CN109238092A - 陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法,包括：检测前对标准厚度的陶瓷砖坯进行位置标定，得到标定位置；待检测陶瓷砖坯输送至检测装置，所述检测装置包括用于检测和获取陶瓷砖坯上表面位置的上检测单元，以及用于检测和获取陶瓷砖坯下表面位置的下检测单元；所述上检测单元采用非接触式检测，获取砖坯上表面的位置；所述下检测单元采用接触式检测，获取砖坯下表面的位置；通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。相应的,本发明还提供一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置。采用本发明，对陶瓷压砖机压出的砖坯进行厚度在线自动检测，不会对陶瓷砖坯进行破坏，且获得砖坯的实时厚度，测量准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷砖坯检测技术领域，尤其涉及一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法及装置。
背景技术
当前陶瓷砖坯的厚度检测一般通过破坏性检测对砖坯进行抽检，采用游标卡尺，检测砖坯的四角和中间部位。具体操作为掰下四角和中间部位，用游标卡尺卡这五块坯体的厚度。当出现厚度不稳定时，有可能还需要检测四边的部位，所以现陶瓷厂最多的检测为9点。
但是针对陶瓷砖坯，由于还没有烧结，砖坯硬度较差，砖坯存在背纹且背纹形状不一，如果单纯地采用接触式测厚，会对砖坯表面造成受损。假若采用非接触式测厚时，背纹的存在使得测量数据处理困难，难以判断所测得的数据是否存在缺陷，测量的精准性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，对陶瓷压砖机压出的砖坯进行厚度在线自动检测，不会对陶瓷砖坯进行破坏，且获得砖坯的实时厚度，测量准确度高。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，不影响生产效率，同时生产线可根据需求进行全数据统计或者抽检。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，结构简单，安装灵活方便，且检测元件不易损坏，维护方便，测量精度高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，包括：
检测前对标准厚度的陶瓷砖坯进行位置标定，得到标定位置；
待检测陶瓷砖坯输送至检测装置，所述检测装置包括用于检测和获取陶瓷砖坯上表面位置的上检测单元，以及用于检测和获取陶瓷砖坯下表面位置的下检测单元；
所述上检测单元采用非接触式检测，获取砖坯上表面的位置；
所述下检测单元采用接触式检测，获取砖坯下表面的位置；
通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。
作为上述方案的改进，所述上检测单元包括上置传感器，所述上置传感器为非接触位移传感器。
作为上述方案的改进，所述上置传感器选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合。
作为上述方案的改进，所述下检测单元包括下置传感器、滚轮和控制滚轮移动的执行元件，所述执行元件控制滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触，通过测量滚轮垂直方向的位移，获取陶瓷砖坯下表面的位置。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用非接触式传感器，所述下置传感器固定安装在检测支架上，用于检测滚轮垂直方向的位移变化。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用接触式传感器，所述执行元件控制下置传感器与滚轮同步运动，通过检测下置传感器的实时垂直位移，获得滚轮的实时垂直位移。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用差动位移传感器。
作为上述方案的改进，所述执行元件为气缸、带弹簧气缸、双气缸结构或弹簧伸缩机构。
相应的，本发明还公开一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，包括：
输送台，用于输送待检测陶瓷砖坯；
设于输送台两侧的一组或多组检测模块，每一组检测模块包括上检测单元以及下检测单元；
用于安装所述检测模块的检测支架；以及
数据处理系统，所述数据处理系统用于计算陶瓷砖坯的实时厚度值；
其中，所述上检测单元包括上置传感器，通过非接触式检测获取砖坯上表面的位置；
所述下检测单元包括下置传感器、滚轮和控制滚轮移动的执行元件，通过接触式检测获取砖坯下表面的位置。
作为上述方案的改进，所述执行元件与滚轮相连接，所述执行元件控制滚轮移动，以使滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触。
作为上述方案的改进，所述上置传感器选用非接触位移传感器，所述上置传感器固定安装在所述检测支架上。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用非接触式传感器，所述下置传感器固定安装在所述检测支架上，用于检测滚轮垂直方向的位移变化。
作为上述方案的改进，所述下置传感器选用接触式传感器，所述执行元件与下置传感器与滚轮相连接，所述执行元件控制下置传感器与滚轮同步运动。
作为上述方案的改进，所述检测支架上还设有滑轨，所述上置传感器和下置传感器均安装于滑轨上，用于调节检测模块的数量和间距。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法及装置，采用非接触式检测获取砖坯上表面的位置，采用接触式检测获取砖坯下表面的位置，再通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。采用该方法，具有以下优点：
1、本发明集接触式与非接触式两种测厚原理于一体，上检测单元固定，与砖坯非接触，下检测单元检测滚轮的垂直位移，滚轮通过执行元件与砖坯下表面实现接触式检测。上下检测单元成对使用，检测前使用标准厚度块进行标定，检测时，随着砖坯厚度变化直接读取变化值，进而通过算法计算出砖坯实时厚度。
2、上检测单元实现无损检测，测量精度高，不易损坏，维护方便；下检测单元的接触式检测结构有效消除砖坯背纹对厚度检测的影响，测量过程滚轮与砖坯下表面保持跟随接触，避免砖坯倾斜导致的测量误差，测量准确度明显提高。
3、上检测单元和下检测单元组成一组检测模块，为测量更多点的位置，沿着砖坯输送方向可以设有多组检测模块；上置传感器、下置传感器均安装于滑轨上，可根据测量需要增加或减少测量点数量，可根据砖坯尺寸变化调整传感器之间的间距，满足测量需要。
4、上置传感器、下置传感器安装在检测支架上，可消除砖坯输送台及环境振动等对检测设备产生不同步影响造成的误差。
5、本发明在厚度检测过程中砖坯可连续输送，不影响生产效率，同时生产线可根据需求进行全数据统计或者抽检。
6、本发明检测支架可直接安装于砖坯已有输送台上，也可单独设置输送台，安装灵活方便。
因此，本发明对陶瓷压砖机压出的砖坯进行厚度在线自动检测，不会对陶瓷砖坯进行破坏，且获得砖坯的实时厚度，单点厚度的测量准确度高。而且，该测量为连续进行，可获取砖坯多点的厚度数据，平均厚度的测量准确度高。此外，本发明检测装置结构简单，安装灵活方便，且检测元件不易损坏，维护方便，测量精度高。
附图说明
图1是本发明陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法的流程图；
图2是本发明陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置的结构示意图；
图3是图2所示陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置的侧面剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
现有陶瓷砖坯厚度的检测技术单一，然而针对陶瓷砖坯，由于还没有烧结，砖坯硬度较差，砖坯存在背纹且背纹形状不一，现有的检测方法无法同时解决砖坯表面受损，测量数据处理困难，测量数据不精准等问题。
为此，本发明提供了一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，如图1所示，该检测方法包括：
S101、检测前对标准厚度的陶瓷砖坯进行位置标定，得到标定位置。
具体的，对标准厚度的陶瓷砖坯的上表面和下表面进行位置标定，分别得到标定位置A和标定位置B。
S102、待检测陶瓷砖坯输送至检测装置，所述检测装置包括用于检测和获取陶瓷砖坯上表面位置的上检测单元，以及用于检测和获取陶瓷砖坯下表面位置的下检测单元。
待检测陶瓷砖坯输送的输送装置既可以是砖坯生产过程中已有的输送台，也可以是单独设置的输送台，其实施方式多样，应用场合广。
S103、所述上检测单元采用非接触式检测，获取砖坯上表面的位置，即检测位置A。
上检测单元采用非接触式检测，实现无损检测，测量精度高，不易损坏，维护方便。具体的，所述上检测单元包括上置传感器，所述上置传感器为非接触位移传感器。其中，所述上置传感器具体可以选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合，但不限于此。
需要说明的是，本发明的上置传感器还可以采用其他类型的传感器，只要其实现非接触式检测即可。
S104、所述下检测单元采用接触式检测，获取砖坯下表面的位置，即检测位置B。
下检测单元的接触式检测结构有效消除砖坯背纹对厚度检测的影响，测量过程其与砖坯下表面保持跟随接触，避免砖坯倾斜导致的测量误差，测量准确度明显提高。
具体的，所述下检测单元包括下置传感器、滚轮和控制滚轮移动的执行元件，所述执行元件控制滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触，通过测量滚轮垂直方向的位移，获取陶瓷砖坯下表面的位置。
其中，下置传感器既可以选用非接触式传感器，也可以选用接触式传感器。
(1)当下置传感器选用非接触式传感器时，所述下置传感器固定安装在检测支架上，执行元件控制滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触，通过下置传感器即可检测滚轮垂直方向的位移变化，获取陶瓷砖坯下表面的位置。
此时，所述下置传感器选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合，但不限于此。
(2)当下置传感器选用接触式传感器时，执行元件与下置传感器和滚轮相连接，所述执行元件控制下置传感器与滚轮同步运动，通过检测下置传感器的实时垂直位移，获得滚轮的实时垂直位移，从而获取陶瓷砖坯下表面的位置。
此时，所述下置传感器选用差动位移传感器，但不限于此。
执行元件主要作用是使滚轮与砖坯下表面保持实时接触，并保证下置传感器在垂直方向上可实时检测到滚轮的位移。执行元件可为气缸、带弹簧气缸、双气缸结构、弹簧伸缩机构等，且并不以此为限。
S105、通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。
具体的，所述计算方法包括：
计算检测位置A与标定位置A的高度差，得到差值C1；
然后计算检测位置B与标定位置B的高度差，得到差值C2；
将差值C1和差值C2做加减运算，得到差值C；
最后将差值C和标准厚度做加减运算，得到砖坯的实际厚度值。
以下以具体实施例对本发明做进一步阐述：
实施例1
选定厚度为10mm的陶瓷砖坯作为标准砖坯，对其上表面和下表面进行位置标定，分别得到标定位置A和标定位置B；待检测陶瓷砖坯输送至检测装置；通过上检测单元的非接触式检测，获取砖坯上表面的位置为检测位置A；通过下检测单元的接触式检测，获取砖坯下表面的位置为检测位置B；计算检测位置A与标定位置A的高度差，差值C1＝0.01mm，再计算检测位置B与标定位置B的高度差，差值C2＝0.015mm，将差值C1和差值C2做加减运算，得到差值C＝0.005mm，最后将差值C＝0.005mm和标准厚度10mm做加减运算，得到砖坯的实际厚度值＝9.995mm。
实施例2
选定厚度为12mm的陶瓷砖坯作为标准砖坯，对其上表面和下表面进行位置标定，分别得到标定位置A和标定位置B；待检测陶瓷砖坯输送至检测装置；通过上检测单元的非接触式检测，获取砖坯上表面的位置为检测位置A；通过下检测单元的接触式检测，获取砖坯下表面的位置为检测位置B；计算检测位置A与标定位置A的高度差，差值C1＝0mm，再计算检测位置B与标定位置B的高度差，差值C2＝0mm，将差值C1和差值C2做加减运算，得到差值C＝0mm，最后将差值C＝0mm和标准厚度12mm做加减运算，得到砖坯的实际厚度值＝12mm。
实施例3
选定厚度为10mm的陶瓷砖坯作为标准砖坯，对其上表面和下表面进行位置标定，分别得到标定位置A和标定位置B；待检测陶瓷砖坯输送至检测装置；通过上检测单元的非接触式检测，获取砖坯表面多点的上表面的位置分别为检测位置A1、A2……An；通过下检测单元的接触式检测，获取砖坯表面多点的下表面的位置分别为检测位置B1、B2……Bn；计算检测位置A1、A2……An与标定位置A的高度差，平均差值C1＝0.005mm，再计算检测位置B与标定位置B1、B2……Bn的高度差，平均差值C2＝0.008mm，将平均差值C1和平均差值C2做加减运算，得到差值C＝0.003mm，最后将差值C＝0.003mm和标准厚度10mm做加减运算，得到砖坯的实际厚度值＝9.997mm。
需要说明的是，本发明对同一陶瓷砖坯可以进行多点的测量，且测量速度快，测量简单，大大提高了陶瓷砖坯的厚度的精准性，且有利于检测陶瓷砖坯的平整性，用以判断砖坯质量。
还需要说明的是，上述实施例仅仅例举出其中一种计算方式，本发明还可以采用其他的计算方式，只要其获得砖坯的实时厚度值即可。
此外，关于该砖坯的实时厚度值的计算问题，可以通过数据处理系统来实现，然后再通过数据输出系统来显示实时的厚度值，方便工作人员监控生产过程和产品质量。
相应的，如图2和图3所示，本发明还公开一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，包括：
输送台1，用于输送待检测陶瓷砖坯2；
设于输送台1两侧的一组或多组检测模块，每一组检测模块包括上检测单元3以及下检测单元4；
用于安装所述检测模块的检测支架5；以及
数据处理系统6，所述数据处理系统6用于计算陶瓷砖坯的实时厚度值。
其中，所述上检测单元3包括上置测量仪31，通过非接触式检测获取砖坯上表面的位置。所述上置测量仪优选为上置传感器，但不限于此。
具体的，所述上置传感器31选用非接触位移传感器，所述上置传感器31固定安装在所述检测支架5上。其中，所述上置传感器31具体可以选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合，但不限于此。
所述下检测单元4包括下置测量仪41、接触件和控制接触件移动的执行元件43，通过接触式检测获取砖坯下表面的位置。所述下置测量仪41优选为下置传感器，所述接触件优选为滚轮42,所述执行元件43优选为气缸或弹簧伸缩机构，但不限于此。所述执行元件控制滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触，通过测量滚轮垂直方向的位移，获取陶瓷砖坯下表面的位置。
具体的，下置传感器41既可以选用非接触式传感器，也可以选用接触式传感器。
(1)当下置传感器41选用非接触式传感器时，所述下置传感器41固定安装在检测支架5上，执行元件43控制滚轮42与陶瓷砖坯2下表面保持实时接触，通过下置传感器41即可检测滚轮42垂直方向的位移变化，获取陶瓷砖坯2下表面的位置。
此时，所述下置传感器41选用激光传感器、电容电感传感器、视觉传感器中的一种或组合，但不限于此。
(2)当下置传感器41选用接触式传感器时，执行元件43与下置传感器41和滚轮42相连接，所述执行元件43控制下置传感器41与滚轮42同步运动，通过检测下置传感器41的实时垂直位移，获得滚轮42的实时垂直位移，从而获取陶瓷砖坯2下表面的位置。
此时，所述下置传感器41选用差动位移传感器，但不限于此。
执行元件43主要作用是使滚轮42与砖坯下表面保持实时接触，并保证下置传感器41在垂直方向上可实时检测到滚轮42的位移。执行元件43可为气缸、带弹簧气缸、双气缸结构、弹簧伸缩机构等，且并不以此为限。
因此，本发明的上检测单元3采用非接触式检测，实现无损检测，测量精度高，不易损坏，维护方便。下检测单元4中，所述执行元件43与滚轮42相连接，所述执行元件43控制滚轮42移动，以使滚轮42与陶瓷砖坯2下表面保持实时接触，从而实现接触式检测，有效消除砖坯背纹对厚度检测的影响，测量过程其与砖坯下表面保持跟随接触，避免砖坯倾斜导致的测量误差，测量准确度明显提高。
需要说明的是，本发明上检测单元3、下检测单元4中，除了传感器，还可以利用其他测量仪器来检测获取砖坯上下表面的位置，而且，也可以采用滚轮之外的接触件，只要其与陶瓷砖坯下表面保持实时接触即可。
进一步，上置传感器31和下置传感器41统一安装于检测支架5上，可消除砖坯输送台及环境振动等对检测设备产生不同步影响造成的误差。
或者，所述检测支架上设有滑轨(图中未示出)，所述上置传感器31和下置传感器41均安装于滑轨上，用于调节检测模块的数量和间距。本发明上下对应的2个传感器为1个测量组，为测量更多点的位置，沿着砖坯输送方向可以设有多个测量组。上置传感器31、下置传感器41均安装于滑轨上，可根据测量需要增加或减少测量点数量，可根据砖坯尺寸变化调整传感器之间的间距，满足测量需要，大大提高了陶瓷砖坯的厚度的精准性，且有利于检测陶瓷砖坯的平整性，用以判断砖坯质量。
此外，本发明检测装置在厚度检测过程中砖坯可连续输送，不影响生产效率，同时生产线可根据需求进行全数据统计或者抽检。
而且，本发明检测支架可直接安装于砖坯已有输送台上，也可单独设置输送台，安装灵活方便，适用范围广。
数据处理系统6，其通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。数据处理系统6采用上述检测方法中的计算方法，在此不再赘述。而且，数据处理系统6还可以与数据输出系统7连接，通过数据输出系统7来显示实时的厚度值，方便工作人员监控生产过程和产品质量。
综上所述，本发明对陶瓷压砖机压出的砖坯进行厚度在线自动检测，不会对陶瓷砖坯进行破坏，且获得砖坯的实时厚度，单点厚度的测量准确度高。而且，该测量为连续进行，可获取砖坯多点的厚度数据，平均厚度的测量准确度高。此外，本发明检测装置结构简单，安装灵活方便，且检测元件不易损坏，维护方便，测量精度高。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，其特征在于，包括：
检测前对标准厚度的陶瓷砖坯进行位置标定，得到标定位置；
待检测陶瓷砖坯输送至检测装置，所述检测装置包括用于检测和获取陶瓷砖坯上表面位置的上检测单元，以及用于检测和获取陶瓷砖坯下表面位置的下检测单元；
所述上检测单元采用非接触式检测，获取砖坯上表面的位置；
所述下检测单元采用接触式检测，获取砖坯下表面的位置；
通过与标准厚度陶瓷砖坯的标定位置进行比较，计算得到砖坯的实时厚度值。
2.如权利要求1所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，其特征在于，所述上检测单元包括上置传感器，所述上置传感器为非接触位移传感器。
3.如权利要求1所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，其特征在于，所述下检测单元包括下置传感器、滚轮和控制滚轮移动的执行元件，所述执行元件控制滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触，通过测量滚轮垂直方向的位移，获取陶瓷砖坯下表面的位置。
4.如权利要求3所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，其特征在于，所述下置传感器选用非接触式传感器，所述下置传感器固定安装在检测支架上，用于检测滚轮垂直方向的位移变化。
5.如权利要求3所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测方法，其特征在于，所述下置传感器选用接触式传感器，所述执行元件控制下置传感器与滚轮同步运动，通过检测下置传感器的实时垂直位移，获得滚轮的实时垂直位移。
6.一种陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，其特征在于，包括：
输送台，用于输送待检测陶瓷砖坯；
设于输送台两侧的一组或多组检测模块，每一组检测模块包括上检测单元以及下检测单元；
用于安装所述检测模块的检测支架；以及
数据处理系统，所述数据处理系统用于计算陶瓷砖坯的实时厚度值；
其中，所述上检测单元包括上置测量仪，通过非接触式检测获取砖坯上表面的位置；
所述下检测单元包括下置测量仪、接触件和控制接触件移动的执行元件，通过接触式检测获取砖坯下表面的位置。
7.如权利要求6所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，其特征在于，所述上置测量仪为上置传感器；
所述下置测量仪为下置传感器，所述接触件为滚轮,所述执行元件为气缸或弹簧伸缩机构。
8.如权利要求7所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，其特征在于，所述执行元件与滚轮相连接，所述执行元件控制滚轮移动，以使滚轮与陶瓷砖坯下表面保持实时接触。
9.如权利要求7所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，其特征在于，所述上置传感器选用非接触位移传感器，所述上置传感器固定安装在所述检测支架上；
所述下置传感器选用非接触式传感器，所述下置传感器固定安装在所述检测支架上，用于检测滚轮垂直方向的位移变化；或者，所述下置传感器选用接触式传感器，所述执行元件与下置传感器与滚轮相连接，所述执行元件控制下置传感器与滚轮同步运动。
10.如权利要求7所述的陶瓷砖坯厚度在线自动检测装置，其特征在于，所述检测支架上还设有滑轨，所述上置传感器和下置传感器均安装于滑轨上，用于调节检测模块的数量和间距。
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