CN111854612A - 一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置及方法 - Google Patents
一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，包括：检测开关，设置在传感器门架上用于检测传送装置上的物料是否到来；距离检测单元，包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，用于检测物料的两个侧边，产生第一测量位移数据和第二测量位移数据，并发送至运算控制单元；运算控制单元，用于接收第一测量位移数据和第二测量位移数据并进行存储和计算；对运算控制单元计算的宽度数据与预设宽度值进行比较，若宽度数据值在设定的宽度值范围内，则判断该检测点的宽度正常。本发明还提出一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法。本发明采用非接触式测量方式，可自动识别传送装置上的物料，无需人为操作。
Description
技术领域
本发明涉及测量检测技术领域，尤其涉及一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置及方法。
背景技术
目前设备的传送装置上对物品的测量方式大多采用接触式测量，测量前首先采用加紧装置将被测物料加紧，确保物料处于稳定状态，之后系统测量加紧装置至定位边的距离或测量两个加紧装置之间的间距，这个距离即为物料的宽度距离。
现有技术存在的问题和缺点：
1)加紧装置面积较大，致使加紧装置在加紧时加紧块覆盖物料表面的面积较大，致使难以精确测量物料宽度方向两个测量点的距离，造成在通常情况下测量数据大于实际物料宽度的情况。
2)这种接触式测量系统在测量过程中机械结构容易因受力造成形变，将会导致测量装置的精度出现问题，使测量系统的稳定性受到影响，重复测量精度将受到影响。
3)在需要测量物料其中一个宽度方向的尺寸时，首先需要加紧物料的一个宽度方向，之后再进行测量。这一机械加紧过程需要机械与电气系统的协同配合，其加紧过程将耗费相应时间，且需要传送装置停止后进行加紧。如需继续测量，还需再次停止传送装置。因此传送装置的启停将耗费相应的物料传送时间，影响物料传送效率，降低设备产能。
4)机械加紧式测量装置结构及运作机理较为复杂，需要有机械加紧机构、电气测量装置及电气控制系统协同配合，其结构复杂，成本较高，造成系统的可维护性较差，推广应用性不好。
5)测量结果需要人为记录，费时耗力，且针对不同规格物料，检测人员无法高效判定物料的尺寸是否符合质量标准要，且相关测量数据的可追溯性不强，记录查询较为困难。
发明内容
针对上述现有技术存在不足，本发明提供一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置及方法。
本发明采用的技术方案为：
一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，包括：
检测开关，设置在传感器门架上用于检测传送装置上的物料是否到来；
距离检测单元，包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，用于检测物料的侧边产生第一测量位移数据和第二测量位移数据，并发送至运算控制单元；
运算控制单元，用于接收第一测量位移数据和第二测量位移数据并进行存储和计算；对运算控制单元计算的宽度数据与预设宽度值进行比较，若宽度数据值在设定的宽度值范围内，则判断该检测点的宽度正常。
作为本发明的进一步技术方案为，所述传感器门架设置在传送装置上方。
作为本发明的进一步技术方案为，所述运算控制单元包括模数转换器、PLC控制器和计算机；所述模数转换器的输入端连接第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述模数转换器的输出端连接PLC控制器，所述PLC控制器与计算机连接。
作为本发明的进一步技术方案为，所述检测开关为光电对射开关，设置在传感器门架的两侧且光电对射开关设置在同一直线上。
作为本发明的进一步技术方案为，所述运算控制单元还包括对检测开关的信号通断时间进行计数，计数时间与传送装置运行速度的乘积为物料的长度，所述宽度数据为第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离与第一检测距离和第二检测距离之差。
本发明还提出一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，包括设置在传送装置上的检测开关、距离检测单元和运算控制单元，包括以下步骤：
系统上电启动，检测开关检测传送装置上的物料是否到来；
距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；
运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；
运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料。
作为本发明的进一步技术方案为，所述系统上电启动，检测开关检测检测位置上是否有物料，具体为，所述检测开关为光电对射开关，所述光电对射开关设置在传送装置两侧的传感器门架上。
作为本发明的进一步技术方案为，所述距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；具体包括：所述距离检测单元包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述第一激光位移传感器检测物料左侧与第一激光位移传感器的位置得到第一距离数据，所述第二激光位移传感器检测物料右侧与第二激光位移传感器的位置得到第二距离数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器将第一距离和第二距离发送到运算控制单元。
作为本发明的进一步技术方案为，所述运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；具体包括：运算控制单元接收第一距离数据和第二距离数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离为固定距离，固定距离与第一距离数据和第二距离数据的差为物料的宽度；传送装置的速度数据和检测开关的检测时长的乘积为物料的长度。
作为本发明的进一步技术方案为，所述运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料，具体包括：运算控制单元中预先存储标准物料的标准尺寸数据，将计算的尺寸数据与标准尺寸数据比较，若尺寸数据在标准尺寸数据范围内，则对应的物料为合格尺寸，否则物料的尺寸不合格。
本发明的有益效果为：
本发明采用非接触式测量方式，无需采用传统的加紧定位装置，避免了测量装置结构复杂、可维护性差，成本高，推广应用性不好的问题。系统可自动识别传送装置上的物料，并自动开始测量，物料通过后测量系统自动关闭，无需人为操作，所有测量过程全部自动完成。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置结构图；
图2为本发明提出的所述运算控制单元结构图；
图3为本发明提出的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法流程图；
图4为发明提出的物料宽度自动测量流程图。
图中所示：
1-检测开关，2-传感器门架，3-第一激光位移传感器，4-第二激光位移传感器，5-运算控制单元，6-物料，7-传送装置；
51-模数转换器，52-PLC控制器，53-计算机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
参见图1和图2，一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，包括：
检测开关1，设置在传感器门架2上用于检测传送装置7上的物料6是否到来；
距离检测单元，包括设置在传感器门架2上的第一激光位移传感器3和第二激光位移传感器4，用于检测物料6的侧边产生第一测量位移数据和第二测量位移数据，并发送至运算控制单元；
运算控制单元5，用于接收第一测量位移数据和第二测量位移数据并进行存储和计算；对运算控制单元计算的宽度数据与预设宽度值进行比较，若宽度数据值在设定的宽度值范围内，则判断该检测点的宽度正常。
其中，传感器门架2固定在传感器门架2的两侧，所述传感器门架2设置在传送装置7上方。
本发明实施例中，运算控制单元5包括模数转换器51、PLC控制器52和计算机53；所述模数转换器51的输入端连接第一激光位移传感器3和第二激光位移传感器4，所述模数转换器51的输出端连接PLC控制器52，所述PLC控制器52与计算机53连接。
检测开关1为光电对射开关，设置在传感器门架2的两侧且光电对射开关设置在同一直线上。运算控制单元还包括对检测开关的信号通断时间进行计数，计数时间与传送装置运行速度的乘积为物料的长度，所述宽度数据为第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离与第一检测距离和第二检测距离之差。
本发明实施例中，第一、第二激光位移传感器均固定于传感器支架内；传感器支架固定于传感器门架的两侧；传感器门架安装于检测平台小车上；第一、第二激光位移传感器的模拟量输出信号与PLC的模拟量模块连接；模拟转换器与PLC控制器通过数据接口连接；第一、第二激光位移传感器电源由开关电源供电；PLC控制器通过通讯线缆与计算机相连，向计算机传送测量数据。
参见图3和图4，本发明还提供一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，包括设置在传送装置上的检测开关、距离检测单元和运算控制单元，包括以下步骤：
步骤201，系统上电启动，检测开关检测传送装置上的物料是否到来；
步骤202，距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；
步骤203，运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；
步骤204，运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料。
在步骤201中，系统上电启动，检测开关检测传送装置上的物料是否到来，具体为，检测开关为光电对射开关，光电对射开关设置在传送装置两侧的传感器门架上。
在步骤202中，距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；具体包括：距离检测单元包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，第一激光位移传感器检测物料左侧与第一激光位移传感器的位置得到第一测量位移数据，第二激光位移传感器检测物料右侧与第二激光位移传感器的位置得到第二测量位移数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器将第一测量位移数据和第二测量位移数据发送到运算控制单元。
在步骤203中，运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；具体包括：运算控制单元接收第一测量位移数据和第二测量位移数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离为固定距离，固定距离与第一测量位移数据和第二测量位移数据的差为物料的宽度；传送装置的速度数据和检测开关的检测时长的乘积为物料的长度。
在步骤204中，所述运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料，具体包括：运算控制单元中预先存储标准物料的标准尺寸数据，将计算的尺寸数据与标准尺寸数据比较，若尺寸数据在标准尺寸数据范围内，则对应的物料为合格尺寸，否则物料的尺寸不合格。
本发明实施例中，第一、第二激光位移传感器之间的距离是固定的，将其设为LZ，第一激光位移传感器测量物料一个边至第一激光位移传感器的距离L1，第二激光位移传感器测量物料另一个边至第二激光位移传感器的距离L2。则物料的宽度为L＝LZ-L1-L2。因此无需对物料进行加紧定位，且对物料的位置放置也无特别需求。
第一、第二激光位移传感器将距离信号传送至PLC，通过PLC运算将信号转换为具体距离数据，再通过相关运算将物料宽度求出并存储于PLC内部存储空间。PLC与计算机通信，读取PLC存储器数据，通过计算机相关软件算法对测量结果是否满足质量要求进行自动判定，并显示判定结果，同时具有对每一个物料的等间距宽度测量数据进行自动存储和历史测量数据查询的功能。
本发明实施例以PLC作为控制核心的物料等间距宽度测量方法和相应的与计算机相结合的测量结果自动判定、显示、存储和查询软件的实现方法。
采用智能化的PLC编程方式，使用光电开关自动识别物料的到来，结合测距传感器测量到的宽度值通过PLC程序算法自动滤除无效的测量数据，并自动识别物料的相关规格，能够将各规格质量标准与测量尺寸进行对比并判定物料尺寸是否合格。
利用高精度激光位移传感器及高精度的传感器支架制作工艺确保了高精度的检测结果，测量精度在±0.4mm内。
只需要一对即两个传感器进行测量，等间距测量的实现是靠传送装置向前移动，移动一定距离后传感器采集一个宽度尺寸，之后再移动一个距离再采集记录一个尺寸，以此类推，将一个物料的多个等间距宽度值进行采集存储。
本发明采用非接触式测量方式，无需采用传统的加紧定位装置。避免了测量装置结构复杂、可维护性差，成本高，推广应用性不好的问题。
应用高精度激光位移传感器，保障了系统的各项测量精度。测量精度保证在±0.4mm内。系统具有5ms以内的高响应速度，可保证在传送装置不停止的情况下连读对单个物料不同位置宽度尺寸进行测量，无需将传送装置停止，将物料测量占用的物料传送时间缩短至0，即不占用任何物料的传送时间，保障了设备产能不受影响。
测量过程完全实现自动化，无需人为操作。系统可自动识别传送装置上的物料，并自动开始测量，并可在物料长度方向的等间距位置对物料宽度进行测量，并将每个宽度数据进行存储并实时显示测量数据，将测量数据与标准公差尺寸进行比对，显示物料各个等间距宽度是否满足标准尺寸要求。物料通过后测量系统自动关闭，无需人为操作，所有测量过程全部自动完成。
系统具有多种测量参数设置功能。可设置等间距测量距离、第一测量点至物料前端距离、测量系统宽度调校距离等，以满足对物料各种个性测量需求。具有测量数据存储及查询，与标准比对自动判定是否符合标注尺寸的功能。其相应结果显示于计算机上，并可对历史测量数据进行查询，满足尺寸问题的追溯，便于物料尺寸质量的管控。
可自动将每个物料的多个等间距宽度测量结果按照测量时间顺序作为一组数据存入数据库中，存储过程自动完成。并可根据日期和时间区间查询调取历史数据。系统可自动对物料规格尺寸进行识别，并依据相应规格标准尺寸对每个等间距宽度测量值进行判定，并以图示化方式显示每个尺寸是否符合要求。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，其特征在于，包括：
检测开关，设置在传感器门架上用于检测传送装置上的物料是否到来；
距离检测单元，包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，用于检测物料的侧边产生第一测量位移数据和第二测量位移数据，并发送至运算控制单元；
运算控制单元，用于接收第一测量位移数据和第二测量位移数据并进行存储和计算；对运算控制单元计算的宽度数据与预设宽度值进行比较，若宽度数据值在设定的宽度值范围内，则判断该检测点的宽度正常。
2.根据权利要求1所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，其特征在于，所述传感器门架设置在传送装置上方。
3.根据权利要求1所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，其特征在于，所述运算控制单元包括模数转换器、PLC控制器和计算机；所述模数转换器的输入端连接第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述模数转换器的输出端连接PLC控制器，所述PLC控制器与计算机连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，其特征在于，所述检测开关为光电对射开关，设置在传感器门架的两侧且光电对射开关设置在同一直线上。
5.根据权利要求1所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置，其特征在于，所述运算控制单元还包括对检测开关的信号通断时间进行计数，计数时间与传送装置运行速度的乘积为物料的长度，所述宽度数据为第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离与第一检测距离和第二检测距离之差。
6.根据权利要求1-5所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量装置提出一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，其特征在于，包括设置在传送装置上的检测开关、距离检测单元和运算控制单元，包括以下步骤：
系统上电启动，检测开关检测传送装置上的物料是否到来；
距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；
运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；
运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料。
7.根据权利要求6所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，其特征在于，所述系统上电启动，检测开关检测传送装置上的物料是否到来，具体为，所述检测开关为光电对射开关，所述光电对射开关设置在传送装置上方的传感器门架上。
8.根据权利要求6所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，其特征在于，所述距离检测单元依次对物料进行检测得到检测数据，同时将检测数据发送给运算控制单元；具体包括：所述距离检测单元包括设置在传感器门架上的第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，所述第一激光位移传感器检测物料左侧与第一激光位移传感器的位置得到第一距离数据，所述第二激光位移传感器检测物料右侧与第二激光位移传感器的位置得到第二距离数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器将第一距离数据和第二距离数据发送到运算控制单元。
9.根据权利要求6所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，其特征在于，所述运算控制单元根据检测数据计算得到物料的尺寸数据；具体包括：运算控制单元接收第一距离数据和第二距离数据，第一激光位移传感器和第二激光位移传感器之间的距离为固定值，固定值与第一距离数据和第二距离数据的差为物料的宽度；传送装置的速度数据和检测开关的检测时长的乘积为物料的长度。
10.根据权利要求6所述的一种用于传送装置上的物料尺寸自动测量方法，其特征在于，所述运算控制单元根据尺寸数据与物料基本尺寸进行比对，筛选合格的物料，具体包括：运算控制单元中预先存储标准物料的标准尺寸数据，将计算的尺寸数据与标准尺寸数据比较，若尺寸数据在标准尺寸数据范围内，则对应的物料为合格尺寸，否则物料的尺寸不合格。
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