CN110017783B - 板件位移在线检测装置及传送系统 - Google Patents

板件位移在线检测装置及传送系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种板件位移在线检测装置及传送系统，涉及位移检测技术领域，多个检测探头沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，检测探头包括点聚焦光源与光纤传输线，光纤传输线的输入端的轴线与点聚焦光源的轴线相交于点聚焦光源的聚焦点，多个光纤传输线的输出端在线扫描相机的扫描线位置处排成一列。点聚焦光源输出的发射光信号聚焦于待检测板件，使待检测板件发出反射光信号。反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线。线扫描相机接收反射光信号并将反射光信号转换为数字信号后发送给处理器。处理器输出待检测板件的位移。通过光纤传输直接获取待检测板件发出的反射光信号获得板件的位移，提高检测精度。

Description

板件位移在线检测装置及传送系统
技术领域
本发明涉及速度检测技术领域，尤其是涉及一种板件位移在线检测装置及传送系统。
背景技术
板件的位移的高精度检测是金属板、家居板、塑料板、玻璃板等行业生产流水线精准控制和通过式在线尺寸测量的关键。
目前主要采用高精度编码器测定传送机构的位移，再根据传送机构的位移及传送机构的位移与板件的位移的运算关系式计算板件的位移。鉴于传送机构和编码器之间的摩擦力随环境温度、湿度而变化，以使传送机构的传输状态的测量不准确。同时，板件和传送机构之间的摩擦力随板件的大小和速度而变化，以使传送机构的位移和板件的位移的运算关系式不准确。基于以上两点，使用编码器检测板件的位移的精度较低，达不到现代化大生产对运动板件的位移的精准检测要求。
针对上述现有技术中的传送机构上板件的位移的检测精度低的问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种板件位移在线检测装置及传送系统，提高了传送机构上板件的位移的检测精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种板件位移在线检测装置，装置用于设置在传送机构上，装置包括：多个检测探头、线扫描相机和处理器，其中，多个检测探头沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，且每个检测探头均包括点聚焦光源与光纤传输线，光纤传输线的输入端的轴线与点聚焦光源的轴线相交于点聚焦光源的聚焦点，多个光纤传输线的输出端排成一列构成输出线，所述输出线并设置于线扫描相机的扫描线的位置，线扫描相机和处理器连接；点聚焦光源，用于输出发射光信号，发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使待检测表面发出反射光信号；光纤传输线，用于接收并传输反射光信号，其中，反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线；线扫描相机，用于扫描光纤传输线的输出端，实时接收反射光信号，并将反射光信号转换为数字信号，将数字信号发送给处理器；处理器，用于接收数字信号，并输出待检测板件的位移。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，线扫描相机上还设置有扫描速度设置组件，扫描速度设置组件用于设置扫描相机的扫描速度。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括编码器，编码器分别与扫描速度设置组件和传送机构连接。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，编码器，用于将传送机构的传送速度转换为脉冲信号，并将脉冲信号发送至线扫描速度设置组件，以控制线扫描相机的扫描速度与传送机构的传送速度同步。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，线扫描相机的扫描线垂直于待检测板件的位移方向；
线扫描相机，还用于扫描待检测板件的待检测表面，获得待检测表面的图像，并将图像发送至处理器。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，处理器用于接收图像，并输出待检测板件的结构信息。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，处理器还连接发送装置，发送装置包括有线发送装置和/或无线发送装置，发送装置用于将待检测板件的位移和待检测板件的结构信息发送至终端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括探头外壳，点聚焦光源和光纤传输线的输入端设置于探头外壳内。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括故障信号灯，故障信号灯与处理器连接；故障信号灯用于在接收到处理器发送的故障信号时发光。
第二方面，本发明实施例还提供一种传送系统，包括：传送机构和上述第一方面及其各可能的实施方式任一项提供的板件位移在线检测装置。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的一种板件位移在线检测装置，装置设置在传送机构上，装置包括：多个检测探头、线扫描相机和处理器，多个检测探头沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，且每个检测探头均包括点聚焦光源与光纤传输线，光纤传输线的输入端的轴线与点聚焦光源的轴线相交于点聚焦光源的聚焦点，多个光纤传输线的输出端排成一列，并设置于线扫描相机的扫描线的位置，线扫描相机和处理器连接。点聚焦光源，用于输出发射光信号，发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使待检测表面发出反射光信号。光纤传输线用于接收并传输反射光信号，反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线。线扫描相机，用于扫描光纤传输线的输出端，实时接收反射光信号，并将反射光信号转换为数字信号，将数字信号发送给处理器。处理器用于接收数字信号，并输出待检测板件的位移。通过光纤传输直接获取并分析待检测板件发出的反射光信号，获得板件的位移，提高了检测精度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种板件位移在线检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种板件位移在线检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种板件位移在线检测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种传送系统的结构示意图。
图标：
10-检测探头；12-线扫描相机；14-处理器；20-点聚焦光源；22-光纤传输线；40-传送机构；42-板件位移在线检测装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前传送机构上板件的位移的检测精度低，基于此，本发明实施例提供的一种板件位移在线检测装置及传送系统，可以通过光纤传输线直接获取并分析待检测板件反射的光信号获取板件的位移，提高了检测精度。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种板件位移在线检测装置进行详细介绍。
实施例一：
如图1所示，为本发明提供的一种板件位移在线检测装置的结构示意图，装置用于设置在传送机构上，装置包括：多个检测探头10、线扫描相机12和处理器14，其中，多个检测探头10沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，具体的，多个检测探头10可以沿传送机构的传送方向等预间距分布。检测探头10的数量取决于传送机构的长度、预设间距分布规则等。
如图2所示，为本发明提供的另一种板件位移在线检测装置的结构示意图，每个检测探头10均包括点聚焦光源20与光纤传输线22，光纤传输线22的输入端的轴线与点聚焦光源20的轴线以一定的角度相交于点聚焦光源的聚焦点，光纤传输线22的输入端的轴线、点聚焦光源20的轴线和点聚焦光源20的聚焦点构成固定光路，点聚焦光源20输出的发射光信号沿固定光路可以被光纤传输线22的输入端接收。安装时，每个检测探头10的聚焦点的位置位于待检测板件的待检测表面所在的平面。
线扫描相机12的扫描面和待检测板件的待检测表面所在的平面相交于扫描线，可以将多个光纤传输线22合为一束，多个光纤传输线22的输出端排成一列构成输出线，输出线设置于线扫描相机12的扫描线的位置，线扫描相机12和处理器14连接，线扫描相机12和处理器14连接的连接方式可以为无线连接，也可以为有线连接。
点聚焦光源20用于输出发射光信号，发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使待检测表面发出反射光信号；光纤传输线22用于接收待检测板件发出的反射光信号，且反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线。
点聚焦光源20可以为激光等亮度高、方向性好的光源。当检测探头10所对应的点聚焦光源20的聚焦点的位置处有待检测板件时，待检测板件表面会对点聚焦光源20输出的发射光信号进行反射并发出反射光信号，上述反射光信号沿光纤传输线22的输入端的轴线进入光纤传输线。当检测探头10所对应的点聚焦光源20的聚焦点的位置处无待检测板件时，点聚焦光源20输出的发射光信号经传送机构反射，并由传送机构发出反射光信号，上述反射光信号不沿光纤传输线22的输入端的轴线传输，因此光纤传输线22的输入端无法接收经传送机构发出的反射光信号。
反射光信号沿光纤传输线22进行传输，传输损耗小，传输质量高，且可以进行远距离传输，提高了安装的适用范围。同时，传输速度快，缩减传输时间和反应时间。
线扫描相机12，用于扫描光纤传输线的输出端，实时接收反射光信号，并将反射光信号转换为数字信号，将数字信号发送给处理器14。线扫描相机12，接收不同时刻、不同检测探头10的聚焦点的位置处的待检测板件反射的反射光信号。当检测探头10的聚焦点的位置处有待检测板件时，线扫描相机12能接收到反射光信号，且对应的接收到的光信号强度高；当检测探头10的聚焦点的位置处无待检测板件时，线扫描相机12不能接收到经待检测板件发出的反射光信号，对应的接收到的光信号强度低。线扫描相机可以根据光信号的强度把接收到的光信号转换为0至255之间的数字，且强度越大对应的数字越大，即把光信号转换为数字信号，并把数字信号发送到处理器14。
处理器14，用于接收数字信号，并输出待检测板件的位移。通过直接获取并分析整个传送机构上多个检测探头10的聚焦点的位置处待检测板件反射的反射光信号获取板件的位移，提高了检测精度。同时，可以实现对整个传送机构上全部的待检测板件的传输状态的监控。
处理器14，还可以用于在数字信号大于预设光强阈值的情况下，判断待检测板件的位置为对应的检测探头10的聚焦点的位置，从而获取待检测板件的位移。处理器14，还可以用于将两个相邻检测探头10沿传送机构的传送方向的水平距离除以上述两个相邻检测探头10检测到待检测板件的时间差，得到待检测板件的速度，直接采用待检测板件的位移除以待检测板件运动相应位移所用的时间，获得待检测板件的速度，提高了待检测板件速度检测的精确性。
本发明实施例提供的一种板件位移在线检测装置，装置设置在传送机构上，装置包括：多个检测探头、线扫描相机和处理器，多个检测探头沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，且每个检测探头均包括点聚焦光源与光纤传输线，光纤传输线的输入端的轴线与点聚焦光源的轴线相交于点聚焦光源的聚焦点，多个光纤传输线的输出端排成一列，并设置于线扫描相机的扫描线的位置，线扫描相机和处理器连接。点聚焦光源，用于输出发射光信号，发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使待检测表面发出反射光信号。光纤传输线用于接收并传输反射光信号，反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线。线扫描相机，用于扫描光纤传输线的输出端，实时接收反射光信号，并将反射光信号转换为数字信号，将数字信号发送给处理器。处理器用于接收数字信号，并输出待检测板件的位移。通过光纤传输直接获取并分析待检测板件发出的反射光信号，获得板件的位移，提高了检测精度。
线扫描相机12上还设置有扫描速度设置组件，扫描速度设置组件用于设置线扫描相机12的扫描速度。工作人员可以通过通过手动操作的方式，调节线扫描相机12的扫描速度，当仅要求获取板件的位移的情况下，对线扫描相机12的扫描速度的设置不做具体限定。
如图3所示，为本发明提供的一种板件位移在线检测装置的结构示意图，待检测板件可以有固定的结构，具有多个表面，根据具体情况，工作人员可以设置待检测板件的待检测表面。
线扫描相机12扫描多个光纤传输线的输出端构成的输出线，同时对待检测板件的待检测表面进行扫描，通过一部线扫描相机12可以同时获取待多个检测板件发出的反射光信号和经过线扫描相机12的待检测板件的待检测表面的图像，进而实现待检测板件的位移和结构信息的获取，节约了设备支出，降低生产成本。光纤传输线的输出端构成的输出线垂直于传送机构的传送方向，且位于线扫描相机12的扫描面内。所以，光纤传输线的输出端构成的输出线的位置取决于待检测板件的结构、在传送机构上的摆放方式和扫描面的选取。线扫描相机12，还用于沿光纤传输线的输出端构成的输出线扫描待检测板件的扫描面，获得图像，并将图像发送至处理器14。
板件位移在线检测装置，还包括编码器，编码器分别与线扫描相机12的扫描速度设置组件和传送机构连接。编码器，用于控制线扫描相机12的扫描速度与传送机构的传送速度同步，以防止处理器14获得的图像比例失真。编码器，用于将传送机构的传送速度转换为脉冲信号，并将脉冲信号发送至线扫描相机12，以调节线扫描相机12的扫描速度。
处理器14用于接收图像，并输出待检测板件的结构信息。处理器14分析图像，并根据图像和待检测板件速度获取待检测板件的结构信息。
处理器14还连接有发送装置，发送装置包括有线发送装置和/或无线发送装置，发送装置用于将待检测板件的位移和待检测板件的结构信息发送至终端。终端可以为工作人员的手机、PC(Personal Computer,个人计算机)或PAD(Portable Android Device，平板电脑)，实现工作人员对待检测板件的位移和待检测板件的结构信息的实时监控。
检测探头10还包括探头外壳，点聚焦光源20和光纤传输线22的输入端设置于探头外壳内。探头外壳对点聚焦光源20与光纤传输线22具有固定与保护作用。探头外壳包括固定组件，固定组件用于固定检测探头10，便于检测探头10的安装与使用。
还包括故障信号灯，故障信号灯与处理器14连接。故障信号灯用于在接收到处理器14发送的故障信号时发光。可以在处理器14中预先设置板件位移规律，当处理器14检测待检测板件的位移不符合预先设置板件位移规律时向故障信号灯发出故障信号，以使故障信号灯发光，警示工作人员。
本发明实施例提供的一种板件位移在线检测装置，装置设置在传送机构上，装置包括：多个检测探头、线扫描相机和处理器，多个检测探头沿传送机构的传送方向按照预设间距分布，且每个检测探头均包括点聚焦光源与光纤传输线，光纤传输线的输入端的轴线与点聚焦光源的轴线相交于点聚焦光源的聚焦点，多个光纤传输线的输出端排成一列，并设置于线扫描相机的扫描线的位置，线扫描相机和处理器连接。点聚焦光源，用于输出发射光信号，发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使待检测表面发出反射光信号。光纤传输线用于接收并传输反射光信号，反射光信号沿光纤传输线的输入端的轴线进入光纤传输线。线扫描相机，用于扫描光纤传输线的输出端，实时接收反射光信号，并将反射光信号转换为数字信号，将数字信号发送给处理器。处理器用于接收数字信号，并输出待检测板件的位移。通过光纤传输直接获取并分析待检测板件发出的反射光信号，获得板件的位移，提高了检测精度。通过一部线扫描相机同时获取待检测板件发出的反射光信号和待检测板件的待检测表面的图像，进而完成待检测板件的位移和结构信息的获取，节约了设备支出，降低生产成本。
实施例二：
如图4所示，为本发明提供的一种传送系统，包括传送机构40和上述实施例提供的板件位移在线检测装置42，板件位移在线检测装置42设置在传送机构40上。传送机构40可以是皮带输送线，也可以是辊筒输送线或者同步带输送线。传送机构40包括传送面，进行待检测板件传送时，待检测板件被放置在传送面的表面上，且随传送面一起运动，待检测板件可以与传送面共速，也可以相对于传送面滑动。
本发明实施例提供的一种传送系统，包括传送机构40和板件位移在线检测装置42，板件位移在线检测装置42设置在传送机构40上，同时可以实现对待检测板件的位移检测、工艺质量的检测，实现传输与检测的一体化。
本发明实施例提供的一种传送机构，与上述实施例提供的板件位移在线检测装置，具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种板件位移在线检测装置，其特征在于，所述装置设置在传送机构上，所述装置包括：多个检测探头、线扫描相机和处理器，其中，多个所述检测探头沿所述传送机构的传送方向按照预设间距分布，且每个所述检测探头均包括点聚焦光源与光纤传输线，所述光纤传输线的输入端的轴线与所述点聚焦光源的轴线相交于所述点聚焦光源的聚焦点，多个所述光纤传输线的输出端排成一列，构成输出线，所述输出线设置于所述线扫描相机的扫描线的位置，所述线扫描相机和所述处理器连接；
所述点聚焦光源，用于输出发射光信号，所述发射光信号聚焦于待检测板件的待检测表面，使所述待检测表面发出反射光信号；
所述光纤传输线，用于接收并传输所述反射光信号，其中，所述反射光信号沿所述光纤传输线的输入端的轴线进入所述光纤传输线；
所述线扫描相机，用于扫描所述光纤传输线的输出端，实时接收所述反射光信号，并将所述反射光信号转换为数字信号，将所述数字信号发送给所述处理器；
所述处理器，用于接收所述数字信号，并输出所述待检测板件的位移；
所述线扫描相机上还设置有扫描速度设置组件，所述扫描速度设置组件用于设置所述扫描相机的扫描速度；
还包括探头外壳，所述点聚焦光源和所述光纤传输线的输入端设置于所述探头外壳内。
2.根据权利要求1所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，还包括编码器，所述编码器分别与所述扫描速度设置组件和所述传送机构连接。
3.根据权利要求2所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，所述编码器，用于将所述传送机构的传送速度转换为脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述线扫描速度设置组件，以控制所述线扫描相机的扫描速度与所述传送机构的传送速度同步。
4.根据权利要求3所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，所述线扫描相机的扫描线垂直于所述待检测板件的位移方向；
所述线扫描相机，还用于扫描所述待检测板件的待检测表面，获得所述待检测表面的图像，并将所述图像发送至所述处理器。
5.根据权利要求4所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，所述处理器用于接收所述图像，并输出所述待检测板件的结构信息。
6.根据权利要求5所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，所述处理器还连接有发送装置，所述发送装置包括有线发送装置和/或无线发送装置，所述发送装置用于将所述待检测板件的位移和所述待检测板件的结构信息发送至终端。
7.根据权利要求1所述的板件位移在线检测装置，其特征在于，还包括故障信号灯，所述故障信号灯与所述处理器连接；
所述故障信号灯用于在接收到所述处理器发送的故障信号时发光。
8.一种传送系统，包括传送机构和设置在所述传送机构上的如权利要求1至7任一项所述板件位移在线检测装置。
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