CN110715733A - 一种瓷砖表面色差检测设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓷砖表面色差检测设备及方法，包括整机框架，整机框架内部下面穿插设置有用于输送瓷砖的输送机构，整机框架的内部中心位置安装有在线型色差检测仪，且在线型色差检测仪位于输送机构的正上方，整机框架的前端安装有用于控制在线型色差检测仪的第一光电开关，在线型色差检测仪的数据输出端通过RS485总线连接至控制台，整机框架外侧安装有用于对完成检测的瓷砖进行标记的喷码机和用于控制喷码机的第二光电开关，且控制台通过RS232总线与喷码机相连。本发明能够避免环境和人为因素对产品表面色差检测的影响，提高检测效率和检测准确率，杜绝误判。
Description
技术领域
本发明涉及瓷砖检测领域，具体涉及一种瓷砖表面色差检测设备及方法。
背景技术
在瓷砖生产中，对于瓷砖表面色差的检测，主要是依赖人眼进行分辨。一般是在成品传输线上用日光灯照明，由人眼与标准砖进行对比进行颜色分类，由于受到观察光线、观察角度以及人的精神状态的影响，往往难于达到准确分类的要求，也不能给出定量检测数据，对产品分级造成影响。
CN106323989B、名称为“一种瓷砖的色差在线检测系统及方法”。它包括工业相机、环形光源和计算机，所述工业相机带有可触发其工作的外触发装置，工业相机与环形光源均安装于生产瓷砖的悬挂流水线上的密封空间中，工业相机通过数据线与计算机连接，计算机还与工业机器人系统连接。检测方法是：步骤1，设备安装；步骤2，图像采集；步骤3，图像分析；步骤4，计算瓷砖斑块面积，判断瓷砖为残次品或合格品，剔除或打包。其不足之处：1、检测过程复杂，效率较低；2、检测方法不够先进，不能自动建立色差模板；3、仅能检测小块瓷砖的色差斑块，不能满足大块瓷砖色差检测要求；4、检测速度慢，只能达到12m/min；5、检测结果为合格或残次品，无法精确分级；6、要求设备安装于密封空间中，结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瓷砖表面色差检测设备及方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明能够避免环境和人为因素对产品表面色差检测的影响，提高检测效率和检测准确率，杜绝误判，另外检测过程简单、准确、快速、高效，结构安装简单，且能自动建立色差模板，并能实时给出定量色差数据对瓷砖产品进行标记分级，能够完全实现流水线连续生产要求。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种瓷砖表面色差检测设备，包括整机框架，整机框架内部下面穿插设置有用于输送瓷砖的输送机构，整机框架的内部中心位置安装有在线型色差检测仪，且在线型色差检测仪位于输送机构的正上方，整机框架的前端安装有用于控制在线型色差检测仪的第一光电开关，在线型色差检测仪的数据输出端通过RS485总线连接至控制台，整机框架外侧安装有用于对完成检测的瓷砖进行标记的喷码机和用于控制喷码机的第二光电开关，且控制台通过RS485总线与喷码机相连。
进一步地，当瓷砖通过输送机构传输至在线型色差检测仪下方时，在线型色差检测仪的下端距离瓷砖表面75mm～100mm。
进一步地，在线型色差检测仪的镜头外安装有自动除尘装置。
进一步地，控制台内部安装有工控计算机，上部安装有显示器，在线型色差检测仪的数据输出端通过RS485总线连接至工控计算机，所述显示器用于显示检测结果。
一种瓷砖表面色差检测方法，瓷砖被输送机构输送经过第一光电开关时，第一光电开关控制启动在线型色差检测仪以10Hz频率对瓷砖进行色差检测，检测数据通过电缆传输到控制台，控制台经过运算计算出色差ΔE值，将检测结果，即色差分级编号送到喷码机打印，完成对瓷砖等级的标记。
进一步地，在线型色差检测仪的镜头外安装有自动除尘装置，通过自动除尘装置对镜头进行自动除尘。
进一步地，控制台内部安装有工控计算机，上部安装有显示器，在线型色差检测仪的数据输出端通过电缆连接至工控计算机，检测数据通过电缆传输到工控计算机，工控计算机经过运算计算出色差ΔE值，将检测结果送到显示器显示和喷码机等待打印，瓷砖到达第二光电开关时，由第二光电开关控制喷码机打印。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明设备检测过程简捷，检测准确，检测效率高效，速度快；2、所采用的在线型色差检测仪检测速度为10Hz，检测过程为每次测量先采集背景光，在采集瓷砖表面色差，能有效滤除背景及杂散光对测量精度的影响；3、能满足GB/T 3810.16-2016规定的对颜色均匀一致表面平整的单色陶瓷砖间小色差的检测；4、具有自动获取模板和自动标识功能：在生产线上使用时，先对若干块的标准瓷砖进行色差检测，取其L、a、b值的平均值为该类瓷砖的参考标准值。在无标准瓷砖的情况下，系统默认取前若干块瓷砖的L、a、b值的平均值为参考标准值，后续色差检测以该值为参考标准进行色差检测；5、通过自动除尘装置定期对镜头进行自动除尘，保证检测过程不受灰尘影响，且增加自动除尘装置后不需要复杂的密封结构，简单易行。
附图说明
图1为瓷砖色差检测设备的主视结构图；
图2为图1中A-A剖视结构图。
其中，1、控制台；2、输送机构；3、第一光电开关；4、整机框架；5、在线型色差检测仪；6、自动除尘装置；7、第二光电开关；8、喷码机。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明：
参阅图1和图2，一种瓷砖表面色差检测设备，包括整机框架4，整机框架4内部下面穿插设置有用于输送瓷砖的输送机构2，整机框架4的内部中心位置安装有在线型色差检测仪5，且在线型色差检测仪5位于输送机构2的正上方，当瓷砖通过输送机构2传输至在线型色差检测仪5下方时，在线型色差检测仪5的下端距离瓷砖表面75mm～100mm，整机框架4的前端安装有用于控制在线型色差检测仪5的第一光电开关3，在线型色差检测仪5的镜头外安装有自动除尘装置6，在线型色差检测仪5的数据输出端通过RS485总线连接至控制台1，控制台1内部安装有工控计算机，上部安装有显示器，在线型色差检测仪5的数据输出端通过RS485总线连接至工控计算机，所述显示器用于显示检测结果，整机框架4外侧安装有用于对完成检测的瓷砖进行标记的喷码机8和用于控制喷码机8的第二光电开关7，且控制台1通过RS485总线与喷码机8相连。
一种瓷砖表面色差检测方法，瓷砖被输送机构2输送经过第一光电开关3时，第一光电开关3控制启动在线型色差检测仪5以10Hz频率对瓷砖进行色差检测，检测数据通过电缆传输到工控计算机，工控计算机经过运算计算出ΔE值，将检测结果送到显示器显示和喷码机8打印，完成对瓷砖等级的标记。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
1、设备整机构成是本发明的技术特征之一。设备包括在线型色差检测仪5、输送机构2、整机框架4、自动除尘装置6、第一光电开关3和第二光电开关7、工控计算机、显示器、控制台1和喷码机8。
2、在整机框架4内安装一台在线型色差检测仪5，是本发明的技术特征之二。该台在线型色差检测仪5检测速度为10Hz，检测过程为每次测量先采集背景光，在采集瓷砖表面色差，能有效滤除背景及杂散光对测量精度的影响。在线型色差检测仪直接输出L、a、b值，通过数据线送到工控计算机处理。
3、系统能够直接建立色差模板，是本发明的技术特征之三。在生产线上使用时，先对若干块的标准瓷砖进行色差检测，取其L、a、b值的平均值为该类瓷砖的参考标准值。在无标准瓷砖的情况下，系统默认取前30块瓷砖的L、a、b值的平均值为参考标准准值，后续色差检测以该值为参考标准进行色差检测。
4、给在线型色差检测仪镜头安装自动除尘装置6，是本发明的技术特征之四。瓷砖生产线现场灰尘较大，且生产线连续运转，设备密封难度较大，定期对镜头进行自动除尘，保证检测过程不受灰尘影响。加自动除尘装置后不需要复杂的密封结构，简单易行。
5、本设备能实现快速色差检测，是本发明的技术特征之五。在线型色差检测仪直接给出检测结果，检测速度能达到60m/min，满足生产线快速检测色差要求。
6、在整机框架外设计自动喷码机，是本发明的技术特征之五。根据检测结果，自动喷码机可以喷涂多种标记，满足更多的分级分类要求。
技术方案：瓷砖表面色差检测设备包括在线型色差检测仪5、整机框架4、自动除尘装置6、第一光电开关3、第二光电开关7、工控计算机、显示器、控制台1和喷码机8。在线型色差检测仪5、自动除尘装置6和第一光电开关3安装于框架体内。工控计算机安装于控制台1下部机柜内，显示器安装于控制台1上部。喷码机8安装于主体框架外，便于更换墨水。当瓷砖到达检测区域时，第一光电开关3控制在线型色差检测仪5开始检测，检测数据通过数据线传输给工控计算机，计算机完成ΔE计算并对检测结果进行分级分类，显示检测结果，并控制喷码机8对瓷砖进行标识。
具体地，本发明瓷砖表面色差检测设备包括输送机构2，输送机构2位于整机框架4的内部下面，在整机框架4内部前端安装有第一光电开关3，在整机框架4内部中心位置安装在线型色差检测仪5，在线型色差检测仪5的下端距离砖平面75mm～100mm，在在线型色差检测仪5镜头外安装自动除尘装置6，在整机框架4外安装第二光电开关7和喷码机8，在线型色差检测仪5输出数据通过电缆与控制台1内部安装的工控计算机连接，检测结果显示在控制台1上的显示器上，同时控制喷码机8喷涂在瓷砖侧面。
瓷砖表面色差检测方法：瓷砖被输送机构2输送经过第一光电开关3时，光电开关3控制启动在线型色差检测仪5以10Hz频率对瓷砖进行色差检测，检测数据通过RS485总线传输到工控计算机，工控计算机经过运算计算出ΔE值，将检测结果送到显示器显示和喷码机8等待打印，瓷砖到达第二光电开关7时，由第二光电开关7控制喷码机打印，完成对瓷砖等级的标记。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种瓷砖表面色差检测设备，其特征在于，包括整机框架(4)，整机框架(4)内部下面穿插设置有用于输送瓷砖的输送机构(2)，整机框架(4)的内部中心位置安装有在线型色差检测仪(5)，且在线型色差检测仪(5)位于输送机构(2)的正上方，整机框架(4)的前端安装有用于控制在线型色差检测仪(5)的第一光电开关(3)，在线型色差检测仪(5)的数据输出端通过RS485总线连接至控制台(1)，整机框架(4)外侧安装有用于对完成检测的瓷砖进行标记的喷码机(8)和用于控制喷码机(8)的第二光电开关(7)，且控制台(1)通过RS485总线与喷码机(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种瓷砖表面色差检测设备，其特征在于，当瓷砖通过输送机构(2)传输至在线型色差检测仪(5)下方时，在线型色差检测仪(5)的下端距离瓷砖表面75mm～100mm。
3.根据权利要求1所述的一种瓷砖表面色差检测设备，其特征在于，在线型色差检测仪(5)的镜头外安装有自动除尘装置(6)。
4.根据权利要求1所述的一种瓷砖表面色差检测设备，其特征在于，控制台(1)内部安装有工控计算机，上部安装有显示器，在线型色差检测仪(5)的数据输出端通过RS485总线连接至工控计算机，所述显示器用于显示检测结果。
5.一种瓷砖表面色差检测方法，采用权利要求1所述的瓷砖表面色差检测设备，其特征在于，瓷砖被输送机构(2)输送经过第一光电开关(3)时，第一光电开关(3)控制启动在线型色差检测仪(5)以10Hz频率对瓷砖进行色差检测，检测数据通过电缆传输到控制台(1)，控制台(1)经过运算计算出色差ΔE值，将检测结果，即色差分级编号送到喷码机(8)打印，完成对瓷砖等级的标记。
6.根据权利要求5所述的一种瓷砖表面色差检测方法，其特征在于，在线型色差检测仪(5)的镜头外安装有自动除尘装置(6)，通过自动除尘装置(6)对镜头进行自动除尘。
7.根据权利要求5所述的一种瓷砖表面色差检测方法，其特征在于，控制台(1)内部安装有工控计算机，上部安装有显示器，在线型色差检测仪(5)的数据输出端通过电缆连接至工控计算机，检测数据通过电缆传输到工控计算机，工控计算机经过运算计算出色差ΔE值，将检测结果送到显示器显示和喷码机(8)等待打印，瓷砖到达第二光电开关(7)时，由第二光电开关(7)控制喷码机(8)打印。
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