CN110207601A - 一种高精度石英管自动检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度石英管自动检测系统，包括光电编码器、激光测量传感器和控制单元；光电编码器用于检测石英管的气泡、气线情况；激光测量传感器用于对石英管的直径、壁厚进行检测；控制单元包括用于处理光电编码器和激光测量传感器测量数据的处理器单元、用于存储测量数据的数据存储单元以及用于向用户显示测量数据的可视化的电子图形显示器。本发明采用光、电、机一体化的发明原理，采用光电编码器对石英管的气泡、气线进行检测，用激光测量传感器对石英管直径、壁厚进行检测，其检测数据通过控制单元显示并传输至质量管理部门，为了证明以上设备的检测数据的准确性，还配置有机械校验设备和自动分拣设备使检测结果实现高精度。

Description

一种高精度石英管自动检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及一种高精度石英管自动检测系统及检测方法。

背景技术

目前国内外在拉制石英玻璃管过程中采用激光测径仪，只能在线检测石英管的直径，不能对石英管的壁厚、气泡、气线进行检测，且管径的检测精度较低，后续检测需要经验丰富的检验员使用游标卡尺进行人工检测，误差比较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中采用激光测径仪进行石英玻璃管在线检测，只能检测管径大小，且精度不够的缺陷，提供一种高精度石英管自动检测系统及检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明利用光电编码器对石英管进行扫描，判断石英管中的气泡、气线存在的缺陷，利用激光测量传感器对石英管的直径、壁厚进行检测，并将检测数据通过控制单元传输至质量管理部门，再经机械校验器进行二次校验，确认该系统对气泡、气线检测数据在5mm以下；直径和壁厚检测精度在2丝以内。此系统还可对合格或不合格产品进行自动分拣，不仅检测精度高，而且可替代人工检测。

在该系统中设置一台光电编码器，主要应用于石英管中的气泡、气线进行扫描检测；其精度为5mm以下；所述光电编码器的主要部件为光源装置和光接收单元，其功能是检测石英管中的气泡、气线，当光源装置打出的一束光时，石英管表面对气泡、气线产生光点、同时亮点返回的光及时传输给光接收单元进行检测，然后再将数据输送至控制单元。

在系统中安装一台激光测量传感器，对石英管的直径及壁厚进行检测；其精度为2丝以内；所述激光测量传感器的部件中有激光发光管和光接收单元，其主要功能是检测石英管的管径，当输送机将石英管送到固定位置时，激光发光管打出一束恒速光柱至石英管上，光柱的光返回至光接收单元，以测算石英管管径的真实数据。

所述控制单元用于包括用于处理光电编码器和激光测量传感器测量数据的处理器单元、用于存储测量数据的数据存储单元、以及用于向用户显示测量数据的可视化的电子图形显示器。控制单元可及时将石英管中的气泡、气线、管径、壁厚检测数据显示并在线传输到质量管理部门的管理系统；使其及时掌握质量信息并指导车间生产和质量管理；

为了证明以上检测数据是否存在偏差，系统还配置一台机械校验器，对上述检测数据进行二次校验。机械校验器的部件由标尺、机械手、伺服马达组成，标尺和机械手的手指采用特殊且高耐磨的合金钢制成。调整机械手与标尺的尺寸，并用精准模具进行二次校验，以确保上述检测数据在设定的控制范围。

系统中还安装一台自动分拣器，对合格与否的产品进行自动分拣。将合格的产品分拣后进入下一道工序，不合格的产品由机械手淘汰为废品；自动分拣器由机械手、伺服马达和传动轴组成，机械手分为正负两只，伺服马达带动传动轴，传动轴再连接并带动机械手，凡是合格产品，机械手正转，使之进入下一道工序，不合格产品，反转作为废品处理。

该系统还通过输送带进行传输，不需要人工操作。

本发明所达到的有益效果是：本发明与现有的激光测径仪和人工检测相比较，其优点与技术效果在于，一是检测范围广；二是检测精度高；三是节省人力和费用；具有较高的经济效益和发展前景。

本发明采用光、电、机一体化的发明原理，采用光电编码器对石英管的气泡、气线进行检测，用激光测量传感器对石英管直径、壁厚进行检测，其检测数据通过控制单元显示并传输至质量管理部门，为了证明以上设备的检测数据的准确性，还配置有机械校验设备和自动分拣设备使检测结果实现高精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，一种高精度石英管自动检测系统，包括光电编码器1、激光测量传感器2、控制单元3、机械校验器4和自动分拣器5；激光测量传感器的检测精度为5mm以下，所述光电编码器的检测精度在2丝以内。

光电编码器1用于检测石英管的气泡、气线情况；激光测量传感器2用于对石英管的直径、壁厚进行检测；

控制单元3用于处理光电编码器1和激光测量传感器2测量数据的处理器单元、用于存储测量数据的数据存储单元、以及用于向用户显示测量数据的可视化的电子图形显示器。

所述光电编码器1包括光源装置、标尺、光接收单元和抗反射构件；光源装置，用于发射出激光；所述标尺具有沿测量方向设置的标度；所述光接收单元用于接收从所述光源装置发射并透过所述标尺的光，所述抗反射构件用于防止由在所述标尺上反射而产生的杂散光进入所述光接收单元。

激光测量传感器2包括激光发光管和光接收单元，所述激光发光管打出的恒速光柱至待检测的石英管上后返回至光接收单元，从而检测出石英管管径的真实数据。

自动分拣器5用于检测后的产品进行自动分拣；所述自动分拣器由机械手、伺服马达和传动轴组成，机械手分为正负两只，伺服马达带动传动轴，传动轴再连接并带动机械手将合格的产品分拣后进入下一道工序，不合格的产品淘汰为废品。

一种高精度石英管自动检测方法，包括以下步骤：

S1、启动光电编码器对自动输送带上的待检测石英管进行气泡、气线情况检测，并将检测数据传输至控制单元；

S2、启动激光测量传感器对待检测的石英管的直径、壁厚进行检测，并将检测数据传输至控制单元；

S3、二次校验步骤，具体为采用机械校验器对传输至控制单元的检索数据进行抽查核；所述机械校验器由标尺、机械手和伺服马达组成，先调整机械手与标尺的尺寸，并用精准模具进行二次校验，以确保上述检测数据在设定的控制范围。

S4、自动分拣器根据控制单元的指令对石英管进行自动分拣，将合格的产品分拣后进入下一道工序，不合格的产品淘汰为废品。

本发明与现有的激光测径仪和人工检测相比较，不仅检测精度高，而且节省人力和费用；具有较高的经济效益和发展前景，采用本发明的检测系统后不仅将检测效率大大提高，可以实现产品的百分百检测。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度石英管自动检测系统，其特征在于，包括光电编码器、激光测量传感器和控制单元；

所述光电编码器用于检测石英管的气泡、气线情况；所述激光测量传感器用于对石英管的直径、壁厚进行检测；

所述控制单元包括用于处理光电编码器和激光测量传感器测量数据的处理器单元、用于存储测量数据的数据存储单元、以及用于向用户显示测量数据的可视化的电子图形显示器。

2.如权利要求1所述的高精度石英管自动检测系统，其特征在于，所述光电编码器包括光源装置、标尺、光接收单元和抗反射构件；

所述光源装置，用于发射出激光；所述标尺具有沿测量方向设置的标度；所述光接收单元用于接收从所述光源装置发射并透过所述标尺的光，所述抗反射构件用于防止由在所述标尺上反射而产生的杂散光进入所述光接收单元。

3.如权利要求1所述的高精度石英管自动检测系统，其特征在于，所述激光测量传感器包括激光发光管和光接收单元，所述激光发光管打出的恒速光柱至待检测的石英管上后返回至光接收单元，从而检测出石英管管径的真实数据。

4.如权利要求2或3所述的高精度石英管自动检测系统，其特征在于所述激光测量传感器对气线检测精度偏差为5mm以下，所述光电编码器对直径检测精度在2丝以内。

5.如权利要求1所述的高精度石英管自动检测系统，其特征在于，还包括自动分拣器，所述自动分拣器用于检测后的产品进行自动分拣；所述自动分拣器由机械手、伺服马达和传动轴组成，机械手分为正负两只，伺服马达带动传动轴，传动轴再连接并带动机械手将合格的产品分拣后进入下一道工序，不合格的产品淘汰为废品。

6.一种高精度石英管自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动光电编码器对自动输送带上的待检测石英管进行气泡、气线情况检测，并将检测数据传输至控制单元；

S2、启动激光测量传感器对待检测的石英管的直径、壁厚进行检测，并将检测数据传输至控制单元；

S3、自动分拣器根据控制单元的指令对石英管进行自动分拣，将合格的产品分拣后进入下一道工序，不合格的产品淘汰为废品。

7.如权利要求6所述的高精度石英管自动检测方法，其特征在于，在时前还包括二次校验步骤，具体为采用机械校验器对传输至控制单元的检索数据进行查核；所述机械校验器由标尺、机械手和伺服马达组成，先调整机械手与标尺的尺寸，并用精准模具进行二次校验，以确保上述检测数据在设定的控制范围。