CN108645340A - 一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺 - Google Patents

一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，包括如下具体步骤：A放线、B表面清洁、C表面预处理、D金刚石附着、E金刚石固结、F减摩镀层涂覆及G干燥，步骤E与步骤F之间设置有在线监控装置；步骤D所应用的装置为自动添加金刚砂装置，该装置设置于金刚砂镀液槽上，包括储砂罐、输送机及储砂罐固定支撑架；本发明所设计的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺解决了人工添加造成的镀液内金刚砂的含量波动大的问题，大大提高了金刚线品质的稳定性，同时也降低了企业人工成本，同时，能够为金刚线质量评估、生产工艺调整等提供数据支持。

Description

一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺
技术领域
本发明涉及一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺。
背景技术
金刚线的生产过程中，由于金刚砂不断被镀覆到钢线上，镀液中金刚砂的含量会逐步降低，为了保证镀液中金刚砂的含量，生产过程中需要不断地向镀液中添加金刚砂，一般采用人工定时定量的方式，但是这种方式在实际操作时容易造成含砂量波动大，造成金刚线品质异常，增加人力投入和维护成本；基于此，研发一种能克服以上缺陷的装置，能解决含砂量波动大，人力投入大的弊端，提升金刚线品质稳定性的装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
金刚线的生产过程中，需要分析金刚线的外径、内径、金刚石分布密度、团聚密度等关键控制指标。传统的金刚线质检方法是采用离线检测的方式，将生产出的产品置于高倍显微摄像机下拍成照片，再经过人工或者计算机辅助分析获取金刚线的质量参数。这种方法的检测速度慢，检测采样的间隔不易控制，同时离线检测的结果不能及时反馈到生产线上以调整工艺参数，因此需要开发一种在线检测金刚线质量的技术，快速、精确地检测金刚线的关键质量指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，包括如下具体步骤：
A放线、B表面清洁、C表面预处理、D金刚石附着、E金刚石固结、F减摩镀层涂覆及G干燥，步骤E与步骤F之间设置有在线监控装置；
在线监控装置包括底板、相机、相机安装滑台、主光源、背光源以及过线导轮，过线导轮、相机安装滑台、主光源、背光源都安装在底板上，其特征在于：过线导轮上设置有金刚线，在金刚线一侧的底板上安装有相机安装滑台和主光源，相机安装在相机安装滑台的可动部位上，并且相机垂直于水平段的金刚线，主光源位于相机一侧，且与相机呈一定角度，在金刚线另一侧的底板上安装有背光源，并且背光源位于相机前端镜头的正对面，还包括工控机及与工控机相连的显示器，且相机、相机安装滑台、主光源、背光源通过导线分别与工控机相连；
在线监控装置的工作步骤具体为：
a.对金刚线表面质量检测时，开启主光源，主光源的光线以一定角度投射到金刚线的表面，相机垂直对准金刚线表面拍摄到金刚线的表面金刚石的分布情况，通过工控机控制相机实时获取相机采集的金刚线图像，并在显示器上观察金刚线图像是否清晰，若金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；若金刚线图像不清晰，则通过相机安装滑台可移动部位上的旋钮调节相机与金刚线之间的距离，直至显示器上金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；
b.对金刚线内径和外径测量时，主光源熄灭，背光源开启，光线直射金刚线，相机拍摄到金刚线的轮廓图片，然后通过计算机软件来判断金刚线的外径和内径；
c.通过软件统计所需颗粒密度数据随时间的变化，以及分析判断后金刚线的外径、内径、金刚石分布密度、团聚密度等关键控制指标，从而完成预警等在线监控；
步骤D所应用的装置为自动添加金刚砂装置，该装置设置于金刚砂镀液槽上，包括储砂罐、输送机及储砂罐固定支撑架，其中：
的储砂罐设置在储砂罐固定支撑架上，输送机设置于储砂罐下端，输送机与储砂罐固定支撑架相垂直，输送机上设有相适配的输送带，储砂罐下端出料口与输送带的上表面密切接触，输送带上表面还设有数个储料槽；
输送机通过设置于输送机一侧的伺服电机驱动输送带的转动，将从储砂罐中落入储料槽的金刚砂添加到金刚砂镀液槽中。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，相机采用CCD相机，且相机前端镜头可进行伸缩调整。
前述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，主光源和背光源采用可调节亮度的LED灯。
前述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，储砂罐由不锈钢制成。
前述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，输送机上的输送带为设有加厚层的普通同步带。
前述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，储料槽为激光切割加厚层形成的等距凹槽。
本发明的有益效果是：
本发明中输送带采用普通同步带经加厚形成加厚层，这样再对加厚层进行激光切割形成等距凹槽作为储料槽，金刚砂可由储料槽添加至金刚砂镀液槽中，在增强输送带使用使命的同时不需要额外的运砂设置将砂投入金刚砂镀液槽，使得设备结构简单，紧凑。
本是发明中，储砂罐下端出料口与输送带的上表面密切接触，保证金刚砂不会漏出，金刚砂由于自身重力作用脱落储料槽中，再由储料槽投入金刚砂镀液槽，节约了资源，降低了成本，且这种等间距的储料槽可以根据需要来设定，满足工作的需要，最大程度的配合工作效率，再结合通过相应的控制系统来控制伺服电机的转动速度，可以达到自动、等量、连续的添加金刚砂。
与现有技术相比，本发明设置储砂罐和带储料槽的输送带，通过伺服电机的转动，将金刚砂连续、等量地投入金刚砂镀液槽中，可代替人工加砂，解决了人工添加造成的镀液内金刚砂的含量波动大的问题，大大提高了金刚线品质的稳定性，同时也降低了企业人工成本。
本发明相机安装在相机安装滑台可移动部位上，可以上下调节相机和金刚线的距离，保证相机能清晰地拍摄到金刚线的表面，相机垂直于水平段的金刚线，主光源位于相机侧面呈一定角度安装，保证金刚线表面反射光线能进入相机镜头，背光源位于镜头正对面，并安装在金刚线另一侧的底板上，背光源的亮度较低，当主光源熄灭时，背光源开启，实现交替打光，保证光源；
本发明对金刚石的数量、分布密度团聚密度、内径、外径等关键指标的测量精度提高了200%，一般显微镜测量精度为±3μm，本发明可达到±1μm；并且结构简单，使用方便，成本较低，通过视觉系统在生产过程中实时监控金刚线的表面质量，为质量管控和工艺调整提供数据支持；
本发明通过工控机控制相机实时获取相机采集的金刚线图像，并通过软件对采集到的金刚线图像进行识别，分析金刚线的外径、内径、金刚石分布密度、团聚密度等关键控制指标，从而为金刚线质量评估、生产工艺调整等提供数据支持。
附图说明
图1为本发明中在线监控装置的结构示意图；
图2为本发明中自动添加金刚砂装置的结构示意图；
图中：1-底板，2-相机，3-相机安装滑台，4-主光源，5-背光源，6-过线导轮，7-金刚线，8-工控机，9-显示器，10-金刚砂镀液槽，11-储砂罐，12-输送机，13-伺服电机，14-输送带，15-储砂罐固定支撑架。
具体实施方式
实施例1
结构如图1和图2所示，本实施例提供的一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，包括如下具体步骤：
A放线、B表面清洁、C表面预处理、D金刚石附着、E金刚石固结、F减摩镀层涂覆及G干燥，步骤E与步骤F之间设置有在线监控装置；
在线监控装置包括底板1、相机2、相机安装滑台3、主光源4、背光源5以及过线导轮6，过线导轮6、相机安装滑台3、主光源4、背光源5都安装在底板1上，其特征在于：过线导轮6上设置有金刚线7，在金刚线7一侧的底板1上安装有相机安装滑台3和主光源4，相机2安装在相机安装滑台3的可动部位上，并且相机2垂直于水平段的金刚线7，主光源4位于相机2一侧，且与相机2呈一定角度，在金刚线7另一侧的底板1上安装有背光源5，并且背光源5位于相机2前端镜头的正对面，还包括工控机8及与工控机相连的显示器9，且相机2、相机安装滑台3、主光源4、背光源5通过导线分别与工控机8相连；
在线监控装置的工作步骤具体为：
a.对金刚线表面质量检测时，开启主光源，主光源的光线以一定角度投射到金刚线的表面，相机垂直对准金刚线表面拍摄到金刚线的表面金刚石的分布情况，通过工控机控制相机实时获取相机采集的金刚线图像，并在显示器上观察金刚线图像是否清晰，若金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；若金刚线图像不清晰，则通过相机安装滑台可移动部位上的旋钮调节相机与金刚线之间的距离，直至显示器上金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；
b.对金刚线内径和外径测量时，主光源熄灭，背光源开启，光线直射金刚线，相机拍摄到金刚线的轮廓图片，然后通过计算机软件来判断金刚线的外径和内径；
c.通过软件统计所需颗粒密度数据随时间的变化，以及分析判断后金刚线的外径、内径、金刚石分布密度、团聚密度等关键控制指标，从而完成预警等在线监控；
步骤D所应用的装置为自动添加金刚砂装置，该装置设置于金刚砂镀液槽10上，包括储砂罐11、输送机12及储砂罐固定支撑架15，其中：
的储砂罐11设置在储砂罐固定支撑架15上，输送机12设置于储砂罐11下端，输送机12与储砂罐固定支撑架15相垂直，输送机12上设有相适配的输送带14，储砂罐11下端出料口与输送带14的上表面密切接触，输送带14上表面还设有数个储料槽；
输送机12通过设置于输送机12一侧的伺服电机13驱动输送带12的转动，将从储砂罐11中落入储料槽的金刚砂添加到金刚砂镀液槽10中。
进一步的，本实施例中相机2采用CCD相机，且相机前端镜头可进行伸缩调整；主光源4和背光源5采用可调节亮度的LED灯；储砂罐11由不锈钢制成；输送机12上的输送带14为设有加厚层的普通同步带；储料槽为激光切割加厚层形成的等距凹槽。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，包括如下具体步骤：
A放线、B表面清洁、C表面预处理、D金刚石附着、E金刚石固结、F减摩镀层涂覆及G干燥，其特征在于，所述步骤E与步骤F之间设置有在线监控装置；
所述在线监控装置包括底板（1）、相机（2）、相机安装滑台（3）、主光源（4）、背光源（5）以及过线导轮（6），所述过线导轮（6）、相机安装滑台（3）、主光源（4）、背光源（5）都安装在所述底板（1）上，其特征在于：所述过线导轮（6）上设置有金刚线（7），在所述金刚线（7）一侧的底板（1）上安装有所述相机安装滑台（3）和主光源（4），所述相机（2）安装在相机安装滑台（3）的可动部位上，并且所述相机（2）垂直于水平段的金刚线（7），所述主光源（4）位于相机（2）一侧，且与相机（2）呈一定角度，在所述金刚线（7）另一侧的底板（1）上安装有背光源（5），并且所述背光源（5）位于相机（2）前端镜头的正对面，还包括工控机（8）及与工控机相连的显示器（9），且所述相机（2）、相机安装滑台（3）、主光源（4）、背光源（5）通过导线分别与工控机（8）相连；
所述在线监控装置的工作步骤具体为：
a.对金刚线表面质量检测时，开启主光源，主光源的光线以一定角度投射到金刚线的表面，相机垂直对准金刚线表面拍摄到金刚线的表面金刚石的分布情况，通过工控机控制相机实时获取相机采集的金刚线图像，并在显示器上观察金刚线图像是否清晰，若金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；若金刚线图像不清晰，则通过相机安装滑台可移动部位上的旋钮调节相机与金刚线之间的距离，直至显示器上金刚线图像清晰，则通过计算机软件来分析金刚石的数量和分布情况；
b.对金刚线内径和外径测量时，主光源熄灭，背光源开启，光线直射金刚线，相机拍摄到金刚线的轮廓图片，然后通过计算机软件来判断金刚线的外径和内径；
c.通过软件统计所需颗粒密度数据随时间的变化，以及分析判断后金刚线的外径、内径、金刚石分布密度、团聚密度等关键控制指标，从而完成预警等在线监控；
所述步骤D所应用的装置为自动添加金刚砂装置，该装置设置于金刚砂镀液槽（10）上，包括储砂罐（11）、输送机（12）及储砂罐固定支撑架（15），其中：
所述的储砂罐（11）设置在储砂罐固定支撑架（15）上，所述输送机（12）设置于所述储砂罐（11）下端，所述输送机（12）与所述储砂罐固定支撑架（15）相垂直，所述输送机（12）上设有相适配的输送带（14），所述储砂罐（11）下端出料口与所述输送带（14）的上表面密切接触，所述输送带（14）上表面还设有数个储料槽；
所述输送机（12）通过设置于输送机（12）一侧的伺服电机（13）驱动所述输送带（12）的转动，将从储砂罐（11）中落入储料槽的金刚砂添加到金刚砂镀液槽（10）中。
2.根据权利要求1所述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，其特征在于：所述相机（2）采用CCD相机，且相机前端镜头可进行伸缩调整。
3.根据权利要求1所述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，其特征在于：所述主光源（4）和背光源（5）采用可调节亮度的LED灯。
4.根据权利要求1所述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，其特征在于：所述储砂罐（11）由不锈钢制成。
5.根据权利要求1所述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，其特征在于：所述输送机（12）上的输送带（14）为设有加厚层的普通同步带。
6.根据权利要求1所述的具有定量加砂及在线监控功能的金刚线生产工艺，其特征在于：所述储料槽为激光切割加厚层形成的等距凹槽。
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