CN110561610B - 一种石膏板测厚系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种石膏板测厚系统，包括传送机构和若干组厚度检测机构，厚度检测机构在线实时检测输送状态的石膏板厚度，若干组厚度检测机构沿着同一竖向线从上到下均匀分布，且厚度检测机构的分布总高度与石膏板的放置高度相同，厚度检测机构连接有在线运算单元，在线运算单元实时计算石膏板的厚度以及石膏板的实时厚度与标准厚度的差值，在线运算单元与石膏板的成型单元构成反馈系统；本方案实现一边检测一边调整石膏板定型处理方式，及时将错误数据反馈到成型单元，减少废品率，提高生产收益，并且可对石膏板的厚度测量面积大，测量密度比较集中，提高测量精确度。

Description

一种石膏板测厚系统

技术领域

本发明实施例涉及石膏板制造技术领域，具体涉及一种石膏板测厚系统。

背景技术

石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等。

石膏板在生产过程中，为了保证其生产品质，需要对其进行厚度测量。目前对石膏板的测厚方式大多为手工检测，利用游标卡尺测量石膏板的厚度，判断石膏板质量是否符合质量，由于手工测量的误差大，精度低，并且效率慢，并不能适应于石膏板的在线生产检测，并且不能及时根据手工测量的结果调整石膏板的制备机构参数，因此手工检测相对于在线实时测厚系统来说，手工检测的方式已经跟不上高速自动化生产的需求，亟需要在线自动检测石膏板厚度的系统。

但是现有的石膏板厚度在线检测系统，一般只是对生产的石膏板进行厚度检测，而没有将厚度检测系统与石膏板的成型系统关联起来，因此存在以下缺陷：

(1)现有的厚度检测系统只是用于计算石膏板产品的良率，根据良率再决定调整制备系统的放料和挤压操作，一旦良率比较低，则此部分石膏板则需要销毁重新生产，浪费资源，同时也造成了成本的浪费。

(2)现有的石膏板厚度在线检测系统对检测的厚度数据处理方式，仅仅是将厚度检测数据与标准值对比，当厚度出现明显差别时，则将石膏板作为废品处理，没有对厚度数据进一步的细化处理，将测厚数据与制备系统可能存在的问题联系在一起，因此并不能起到反馈制备成型系统工作的功能。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种石膏板测厚系统，能解决现有技术中缺乏厚度检测系统与石膏板的生产系统关联起来的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种石膏板测厚系统，包括对石膏板实时连续输送的传送机构，以及设置在传送机构两侧的若干组用于在线实时检测输送状态的石膏板厚度的厚度检测机构，所述厚度检测机构，若干组所述厚度检测机构沿着同一竖向线从上到下均匀分布，且所述厚度检测机构的分布总高度与石膏板的放置高度相同，所述厚度检测机构连接有用于实时计算石膏板的实时厚度与标准厚度的差值的在线运算单元，所述在线运算单元根据石膏板的厚度变化调整所述成型单元的放料和挤压操作。

作为本发明的一种优选方案，若干组所述厚度检测机构从上到下竖向均匀分布在传送机构的两侧，并且同一组所述厚度检测机构的竖向高度完全相等。

作为本发明的一种优选方案，每个所述厚度检测机构均包括发射模块、接收模块和光电转换模块，所述发射模块用于发射光信号至所述石膏板的表面，所述接收模块用于接收从所述石膏板的表面反射的光信号，所述光电转换模块用于将所述接收模块的光信号转换成电信号。

作为本发明的一种优选方案，每个所述厚度检测机构的发射模块和接收模块设置在所述传送机构的同一侧，并且每个所述厚度检测机构的发射模块和接收模块的高度相同，每组厚度检测机构的发射模块和接收模块分别等高设置在传送机构的两侧。

作为本发明的一种优选方案，所述发射模块的激光发射探头与传送机构的边缘位置对齐，并且所述接收模块的表面与传送机构的边缘位置对齐，所述发射模块发射的激光线与所述石膏板的移动方向形成倾斜夹角。

作为本发明的一种优选方案，所述厚度检测机构对石膏板厚度检测只与所述发射模块所输出的激光光线在石膏板上的位置相关，所述发射模块的安装方式和所述发射模块输出的激光光线的限定方式具体为：

对每组厚度检测机构顺序区别命名，并且所有厚度检测机构的发射模块从上到下均匀分布，并且最上端的所述激光发射探头与最下端的所述激光发射探头之间的距离和石膏板的放置竖向高度相同；

从上到下的所有组发射模块同时发射激光，并且设定所有组激光发射探头的发射脉冲相同；

所述激光发射探头的激光发射角度与石膏板表面垂线的夹角为30°-40°。

作为本发明的一种优选方案，所述在线运算单元实时接收光电转换模块的数据，并且根据发射模块的激光发射时间和接收模块的激光接收时间差，计算每组激光发射探头到石膏板的距离，在线统计石膏板的厚度差，计算石膏板距离的具体步骤为：

在线运算单元分别接收同组厚度检测机构的光电转换模块数据，并且计算同组发射模块到石膏板两个侧面的距离；

将传送机构的传送带宽度分别减去同组发射模块到石膏板两个侧面的距离，得到石膏板的厚度；

在石膏板的连续传动过程中，在线计算石膏板同一水平线上的厚度变化情况。

作为本发明的一种优选方案，计算同组发射模块到石膏板两个侧面的距离，最终得到石膏板厚度的具体实现过程为：

统计每组厚度检测机构的一个发射模块的激光发射时间t1，接收模块的激光接收时间t2，根据激光的传播速度v，计算该发射模块201的激光入射和出射总长x1＝v·(t2－t1)，其中x1的计算精度为0.01mm；

统计每组厚度检测机构的另一个发射模块的激光发射时间t1’，接收模块的激光接收时间t2’，根据激光的传播速度v，计算该发射模块的激光入射和出射总长x2＝v·(t2’－t1’)，其中x2的计算精度为0.01mm；

调整每组厚度检测机构的两个发射模块的激光线倾斜角度相同，结合光的反射原理，每个发射模块的激光线与石膏板表面的入射角和出射角相同，定义入射角和出射角为

计算等高同组厚度检测机构的两个发射模块分别到石膏板两个侧面的距离

定义传送机构的传送带宽度为h，石膏板的实时厚度具体为传送机构的传送宽度与两个发射模块分别到石膏板两个侧面距离总和的差值h3＝h－h1－h2。

作为本发明的一种优选方案，每组所述厚度检测机构对不同高度水平线的石膏板厚度实时检测，在线运算单元将计算得到的石膏板厚度与石膏板的标准厚度对比，当石膏板的实时厚度与标准厚度差超过额定范围时，则在线运算单元自动报警，实时调控石膏板的成型单元调整制备用料量和定型挤压压强。

作为本发明的一种优选方案，当厚度检测机构检测的厚度与标准厚度相同的石膏板时，清除在线运算单元的检测数据，当厚度检测机构检测到厚度与标准厚度不同的石膏板时，保存检测数据，并根据石膏板实时模拟石膏板表面厚度变化，方便判断石膏板厚度与标准值不同的产生因素，实时模拟石膏板表面厚度变化的具体方法为：

在石膏板表面建立三维坐标系，沿着石膏板的移动方向，以石膏板的竖向边所在直线设为Y轴，以石膏板的横向边所在直线设为X轴，以石膏板的厚度边所在直线设为Z轴；

按照若干组厚度检测机构之间的间距，划分石膏板的坐标，计算每组厚度检测机构的其中一个激光发射探头所在位置的竖坐标yn；

根据传送机构的匀速输送速度，以及激光发射脉冲间隔，计算每次激光射线的入射横坐标xn；

在线运算单元实时处理每组厚度检测机构对石膏板某一高度的厚度检测数据，模拟石膏板不同高度且不同宽度的厚度分布数据；

将实验结果对应匹配到三维坐标系中，生成石膏板纵剖面的厚度曲线，判断石膏板表面的厚度变化。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)利用对射高精度激光传感器的原理，在线自动检测石膏板的成型厚度，实现高度自动运算，提高石膏板厚度测量的精度，减少测量误差，提高测量效率；

(2)当石膏板厚度变化超过标准厚度时，则测厚系统自动报警，并且将错误数据及时反馈到石膏板的定型单元，辅助定型单元做响应的调整，从而实现一边检测一边调整石膏板定型处理方式，及时将错误数据反馈到成型单元，减少废品率，提高生产收益；

(3)可实现对石膏板中心位置的厚度测量，对石膏板的厚度测量面积大，测量密度比较集中，而现有手工测量的游标卡尺只能对石膏板的边缘进行厚度测量，取样的局限性比较大，因此相对而言，本发明大幅提高厚度测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中测厚系统的结构框图；

图2为本发明实施方式中测厚系统的控制应用的流程示意图。

图中：

1-传送机构；2-厚度检测机构；3-在线运算单元；4-成型单元；

201-发射模块；202-接收模块；203-光电转换模块。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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，本领域普通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。

如图1所示，本发明提供了一种石膏板测厚系统，目前对石膏板的测厚方式大多为手工检测，利用游标卡尺测量石膏板的厚度，判断石膏板质量是否符合质量，由于手工测量的误差大，精度低，并且效率慢，并不能适应于石膏板的在线生产检测，并且不能及时根据手工测量的结果调整石膏板的制备机构参数，因此手工检测相对于在线实时测厚系统来说，手工检测的方式已经跟不上高速自动化生产的需求。

因此为了解决上述问题，本发明构建了一种石膏板自动化测厚系统，本系统在石膏板的正常输送速度下，利用对射高精度激光传感器的原理，在线自动检测石膏板的成型厚度，实现高度自动运算，并且当石膏板厚度变化超过标准厚度时，则测厚系统自动报警，并且将错误数据及时反馈到石膏板的定型单元，辅助定型单元做响应的调整，从而实现一边检测一边调整石膏板定型处理方式，从而不仅可以提高石膏板厚度测量的精度，减少测量误差，提高测量效率，同时还可以及时将错误数据反馈到成型单元，减少废品率，提高生产收益。

具体包括对石膏板实时连续输送的传送机构1，以及设置在传送机构1两侧的若干组厚度检测机构2，所述厚度检测机构2在线实时检测输送状态的石膏板厚度，同组厚度检测机构2分别用于检测石膏板两侧面到传送机构1两边缘的距离，根据传送机构1的总宽度，以及石膏板两侧面距离传送机构1两边缘的数据，得到石膏板的厚度。

一般来说，厚度检测机构2设置为3-5组，若干组所述厚度检测机构2沿着同一竖向线从上到下均匀分布，且所述厚度检测机构2的分布总高度与石膏板的放置高度相同，在实际使用时，厚度检测机构2的分布总高度略小于石膏板的放置高度，实现对石膏板的整体厚度计算。

若干组所述厚度检测机构2从上到下竖向均匀分布在传送机构1的两侧，并且同一组所述厚度检测机构2的竖向高度完全相等。厚度检测机构2主要是利用对射高精度激光传感器实现厚度测量，因此只有当同组的两个厚度检测机构2的竖向高度完全相等，才表示两个同组的厚度检测机构2是对石膏板的同一位置进行厚度检测，如果两个同组的厚度检测机构2错位，则无法实现对石膏板的同一位置进行厚度检测，因此在本实施方式中，必须要保证同一组厚度检测机构2的竖向高度完全相等。

本发明将所述厚度检测机构2沿着同一竖向线从上到下均匀分布，每组厚度检测机构2的检测初始位置相同，同时检测的终止位置也相同，在石膏板均匀移动的过程中，若干组厚度检测机构2可对石膏板的不同高度的厚度进行连续检测，通过石膏板同一高度和同一宽度的厚度检测，实现对石膏板表面的全部区域厚度概括计算，从而可明确石膏板不同位置的厚度，厚度检测范围广，提高数据可靠性，具体的厚度检测工作原理下文细述。

每个厚度检测机构2均包括发射模块201、接收模块202和光电转换模块203，发射模块201用于发射光信号至所述石膏板的表面，接收模块202用于接收从所述石膏板的表面反射的光信号，光电转换模块203用于将所述接收模块202的光信号转换成电信号。

在本实施方式中，根据光的反射原理，发射模块201发射光信号的入射角与接收模块202接收光信号的出射角相同，入射角是入射光线与入射表面法线的夹角。在光学里，入射角是原因，反射角是结果，反射角等于入射角，也就是说，入射激光线与石膏板的表面垂线的夹角、石膏板反射的出射激光线与石膏板的表面垂线的夹角，两者相等。

发射模块201的激光发射探头与传送机构1的边缘位置对齐，并且所述接收模块202的表面与传送机构1的边缘位置对齐，所述发射模块201发射的激光线与所述石膏板的移动方向形成倾斜夹角。

由于激光线的入射角和反射角相等，而发射模块201和同侧的接收模块202均与传送机构1的边缘位置对齐，因此入射光线从激光发射探头到石膏板表面的距离，与出射光线从石膏板表面到接收模块202的距离相等。

为了保证统计的石膏板厚度只与激光光线在石膏板上的移动位置相关，所述发射模块和接收模块的位置安装方式具体为：

对每组厚度检测机构2顺序区别命名，并且所有厚度检测机构2的发射模块201从上到下均匀分布，并且最上端的所述激光发射探头与最下端的所述激光发射探头之间的距离和石膏板的放置竖向高度相同。

从上到下的所有组发射模块201同时发射激光，并且设定所有组激光发射探头的发射脉冲相同。

所述激光发射探头的激光发射角度与石膏板表面垂线的夹角为30°-40°。

所有组发射模块201同时发射激光，则同时对石膏板进行厚度测量，因此可方便对比同一竖线的石膏板厚度差，便于总结石膏板在厚度误差对应石膏板实体的出现位置。

在本实施方式中，为了方便取得比较多的厚度测量数据，本发明的激光发射探头的脉冲相当于连续性发射，每隔10-50ms发射一次激光脉冲，则每组厚度检测机构2可获取相当于石膏板同一高度的厚度数据，获取比较集中的厚度数据，在进行石膏板的厚度模拟时，可形成光滑的石膏板表面，从而提高石膏板厚度测量的准确性。

因此本发明区别于现有技术的特征点之一，本实施方式的若干3-5组厚度检测机构2，可实现对石膏板中心位置的厚度测量，对石膏板的厚度测量面积大，测量密度比较集中，因此提高厚度测量的准确性，而现有手工测量的游标卡尺只能对石膏板的边缘进行厚度测量，取样的局限性比较大，测量精度低。

另外本发明并不是将激光发射探头直接垂直发射到石膏板，而是以一定的倾斜角度发射到石膏板表面，因为将激光发射探头的激光垂直发射到石膏板上时，反射的激光并不是完全以垂直光线被接收模块202接收，由于反射光线的与石膏板垂直线的夹角比较小，不方便测量反射光线的垂直分量，因此会产生一定的测量误差。

因此本发明区别于现有技术的特征点之二，本实施方式以合理的倾斜角度将激光线入射到石膏板表面，方便计算入射激光线和出射激光线在石膏板垂直方向的分量，从而减少发射模块201到石膏板两个侧面的距离测量误差，进而提高石膏板厚度测量的精度。

每个所述厚度检测机构2的发射模块201和接收模块202设置在所述传送机构1的同一侧，并且每个所述厚度检测机构201的发射模块201和接收模块202的高度相同，每组厚度检测机构2的发射模块201和接收模块202分别等高设置在传送机构1的两侧。

计算同组发射模块201到石膏板两个侧面的距离，最终得到石膏板厚度的具体实现过程为：

统计每组厚度检测机构2的一个发射模块201的激光发射时间t1，接收模块202的激光接收时间t2，根据激光的传播速度v，计算该发射模块201的激光入射和出射总长x1＝v·(t2－t1)。

统计每组厚度检测机构2的另一个发射模块201的激光发射时间t1’，接收模块202的激光接收时间t2’，根据激光的传播速度v，计算该发射模块201的激光入射和出射总长x2＝v·(t2’－t1’)。

x1和x2都指的是激光在入射和出射的路径总和，是个标量，而并不是每个厚度检测机构与石膏板表面之间的距离，所述激光入射和出射总长x1，x2的计算精度为0.01mm。

由于发射模块201的激光发射探头与传送机构1的边缘位置对齐，并且所述接收模块202的表面与传送机构1的边缘位置对齐，因此发射模块201的入射线到石膏板表面的距离与石膏板反射的出射线到接收模块202的距离相同，分别为激光入射和出射总长的一半。

调整每组厚度检测机构2的两个发射模块201的激光线倾斜角度相同，结合光的反射原理，每个发射模块201的激光线与石膏板表面的入射角和出射角相同，定义入射角和出射角为

因此计算等高同组厚度检测机构2的两个发射模块201分别到石膏板两个侧面的距离

定义传送机构1的传送带宽度为h，石膏板的实时厚度具体为传送机构1的传送宽度与两个发射模块201分别到石膏板两个侧面距离总和的差值h3＝h－h1－h2，同样的，同组厚度检测机构2的两个发射模块201分别到石膏板两个侧面h1和h2的计算精度为0.01mm，因此h3即可得到计算精度为0.01mm的石膏板厚度，则可以提高石膏板的测量精度。

厚度检测机构2连接有在线运算单元3，所述在线运算单元3实时计算石膏板的厚度以及石膏板的实时厚度与标准厚度的差值，所述在线运算单元3与石膏板的成型单元4构成反馈系统，所述在线运算单元3根据石膏板的厚度变化调整成型单元4的放料和挤压操作。

一般现有技术的石膏板厚度检测方式大多在生产制造完成后，抽取部分石膏板采样测量厚度，计算石膏板产品的良率，根据良率再决定调整成型单元4的放料和挤压操作，一旦良率比较低，则此部分石膏板则需要销毁重新生产，浪费资源，同时也造成了成本的浪费。

本发明区别于现有技术的特征点之三，本实施方式采用在生产的同时进行厚度测量，一旦发现石膏板中出现多个厚度不合格的产品，则立即将不合格的数据反馈到石膏板的成型单元4，调整成型单元4做适应性修改，因此可避免厚度信息反馈不及时造成的资源浪费。

在线运算单元3实时接收光电转换模块203的数据，并且根据发射模块201的激光发射时间和接收模块的激光接收时间差，计算每组激光发射探头到石膏板的距离，在线统计石膏板的厚度差，计算石膏板距离的具体步骤为：

在线运算单元3分别接收同组厚度检测机构2的光电转换模块203数据，并且计算同组发射模块201到石膏板两个侧面的距离；

将传送机构1的传送带宽度分别减去同组发射模块到石膏板两个侧面的距离，得到石膏板的厚度，具体的计算方式已在上文细述。

在石膏板的连续传动过程中，在线计算石膏板同一水平线上的厚度变化情况。

但是在这里，需要补充说明的是，3-5组厚度检测机构2在实际检测中，将会形成怎样的检测模式，具体的阐述如下：

由于厚度检测机构2的发射模块201和接收模块202均固定安装在传送机构1的两侧，因此在检测时，发射模块201的激光线一直不变，传送机构1上的石膏板相对运动；

发射模块201发射激光到传输运动的石膏板表面，对石膏板上的若干个点进行厚度检测；

发射模块201获取的若干个点在石膏板表面形成一条水平线，可对石膏板的横向宽度进行厚度检测；

从上到下的若干个发射模块201可在石膏板表面形成一条竖向线，可对石膏板的竖向高度进行厚度检测。

如图2所示，为了模拟石膏板实体的厚度变化分布情况，每组所述厚度检测机构2对不同高度水平线的石膏板厚度实时检测，当厚度检测机构2检测的厚度与标准厚度相同的石膏板时，清除在线运算单元3的检测数据，当厚度检测机构2检测到厚度与标准厚度不同的石膏板时，保存检测数据，并根据石膏板实时模拟石膏板表面厚度变化，方便判断石膏板厚度与标准值不同的产生因素，实时模拟石膏板表面厚度变化的具体方法为：

在石膏板表面建立三维坐标系，沿着石膏板的移动方向，以石膏板的竖向边所在直线设为Y轴，以石膏板的横向边所在直线设为X轴，以石膏板的厚度边所在直线设为Z轴。

按照若干组厚度检测机构4之间的间距，划分石膏板的坐标，计算每组厚度检测机构4的其中一个激光发射探头所在位置的竖坐标yn；

根据传送机构的匀速输送速度，以及激光发射脉冲间隔，计算每次激光射线的入射横坐标xn。

在线运算单元3实时处理每组厚度检测机构4对石膏板某一高度的厚度检测数据，模拟石膏板不同高度且不同宽度的厚度分布数据。

将实验结果对应匹配到三维坐标系中，生成石膏板纵剖面的厚度曲线，判断石膏板表面的厚度变化。

本发明区别于现有技术的主要特征点之四，本实施方式利用三维模拟坐标系，统计石膏板纵剖面的厚度曲线，这种方式的好处在于：

1、将石膏板的平面厚度，转换为石膏板厚度的三维变化曲线，可将石膏板不同位置的厚度对应在石膏板的实体位置上，处理精度高，以三维坐标图显示，便于分析引起厚度误差的因素；

2、可便于计算石膏板的体积，将体积与标准石膏板的体积对比，便于分析石膏板的放料是否有问题；

3、根据石膏板的厚度误差在石膏板整体上的分布情况，可推导厚度误差是否与挤压操作有关。

将在线运算单元3的数据计算运算和反馈后，即可快速分析出石膏板成型单元的问题，及时解决问题，减少废品率，进行严格的质量把控。

另外为了简单方便的处理厚度检测数据，也可以在石膏板表面建立二维坐标系，沿着石膏板的移动方向，以石膏板的竖向边所在直线为Y轴，或者以石膏板的横向边所在直线为X轴，以石膏板的厚度作为Z轴。

在线运算单元3实时处理每组厚度检测机构4对石膏板同一高度的厚度检测数据，根据传送机构的匀速输送速度，以及激光发射脉冲间隔，计算每次激光射线的入射横坐标Xn，并且将石膏板的厚度数据作为Zn，将(Xn，Zn)坐标对应在二维坐标系内，即可判断沿着石膏板横向宽度的厚度变化；

在线运算单元3实时处理每组厚度检测机构4对石膏板的同一竖向宽度的检测数据，根据每个激光发射探头对应的位置作为Yi，从厚度检测机构4数据中选取若干组相同宽度位置的厚度数据Zi，将(Yi，Zi)坐标对应在二维坐标系内，即可判断沿着石膏板竖向高度的厚度变化。

通过上述二维坐标系的建立，也能确定厚度误差的主要分布位置，方便确定厚度误差的产生原因。

最后，在线运算单元3将计算得到的石膏板厚度与石膏板的标准厚度对比，当石膏板的实时厚度与标准厚度差超过0.2mm时，则在线运算单元3自动报警，实时调控石膏板的成型单元4调整制备用料量和定型挤压压强。

本发明区别于现有技术的主要特征点之五，本实施方式对石膏板的测量精度为0.1mm，而手工测量不仅速度慢，而且精度也达不到本实施方式，因此本实施方式可完全替代手工测量。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种石膏板测厚系统，其特征在于：包括对石膏板实时连续输送的传送机构（1），以及设置在传送机构（1）两侧的若干组用于在线实时检测输送状态的石膏板厚度的厚度检测机构（2），所述厚度检测机构（2），若干组所述厚度检测机构（2）沿着同一竖向线从上到下均匀分布，且所述厚度检测机构（2）的分布总高度与石膏板的放置高度相同，所述厚度检测机构（2）连接有用于实时计算石膏板的实时厚度与标准厚度的差值的在线运算单元（3），所述在线运算单元（3）根据石膏板的厚度变化调整成型单元（4）的放料和挤压操作；

若干组所述厚度检测机构（2）从上到下竖向均匀分布在传送机构（1）的两侧，并且同一组所述厚度检测机构（2）的竖向高度完全相等；

当厚度检测机构（2）检测的厚度与标准厚度相同的石膏板时，清除在线运算单元（3）的检测数据，当厚度检测机构（2）检测到厚度与标准厚度不同的石膏板时，保存检测数据，并根据石膏板实时模拟石膏板表面厚度变化，方便判断石膏板厚度与标准值不同的产生因素，实时模拟石膏板表面厚度变化的具体方法为：

在石膏板表面建立三维坐标系，沿着石膏板的移动方向，以石膏板的竖向边所在直线设为Y轴，以石膏板的横向边所在直线设为X轴，以石膏板的厚度边所在直线设为Z轴；

按照若干组厚度检测机构（2）之间的间距，划分石膏板的坐标，计算每组厚度检测机构（2）的其中一个激光发射探头所在位置的竖坐标yn；

根据传送机构的匀速输送速度，以及激光发射脉冲间隔，计算每次激光射线的入射横坐标xn；

在线运算单元（3）实时处理每组厚度检测机构（2）对石膏板某一高度的厚度检测数据，模拟石膏板不同高度且不同宽度的厚度分布数据；

将实验结果对应匹配到三维坐标系中，生成石膏板纵剖面的厚度曲线，判断石膏板表面的厚度变化。

2.根据权利要求1所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于：每个所述厚度检测机构（2）均包括发射模块（201）、接收模块（202）和光电转换模块（203），所述发射模块（201）用于发射光信号至所述石膏板的表面，所述接收模块（202）用于接收从所述石膏板的表面反射的光信号，所述光电转换模块（203）用于将所述接收模块（202）的光信号转换成电信号。

3.根据权利要求2所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于：每个所述厚度检测机构（2）的发射模块（201）和接收模块（202）设置在所述传送机构（1）的同一侧，并且每个所述厚度检测机构（2）的发射模块（201）和接收模块（202）的高度相同，每组厚度检测机构（2）的发射模块（201）和接收模块（202）分别等高设置在传送机构（1）的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于：所述发射模块（201）的激光发射探头与传送机构（1）的边缘位置对齐，并且所述接收模块（202）的表面与传送机构（1）的边缘位置对齐，所述发射模块（201）发射的激光线与所述石膏板的移动方向形成倾斜夹角。

5.根据权利要求2所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于，所述厚度检测机构（2）对石膏板厚度检测只与所述发射模块（201）所输出的激光光线在石膏板上的位置相关，所述发射模块（201）的安装方式和所述发射模块（201）输出的激光光线的限定方式具体为：

对每组厚度检测机构（2）顺序区别命名，并且所有厚度检测机构（2）的发射模块（201）从上到下均匀分布，并且最上端的所述激光发射探头与最下端的所述激光发射探头之间的距离和石膏板的放置竖向高度相同；

从上到下的所有组发射模块（201）同时发射激光，并且设定所有组激光发射探头的发射脉冲相同；

所述激光发射探头的激光发射角度与石膏板表面垂线的夹角为30°-40°。

6.根据权利要求1所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于，所述在线运算单元（3）实时接收光电转换模块（203）的数据，并且根据发射模块（201）的激光发射时间和接收模块的激光接收时间差，计算每组激光发射探头到石膏板的距离，在线统计石膏板的厚度差，计算石膏板距离的具体步骤为：

在线运算单元（3）分别接收同组厚度检测机构（2）的光电转换模块（203）数据，并且计算同组发射模块（201）到石膏板两个侧面的距离；

将传送机构（1）的传送带宽度分别减去同组发射模块到石膏板两个侧面的距离，得到石膏板的厚度；

在石膏板的连续传动过程中，在线计算石膏板同一水平线上的厚度变化情况。

7.根据权利要求6所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于，计算同组发射模块（201）到石膏板两个侧面的距离，得到石膏板厚度的具体实现步骤为：

统计每组厚度检测机构（2）的一个发射模块（201）的激光发射时间t1，接收模块（202）的激光接收时间t2，根据激光的传播速度v，计算该发射模块（201）的激光入射和出射总长x1=v·（t2－t1），其中x1的计算精度为0.01mm；

统计每组厚度检测机构（2）的另一个发射模块（201）的激光发射时间t1’，接收模块（202）的激光接收时间t2’，根据激光的传播速度v，计算该发射模块（201）的激光入射和出射总长x2=v•（t2’－t1’），其中x2的计算精度为0.01mm；

调整每组厚度检测机构（2）的两个发射模块（201）的激光线倾斜角度相同，结合光的反射原理，每个发射模块（201）的激光线与石膏板表面的入射角和出射角相同，定义入射角和出射角为Ø；

计算等高同组厚度检测机构（2）的两个发射模块（201）分别到石膏板两个侧面的距离 h1=1/2x1·

，h2=1/2x2·

；

定义传送机构（1）的传送带宽度为h，石膏板的实时厚度具体为传送机构（1）的传送宽度与两个发射模块（201）分别到石膏板两个侧面距离总和的差值h3=h－h1－h2。

8.根据权利要求7所述的一种石膏板测厚系统，其特征在于：每组所述厚度检测机构（2）对不同高度水平线的石膏板厚度实时检测，在线运算单元（3）将计算得到的石膏板厚度与石膏板的标准厚度对比，当石膏板的实时厚度与标准厚度差超过额定范围时，则在线运算单元（3）自动报警，实时调控石膏板的成型单元（4）调整制备用料量和定型挤压压强。

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