CN110986857A - 棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统 - Google Patents

棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统，棒状物体的检测装置包括：支架；设置在所述支架上的转动组件，所述转动组件能够支撑并带动所述棒状物体转动；安装在所述支架上的千分表，所述千分表能够沿着所述转动组件上的棒状物体的长度方向移动；测径件，所述测径件用于测量所述转动组件上的棒状物体的直径。该棒状物体的检测装置的结构设计可以有效地解决检测棒状物体时劳动强度较大且人工成本较高的问题。

Description

棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统
技术领域
本发明涉及光纤制造技术领域，更具体地说，涉及一种棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统。
背景技术
光纤制作过程中，必不可少的使用石英玻璃把持棒和光纤预制棒，对石英玻璃把持棒和光纤预制棒的弯度要求很高。然而，石英玻璃把持棒和光纤预制棒在制作时，消除热应力的退火过程中，如果炉温偏高或温度分布不均匀都会造成石英玻璃把持棒或光纤预制棒的弯曲超标。
现有技术中，一般靠人工手持石英玻璃把持棒或光纤预制棒旋转，同时手持千分表、游标卡尺进行测量读数并记录。如此进行石英玻璃把持棒或光纤预制棒的检测，人工劳动强度大且人工成本较高。另外，检测过程中人工旋转石英玻璃把持棒或光纤预制棒时旋转匀速性不能保证，且人工读数也存在误差，进而导致检测精度不能保证。
综上所述，如何有效地解决检测棒状物体时劳动强度较大且人工成本较高的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种棒状物体的检测装置，该棒状物体的检测装置的结构设计可以有效地解决检测棒状物体时劳动强度较大且人工成本较高的问题，本发明的第二个目的是提供一种棒状物体的检测方法以及一种棒状物体的检测装置的控制系统。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种棒状物体的检测装置，包括：
支架；
设置在所述支架上的转动组件，所述转动组件能够支撑并带动所述棒状物体转动；
安装在所述支架上的千分表，所述千分表能够沿着所述转动组件上的棒状物体的长度方向移动；
测径件，所述测径件用于测量所述转动组件上的棒状物体的直径。
优选地，上述棒状物体的检测装置中，所述转动组件包括托辊和驱动所述托辊转动的电机，所述托辊用于支撑所述棒状物体且所述托辊转动时带动所述棒状物体转动。
优选地，上述棒状物体的检测装置中，所述支架上设置有支撑杆，所述千分表可滑动地安装在所述支撑杆上；
所述检测装置还包括驱动组件，所述驱动部件用于驱动所述千分表在所述支撑杆上滑动。
优选地，上述棒状物体的检测装置中，还包括射灯，所述射灯与所述转动组件上的棒状物体的端部相对设置。
优选地，上述棒状物体的检测装置中，还包括用于拍摄所述转动组件上的棒状物体的摄像机。
优选地，上述棒状物体的检测装置中，所述测径件为数显游标卡尺或者测径仪。
一种如上述中任一项所述的棒状物体的检测装置的控制系统，包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于采集所述千分表和所述测径件测量的数据；
第一控制单元，用于控制所述转动组件带动棒状物体的转动速度。
优选地，上述棒状物体的检测装置的控制系统中，所述转动组件包括托辊和驱动所述托辊转动的电机，所述第一控制单元用于控制所述电机的输出转速。
优选地，上述棒状物体的检测装置的控制系统中，所述检测装置还包括用于驱动所述千分表在所述支撑杆上滑动的驱动组件，所述控制系统还包括第二控制单元，所述第二控制单元用于控制所述驱动组件驱动所述千分表的移动方向和移动距离。
优选地，上述棒状物体的检测装置的控制系统中，所述棒状物体的检测装置还包括射灯，所述控制系统还包括第三控制单元，所述第三控制单元用于控制所述射灯的工作状态。
优选地，上述棒状物体的检测装置的控制系统中，所述棒状物体的检测装置还包括用于拍摄所述转动组件上的棒状物体的摄像机，所述控制系统还包括图像采集单元和图像识别单元，所述图像采集单元用于采集所述摄像机拍摄的图像，所述图像识别单元用于识别分析所述图像采集单元采集的图像。
一种应用如上述中任一项所述的棒状物体的检测装置的检测方法，包括步骤：
将待检测的棒状物体置于所述转动组件上；
移动所述千分表至设定位置；
转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表进行测量；
转动组件停止带动其上的棒状物体转动，测径件测量棒状物体的直径；
将棒状物体从所述转动组件上取下。
优选地，上述棒状物体的检测方法中，所述棒状物体的检测装置还包括射灯，在步骤转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表进行测量与步骤转动组件停止带动其上的棒状物体转动之间还包括：
开启射灯并观察棒状物体。
应用上述提供的棒状物体的检测装置进行检测时，首先将棒状物体置于转动组件上，再驱动千分表沿着棒状物体的长度方向移动至设定位置，然后转动组件带动棒状物体匀速转动，同时千分表进行测量。千分表测量完毕后，转动组件停止带动棒状物体转动，然后利用测径件测量棒状物体的直径。通过测径件的测量结果和千分表的测量结果便可得知被测棒状物体的弯度。
由上可知，应用本发明提供的棒状物体的检测装置时，可使用转动组件带动棒状物体匀速转动，避免了手持棒状物体转动和千分表等，大大降低了劳动强度，节约了人工成本，同时提高了测量精度。
为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种棒状物体的检测装置的控制系统和检测方法。由于上述的棒状物体的检测装置具有上述技术效果，因此该棒状物体的检测装置的控制系统和检测方法也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的棒状物体的检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的棒状物体的检测装置的主视图；
图3为本发明实施例提供的棒状物体的检测方法的流程图；
图4为本发明另一实施例提供的棒状物体的检测方法的流程图。
在图1-2中：
1-电机、2-千分表、3-射灯、4-数显游标卡尺、5-托辊、6-支架、7-计算机。
具体实施方式
本发明的第一个目的在于提供一种棒状物体的检测装置，该棒状物体的检测装置的结构设计可以有效地解决检测棒状物体时劳动强度较大且人工成本较高的问题，本发明的第二个目的是提供一种棒状物体的检测方法以及一种棒状物体的检测装置的控制系统。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-图2，本发明提供的棒状物体的检测装置主要用于检测石英玻璃把持棒或光纤预制棒的弯度。该棒状物体的检测装置包括支架6、转动组件、千分表2和测径件。其中，转动组件设置在支架6上，转动组件能够支撑并带动棒状物体转动。即将棒状物体置于转动组件上后，转动组件还能够带动棒状物体转动。千分表2也安装在支架6上，千分表2能够沿着转动组件上的棒状物体的长度方向移动，以便于千分表2测量棒状物体的不同位置。
测径件用于测量转动组件上的棒状物体的直径。测径件可以安装在支架6上，也可以手持测径件。
应用上述实施例提供的棒状物体的检测装置进行检测时，首先将棒状物体置于转动组件上，再驱动千分表2沿着棒状物体的长度方向移动至设定位置，然后转动组件带动棒状物体匀速转动，同时千分表2进行测量。千分表2测量完毕后，转动组件停止带动棒状物体转动，然后利用测径件测量棒状物体的直径。通过测径件的测量结果和千分表2的测量结果便可得知被测棒状物体的弯度。
由上可知，应用本发明提供的棒状物体的检测装置时，可使用转动组件带动棒状物体匀速转动，避免了手持棒状物体转动和千分表2等，大大降低了劳动强度，节约了人工成本，同时提高了测量精度。
具体地，转动组件包括托辊5和驱动托辊5转动的电机1，托辊5用于支撑棒状物体，并且托辊5转动时带动棒状物体转动。
托辊5的数量可以为两个，棒状物体置于两个托辊5之间，棒状物体的轴线高于两个托辊5的轴线。两个托辊5转动时带动棒状物体转动，该处需要说明的是，两个托辊5的转向相反以带动棒状物体转动。电机1与托辊5之间可通过齿轮、齿带等传动。电机1的输出端还可以设置减速箱，在此不作限定。
当然，转动组件还可以通过卡盘或顶针支撑棒状物体，在此不作限定。
优选地，支架6上设置有支撑杆，千分表2可滑动地安装在支撑杆上。支撑杆的长度方向与转动组件上的棒状物体的轴向平行，以实现千分表2沿着支撑杆滑动时可以沿着转动组件上的棒状物体的长度方向滑动。千分表2可以固定连接有滑块，滑块上开设有供支撑杆穿过的通孔，滑块沿着支撑杆滑动时带动千分表2滑动。
进一步地，上述棒状物体的检测装置还可以包括驱动组件，驱动部件用于驱动千分表2在支撑杆上滑动。驱动组件可以为气缸、液压缸、直线电机等部件。
棒状物体为石英玻璃把持棒或光纤预制棒时，为了便于观察棒状物体的内质缺陷，上述检测装置还可以包括射灯3，射灯3与转动组件上的棒状物体的端部相对设置。如此，打开射灯3后，射灯3照射石英玻璃把持棒或光纤预制棒，以目视检测石英玻璃把持棒或光纤预制棒的内质缺陷。
为了进一步降低劳动强度，上述检测装置也可以包括用于拍摄转动组件上的棒状物体的摄像机，通过分析识别摄像机拍摄棒状物体的图像以了解石英玻璃把持棒或光纤预制棒的内质缺陷。
在一具体实施例中，测径件可以为数显游标卡尺4或者测径仪，不必人工读数，避免了读数误差。
本发明还提供了一种上述任意一种棒状物体的检测装置的控制系统，该控制系统包括数据采集单元和第一控制单元。其中，数据采集单元用于采集千分表2和测径件测量的数据。数据采集单元可以与千分表2和所述测径件均通讯连接，以便于实时采集数据。第一控制单元用于控制转动组件带动棒状物体的转动速度，第一控制单元与转动组件通讯连接，以便于第一控制单元控制转动组件带动棒状物体的转动速度以及转动组件的工作状态。
上述棒状物体的检测装置的控制系统可自行控制转动组件带动棒状物体的转动速度并及时采集千分表2和测径件测量的数据，避免了人工实时记录数据和调整转动组件的工作状态，进一步降低了劳动强度，节约了人工成本。
在一具体实施例中，转动组件包括托辊5和驱动托辊5转动的电机1，托辊5用于支撑棒状物体，并且托辊5转动时带动棒状物体转动。第一控制单元用于控制电机1的输出转速，即第一控制单元与电机1通讯连接，第一控制单元控制的电机1的输出转速，进而可控制托辊5的转速以及棒状物体的转速。
另一实施例中，检测装置还包括用于驱动千分表2在支撑杆上滑动的驱动组件。控制系统还包括第二控制单元，第二控制单元与驱动组件通讯连接，并且第二控制单元用于控制驱动组件驱动千分表2的移动方向和移动距离。当驱动组件为气缸、液压缸或直线电机时，第二控制单元与气缸、液压缸或直线电机通讯连接，第二控制单元控制气缸、液压缸或直线电机的工作状态，进而控制千分表2的移动方向和移动距离。
优选地，棒状物体的检测装置还包括射灯3，控制系统还包括第三控制单元，第三控制单元用于控制射灯3的工作状态。如此设置，避免了人工开关射灯3，进一步降低劳动强度。
在另一实施例中，棒状物体的检测装置还包括用于拍摄转动组件上的棒状物体的摄像机。相应地，控制系统还包括图像采集单元和图像识别单元，图像采集单元用于采集摄像机拍摄的图像，图像识别单元用于识别分析图像采集单元采集的图像，以判断棒状物体的缺陷类型和大小。
上述控制系统可以集成在计算机7上，以便于运行。
基于上述任意一种棒状物体的检测装置，本发明还提供了一种棒状物体的检测方法，包括步骤：
S1：将待检测的棒状物体置于转动组件上。
当转动组件包括托辊5和驱动托辊5转动的电机1时，将待检测的棒状物体置于托辊5上即可。
S2：移动千分表2至设定位置。
将千分表2沿着平行于转动组件上的棒状物体的长度方向滑动，直至千分表2移动至设定位置。
S3：转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表2进行测量。
利用转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表2进行测量。
S4：转动组件停止带动其上的棒状物体转动，测径件测量棒状物体的直径。
千分表2测量完毕后，转动组件停止带动其上的棒状物体转动，然后利用测径件测量棒状物体的直径。
S5：将棒状物体从转动组件上取下。
测径件也测量完毕后，取下棒状物体即完成检测。
同样地，应用本发明提供的棒状物体的检测方法时，可使用转动组件带动棒状物体匀速转动，避免了手持棒状物体转动和千分表2等，大大降低了劳动强度，节约了人工成本，同时提高了测量精度。
当棒状物体的检测装置还包括射灯3时，在步骤S3与S4之间还包括：
S31：开启射灯3并观察棒状物体。进而可以目视棒状物体的内质缺陷。
步骤S31之后，还包括步骤S32：关闭射灯3。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (13)

1.一种棒状物体的检测装置，其特征在于，包括：
支架(6)；
设置在所述支架(6)上的转动组件，所述转动组件能够支撑并带动所述棒状物体转动；
安装在所述支架(6)上的千分表(2)，所述千分表(2)能够沿着所述转动组件上的棒状物体的长度方向移动；
测径件，所述测径件用于测量所述转动组件上的棒状物体的直径。
2.根据权利要求1所述的棒状物体的检测装置，其特征在于，所述转动组件包括托辊(5)和驱动所述托辊(5)转动的电机(1)，所述托辊(5)用于支撑所述棒状物体且所述托辊(5)转动时带动所述棒状物体转动。
3.根据权利要求1所述的棒状物体的检测装置，其特征在于，所述支架(6)上设置有支撑杆，所述千分表(2)可滑动地安装在所述支撑杆上；
所述检测装置还包括驱动组件，所述驱动部件用于驱动所述千分表(2)在所述支撑杆上滑动。
4.根据权利要求1所述的棒状物体的检测装置，其特征在于，还包括射灯(3)，所述射灯(3)与所述转动组件上的棒状物体的端部相对设置。
5.根据权利要求1所述的棒状物体的检测装置，其特征在于，还包括用于拍摄所述转动组件上的棒状物体的摄像机。
6.根据权利要求1所述的棒状物体的检测装置，其特征在于，所述测径件为数显游标卡尺(4)或者测径仪。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的棒状物体的检测装置的控制系统，其特征在于，包括：
数据采集单元，所述数据采集单元用于采集所述千分表(2)和所述测径件测量的数据；
第一控制单元，用于控制所述转动组件带动棒状物体的转动速度。
8.根据权利要求7所述的棒状物体的检测装置的控制系统，其特征在于，所述转动组件包括托辊(5)和驱动所述托辊(5)转动的电机(1)，所述第一控制单元用于控制所述电机(1)的输出转速。
9.根据权利要求7所述的棒状物体的检测装置的控制系统，其特征在于，所述检测装置还包括用于驱动所述千分表(2)在所述支撑杆上滑动的驱动组件，所述控制系统还包括第二控制单元，所述第二控制单元用于控制所述驱动组件驱动所述千分表(2)的移动方向和移动距离。
10.根据权利要求7所述的棒状物体的检测装置的控制系统，其特征在于，所述棒状物体的检测装置还包括射灯(3)，所述控制系统还包括第三控制单元，所述第三控制单元用于控制所述射灯(3)的工作状态。
11.根据权利要求7所述的棒状物体的检测装置的控制系统，其特征在于，所述棒状物体的检测装置还包括用于拍摄所述转动组件上的棒状物体的摄像机，所述控制系统还包括图像采集单元和图像识别单元，所述图像采集单元用于采集所述摄像机拍摄的图像，所述图像识别单元用于识别分析所述图像采集单元采集的图像。
12.一种应用如权利要求1-6中任一项所述的棒状物体的检测装置的检测方法，其特征在于，包括步骤：
将待检测的棒状物体置于所述转动组件上；
移动所述千分表(2)至设定位置；
转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表(2)进行测量；
转动组件停止带动其上的棒状物体转动，测径件测量棒状物体的直径；
将棒状物体从所述转动组件上取下。
13.根据权利要求12所述的棒状物体的检测方法，其特征在于，所述棒状物体的检测装置还包括射灯(3)，在步骤转动组件带动其上的棒状物体转动，同时千分表(2)进行测量与步骤转动组件停止带动其上的棒状物体转动之间还包括：
开启射灯(3)并观察棒状物体。
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