CN110966945A - 一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统及检测方法 - Google Patents

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CN110966945A CN201911074529.7A CN201911074529A CN110966945A CN 110966945 A CN110966945 A CN 110966945A CN 201911074529 A CN201911074529 A CN 201911074529A CN 110966945 A CN110966945 A CN 110966945A
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Abstract

本发明实施例公开了一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,包括若干组湿板厚度激光测量单元,以及一组湿板宽度激光测量单元,若干组湿板厚度激光测量单元沿着湿板宽度方向均匀分布,湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元连接有主控单元,湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元分别将采样检测数据实时发送到主控单元,主控单元根据检测数据计算湿板的外形尺寸判定目前产品质量品格;监测方法具体为:装载湿板的外观测量单元进行预测试;外观测量单元对湿板进行测宽和测厚处理;筛选过滤外观测量单元的测距结果;生成湿板表面厚度趋势图;本方案实现对石膏板湿板的外观尺寸自动检测,对数据进行过滤处理,提高测量结果的准确性。

Description

一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统及检测方法
技术领域
本发明实施例涉及石膏板生产技术领域,具体涉及一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统及检测方法。
背景技术
传统的石膏板制造由配料成型到切断干燥皆采用预定的方式模型化进行生产运作,检测产品外观是否符合国家标准乃是重点之一,传统的检测技术是检验人员通过多种工具、仪器进行现场测量,得出湿板板宽、板厚、板长及立边效果的相应数据,现在已有通过高精度激光传感器,配用信号数据采集软件编程,依据实时数据进行分析成像组合成套的外观尺寸全自动监测系统。
现有的激光外观检测系统对数据的处理,大多利用激光系统的测厚原理,实现对石膏板的厚度和宽度测量,但是还存在如下缺陷:
(1)只利用激光测厚原理获得石膏板的厚度和宽度数据,但是数据处理编程还没有涉及到如何获得石膏板的长度数据;
(2)缺少对数据结果的可视化处理,只对数据进行简单的平均值和极值分析;
(3)当两个石膏板之间存在间距时,测量数据有误,缺少对数据过滤的处理,则导致数据处理分析系统紊乱,无法在生产线上实时适应性监测,灵活性差。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统及检测方法,采用沿着湿板的输送方向检测湿板的厚度变化、宽度变化和长度大小,实现对石膏板湿板的外观尺寸自动检测,并且在对数据处理之前,先对数据进行过滤处理,以解决现有技术中无法获得石膏板的长度数据,缺少对数据过滤的处理,导致数据处理分析系统紊乱的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施方式提供如下技术方案:一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,包括对称设置在湿板输送带上下方的若干组湿板厚度激光测量单元,以及一组对称设置在湿板输送带左右两侧的湿板宽度激光测量单元,若干组所述湿板厚度激光测量单元沿着所述湿板宽度方向均匀分布;
所述湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元连接有主控单元,所述湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元分别将采样检测数据实时发送到所述主控单元,所述主控单元根据检测数据计算湿板的外形尺寸,并且根据湿板的外形尺寸与标准尺寸之间的差值判定目前产品质量品格。
作为本发明的一种优选方案,所述主控单元包括
数据筛选单元,对检测数据进行预处理,除去非湿板检测数据;
厚度计算单元,根据所述湿板厚度激光测量单元的检测数据确定湿板厚度变化值;
宽度计算单元,根据湿板宽度激光测量单元的检测数据确定湿板宽度变化值;
趋势图成像单元,根据厚度计算单元测得湿板厚度变化幅度,以及湿板的长度,建立关于湿板上下表面的厚度变化三维立体图;
公差变化单元,确定湿板表面厚度的平整性,以及湿板两侧宽度的稳定性。
作为本发明的一种优选方案,所述主控单元还包括数据储存单元,所述数据储存单元按照检测顺序保存每个湿板数据,所述数据储存单元用于保存所述趋势图成像单元的湿板图像,并且以及所述公差变化单元计算的每个湿板公差值。
作为本发明的一种优选方案,所述主控单元还包括极值标记单元,所述极值标记单元用于在所述趋势图成像单元上分别标记厚度和宽度的最大值和最小值。
另外本发明还提供了一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,包括如下步骤:
步骤100、装载湿板的外观测量单元,并启动外观测量单元进行预准备检测,通过检测结果调整湿板外观测量单元的安装位置,确定外观测量单元激光探头的发射角度;
步骤200、统计每组外观测量单元之间的距离,外观测量单元对湿板的上下表面进行测厚处理,并对湿板的左右侧面进行测宽处理;
步骤300、筛选过滤外观测量单元的测距结果,获取对湿板开始检测和结束检测时间范围内的真实数据;
步骤400、根据过滤后的真实数据,计算外观测量单元每次测量的湿板厚度、宽度和长度,生成湿板厚度变化的趋势图,计算湿板表面平整度。
作为本发明的一种优选方案,在步骤200中,对石膏板湿板的厚度和宽度测距的具体实现步骤为:
步骤201、设定上下每组测厚的外观测量单元之间的距离为l,上下测厚的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α1,左右一组外观测量单元之间的距离为W,左右测宽的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α2;
步骤202、上下对应的外观测量单元同时发射激光,确定上下两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-GDA0002360616300000031
Figure RE-GDA0002360616300000032
计算上下两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-GDA0002360616300000033
其中v是指激光的发射速度;
步骤203、位于上方的外观测量单元到湿板上表面的距离d1=1/2s1 ×sinα1,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离d2=1/2s2× sinα1;
步骤204、左右对应的外观测量单元同时发射激光,确定左右两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-GDA0002360616300000034
Figure RE-GDA0002360616300000035
计算两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-GDA0002360616300000036
其中v是指激光的发射速度;
步骤205、位于左侧的外观测量单元到湿板上表面的距离w1=1/2s3 ×sinα2,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离w2=1/2s3× sinα2。
作为本发明的一种优选方案,在步骤300中,所述外观测量单元的激光连续探测,对两个相邻湿板之间的湿板输送带同样检测厚度数据和宽度数据,在对有效数据分析之前,将两个相邻湿板之间的湿板输送带检测数据过滤,留下测厚和测宽的有效数据进行分析,限定有效数据的条件具体为:
设定d1、d2、w1和w2的标准值,有效数据的数值范围处于的d1、 d2、w1和w2的标准值±30mm;
设定有效数据的最小统计数量范围,设定有效数据的数值数量不小于最小统计数量范围。
作为本发明的一种优选方案,在步骤400中,确定外观测量单元每次测量的湿板厚度h=l-(d1+d2);
确定外观测量单元每次测量的湿板宽度Q=W-(w1+w2);
确定外观测量单元测量的湿板总长度L=(t2-t1)×V1,其中t2为有效数据队列的结束检测时间,t1为有效数据队列的开始检测时间,V1为湿板输送带的线性输送速度。
作为本发明的一种优选方案,在步骤400中,生成湿板厚度变化的趋势图的具体实现步骤为:
定义湿板输送带的传动方向为Y轴,外观测量单元沿着湿板宽度的排列方向为X轴,湿板的厚度所在方向为Z轴,建立关于湿板厚度变化的三维趋势图;
将用于测厚的外观测量单元每次测量的位置,以及每次测量计算的湿板厚度对应的坐标(x,yi,zi)标注在三维趋势图内;
将三维坐标数据渲染处理,生成湿板上下表面厚度变化的三维立体图,确定每个湿板的厚度变化,以及长度是否符合标准。
作为本发明的一种优选方案,在步骤400中,湿板表面平整度具体为湿板厚度的方差值
Figure RE-GDA0002360616300000051
其中h为每次测量的湿板厚度,φ为所有测厚外观测量单元测得的湿板厚度平均值,N为外观测量单元对湿板上下表面的测量次数。
本发明的实施方式具有如下优点:
(1)本发明通过沿着湿板的输送方向检测湿板的厚度变化、宽度变化和长度大小,实现对石膏板湿板的外观尺寸自动检测,检测效率高,检测误差小,不需要人工操作,在生产线上智能自动检测,并且在检测的过程中对石膏板湿板本身不会造成额外的损伤,减少人工成本;
(2)本发明通过在对外观测量单元的数据进行分析处理之前,需要将错误数据筛选过滤,只留下对湿板进行厚度宽度检测的数据,对测厚和测宽的有效数据进行分析。
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申获得其它的实施附图。
图1为本发明实施方式中外观尺寸检测系统的结构框图;
图2为本发明实施方式中检测系统工作方法的流程示意图。
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。
实施例1
如图1所示,本发明提供了一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,本系统利用高精度激光测量仪,对定型的湿板进行质量检测,沿着湿板的输送方向检测湿板的厚度变化、宽度变化和长度大小,从而实现对石膏板湿板的外观尺寸自动检测,检测效率高,检测误差小,不需要人工操作,在生产线上智能自动检测,并且在检测的过程中对石膏板湿板本身不会造成额外的损伤,减少人工成本。
具体包括对称设置在湿板输送带上下方的若干组湿板厚度激光测量单元,以及一组对称设置在湿板输送带左右两侧的湿板宽度激光测量单元,若干组所述湿板厚度激光测量单元沿着所述湿板宽度方向均匀分布。
每组湿板厚度激光测量单元可检测湿板不同位置的厚度大小,并且每组湿板厚度激光测量单元的测量范围,均与湿板的中心轴线平行,通过对湿板的采样检测,可确定湿板的质量品质是否合格。
跟现有的人工检测厚度相比,人工检测的工具大多只能检测到湿板周围边缘的厚度分布情况,而很难对湿板的中心位置实现厚度检测,因此厚度检测的范围小,效果不准确,不能及时的反应石膏板湿板的整体厚度分布情况。
湿板宽度激光测量单元用于检测石膏板湿板的左右两侧之间的宽度分布,实时监测湿板的前端和终端之间的宽度分布,同时通过湿板前端和终端的检测时间差,结合湿板输送带的传输速度,即可计算石膏板湿板的长度,同样的厚度激光测量单元也能计算石膏板湿板的长度,对两个单元得到的湿板长度,即可验证通过湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元测量湿板长度的准确性。
湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元连接有主控单元,湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元分别将采样检测数据实时发送到主控单元,主控单元根据检测数据计算湿板的外形尺寸,并且根据湿板的外形尺寸与标准尺寸之间的差值判定目前产品质量品格。
主控单元包括数据筛选单元、厚度计算单元、宽度计算单元、趋势图成像单元、公差变化单元、数据储存单元,以及极值标记单元。
数据筛选单元对检测数据进行预处理,除去非湿板检测数据。
厚度计算单元根据所述湿板厚度激光测量单元的检测数据,确定湿板厚度变化值。
宽度计算单元根据湿板宽度激光测量单元的检测数据,确定湿板宽度变化值。
趋势图成像单元根据厚度计算单元测得湿板厚度变化幅度,以及湿板的长度,建立关于湿板上下表面的厚度变化三维立体图。
公差变化单元确定湿板表面厚度的平整性,以及湿板两侧宽度的稳定性。
数据储存单元按照检测顺序保存每个湿板数据,所述数据储存单元用于保存所述趋势图成像单元的湿板图像,并且以及所述公差变化单元计算的每个湿板公差值。
极值标记单元在所述趋势图成像单元上分别标记厚度和宽度的最大值和最小值。
优选的是,主控单元的输出端连接有报警单元,所述公差变化单元的计算数据超过湿板生产稳定数据时,所述报警单元工作,报警并停止生产。
根据上述对主动单元的记载,主控单元主要是对湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元的检测数据的处理,可根据检测结果计算湿板的厚度、宽度和长度等外观尺寸变化,并且根据外观尺寸模拟生成关于湿板的三维立体图。
继续深入的对检测结果的处理,可得到石膏板湿板的厚度变化,厚度平均值、极大值和极小值等数据,从而根据质量参数认证,即可判断石膏板湿板是否符合生产需求。
实施例2
为了详细说明上述石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的工作方法,以及实现原理,本发明还提供了一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,包括如下步骤:
步骤100、装载湿板的外观测量单元,并启动外观测量单元进行预准备检测,通过检测结果调整湿板外观测量单元的安装位置,确定外观测量单元激光探头的发射角度。
在此步骤中的外观测量单元采用高精度激光传感器对湿板的厚度和宽度进行实时监测,本实施方式的高精度激光传感器发射端和接收端处于同一表面,因此当激光传感器发射端发射的激光接触到石膏板湿板表面反射,经接收端收集,激光的入射线和反射线的长度相同,各占总长度的1/2。
本实施方式的激光传输角度具体限定为发射角度,具体是指外观测量单元激光探头发射的激光线与湿板输送带侧边之间的夹角,由于石膏板湿板表面可能会存在凹凸不平的情况,因此激光的入射角和出射角的角度不断变化,因此无法根据激光总长,准确计算激光传感器的安装面到石膏板湿板表面的距离。
而本发明利用定量发射角度,在确定外观测量单元的安装位置后,发射角度参数在检测过程中始终不变,在测量系统中发射角度保持为定量,那么本实施方式根据激光传输入射边的长度和激光的传输角度,通过余弦定理,即可计算即可获得外观测量单元到湿板之间的距离。
因此作为本实施方式的主要特征点之一:本实施方式通过两个确定的值,分别为激光传输的速度,以及激光发射时与湿板输送带之间的夹角,那么在计算激光传输的路程长度后,即可提高外观测量单元到湿板之间的距离计算的精确性,误差小,可提高整个检测外观尺寸系统的准确性,在本实施方式中测量精度可达到±0.03mm。
步骤200、统计每组外观测量单元之间的距离,外观测量单元对湿板的上下表面进行测厚处理,并对湿板的左右侧面进行测宽处理。
外观测量单元分为一组安装在湿板输送带左右侧面的测宽单元,以及若干组安装在湿板输送带上下方的测厚单元,测宽单元之间的位置在测量检测过程中保持不变,同时测厚单元之间的位置在测量检测过程中也保持不变。
(一)根据上下一组外观测量单元之间的距离,以及上下两个外观测量单元分别到石膏板湿板表面的距离,可测得石膏板湿板的厚度,具体的实现步骤为:
1、设定上下每组测厚的外观测量单元之间的距离为l,上下测厚的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α1;
2、上下对应的外观测量单元同时发射激光,确定上下两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-GDA0002360616300000091
Figure RE-GDA0002360616300000092
计算上下两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-GDA0002360616300000093
其中v是指激光的发射速度;
3、位于上方的外观测量单元到湿板上表面的距离d1=1/2s1×sinα1,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离d2=1/2s2×sinα1;
4、每次测量的湿板厚度h=l-(d1+d2)。
(二)根据左右两个外观测量单元之间的距离,以及左右两个外观测量单元分别到石膏板湿板侧面的距离,可测得石膏板湿板的宽度,具体的实现步骤为:
5、设定左右一组外观测量单元之间的距离为W,左右测宽的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α2;
6、左右对应的外观测量单元同时发射激光,确定左右两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-GDA0002360616300000094
Figure RE-GDA0002360616300000095
计算两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-GDA0002360616300000096
其中v是指激光的发射速度;
7、位于左侧的外观测量单元到湿板上表面的距离w1=1/2s3×sinα2,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离w2=1/2s3×sinα2;
8、每次测量的湿板宽度Q=W-(w1+w2)。
因此作为本实施方式的主要特征点之二:本实施方式得到的湿板厚度和湿板宽度精度高,比手工测量的精度要精确很多,因此对于一些高质量要求的石膏板生产时,很显然手工测量不能满足需求,本实施方式在石膏板湿板的传输过程中即可完成测量,不妨碍石膏板的正常生产,同时测量速度快,精度高,安全稳定,并且不会对石膏板湿板产生额外的损坏,并且根据测量的厚度、宽度和长度结果,能及时提醒生产设备作出相应调整,有效减少原料浪费和能源消耗,从而促进优化生产过程。
步骤300、筛选过滤外观测量单元的测距结果,获取对湿板开始检测和结束检测时间范围内的真实数据。
需要说明的是,本系统为了保证输送带下方的外观测量单元实现对湿板下表面测量功能,本实施方式的湿板输送带上对应每组外观测量单元的位置设有均匀分布的通孔段,下方测厚的外观测量单元的激光穿过通孔段进行厚度测量,但是两个湿板在输送时存在一定的间距。
为了减少对外观测量单元的调控难度,本实施方式的外观测量单元为持续性工作,因此在石膏板的生产线上,外观测量单元不仅对湿板本身进行检测,同时还会对两个湿板之间的间距以及两个通孔段之间的输送带进行检测。
此时检测数据相较正常检测时的偏差大,并且数据的大小也不稳定,因此需要过滤错误数据,保证对湿板外观检测的正常操作。
因此作为本实施方式的主要特征点之三:在对外观测量单元的数据进行分析处理之前,需要将错误数据筛选过滤,只留下对湿板进行厚度宽度检测的数据,对测厚和测宽的有效数据进行分析,限定有效数据的条件具体为:
设定d1、d2、w1和w2的标准值,有效数据的数值范围处于的d1、 d2、w1和w2的标准值±30mm。
因此当激光穿过两个湿板间距的通孔段时,检测值过大时,则通过此限定条件可过滤一部分的数据。
设定有效数据的最小统计数量范围,设定有效数据的数值数量不小于最小统计数量范围。
在本实施方式中,单个通孔段的长度远大于两个通孔段之间的输送带长度,由于激光检测输送带本体时的数据比较稳定,本实施方式只要将统计数量范围大于激光检测输送带本体时的数据量,即可将输送带检测数据过滤。
综上所述,通过两个限定条件,即可将两个湿板之间的间距以及两个通孔段之间的输送带检测的数据过滤,只保留了对湿板检测的数据,方便步骤400的数据处理操作。
步骤400、根据过滤后的真实数据,计算外观测量单元每次测量的湿板厚度、宽度和长度,生成湿板厚度变化的趋势图,计算湿板表面平整度。
根据上述,得到针对湿板表面厚度和宽度测量的数据后,每组测厚的外观测量单元每次测量的湿板厚度h=l-(d1+d2),侧宽的外观测量单元每次测量的湿板宽度Q=W-(w1+w2)。
因此作为本实施方式的主要特征点之四:在筛选检测数据后,即可确定对湿板开始检测的激光发射时间点,以及对湿板结束检测的激光发射时间点,包括对测宽外观测量单元和测厚外观测量单元的数据值,通过两个时间点统计的时间段,即可确定湿板总长度,从而实现对湿板的长度、宽度和厚度参数的测量。
外观测量单元测量的湿板总长度L=(t2-t1)×V1,其中t2为有效数据队列的结束检测时间,t1为有效数据队列的开始检测时间,V1为湿板输送带的线性输送速度。
并且通过对厚度参数的计算,可测得湿板表面的平整度,以及厚度在不同长宽范围内的变化,通过对湿板宽度参数的计算,可测得湿板在传输过程中的形变。
作为本实施方式的主要特征点之五:生成湿板厚度变化的趋势图,以可视化图示的方式,以微观形象的方式显示湿板的表面厚度变化,从而可以辅助优化生产过程,具体实现步骤为:
(一)以湿板的左上角为原点,定义湿板输送带的传动方向为Y轴,外观测量单元沿着湿板宽度的排列方向为X轴,湿板的厚度所在方向为 Z轴,建立关于湿板厚度变化的三维趋势图。
需要特别说明的是,在本实施方式中,湿板传输带上下方的外观测量单元是固定安装的,湿板传输带左右两侧的外观测量单元也是固定安装的,而输送带上的湿板是相对运动的,因此,沿着湿板宽度方向排列的外观测量单元的x坐标恒定不变,而y坐标与湿板输送带的传动速度有关。
(二)将用于测厚的外观测量单元每次测量的位置,以及每次测量计算的湿板厚度对应的坐标(x,yi,zi)标注在三维趋势图内。
在外观测量单元具体实施检测时,yi坐标值具体是指每组外观测量单元两次检测的时间间隔内,湿板输送的长度,即yi=(t’-t)×V1,zi 具体为每组测厚的外观测量单元每次测量的湿板厚度,即zi=l-(d1+d2);
(三)将三维坐标数据渲染处理,生成湿板上下表面厚度变化的三维立体图,确定每个湿板的厚度变化,以及长度是否符合标准。
在数学中,方差代表一组数据的稳定性,在本实施方式中,通过计算湿板的厚度方差,即可确定湿板表面平整度,因此结合趋势图,以可视化图示和数理分析的角度,帮助工作人员全面的确定石膏板的生产质量。
具体为湿板厚度的方差值
Figure RE-GDA0002360616300000121
其中h为每次测量的湿板厚度,φ为所有测厚外观测量单元测得的湿板厚度平均值,N为外观测量单元对湿板上下表面的测量次数。
步骤500、根据测量的石膏板湿板外观数据,确定生产石膏板的规格标准。
通过对测量数据的极值分析,同样可以确定生产的石膏板是否符合标准。
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 (10)

1.一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,其特征在于,包括对称设置在湿板输送带上下方的若干组湿板厚度激光测量单元,以及一组对称设置在湿板输送带左右两侧的湿板宽度激光测量单元,若干组所述湿板厚度激光测量单元沿着所述湿板宽度方向均匀分布;
所述湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元连接有主控单元,所述湿板厚度激光测量单元和湿板宽度激光测量单元分别将采样检测数据实时发送到所述主控单元,所述主控单元根据检测数据计算湿板的外形尺寸,并且根据湿板的外形尺寸与标准尺寸之间的差值判定目前产品质量品格。
2.根据权利要求1所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,其特征在于:所述主控单元包括
数据筛选单元,对检测数据进行预处理,除去非湿板检测数据;
厚度计算单元,根据所述湿板厚度激光测量单元的检测数据确定湿板厚度变化值;
宽度计算单元,根据湿板宽度激光测量单元的检测数据确定湿板宽度变化值;
趋势图成像单元,根据厚度计算单元测得湿板厚度变化幅度,以及湿板的长度,建立关于湿板上下表面的厚度变化三维立体图;
公差变化单元,确定湿板表面厚度的平整性,以及湿板两侧宽度的稳定性。
3.根据权利要求2所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,其特征在于:所述主控单元还包括数据储存单元,所述数据储存单元按照检测顺序保存每个湿板数据,所述数据储存单元用于保存所述趋势图成像单元的湿板图像,并且以及所述公差变化单元计算的每个湿板公差值。
4.根据权利要求2所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统,其特征在于:所述主控单元还包括极值标记单元,所述极值标记单元用于在所述趋势图成像单元上分别标记厚度和宽度的最大值和最小值。
5.一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤100、装载湿板的外观测量单元,并启动外观测量单元进行预准备检测,通过检测结果调整湿板外观测量单元的安装位置,确定外观测量单元激光探头的发射角度;
步骤200、统计每组外观测量单元之间的距离,外观测量单元对湿板的上下表面进行测厚处理,并对湿板的左右侧面进行测宽处理;
步骤300、筛选过滤外观测量单元的测距结果,获取对湿板开始检测和结束检测时间范围内的真实数据;
步骤400、根据过滤后的真实数据,计算外观测量单元每次测量的湿板厚度、宽度和长度,生成湿板厚度变化的趋势图,计算湿板表面平整度。
6.根据权利要求5所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于,在步骤200中,对石膏板湿板的厚度和宽度测距的具体实现步骤为:
步骤201、设定上下每组测厚的外观测量单元之间的距离为l,上下测厚的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α1,左右一组外观测量单元之间的距离为W,左右测宽的湿板外观测量单元激光探头的发射角度为α2;
步骤202、上下对应的外观测量单元同时发射激光,确定上下两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-FDA0002381958110000021
Figure RE-FDA0002381958110000022
计算上下两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-FDA0002381958110000023
其中v是指激光的发射速度;
步骤203、位于上方的外观测量单元到湿板上表面的距离d1=1/2s1×sinα1,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离d2=1/2s2×sinα1;
步骤204、左右对应的外观测量单元同时发射激光,确定左右两个外观测量单元的激光发射和接收时间间隔分别为
Figure RE-FDA0002381958110000032
Figure RE-FDA0002381958110000031
计算两个外观测量单元的激光路程
Figure RE-FDA0002381958110000033
其中v是指激光的发射速度;
步骤205、位于左侧的外观测量单元到湿板上表面的距离w1=1/2s3×sinα2,位于下方的外观测量单元到湿板上表面的距离w2=1/2s3×sinα2。
7.根据权利要求6所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于:在步骤300中,所述外观测量单元的激光连续探测,对两个相邻湿板之间的湿板输送带同样检测厚度数据和宽度数据,在对有效数据分析之前,将两个相邻湿板之间的湿板输送带检测数据过滤,留下测厚和测宽的有效数据进行分析,限定有效数据的条件具体为:
设定d1、d2、w1和w2的标准值,有效数据的数值范围处于的d1、d2、w1和w2的标准值±30mm;
设定有效数据的最小统计数量范围,设定有效数据的数值数量不小于最小统计数量范围。
8.根据权利要求6所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于,在步骤400中,确定外观测量单元每次测量的湿板厚度h=l-(d1+d2);
确定外观测量单元每次测量的湿板宽度Q=W-(w1+w2);
确定外观测量单元测量的湿板总长度L=(t2-t1)×V1,其中t2为有效数据队列的结束检测时间,t1为有效数据队列的开始检测时间,V1为湿板输送带的线性输送速度。
9.根据权利要求5所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于,在步骤400中,生成湿板厚度变化的趋势图的具体实现步骤为:
定义湿板输送带的传动方向为Y轴,外观测量单元沿着湿板宽度的排列方向为X轴,湿板的厚度所在方向为Z轴,建立关于湿板厚度变化的三维趋势图;
将用于测厚的外观测量单元每次测量的位置,以及每次测量计算的湿板厚度对应的坐标(x,yi,zi)标注在三维趋势图内;
将三维坐标数据渲染处理,生成湿板上下表面厚度变化的三维立体图,确定每个湿板的厚度变化,以及长度是否符合标准。
10.根据权利要求5所述的一种石膏板湿板自动检测外观尺寸系统的检测方法,其特征在于:在步骤400中,湿板表面平整度具体为湿板厚度的方差值
Figure RE-FDA0002381958110000041
其中h为每次测量的湿板厚度,φ为所有测厚外观测量单元测得的湿板厚度平均值,N为外观测量单元对湿板上下表面的测量次数。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114111595A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 泰山石膏有限公司 一种石膏板的全尺寸检测系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260035A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Nippon Steel Corp 鉄道用レールの柱厚判定方法
CN104006748A (zh) * 2014-05-15 2014-08-27 深圳市巨兆数码有限公司 软包电池尺寸测试方法及其系统
CN205748298U (zh) * 2016-05-17 2016-11-30 扬州大学 一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置
CN206847558U (zh) * 2017-04-24 2018-01-05 北新集团建材股份有限公司 一种检测石膏板厚度和宽度的装置
CN108534691A (zh) * 2018-06-13 2018-09-14 天津市兆瑞测控技术有限公司 一种扫描式板带轧材厚度轮廓测量仪
CN108548493A (zh) * 2018-06-01 2018-09-18 北新集团建材股份有限公司 石膏板在线厚度测量设备
CN208736300U (zh) * 2018-10-17 2019-04-12 梦牌新材料(宁国)有限公司 一种检测石膏板厚度和宽度的装置
CN109916298A (zh) * 2019-03-08 2019-06-21 广州佳昕机电科技有限公司 一种板材检测装置
CN209102002U (zh) * 2018-11-13 2019-07-12 北新弹性地板有限公司 对射激光在线测厚装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260035A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Nippon Steel Corp 鉄道用レールの柱厚判定方法
CN104006748A (zh) * 2014-05-15 2014-08-27 深圳市巨兆数码有限公司 软包电池尺寸测试方法及其系统
CN205748298U (zh) * 2016-05-17 2016-11-30 扬州大学 一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置
CN206847558U (zh) * 2017-04-24 2018-01-05 北新集团建材股份有限公司 一种检测石膏板厚度和宽度的装置
CN108548493A (zh) * 2018-06-01 2018-09-18 北新集团建材股份有限公司 石膏板在线厚度测量设备
CN108534691A (zh) * 2018-06-13 2018-09-14 天津市兆瑞测控技术有限公司 一种扫描式板带轧材厚度轮廓测量仪
CN208736300U (zh) * 2018-10-17 2019-04-12 梦牌新材料(宁国)有限公司 一种检测石膏板厚度和宽度的装置
CN209102002U (zh) * 2018-11-13 2019-07-12 北新弹性地板有限公司 对射激光在线测厚装置
CN109916298A (zh) * 2019-03-08 2019-06-21 广州佳昕机电科技有限公司 一种板材检测装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114111595A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 泰山石膏有限公司 一种石膏板的全尺寸检测系统

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