CN108759688A - 一种滑板砖外形激光检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滑板砖外形激光检测装置,包括传输系统和检测系统,传输系统包括机壳、侧立板、支撑轴、链轮轴、链轮和环形传输带,所述的检测系统包括支架、螺杆、滑块和激光传感器,环形传输带构成Y轴检测系统,滑块在螺杆上的移动构成X轴检测系统,滑块上的激光传感器甲竖直向下的信号路线构成Z轴检测系统,将待检测的滑板砖放置在环形传输带上输送到指定位置,系统开始以固定的时间间隔采集X、Y、Z三系统的数值,通过计算可以得出被测滑板砖在系统中的全部坐标值,根据滑板产品全部具有允许钢水通过的孔,利用该特征和以上所述计算方法,可以计算得出滑板产品的长宽高、孔径等关键尺寸,从而实现滑板产品尺寸的激光自动检测。
Description
技术领域
本发明涉及滑板砖检测设备的技术领域,特别涉及一种滑板砖外形激光检测装置。
背景技术
滑板砖是滑动水口中关键的、重要的组成部分,生产过程需要对滑板砖产品的外观尺寸进行检测,以保证生产的滑板砖产品的外观尺寸符合标准。
现在滑板砖外形尺寸检测方式是人工使用传统的手工量具(游标卡尺、高度尺、塞尺等量具)检测,测量记录通过手写,检测效率低下且极易受到人为因素的影响,检测质量不稳定,另外测量记录仅为纸质档,不利于整体批量质量分析管控。
本发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种滑板砖外形激光检测装置。
具体内容如下:一种滑板砖外形激光检测装置,包括传输系统和检测系统,其特征在于,所述的传输系统包括机壳、侧立板、支撑轴、链轮轴、链轮和环形传输带,所述的机壳为上端开口的长方体状空腔箱体,若干根所述的支撑轴垂直贯穿机壳的侧壁将若干块所述的侧立板平行等间距的固定在机壳的内部,若干根所述的支撑轴设置在同一水平面上且均垂直贯穿侧立板,所述的链轮轴贯穿安装在若干块侧立板之间,侧立板的每一端对称在竖直方向上平行安装两根链轮轴,每根链轮轴均垂直机壳的侧壁,每根链轮轴上同轴等间距固定三个链轮,同一根链轮轴上的三个链轮分别位于相邻两侧立板之间,环形传输带通过与链轮配合张紧环包在侧立板的外部,环形传输带在机壳上表面形成水平的传输平面;
所述的检测系统包括支架、螺杆、滑块和激光传感器,所述的机壳侧壁的外侧面上对称设置有两块向外伸出的支撑板,所述的支架通过四条支撑腿竖直固定在支撑板上,支架位于机壳的正上方,所述的支架的下表面上设置有竖直向下伸出的固定板,固定板的侧面设置有滑轨,所述的滑块一端安装在滑轨上并与滑轨形成滑动配合,滑块的另一端与螺杆配合形成螺纹配合,螺杆两端垂直固定在支架侧壁的内表面上,所述的激光传感器甲通过激光传感器支架安装在滑块的端面上,激光传感器甲位于滑块螺纹配合端的端面上且发出的信号路线竖直向下,所述的支架一端的两条支撑腿的内侧面上分别安装一个激光传感器乙和一个激光传感器丙。
优选的,所述的环形传输带由三条相同的环状单元并排组成,每个所述的环状单元由若干个相平行的承重条与环状链条固定组成,每根环状链条与相应的链轮配合形成链传动,每个环状单元之间间隙均位于侧立板端面上。
优选的,所述的支撑板的下表面与机壳侧壁的外表面之间固定有肋板,每块支撑板上固动两块肋板。
优选的,所述的激光传感器乙和激光传感器丙,靠近机壳的上表面,激光传感器乙和激光传感器丙形成的信号路线水平且共线。
优选的,所述的链轮轴与外部的动力装置连接形成环形传输带的驱动动力,所述的螺杆由伺服电机驱动,所述的动力装置、伺服电机、激光传感器均有控制系统控制。
优选的,所述的控制系统由伺服电动机控制器、动力装置控制器、接触器、断路器、IO模块及工控计算机组成。
优选的,所述的环形传输带及激光传感器乙和丙构成Y轴检测系统,滑块在螺杆上的移动构成X轴检测系统,滑块上的激光传感器甲竖直向下的信号路线构成Z轴检测系统。
本发明有益效果
本发明是一种滑板砖外形激光检测装置,利用先进的工控系统和简单可靠的机械结构以及快速响应的激光传感器,可以实现快速高效的滑板产品检测生产,快速高效,选用工作可靠的工控系统及传感器配件以及稳定可靠的机械结构,最终可以实现本装置的稳定可靠长期工作工作稳定。结构简单实用,维护方便,本装置机械结构仅用三维坐标轴,轴位数量少,轴移动依靠伺服电机和螺杆、环形传输带传输及位移传感器实现,简单实用,维护方便,可以为智能制造提供基础,通过工控计算机和测量控制软件实现数据共享、远程控制和表单自动输出的功能,为智能工厂提供必须的装备基础。
附图说明
图1为一种滑板砖外形激光检测装置的整体结构示意图;
图2为一种滑板砖外形激光检测装置的左视图;
图3为图2中A-A方向的剖视图;
图4为图3中B-B方向的剖视图;
图5为图3中C的放大示意图;
图中:1.机壳、2. 支撑轴、3.肋板、4.支撑板、5.环形传输带、6.伺服电机、7.支架、8.支撑腿、9.激光感应器乙、10.滑板砖、11.激光感应器丙、12.激光感应器甲、13.滑块、14.固定板、15.螺杆、16.侧立板、17.链轮轴、18.链轮、19.滑轨。
具体实施方式
实施案例一
参见图1-5,一种滑板砖外形激光检测装置,包括传输系统和检测系统,所述的传输系统包括机壳、侧立板、支撑轴、链轮轴、链轮和环形传输带,所述的机壳为上端开口的长方体状空腔箱体,若干根所述的支撑轴垂直贯穿机壳的侧壁将若干块所述的侧立板平行等间距的固定在机壳的内部,若干根所述的支撑轴设置在同一水平面上且均垂直贯穿侧立板,所述的链轮轴贯穿安装在若干块侧立板之间,侧立板的每一端对称在竖直方向上平行安装两根链轮轴,每根链轮轴均垂直机壳的侧壁,每根链轮轴上同轴等间距固定三个链轮,同一根链轮轴上的三个链轮分别位于相邻两侧立板之间,环形传输带通过与链轮配合张紧环包在侧立板的外部,环形传输带在机壳上表面形成水平的传输平面,环形传输带构成Y轴检测系统;
所述的检测系统包括支架、螺杆、滑块和激光传感器,所述的机壳侧壁的外侧面上对称设置有两块向外伸出的支撑板,所述的支架通过四条支撑腿竖直固定在支撑板上,支架位于机壳的正上方,所述的支架的下表面上设置有竖直向下伸出的固定板,固定板的侧面设置有滑轨,所述的滑块一端安装在滑轨上并与滑轨形成滑动配合,滑块的另一端与螺杆配合形成螺纹配合,螺杆两端垂直固定在支架侧壁的内表面上,所述的激光传感器甲通过激光传感器支架安装在滑块的端面上,激光传感器甲位于滑块螺纹配合端的端面上且发出的信号路线竖直向下,所述的支架一端的两条支撑腿的内侧面上分别安装一个激光传感器乙和一个激光传感器丙,滑块在螺杆上的移动构成X轴检测系统,滑块上的激光传感器甲竖直向下的信号路线构成Z轴检测系统。
所述的环形传输带由三条相同的环状单元并排组成,每个所述的环状单元由若干个相平行的承重条与环状链条固定组成,每根环状链条与相应的链轮配合形成链传动,每个环状单元之间间隙均位于侧立板端面上。
所述的支撑板的下表面与机壳侧壁的外表面之间固定有肋板,每块支撑板上固动两块肋板。所述的激光传感器乙和激光传感器丙,靠近机壳的上表面,激光传感器乙和激光传感器丙形成的信号路线水平且共线。所述的链轮轴与外部的动力装置连接形成环形传输带的驱动动力,所述的螺杆由伺服电机驱动。所述的动力装置、伺服电机、激光传感器均有控制系统控制,所述的控制系统由伺服电动机控制器、动力装置控制器、接触器、断路器、IO模块及工控计算机组成。
所述的环形传输带及激光传感器乙和丙构成Y轴检测系统,滑块在螺杆上的移动构成X轴检测系统,滑块上的激光传感器甲竖直向下的信号路线构成Z轴检测系统。
本装置的检测方法:
X轴系统:伺服电机每转一圈,螺杆带动滑块及激光传感器甲移动一个节距,可以通过伺服电机得知每转一圈的矩形波数量,结合伺服电动机的旋转方向,可以得出X轴的坐标值。
Y轴系统:被测的滑板砖由环形传输带传送,当滑板砖到达激光传感器乙和丙时,Y轴系统坐标开始从零计算,通过动力装置每转一圈带动环形传输带和被测滑板砖移动距离及发给动力装置的矩形波数量,可以计算得出每个矩形波命令发出后的滑板砖所处的Y轴坐标值。
Z轴系统:当激光传感器甲的激光点落在高低不平的滑板砖上,可以得出每个落点到激光传感器甲的距离,以激光传感器至环形传输带上表面的距离为零,那么落在滑板砖上激光传感器甲的激光点值即是每个激光点的Z轴坐标值。
当被测滑板砖到达检测位置时,系统开始以固定的时间间隔采集X、Y、Z三系统的数值,通过计算可以得出被测滑板砖在系统中的全部坐标值,通过相邻两次Z轴坐标值突变判断是否为被测滑板砖的特征边界。若发生突变,则将Z轴正向突变的坐标值记录入数组,录入数组后,相邻两个坐标值比较X坐标大小,小的为滑板砖下特征边界,大的为滑板砖特征上边界,分别录入上边界坐标值数组和下边界坐标数组;从边界坐标数组依次选取3个点坐标,计算相邻两点XY坐标的斜率,若斜率相等或在允许的误差范围内,即可认为三点共线即为直线,否则为转折线或圆弧曲线。然后再读取下一点同样方法判断,将判断为直线的坐标存入直线数组,其他存入曲线数组;通过直线的两端点计算直线长度、斜率。通过圆曲线上的三点计算圆心坐标和圆直径;根据滑板产品全部具有允许钢水通过的孔,利用该特征和以上所述计算方法,可以计算得出滑板产品的长宽高、孔径等关键尺寸,从而实现滑板产品尺寸的激光自动检测。
Claims (7)
1.一种滑板砖外形激光检测装置,包括传输系统和检测系统,其特征在于,所述的传输系统包括机壳、侧立板、支撑轴、链轮轴、链轮和环形传输带,所述的机壳为上端开口的长方体状空腔箱体,若干根所述的支撑轴垂直贯穿机壳的侧壁将若干块所述的侧立板平行等间距的固定在机壳的内部,若干根所述的支撑轴设置在同一水平面上且均垂直贯穿侧立板,所述的链轮轴贯穿安装在若干块侧立板之间,侧立板的每一端对称在竖直方向上平行安装两根链轮轴,每根链轮轴均垂直机壳的侧壁,每根链轮轴上同轴等间距固定三个链轮,同一根链轮轴上的三个链轮分别位于相邻两侧立板之间,环形传输带通过与链轮配合张紧环包在侧立板的外部,环形传输带在机壳上表面形成水平的传输平面;
所述的检测系统包括支架、螺杆、滑块和激光传感器,所述的机壳侧壁的外侧面上对称设置有两块向外伸出的支撑板,所述的支架通过四条支撑腿竖直固定在支撑板上,支架位于机壳的正上方,所述的支架的下表面上设置有竖直向下伸出的固定板,固定板的侧面设置有滑轨,所述的滑块一端安装在滑轨上并与滑轨形成滑动配合,滑块的另一端与螺杆配合形成螺纹配合,螺杆两端垂直固定在支架侧壁的内表面上,所述的激光传感器甲通过激光传感器支架安装在滑块的端面上,激光传感器甲位于滑块螺纹配合端的端面上且发出的信号路线竖直向下,所述的支架一端的两条支撑腿的内侧面上分别安装一个激光传感器乙和一个激光传感器丙。
2.根据权利要求1所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的环形传输带由三条相同的环状单元并排组成,每个所述的环状单元由若干个相平行的承重条与环状链条固定组成,每根环状链条与相应的链轮配合形成链传动,每个环状单元之间间隙均位于侧立板端面上。
3.根据权利要求1所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的支撑板的下表面与机壳侧壁的外表面之间固定有肋板,每块支撑板上固动两块肋板。
4.根据权利要求1所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的激光传感器乙和激光传感器丙,靠近机壳的上表面,激光传感器乙和激光传感器丙形成的信号路线水平且共线。
5.根据权利要求1所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的链轮轴与外部的动力装置连接形成环形传输带的驱动动力,所述的螺杆由伺服电机驱动,所述的动力装置、伺服电机、激光传感器均有控制系统控制。
6.根据权利要求5所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的控制系统由伺服电动机控制器、动力装置控制器、接触器、断路器、IO模块及工控计算机组成。
7.根据权利要求1所述的一种滑板砖外形激光检测装置,其特征在于,所述的环形传输带及激光传感器乙和丙构成Y轴检测系统,滑块在螺杆上的移动构成X轴检测系统,滑块上的激光传感器甲竖直向下的信号路线构成Z轴检测系统。
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