CN110196207B - 一种竹束整张化单板质量在线检测设备 - Google Patents

一种竹束整张化单板质量在线检测设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种竹束整张化单板质量在线检测设备，包括传动输送机构、质量检测评级机构和支撑保护支架，所述传动输送机构和质量检测评级机构均固定安装在支撑保护支架上，所述传动输送机构由三级传动机构构成，所述三级传动机构将减速电机的动力扭矩依次传递至输送皮带上带动竹束单板平稳移动，所述质量检测评级机构包括测试疏密度的光学检测机构和测试刚度的压力检测机构，光学检测机构包括设置在竹束单板厚度方向两侧的光发生器和光接收器，压力检测机构包括XY直线模组、压力传感器和压头结构模块。本发明可有效提升整张化竹束单板质量检测及输送的自动化水平，提高生产、检测效率。

Description

一种竹束整张化单板质量在线检测设备
技术领域
本发明属于竹材单元初加工、重组竹及竹纤维复合材料制造技术领域，具体涉及一种竹束整张化单板质量在线检测设备。
背景技术
整张化(编织或缝纫法)后的竹束单板，存在局部翘曲、局部编织(或缝纫)的间隙不均匀等各向异性。由于竹材具有一定的尖削度，即竹材下部较粗，越往上竹径越细，经剖分的竹束会也存在密度不均。同时编织(或缝纫)后的整张化竹束单板的纤维方向的长度较长，工业化生产最长规格目前已达2.5米。
竹束单板整张化是重组竹实现连续化、自动化升级的关键技术革新。目前，整张化竹束单板的质量检测和评级还停留在靠人观察筛选、主观感受评价的方法，评价水平受到人为主观影响较大。特别是经过浸胶烘干后的竹束单板，存在一定的翘曲变形、局部断裂等各项异性的情况。同时，工业化生产时整张化的竹束单板沿着纤维方向的长度较长，易造成重心分布各异等不利于重组竹加工单元的输送。以上因素影响重组竹的规模化生产及批量性的生产质量控制和追溯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种竹束整张化单板质量在线检测设备，该检测设备可有效提升整张化竹束单板质量检测及输送的自动化水平，提高生产效率，同时可根据质量评级标准，可进一步根据实际应用场景扩展整张化竹束单板的应用分类。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种竹束整张化单板质量在线检测设备，其特征在于，包括传动输送机构、质量检测评级机构和支撑保护支架，所述传动输送机构和质量检测评级机构均固定安装在支撑保护支架(19)上；
所述传动输送机构由一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构组成；所述一级传动机构包括减速电机(1)、大链轮(2)、小链轮(3)、链条(4)和一级传动轴(5)，所述一级传动轴(5)上固定大链轮(2)，所述减速电机(1)的输出轴上安装有小链轮(3)，所述小链轮(3)通过链条(4)连接大链轮(2)，能将减速电机的输出扭矩传递到一级传动轴上；所述二级传动机构包括同步皮带(6)、大同步带轮(7)、小同步带轮(8)和二级传动轴(9)，多个所述大同步带轮(7)均匀固定安装在所述一级传动轴(5)上大链轮(2)的两侧，所述二级传动轴(9)上安装有多个小同步带轮(8)，所述大同步带轮(7)通过同步皮带(6)连接小同步带轮(8)，能将扭矩再传递到二级传动轴上；所述三级传动机构包括套接在二级传动轴(9)上的多条输送皮带(10)，所述输送皮带(10)上设置有多个用于张紧输送皮带(10)防止输送皮带(10)打滑的张紧轮(11)，所述输送皮带(10)上沿皮带传送方向设置有支撑分离输送皮带的支撑导轨条(20)，通过张紧轮件将输送皮带张紧，确保皮带张紧不打滑，同时在输送皮带下方设置支撑导轨条，确保整张化的竹束单板能够始终在平整的平面上进行输送，降低因为局部下垂导致的输送速差。同时输送皮带组可根据物料情况，进行扩展。
所述质量检测评级机构包括测试疏密度的光学检测机构和测试刚度的压力检测机构；所述光学检测机构由设置在竹束单板(12)厚度方向两侧的光发生器(13)和光接收器(14)构成，所述光发生器(13)和光接收器(14)通过安装架(15)固定在支撑保护支架上；所述压力检测机构包括平行于输送皮带(10)固定在支撑保护支架(19)上的XY直线模组(16)和安装在XY直线模组(16)上的对竹束单板(12)施加压力的压头柱(18)，所述压头柱(18)上安装有压力传感器(17)，所述XY直线模组能在XY两个方向上带动压头柱进行位移移动，使压头柱作用在竹束单板上，通过设定作用力大小，反馈由设定作用力产生的移动距离，对整张化的竹束单板进行刚度检测。
优选地，所述光发生器(13)设置在竹束单板(12)下方，所述光接收器(14)设置在竹束单板(12)的上方，整张化竹束单板经过光发生器和光接收器之间时，光源透过竹束单板产生透光量衰减，通过采集不同的衰减量，对整张化的竹束单板进行编织疏密度检测评价。
优选地，可根据最大输送纤维长度，设计最佳的输送皮带组，通过在不同输送组中集成安装质量检测评级机构，向下兼容各类不同纤维长度的整张化竹束单板，以此来扩大对竹束单板的检测适应性，大大提高检测的效率。
优选地，所述质量检测评级机构和传动输送机构均通过控制器与外部计算机系统连接，通过在计算机系统中安装专用的控制程序从而实现自动化输送自动化检测，并在计算机系统中实时显示检测结果。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明结构设计合理，自动化程度高，操作简便，检测效率高，可有效提升整张化竹束单板质量检测及输送的自动化水平，提高生产效率，同时可根据质量评级标准，可进一步根据实际应用场景扩展整张化竹束单板的应用分类。
2、本发明通过多组输送皮带承载竹束单板，确保能够形成整面输送的能力，同时所有输送皮带通过对应的同步带轮，连接到一套主传动轴，确保各输送皮带的线速度保持一致，从而对整张化竹束单板的各横向部位形成有效输送。
3、本发明通过分布在竹束单板上下两侧的光发生器和光接收器完成疏密度检测，以透光衰减量为判断依据，设计简单合理，安装简便，实用性强，检测结果准确可靠。
4、本发明通过XY直线模带动压头柱对竹束单板进行单点施压，再由竹束单板反馈的位移变化来判断竹束单板的刚度性能，检测原理科学易行，装置安装简便，自动化程度高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的侧视结构示意图。
图3是本发明中传动输送机构的结构示意图。
图4是本发明中压力检测机构的结构示意图。
图5是本发明中光学检测机构的结构示意图。
附图标记说明：
1—减速电机； 2—大链轮； 3—小链轮；
4—链条； 5—一级传动轴； 6—同步皮带；
7—大同步带轮； 8—小同步带轮； 9—二级传动轴；
10—输送皮带； 11—张紧轮； 12—竹束单板；
13—光发生器； 14—光接收器； 15—安装架；
16—XY直线模组； 17—压力传感器； 18—压头柱；
19—保护支架； 20—支撑导轨条。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括包括传动输送机构、质量检测评级机构和支撑保护支架，所述传动输送机构和质量检测评级机构均固定安装在支撑保护支架19上；
如图3所示，所述传动输送机构由一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构组成；所述一级传动机构包括减速电机1、大链轮2、小链轮3、链条4和一级传动轴5，所述一级传动轴5上固定大链轮2，所述减速电机1的输出轴上安装有小链轮3，所述小链轮3通过链条4连接大链轮2，能将减速电机的输出扭矩传递到一级传动轴上；所述二级传动机构包括同步皮带6、大同步带轮7、小同步带轮8和二级传动轴9，多个所述大同步带轮7均匀固定安装在所述一级传动轴5上大链轮2的两侧，所述二级传动轴9上安装有多个小同步带轮8，所述大同步带轮7通过同步皮带6连接小同步带轮8，能将扭矩再传递到二级传动轴上；所述三级传动机构包括套接在二级传动轴9上的多条输送皮带10，所述输送皮带10上设置有多个用于张紧输送皮带10防止输送皮带10打滑的张紧轮11，所述输送皮带10上沿皮带传送方向设置有支撑分离输送皮带的支撑导轨条20，通过张紧轮11将输送皮带10张紧，确保输送皮带10张紧不打滑，同时在输送皮带10下方设置支撑导轨条20，确保整张化的竹束单板12能够始终在平整的平面上进行输送，降低因为局部下垂导致的输送速差。
如图4和图5所示，所述质量检测评级机构包括测试疏密度的光学检测机构和测试刚度的压力检测机构；所述光学检测机构由设置在竹束单板12厚度方向两侧的光发生器13和光接收器14构成，所述光发生器13和光接收器14通过安装架15固定在支撑保护支架上；所述压力检测机构包括平行于输送皮带10固定在支撑保护支架19上的XY直线模组16和安装在XY直线模组16上的对竹束单板12施加压力的压头柱18，所述压头柱18上安装有压力传感器17，所述XY直线模组16能在XY两个方向上带动压头柱18进行位移移动，使压头柱18作用在竹束单板12上，通过设定作用力大小，反馈由设定作用力产生的移动距离，对整张化的竹束单板12进行刚度检测。
本实施例中，所述光发生器13设置在竹束单板12下方，所述光接收器14设置在竹束单板12的上方，整张化竹束单板12经过光发生器13和光接收器14之间时，光发生器13中产生的光源透过竹束单板12产生透光量衰减，通过采集不同的衰减量，对整张化的竹束单板12进行疏密度检测评价。
本实施例中，可根据竹束单板12的最大输送纤维长度，设计最佳的输送皮带组，对输送皮带进行扩展编组，通过在不同输送组中集成安装质量检测评级机构，向下兼容各类不同纤维长度的整张化竹束单板12，以此来扩大对竹束单板12的检测适应性，大大提高检测的效率。
本实施例中，所述质量检测评级机构和传动输送机构均通过控制器与外部计算机系统连接，通过在计算机系统中安装专用的控制程序从而实现自动化输送自动化检测，并在计算机系统中实时显示检测结果。
本发明提供的竹束整张化单板质量在线检测设备在使用时，首先根据待检测的竹束单板12物料实际情况设计合理的输送皮带10，并将输送皮带扩展编组，每一组输送皮带10均对应安装质量检测评级机构，接着开启设备电源，通过计算机系统的自动控制软件控制竹束单板12进料，待竹束单板12行进至检测点时，光学检测机构和压力检测机构分别工作，进行疏密度测试和刚度测试，测试评价结果由计算机系统显示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种竹束整张化单板质量在线检测设备，其特征在于，包括传动输送机构、质量检测评级机构和支撑保护支架，所述传动输送机构和质量检测评级机构均固定安装在支撑保护支架（19）上；
所述传动输送机构由一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构组成；所述一级传动机构包括减速电机（1）、大链轮（2）、小链轮（3）、链条（4）和一级传动轴（5），所述一级传动轴（5）上固定大链轮（2），所述减速电机（1）的输出轴上安装有小链轮（3），所述小链轮（3）通过链条（4）连接大链轮（2）；所述二级传动机构包括同步皮带（6）、大同步带轮（7）、小同步带轮（8）和二级传动轴（9），多个所述大同步带轮（7）均匀固定安装在所述一级传动轴（5）上大链轮（2）的两侧，所述二级传动轴（9）上安装有多个小同步带轮（8），所述大同步带轮（7）通过同步皮带（6）连接小同步带轮（8）；所述三级传动机构包括套接在二级传动轴（9）上的多条输送皮带（10），所述输送皮带（10）上设置有多个用于张紧输送皮带（10）防止输送皮带（10）打滑的张紧轮（11）；
所述质量检测评级机构包括测试刚度的压力检测机构和多组测试疏密度的光学检测机构；一组所述光学检测机构由设置在竹束单板（12）厚度方向两侧的光发生器（13）和光接收器（14）构成，所述光发生器（13）和光接收器（14）通过安装架（15）固定在支撑保护支架上；所述压力检测机构包括平行于输送皮带（10）固定在支撑保护支架（19）上的XY直线模组（16）和安装在XY直线模组（16）上的对竹束单板（12）施加压力的压头柱（18），所述压头柱（18）上安装有压力传感器（17）；所述输送皮带（10）上沿皮带传送方向设置有支撑分离输送皮带的支撑导轨条（20）。
2.根据权利要求1所述的一种竹束整张化单板质量在线检测设备，其特征在于，所述光发生器（13）设置在竹束单板（12）下方，所述光接收器（14）设置在竹束单板（12）的上方。
3.根据权利要求1所述的一种竹束整张化单板质量在线检测设备，其特征在于，根据生产的竹束单板（12）的最大输送纤维长度，对输送皮带（10）进行设计并扩展编组，在不同的输送皮带组中分别安装检测评级机构。
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