒材检测方法包括以下步骤：

步骤一、将棒材放置于切割台，所述切割台的两个切割装置分别设于所述棒材的两侧，所述控制装置控制所述切割台对所述棒材上轴向相距一定距离的两个切割点进行相向的径向切割，得到两个切割面，切割深度在轴向上不重合；

步骤二、将所述棒材推送至冲断台，所述控制装置控制所述冲断台通过两个所述切割面对所述棒材依次进行两次冲断，得到所述棒材的待检测断料；

步骤三、检测所述待检测断料是否存在缩尾或分层的缺陷，若存在，则循环上述步骤，直至所述棒材不存在缩尾或分层的缺陷。

相比于现有技术，本发明所述的棒材检测设备及其方法具有以下优势：

一、本发明提供的棒材检测设备通过切割台对棒材上轴向相距一定距离的两个切割点相向进行径向切割，以获得两个切割面，再通过冲断台对两个切割面进行两次冲断，可以获得一个完整的棒材断面，棒材检测的端面覆盖的更全，消除了检测盲区，操作简单；

二、本发明提供的棒材检测设备能够快速进行自动切割和冲断，检测一根棒材只需1分钟的时间，费时短、效率高，特别针对大批量检测时，能有效节约检测时间。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1示出了本发明提供的一种优选实施方式的棒材检测设备的俯视图；

图2示出了图1所示棒材检测设备中切割台的结构示意图；

图3示出了图2所示切割台的侧视图；

图4示出了图2所示切割台的俯视图。

附图标记

1-料仓， 11-上料仓，

12-上料槽， 13-下料仓，

2-切割台， 21-底板，

22-切割装置， 221-电机，

222-锯片， 23-固定装置，

231-滚轮， 232-压板，

233-压轴， 234-气缸，

235-支架， 24-气动挡块，

3-冲断台， 4-输送装置，

41-输送板， 42-气动翻转板，

43-水平输送线， 5-安全联锁装置，

6-棒材。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

首先对本发明涉及到的名词进行解释：

柱坐标系：指使用平面极坐标和Z方向距离来定义物体的空间坐标的坐标系称。柱坐标系的三个正交方向包括轴向、径向和周向。

轴向：通常针对圆柱体类物体而言，轴向就是圆柱体旋转中心轴的方向，即与中心轴共同的方向。

径向：指在径向平面内通过轴心线的方向，即圆柱体端面圆的半径或直径方向。径向与轴向空间垂直。

周向：绕圆柱体轴线方向(垂直于轴线，同时垂直于截面半径)。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本实施例提供一种棒材检测设备，所述棒材检测设备用于检测铜合金挤压棒材是否存在缩尾或分层等缺陷。

棒材一般指横截面形状为圆形、方形、六角形、八角形等简单图形、长度相对横截面尺寸来说比较大并且通常都是以直条状提供的一种材料产品。在本实施例中，仅以横截面为圆形的棒材为例进行说明。

如图1所示，所述棒材检测设备包括料仓1、切割台2、冲断台3、输送装置4、安全联锁装置5以及控制装置(图未示)，所述料仓1设于所述切割台2的进料口，所述切割台2和冲断台3并列设置，所述输送装置4设于所述冲断台3的出料口，所述安全联锁装置5罩设于所述切割台2和冲断台3，所述切割台2、冲断台3、输送装置4、安全联锁装置5分别与所述控制装置连接，所述控制装置控制所述切割台2和冲断台3依次完成棒材的切割和冲断、控制所述输送装置4完成棒材的输送、控制所述安全联锁装置5进行安全防护。

所述料仓1用于放置棒材6，所述料仓1包括上料仓11、设于所述上料仓11一侧的上料槽12、以及设于所述上料仓11下方的下料仓13，其中所述上料槽12设于所述切割台2的进料口一侧。

所述上料仓11用于放置待检测的棒材，所述上料仓11呈V型，V型结构可以放置同批次更多的棒材，而且棒材相互支撑，不会发生滚动以致影响棒材检测。

所述上料槽12放置用于检测的棒材6，当然，所述上料槽12上也可以设有多对间隔设置的滚轮，推送棒材6进入所述切割台2时，能够减少摩擦力，使得棒材检测更加方便。

所述下料仓13用于放置检测完毕的棒材，所述下料仓13呈倒L型，斜放置设于所述上料仓11的下方，使得棒材根据是否检测而分处于不同又独立的位置，清楚明了、降低混淆的可能，提高检测效率。当所述上料槽12上的棒材6检测完毕后，可以直接将棒材6从所述上料槽12取下，放入所述下料仓13，待该批次棒材检测完毕后，整体进行相应处理。

如图2所示，所述切割台2包括底板21、一对切割装置22、一对固定装置23以及气动挡块24，所述切割装置22、固定装置23以及气动挡块24均设于所述底板21上。

需要说明的是，图2中因为所述固定装置23挡住了一个切割装置22，为避免线条混乱，所以图2中只画出了一个切割装置22。

所述底板21为平稳的底座，为所述切割装置22、固定装置23以及气动挡块提供支撑作用。

如图4所示，图中箭头表示所述棒材6的移动方向，所述切割装置22分别设于所述棒材6的两侧，可以对所述棒材6上轴向相距一定距离的两个切割点相向进行径向切割，以获得两个切割面，棒材检测的端面覆盖的更全，可以消除检测盲区，在本实施例中，所述切割装置22同时进行切割，速度更快、操作更方便。

两个切割点之间的轴向距离由两个所述切割装置22的位置决定，可以根据所述棒材6的直径、生产工艺等确定，为确保所述棒材6缩尾分层的缺陷能够被检测到，两个切割点之间的轴向距离优选大于50mm，在本实施例中，两个切割点之间的轴向距离优选为100mm。

如图2及图3所示，所述切割装置22包括设于所述底板21上的电机221、以及受所述电机221控制进行棒材切割的锯片222，所述锯片222的锯切方向垂直于棒材6的移动方向，从而使得两个切割装置22的锯片222分别相向切割所述棒材6后，切割出的两个切割面均垂直于所述棒材6的轴截面，即两个切割面的相对角度为180°，方便后续冲断，更便于观测一个完整的棒材断面。所述锯片222由所述电机221控制，可以精确控制所述锯片222的进给量，从而控制切割面的大小和切割深度，其中，切割深度在轴向上不重合，说明至少有一个切割面的面积小于所述棒材6的1/2截面积，则后续冲断时至少有一个冲断面的面积大于所述棒材6的1/2截面积，因此两个冲断面叠加起来至少覆盖了棒材的完整截面，确保可以检测到所述棒材6的整个端面，消除了检测盲区。在本实施例中，为了便于操作，两个所述切割装置22的切割深度相同，均小于所述棒材6的半径。

如图4所示，所述固定装置23用于固定棒材，具体的，一个所述固定装置23设于所述切割台2的进料口一侧，另一个所述固定装置23设于所述切割台2的出料口一侧，两个所述固定装置23相对平行设置，从所述棒材6的两端固定住所述棒材6。

所述固定装置23包括设于所述底板21上的滚轮231、配合所述滚轮231压紧所述棒材6的压板232、设于所述压板232靠近所述滚轮231表面的一对压轴233、与所述压板232连接以提供动力的气缸234、以及用于架设所述气缸234的支架235。

所述滚轮231优选为V型滚轮，V型结构使得所述棒材6可以一直在所述滚轮231的中间向前运行，减小摩擦力，同时从水平方向限制所述棒材6的移动，使得所述棒材6的推送路线固定，保证所述切割装置22的切割过程更加稳定可靠。

所述压板232从竖直方向限制所述棒材6的移动，进一步固定住所述棒材6。

两个所述压轴233并列设置，形成倒V型，配合所述滚轮231压紧棒材6，更加贴合所述棒材6的形状，压紧效果更好。

所述气动挡块24设于所述切割台2的出料口，用于对棒材进行限位，所述气动挡块24与所述控制装置连接，受所述控制装置的控制上下运动，当所述棒材6推送至所述切割台2上，所述气动挡块24挡住所述出料口，所述棒材6的一端抵住所述气动挡块24，所述切割装置22对所述棒材6进行切割，当切割完成后，所述气动挡块24向下运动，所述棒材6通过所述切割台2的出料口，进入所述冲断台。所述气动挡块24方便所述棒材6固定位置，使得每次检测不同的棒材时，切割的位置恒定，检测效果更具有普遍意义，提高检测的可靠性。

所述冲断台3是利用压力机和模具对棒材施加外力，使之按照切割面分离，从而获得清楚的棒材断面，以检测棒材中是否存在缩尾或分层的缺陷，高效低耗、操作简单、易于实现自动化。

所述冲断台3通过所述切割台2切割出的切割面对棒材6进行冲断，其中，通过第一个切割面冲断棒材6，得到废料，再通过第二个切割面冲断棒材6，得到待检测的棒材断料，剩余的棒材6根据检测情况继续冲断或者转移至所述下料仓13。

所述输送装置4包括与所述冲断台3的出料口连接的输送板41、设于所述输送板41中间的气动翻转板42、以及与所述输送板41连接的水平输送线43，所述料仓1还包括设于所述气动翻转板42下方的废料仓，用于承接废料。

所述输送板41用于将所述冲断台3冲断的物料进行输送。

所述气动翻转板42设于所述输送板41的中间，当所述冲断台3第一次冲断棒材6得到废料时，所述气动翻转板42向下翻转，废料自动落入所述废料仓；当所述冲断台3第二次冲断棒材6得到待检测的棒材断料时，所述气动翻转板42向上翻转，棒材断料沿着所述输送板41进入所述水平输送线43，根据所述冲断台3的冲断结果，所述气动翻转板42实现不同的状态以一条输送路线完成两种物料的分配，结构简单、操作方便。

所述水平输送线43的方向与所述料仓1的方向平行，一端与所述输送板41连接，其另一端延伸至所述上料槽12旁，检测人员无需移动位置就可以进行上料和检测棒材断料的工作，提高效率也安全便捷。

当然，在其他实施例中，所述输送装置4还可以将所述气动翻转板42直接连接所述水平输送线43。

所述安全联锁装置5为罩设于所述切割台2和冲断台3的安全联锁玻璃罩，当所述切割台2和冲断台3工作时，所述控制装置控制所述安全联锁玻璃罩无法打开，避免了检测人员在检测过程中接触到开启的所述切割台2或冲断台3而发生安全事故的可能，进一步保障安全性。

需要说明的是，所述控制装置包括电气控制与气动控制，通过PLC控制系统与各装置进行通讯，完成相应操作，属于现有技术，在此并不赘述。

本发明还提供一种棒材检测方法，利用上述棒材检测设备，所述棒材检测方法包括以下步骤：

步骤一、将棒材6放置于所述切割台2，所述切割台2的两个切割装置22分别设于所述棒材6的两侧，所述控制装置控制所述切割台2对所述棒材6上轴向相距一定距离的两个切割点进行相向的径向切割，得到两个切割面，切割深度在轴向上不重合；

具体的，所述上料仓11内放置一批次待检测的棒材，将其中一个棒材6放置所述上料槽12内，通过所述上料槽12推送至所述切割台2；

所述棒材6通过所述切割台2的进料口向前输送直至抵住所述气动挡块24，所述固定装置23通过所述气缸234提供向下的压力，所述滚轮231、所述压板232、以及所述压轴233配合完成将所述棒材6压紧，所述控制装置控制两个所述切割装置22的锯片222同时对所述棒材6上轴向相距一定距离的两个切割点进行相向的径向切割，锯切距离小于所述棒材6的半径，两个切割点的轴向距离为100mm；

切割完成后，所述气缸234提供向上的动力，所述压板232和所述压轴233松开所述棒材6，所述气动挡块24向下运动，切割后的所述棒材6从所述切割台2的出料口继续向前推送。

步骤二、将所述棒材6推送至所述冲断台3，所述控制装置控制所述冲断台3通过两个所述切割面对所述棒材6依次进行两次冲断，得到所述棒材6的待检测断料；

具体的，所述棒材6通过所述冲断台3的进料口进入所述冲断台3，棒材6的前端抵住所述冲断台3的侧壁，将棒材6的一个切割面旋转至其与所述冲断台3内的冲断机构对应，所述冲断台3进行第一次冲断，得到棒材6前端的废料，所述废料通过所述输送装置4的输送板41输送出去，经所述气动翻转板42进入所述废料仓；

然后将所述棒材6继续推送，第一个冲断面抵住所述冲断台3的侧壁，再将棒材6的第二个切割面旋转至其与所述冲断台3内的冲断机构对应，所述冲断台3进行第二次冲断，得到棒材6的待检测断料，所述待检测断料通过所述输送装置4的输送板41输送出去，经所述气动翻转板42进入所述水平输送线43；

步骤三、检测所述待检测断料是否存在缩尾或分层的缺陷，若存在，则循环上述步骤，直至所述棒材6不存在缩尾或分层的缺陷。

检测人员在所述水平输送线43靠近所述料仓1的一端进行检测，查看所述待检测断料端面的质量情况，通过所述待检测断料的两端便可观察到一个完整的棒材端面，检测是否存在缩尾或分层的缺陷，若存在，则循环上述步骤，直至所述棒材不存在缩尾或分层的缺陷；

检测完毕的棒材6从所述上料槽12转移至所述下料仓13。

需要说明的是，两个切割点之间的轴向距离由两个所述切割装置22的位置决定，在本实施例中，两个切割点之间的轴向距离为100mm，为方便操作过程，进一步提高检测速度，所述气动挡块24与两个切割点中更靠近所述气动挡块24的切割点之间的距离也为100mm，同时所述冲断台3的侧壁与所述冲断机构之间的距离也为100mm，所述冲断机构进行冲断时，所述棒材6直接抵住所述冲断台3的侧壁，所述棒材6上的切割面所在的平面就正对着所述冲断机构，即为冲断位置，从而节省了确定冲断位置的时间，操作更加方便简单。

现有方法检测一根棒材的时间至少需要3分钟，而本发明提供的检测方法检测一根棒材只需1分钟的时间，检测时间仅为原来的三分之一，大大提高了检测效率，特别针对大批量检测时，能有效节约检测时间；而且本发明提供的棒材检测设备能够快速对棒材进行自动切割和冲断，保证了棒材整个端面全覆盖的进行了检测，消除了检测盲区，费时短、效率高，操作简单。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (10)

1.一种棒材检测设备，其特征在于，其包括切割台(2)、冲断台(3)以及控制装置，所述控制装置控制所述切割台(2)和冲断台(3)依次完成棒材的切割和冲断，其中，所述切割台(2)包括底板(21)、设于所述底板(21)上的一对切割装置(22)，所述切割装置(22)分别设于所述棒材的两侧，两个所述切割装置(22)分别对所述棒材上的两个切割点进行相向的径向切割，两个切割点在轴向上相距一定距离，切割深度在轴向上不重合。

2.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述切割装置(22)包括设于所述底板(21)上的电机(221)、以及受所述电机(221)控制进行棒材切割的锯片(222)，所述锯片(222)的锯切方向垂直于棒材的移动方向。

3.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述切割台(2)还包括设于所述底板(21)上的一对固定装置(23)，用于固定棒材，所述固定装置(23)包括设于所述底板(21)上的滚轮(231)、配合所述滚轮(231)压紧所述棒材的压板(232)、与所述压板(232)连接以提供动力的气缸(234)、以及用于架设所述气缸(234)的支架(235)。

4.根据权利要求3所述的棒材检测设备，其特征在于，所述滚轮(231)为V型滚轮。

5.根据权利要求4所述的棒材检测设备，其特征在于，所述固定装置(23)还包括设于所述压板(232)靠近所述滚轮(231)表面的一对压轴(233)，两个所述压轴(233)并列设置，形成倒V型，配合所述滚轮(231)压紧棒材。

6.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述切割台(2)还包括设于所述切割台(2)的出料口的气动挡块(24)，用于对棒材进行限位，所述气动挡块(24)与所述控制装置连接。

7.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述棒材检测设备还包括用于放置棒材的料仓(1)，所述料仓(1)包括上料仓(11)、设于所述上料仓(11)一侧的上料槽(12)、以及设于所述上料仓(11)下方的下料仓(13)，其中，所述上料槽(12)设于所述切割台(2)的进料口一侧。

8.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述棒材检测设备还包括与所述冲断台(3)连接的输送装置(4)，所述输送装置(4)包括与所述冲断台(3)的出料口连接的输送板(41)、设于所述输送板(41)中间的气动翻转板(42)、以及与所述输送板(41)连接的水平输送线(43)。

9.根据权利要求1所述的棒材检测设备，其特征在于，所述棒材检测设备还包括罩设于所述切割台(2)和冲断台(3)的安全联锁装置(5)，所述安全联锁装置(5)与所述控制装置连接。

10.一种棒材检测方法，其特征在于，利用权利要求1至9任一项所述的棒材检测设备，所述棒材检测方法包括以下步骤：

步骤一、将棒材放置于切割台(2)，所述切割台(2)的两个切割装置分别设于所述棒材的两侧，所述控制装置控制所述切割台(2)对所述棒材上轴向相距一定距离的两个切割点进行相向的径向切割，得到两个切割面，切割深度在轴向上不重合；

步骤二、将所述棒材推送至冲断台(3)，所述控制装置控制所述冲断台(3)通过两个所述切割面对所述棒材依次进行两次冲断，得到所述棒材的待检测断料；

步骤三、检测所述待检测断料是否存在缩尾或分层的缺陷，若存在，则循环上述步骤，直至所述棒材不存在缩尾或分层的缺陷。