发明内容
本发明的目的在于提供一种管材质量检测设备及检测方法,本发明的检测设备检测效率高,同时可避免管材检测时存在的误差。
其技术方案如下:
本发明在一实施例中提供一种管材质量检测设备,包括设备主体、以及设置于所述设备主体上的输送装置、托管平台、移送装置、托管装置、长度检测装置、重量检测装置及剖面视觉检测系统,所述托管平台位于所述输送装置的一侧边,所述移送装置用于将所述托管平台上的管材移动至所述托管装置,所述长度检测装置至少包括两个激光测距仪,两个所述激光测距仪分别位于所述托管装置的相对的两侧边,所述重量检测装置位于所述托管装置上,所述剖面视觉检测系统位于所述托管装置的一侧,所述剖面视觉检测系统用于对管材的剖面拍照并检测。
所述设备主体上还设有翻转装置,所述翻转装置的一侧设有用于将管材从托管装置移动至翻转装置的顶出装置。
所述翻转装置至少包括两个翻转组件,两个所述翻转组件相对设置;所述翻转组件包括第一翻转架、第二翻转架及翻转气缸,所述第二翻转架与所述第一翻转架活动铰接,所述翻转气缸与所述第二翻转架相连,所述第一翻转架、第二翻转架的上表面均为倾斜设置。
所述顶出装置至少包括两个顶出组件,两个所述顶出组件分别相对设置于所述托管装置的相对两侧;所述顶出组件包括顶出块及顶出驱动件,所述顶出驱动件与所述顶出块相连,所述顶出驱动件带动所述顶出块上下移动,所述顶出块的上表面倾斜设置。
所述输送装置包括输送组件、第一夹持组件及第二夹持组件,所述第一夹持组件、第二夹持组件分别设置于所述输送组件上,所述输送组件带动所述第一夹持组件、第二夹持组件移动,所述管材位于第一夹持组件与第二夹持组件之间。
所述输送装置还包括调节机构,所述调节机构分别与所述第一夹持组件、第二夹持组件相连,所述调节机构带动所述第一夹持组件、第二夹持组件相对或相背移动。
所述移送装置至少包括两个移送机构,两个所述移送机构分别位于所述托管平台的相对的两端;所述移送机构包括第一移送组件、第二移送组件及第一托管胶块,所述第二移送组件与所述第一移送组件相连,所述第一托管胶块与所述第二移送组件相连。
所述剖面视觉检测系统包括剖面视觉检测装置、第一检测移动组件及第二检测移动组件,所述第二检测移动组件与所述第一检测移动组件相连,所述剖面视觉检测装置与所述第二检测移动组件相连。
所述设备主体上还固定有打标装置,所述打标装置包括激光打标机及打标移动机构,所述激光打标机固定于所述打标移动机构上,所述打标移动机构带动所述激光打标机上下或左右移动。
本发明在另实施例中还提供一种管材质量监控方法,包括以下步骤:
提供如上述任一项所述的管材质量检测设备;
管材通过输送装置输送至托管平台的预定位置;
移送装置将管材从托管平台移动至托管装置;
长度检测装置对管材的长度进行测量,重量检测装置对管材的重量进行测量,剖面视觉检测系统对管材的剖面进行拍照并检测;
检测完成中,顶出装置将管材从托管装置移动至翻转装置输送出去。
下面对本发明的优点或原理进行说明:
1、本发明的管材质量检测设备包括托管平台、移送装置、托管装置、长度检测装置、重量检测装置及剖面视觉检测系统。管材挤出切割后输送至管材质量检测设备,并通过输送装置输送至托管平台的预定位置,然后移送装置将托管平台上的管材移动至托管装置,接着由长度检测装置、重量检测装置分别对位于托管装置上的管材进行长度测量及重量测量。剖面视觉检测系统对管材的剖面进行拍照,并依靠光学检测原理及图像处理技术对管材的外径、内径、壁厚、偏心度、椭圆度等进行检测。本发明可自动实现对管材的长度、重量、外径、内径、壁厚等进行检测,其检测效率较高,且其检测结果较为准确,避免了检测误差。
2、设备主体上还设有翻转装置及顶出装置,管材检测完成中,由顶出装置将托管装置上的管材移动至翻转装置,并由翻转装置将管材输送出去。翻转装置具有第一翻转架及第二翻转架,当管材的检测结果为合格后,管材经过第一翻转架输送至合格品放置区,当管材的检测结果为不合格时,翻转气缸顶升第二翻转架,管材经过第一翻转架、第二翻转架后输送至不合格品放置区,从而达到对合格品与不合品的筛选与区分。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“中”、“内”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1、图2所示,本发明在一实施例中公开了一种管材质量检测设备,包括设备主体1,设备主体1上设有电气柜11,电气柜11为管材质量检测设备供电。设备主体1底部设有多个脚轮12,通过多个脚轮12便于设备主体1的移动,设备主体1底部还设有多个脚杯13。
设备主体1上设有输送装置2、托管平台3、移送装置4、托管装置5、长度检测装置6、重量检测装置7及剖面视觉检测系统8,所述托管平台3位于所述输送装置2的一侧边,所述移送装置4用于将所述托管平台3上的管材移动至所述托管装置5,所述长度检测装置6包括两个激光测距仪61,两个所述激光测距仪61分别位于所述托管装置5的相对的两侧边。所述重量检测装置7位于所述托管装置5上,所述剖面视觉检测系统8位于所述托管装置5的一侧,所述剖面视觉检测系统8用于对管材的剖面拍照并检测。
本实施例的托管装置5包括两个托管组件51,两个托管组件51分别位于托管平台3的相对的两端。如图4所示,托管组件51包括托管固定块511、第二托管胶块512及垫板513,托管固定块511固定于设备主体1上,垫板513固定于托管固定块511上,第二托管胶块512固定于垫板513的上表面。本实施例的重量检测装置7包括两个重量传感器71,两个重量传感器71分别固定于两个托管组件51上,优选地,重量传感器71固定于垫板513与托管固定块511之间。
剖面视觉检测系统8包括剖面视觉检测装置81、第一检测移动组件82及第二检测移动组件83,所述第二检测移动组件83与所述第一检测移动组件82相连,所述剖面视觉检测装置81与所述第二检测移动组件83相连。
如图6所示,第一检测移动组件82包括两个第一移动导轨821、第一移动驱动件822及支撑底板823,两个第一移动导轨821相对设置,第一移动驱动件822位于两个第一移动导轨821之间。支撑底板823的底部分别通过滑块与两个第一移动导轨821相连,第一移动驱动件823与支撑底板823相连,第一移动驱动件822驱动支撑底板823在两个第一移动导轨821上滑动。优选的,第一移动驱动件822为驱动气缸。
第二检测移动组件83包括竖向支撑架831、第一梯形螺杆832、移动板833,所述竖向支撑架831固定于支撑底板823上,第一梯形螺杆832位于竖向支撑架831的内侧,第一梯形螺杆832的底部活动设置于支撑底板823上,第一梯形螺杆832的顶部固定有手轮,移动板833与第一梯形螺杆832相固定。剖面视觉检测装置81固定于移动板833上。
本实施例通过第一检测移动组件82、第二检测移动组件83可带动剖面视觉检测装置81左右及上下移动,从而调整剖面视觉检测装置81的位置。剖面视觉检测装置81需要左右移动时,第一移动驱动件822驱动支撑底板823移动,支撑底板823带动剖面视觉检测装置81左右移动。剖面视觉检测装置81需要上下移动调整其位置时,通过转动手轮带动第一梯形螺杆832转动,第一梯形螺杆832通过移动板833带动剖面视觉检测装置81上下移动。
本实施例的剖面视觉检测装置81包括外壳811、相机812及处理装置,相机812固定于外壳811内部,外壳811上设有通孔813,相机812的镜头位于该通孔813内,剖面视觉检测装置81通过相机812拍摄管材的剖面图像。优选的,本实施例的相机812为可变焦相机,该相机812与处理装置相连。优选的,处理装置为MCU主控处理器,在其他实施例中,处理装置还可为其他外部工控设备,如PC机等。
相机812将拍摄的管材的剖面图像传输至处理装置,处理装置通过图像处理技术处理图像并得到管材的厚度、管材的外径、内径、椭圆度、偏心率等参数。
对管材进行检测后,根据检测结果即可判断管材是否合格,为了对检测后的管材进行筛选,本实施例的设备主体1上还设有翻转装置9及顶出装置10。顶出装置10位于翻转装置9的一侧,顶出装置10用于将检测后的管材从托管装置5上移动至翻转装置9,并通过翻转装置9将管材输送出去。
进一步地,翻转装置9包括两个翻转组件91,两个所述翻转组件91相对设置;所述翻转组件91包括第一翻转架911、第二翻转架912及翻转气缸913,第一翻转架911的底部固定于设备主体1上,所述第二翻转架912与所述第一翻转架911活动铰接,所述翻转气缸913与所述第二翻转架912相连。所述第一翻转架911的上表面向设备主体1的外侧倾斜设置,翻转气缸913将第二翻转架912顶升后,第二翻转架912的上表面也向设备主体1的外侧倾斜设置。
顶出装置10包括两个顶出组件101,两个所述顶出组件101分别相对设置于所述托管装置5的相对两侧。所述顶出组件101包括顶出块1011及顶出驱动件1012,所述顶出驱动件1012与所述顶出块1011相连,所述顶出驱动件1012带动所述顶出块1011上下移动,所述顶出块1011的上表面倾斜设置。优选地,顶出驱动件1012为驱动气缸。
管材检测完成后,顶出驱动气缸将顶出块1011向上顶升,顶升块将管材向上顶升,令管材与托管装置5分离,然后管材顺着顶出块1011的上表面滑动至第一翻转架911上。若管材检测结果为合格,则管材顺着第一翻转架911的上表面滑动落入合格品区。若管材检测结果为不合格,则顶出驱动气缸将第二翻转架912顶升,管材顺着第一翻转架911、第二翻转架912的上表面滑动落入不合格品区,从而实现合格品与不合格品的筛选与区分。
如图7、图8所示,本实施例的输送装置2包括输送组件21、第一夹持组件22及第二夹持组件23,所述第一夹持组件22、第二夹持组件23分别设置于所述输送组件21上,所述输送组件21带动所述第一夹持组件22、第二夹持组件23移动,所述管材位于第一夹持组件22与第二夹持组件23之间。
进一步地,输送组件21包括两个第二移动导轨211、两个第二驱动件212及夹持底板213,两个第二移动导轨211相对设置,夹持底板213的底部通过滑块分别与两个第二移动导轨211相连。两个第二驱动件212分别与夹持底板213底部相连,两个第二驱动件212分别驱动夹持底板213在两个第二移动导轨211上移动,第一夹持组件22、第二夹持组件23分别固定于夹持底板213上。优选地,两个第二驱动件212为驱动气缸。进一步地,为了实现对夹持底板213的缓冲,本实施例在第二移动导轨211的一端设有一个油压缓冲器24,油压缓冲器24分别位于两个第二移动导轨211之间。
进一步地,为了更加精确的控制夹持底板213的移动,本实施例在第二移动导轨211的一侧设有接近传感器25,接近传感器25在第二移动导轨211的靠近托管平台3的一端。当第一夹持组件22、第二夹持组件23夹持管材移动至托管平台3时,当接近传感器25检测到夹持底板213后,即可控制第二驱动件212暂停驱动。
第一夹持组件22与第二夹持组件23的结构相同,第一夹持组件22、第二夹持组件23分别固定于夹持底板213上,夹持底板213移动时带动第一夹持组件22、第二夹持组件23移动。第一夹持组件22、第二夹持组件23均包括夹持气缸222固定板221、夹持气缸222、夹持固定板223及夹持板224,夹持气缸222固定于夹持气缸222固定板221上,夹持气缸222与夹持固定板223相连,夹持气缸222驱动夹持固定板223移动,夹持板224固定于夹持固定板223上,通过两个夹持板224夹持管材。
为了令夹持板224的位置能适用于不同尺寸的管材,本实施例在夹持固定板223上还设有竖向的移动槽225,在夹持板224上设有固定孔,通过在固定孔及移动槽225内固定紧固件,通过紧固件固定夹持板224。当需要调整夹持板224的位置时,拧松紧固件,然后移动夹持板224,夹持板224移动至预定位置后,在拧紧紧固件即可。优选地,上述紧固件为螺栓、螺钉等能实现固定的部件即可。
为了调整第一夹持组件22与第二夹持组件23的位置,本实施例的输送装置2还包括调节机构26,所述调节机构26分别与所述第一夹持组件22、第二夹持组件23相连,所述调节机构26带动所述第一夹持组件22、第二夹持组件23相对或相背移动。
进一步地,调节机构26包括两个直线导轨261及滚珠丝杆组件262,两个直线导轨261分别相对设置于夹持底板213上,夹持气缸222固定板221底部通过滑块分别与两个直线导轨261相连。滚珠丝杠组件位于两个直线导轨261之间,夹持气缸222固定板221的底部与滚珠丝杆组件262相连,滚珠丝杆组件262的一端设有手轮。本实施例通过转动手轮,驱动滚珠丝杆组件262转动,滚珠丝杆组件262在转动的过程中带动第一夹持组件22、第二夹持组件23在两个直线导轨261上移动。
为了实现管材在移动至输送装置2前的托管,本实施例在设备主体1上还设有两个托管支架组件27,其中一个托管支架组件27固定于设备主体1的一端,另一个托管支架组件27固定于夹持底板213上。
如图4、图5所示,移送装置4包括两个移送机构,两个所述移送机构分别位于所述托管平台3的相对的两端;所述移送机构包括第一移送组件41、第二移送组件42及第一托管胶块43,所述第二移送组件42与所述第一移送组件41相连,所述第一托管胶块43与所述第二移送组件42相连。
进一步地,第一移送组件41包括两个第三移动导轨411、两个第三驱动件412及移动底板413,两个第三移动导轨411相对设置,两个第三驱动件412位于两个第三移动导轨411之间。移动底板413的底部通过滑块分别与两个第三移动导轨411相连,移动底板413的底部还分别与两个第三驱动件412相连,两个第三驱动件412驱动移动底板413在第三移动导轨411上移动。优选地,第三驱动件412为驱动气缸。
进一步地,第二移送组件42包括第四驱动件421、移动垫板422,第四驱动件421与移动底板413相固定,第四驱动件421的顶部上下贯穿移动底板413后与移动垫板422相连,第一托管胶块43固定于移动垫板422上。第四驱动件421驱动移动垫板422上下移动,从而带动第一托管胶块43上下移动。设备主体1上设有向设备主体1中部凹陷的移动滑槽14,第四驱动件421的底部位于移动滑槽14内,移动底板413移动时,带动第四驱动件421在移动滑槽14内移动。优选地,第四驱动件421为驱动气缸。
当输送装置2将管材输送至托管平台3的预定位置后,第一夹持组件22、第二夹持组件23松开管材,然后第四驱动件421驱动第一托管胶块43向上移动,两个第一托管胶块43托住管材后继续将管材向上移动,直至管材与托管平台3脱离。然后第一移送组件41带动第一托管胶块43向靠近托管装置5的方向移动,直至第一托管胶块43移动至与托管装置5的一侧边后停止。然后第四驱动件421带动第一托管胶块43向下移动,将管材放置于托管装置5的两个第二托管胶块512上,接着第一托管胶块43继续向下移动,令第一托管胶块43与管材分离。管材移动至托管装置5后,第一移送组件41带动第一托管胶块43移动至初始位置即可。
为了对移动底板413进行缓冲,本实施例在移动滑槽14的两端分别设有两个油压缓冲器24,两个油压缓冲器24在移动底板413停止移动时,对移动底板413具有一定的缓冲作用。
为了精确控制移动底板413的移动位置,本实施例在第三移动导轨411的相对的两端分别设有两个接近传感器25,当移动底板413移动时,通过接近传感器25检测移动底板413,从而更为精确的控制移动底板413的移动。
设备主体1上还固定有打标装置15,如图9所示,所述打标装置15包括激光打标机151及打标移动机构,所述激光打标机151固定于所述打标移动机构上,所述打标移动机构带动所述激光打标机151上下或左右移动。
进一步地,打标移动机构包括第一打标移动组件152及第二打标移动组件153,第二打标移动组件153固定于第一打标移动组件152上,激光打标机151固定于第二打标移动组件153上。
第一打标移动组件152包括第一打标支撑架1521、第二梯形螺杆1522、打标移动板1523,第一打标支撑架1521竖立设置于设备主体1上,第二梯形螺杆1522活动设置于第一打标支撑架1521上,打标移动板1523与第二梯形螺杆1522相连,第二打标移动组件153与打标移动板1523相连。第二梯形螺杆1522的一端设有手轮,通过转动手轮带动第二梯形螺杆1522转动,第二梯形螺杆1522在转动的过程中带动打标移动板1523上下移动。
第二打标移动组件153包括第二打标支撑架1531、第三梯形螺杆1532,第二打标支撑架1531与打标移动板1523相连,第三梯形螺杆1532与第二打标支撑架1531相连,第二打标支撑架1531与第一打标支撑架1521垂直设置。第三梯形螺杆1532的一端设有手轮,通过转动手轮带动第三梯形螺杆1532转动,第三梯形螺杆1532带动第二打标支撑架1531移动。激光打标机151固定于第二打标支撑架1531上,第二支撑架带动激光打标机151移动。
本实施例的第一打标支撑架1521上固定有编码器154,通过编码器154检测管材的移动,当管材移动至预定位置后,则控制激光打标机151在管材上打标。优选地,激光打标机151在管材上打印的内容包括二维码,管材在检测后,可标定该二维码为合格品或不合格品。
进一步地,本实施例的设备主体1上还设有第一光电开关16及第二光电开关17,第一光电开关16、第二光电开关17分别固定于托管平台3的一侧边,其中第一光电开关16位于第二光电开关17与托管平台3之间。当第一光电开关16检测到管材时,则激光打标机151启动打标,当第二光电开关17检测到管材时,则输送装置2停止输送并松开管材,并由移送装置4将管材移送至托管装置5。
本发明在另一个实施例中还提供一种管材质量监控方法,包括以下步骤:
提供如上述任一项所述的管材质量检测设备;
管材通过输送装置2输送至托管平台3的预定位置;
移送装置4将管材从托管平台3移动至托管装置5;
长度检测装置6对管材的长度进行测量,重量检测装置7对管材的重量进行测量,剖面视觉检测系统8对管材的剖面进行拍照并检测;
检测完成中,顶出装置10将管材从托管装置5移动至翻转装置9输送出去。
若管材为合格品时,则将通过翻转装置9将管材输送至合格品放置区,若管材为不合格品时,则通过翻转装置9将管材输送至不合格品放置区。当管材通过移送装置4移动至托管装置5后,输送装置2即可将下一根管材输送至托管平台3,从而提高管材检测的效率。
本发明的实施方式不限于此,按照本发明的上述内容,利用本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合,均落在本发明权利保护范围之内。