CN113551606A - 一种平板电脑底板尺寸离线检测装置 - Google Patents

一种平板电脑底板尺寸离线检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，属于机械元件检测技术领域；一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，包括有第一输送机、第二输送机和第三输送机，第一输送机和第二输送机上安装有厚度及平面度检测模块、宽度检测模块，第一输送机和第二输送机连接处的一侧固定连接有延伸安装平台，延伸安装平台上固定安装有信号数据处理模块；第三输送机垂直安装在第二输送机的输送末端，第三输送机上安装有长度检测模块；本发明结构简单，安装操作简便，测量精度高，并且可以实现自动化和高效率，解决了目前手动平板尺寸检测效率低、精度低等问题，具有良好的实用价值。

Description

一种平板电脑底板尺寸离线检测装置
技术领域
本发明涉及机械元件检测技术领域，具体为一种平板电脑底板尺寸离线检测装置。
背景技术
目前，大部分工厂对于平板类工件的尺寸检测通常是通过工人进行人工视觉检查或用卡尺进行一一检测，很容易出现疲劳，视觉错误或漏检等主观方面问题；还有一些工厂采用卡尺等机械式机构进行尺寸检测，但其都有精度低、效率低等问题，这在一定程度上限制了产品生产力的提高；近些年，由于机器视觉技术的发展，许多视觉检测系统逐渐应用与物流或产品检测流水线上，具有结构简单，安装操作简单和精度高等特点，并且可以实现自动化，成为了工业生产在线检测和物流分拣识别技术的一大发展趋势。但视觉检测系统对于检测视野有一定要求，不能很好的适应工厂的生产环境，并且不便于对平板的厚度及平面度进行精准检测。
专利CN108906645A公布了一种便携式自动化板材尺寸检测设备，其特征主要包括显示台、检测机、入料仓、检修仓、输送架、出料口及内部检测输送装置，该发明可通过在显示台输入检测的板料参数，即可使用夹取机复合参数要求的板料，节省了人力，提高了效率。但本发明在检测前需要人工输入参数，并且不能再工件运动时同步检测，检测效率有待提高；专利CN209639674U公开了板材尺寸检测机，其特征主要包括机架、输送带、视觉检测机构、光学组件和摄像光源。通过输送带机架上设置视觉检测机构，并利用光学组件在更小的空间内获得更好的成像，并且可以板材输送时同步检测，具有空间占用更小、效率高的特点。但其在各尺寸参数的检测方面具有局限性，不能检测板材的和厚度及平面度，以及没有考虑板材的不合格品的分拣问题；为了解决上述问题，我们提出了一种平板电脑底板尺寸离线检测装置
发明内容
1、本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题：
目前工厂中平板类工件由于手工检测产生的检测效率低、精度低的问题。
2、技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，包括有第一输送机、第二输送机和第三输送机，所述第一输送机和第二输送机上安装有厚度及平面度检测模块、宽度检测模块，所述第一输送机和第二输送机连接处的一侧固定连接有延伸安装平台，所述延伸安装平台上固定安装有信号数据处理模块，所述信号数据处理模块包括有信号数据处理中心；所述第三输送机垂直安装在第二输送机的输送末端，所述第三输送机上安装有长度检测模块。
优选地，所述厚度及平面度检测模块包括有第一传感器组立柱，所述第一传感器组立柱固定安装在第一输送机的工件入口处，所述第一传感器组立柱上固定连接有第一传感器组；所述第一输送机和第二输送机的连接处安装有翻转机构，所述第二输送机的工件入口处固定安装有第一位置矫正板。
优选地，所述翻转机构包括有翻转电机和翻转滚筒，所述第一输送机和第二输送机之间固定连接有连接架，所述翻转电机固定连接在连接架的侧壁上，所述翻转滚筒与连接架转动连接，所述翻转滚筒弧形面上设置有翻转用开槽，所述翻转电机与翻转滚筒之间安装有槽轮机构，所述槽轮机构包括有驱动凸出轮盘和从动凹槽轮盘，所述驱动凸出轮盘固定连接在翻转电机的输出轴上，所述从动凹槽轮盘固定连接在翻转滚筒的侧壁上，所述驱动凸出轮盘与从动凹槽轮盘相匹配。
优选地，所述第二输送机上还固定安装有第二传感器组立柱，所述第二传感器组立柱上固定连接有第二传感器组；所述第二输送机靠近工件出口的一侧固定安装有分拣机械手，所述宽度检测模块设置在分拣机械手的下方，所述宽度检测模块包括有第三传感器组，所述第三传感器组也固定连接在第二输送机上。
优选地，所述第三输送机上靠近工件入口处固定连接有第二位置矫正板，所述长度检测模块设置在第二位置矫正板的末端处，所述长度检测模块包括有第四传感器组，所述第四传感器组固定安装在第三输送机上；所述第三输送机上靠近工件出口处垂直第三输送机输送方向安装有分拣线性电机。
一种平板电脑底板尺寸离线检测装置控制方法，包括以下步骤：
S1、由所述第一传感器组和所述第二传感器组分别测得工件上下平面度，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心，将两传感器组中三传感器所测厚度平均波动与平面度公差对比；
S2、若所述信号数据处理中心分析出平面度不合格，将向所述分拣机械手发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S3、由所述第三传感器组测得工件宽度方面尺寸，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心，分析计算宽度值并与标准值比较；
S4、若所测宽度值不在允许范围内，则所述信号数据处理中心将向所述分拣机械手发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S5、由所述第四传感器组测得工件长度方面尺寸，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心，分析计算长度值并与标准值比较；
S6、若所测长度值不在允许范围内，则所述信号数据处理中心将向所述分拣线性电机发出指令，将不合格工件推出所述第三输送机至待处理区；反之，将此工件记录为合格品。
3、有益效果
(1)本发明将四组激光位移传感器按一定排列方式安装在三段输送机上，实现了对工件的上线平面度、厚度、宽度和长度的自动化测量，并且检测过程输送机无需暂停或间歇运动，可以对各工件各尺寸参数连续不间断检测，因此，具有高精度、高效率等特点。
(2)本发明使用了一种新式的结构简单、运动精准、翻转效率高的翻转机构。在平面度检测模块中设置了翻转滚筒，翻转滚筒通过槽轮机构传动实现间歇运动，工件离开第一输送机进入翻转滚筒的卡槽内，随之旋转180°，即可到达第二输送机并实现工件上下面翻转。
(3)本发明在宽度和长度检测点前还设置了位置矫正板，使得平板两侧面与传感器激光束相垂直，保证了测量的精度。
综上所述，本发明有效解决了目前工厂中平板类工件由于手工检测产生的检测效率低、精度低的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种平板电脑底板尺寸离线检测装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种平板电脑底板尺寸离线检测装置的各模块结构示意图；
图3本发明提出的一种平板电脑底板尺寸离线检测装置控制方法的检测、分拣控制流程示意图。
图中标号说明：
1、第一输送机；2、第一传感器组立柱；3、第一传感器组； 4、翻转滚筒；5、第一位置矫正板；6、第二传感器组立柱；7、第二传感器组；8、分拣机械手；9、第三传感器组；10、第二输送机；11、第三输送机；12、第二位置矫正板；13、第四传感器组； 14、分拣线性电机；15、信号数据处理中心。
具体实施方式
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。
实施例1：
请参阅图1-3，一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，包括有第一输送机1、第二输送机10和第三输送机11，第一输送机1和第二输送机10上安装有厚度及平面度检测模块、宽度检测模块，第一输送机1和第二输送机10连接处的一侧固定连接有延伸安装平台，延伸安装平台上固定安装有信号数据处理模块，信号数据处理模块包括有信号数据处理中心15；第三输送机11垂直安装在第二输送机10的输送末端，第三输送机11上安装有长度检测模块。
厚度及平面度检测模块包括有第一传感器组立柱2，第一传感器组立柱2固定安装在第一输送机1的工件入口处，第一传感器组立柱2上固定连接有第一传感器组3；第一输送机1和第二输送机 10的连接处安装有翻转机构，第二输送机10的工件入口处固定安装有第一位置矫正板5。
翻转机构包括有翻转电机和翻转滚筒4，第一输送机1和第二输送机10之间固定连接有连接架，翻转电机固定连接在连接架的侧壁上，翻转滚筒4与连接架转动连接，翻转滚筒4弧形面上设置有翻转用开槽，翻转电机与翻转滚筒4之间安装有槽轮机构，槽轮机构包括有驱动凸出轮盘和从动凹槽轮盘，驱动凸出轮盘固定连接在翻转电机的输出轴上，从动凹槽轮盘固定连接在翻转滚筒4的侧壁上，驱动凸出轮盘与从动凹槽轮盘相匹配。
第二输送机10上还固定安装有第二传感器组立柱6，第二传感器组立柱6上固定连接有第二传感器组7；第二输送机10靠近工件出口的一侧固定安装有分拣机械手8，宽度检测模块设置在分拣机械手8的下方，宽度检测模块包括有第三传感器组9，第三传感器组9也固定连接在第二输送机10上。
第三输送机11上靠近工件入口处固定连接有第二位置矫正板 12，长度检测模块设置在第二位置矫正板12的末端处，长度检测模块包括有第四传感器组13，第四传感器组13固定安装在第三输送机11上；第三输送机11上靠近工件出口处垂直第三输送机11输送方向安装有分拣线性电机14。
一种平板电脑底板尺寸离线检测装置控制方法，包括以下步骤：
S1、由第一传感器组3和第二传感器组7分别测得工件上下平面度，所测数据由传感器返回到信号数据处理中心15，将两传感器组中三传感器所测厚度平均波动与平面度公差对比；
S2、若信号数据处理中心15分析出平面度不合格，将向分拣机械手8发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S3、由第三传感器组9测得工件宽度方面尺寸，所测数据由传感器返回到信号数据处理中心15，分析计算宽度值并与标准值比较；
S4、若所测宽度值不在允许范围内，则信号数据处理中心15将向分拣机械手8发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S5、由第四传感器组13测得工件长度方面尺寸，所测数据由传感器返回到信号数据处理中心15，分析计算长度值并与标准值比较；
S6、若所测长度值不在允许范围内，则信号数据处理中心15将向分拣线性电机14发出指令，将不合格工件推出第三输送机11至待处理区；反之，将此工件记录为合格品。
本发明将四组激光位移传感器按一定排列方式安装在三段输送机上，实现了对工件的上线平面度、厚度、宽度和长度的自动化测量，并且检测过程输送机无需暂停或间歇运动，可以对各工件各尺寸参数连续不间断检测，因此，具有高精度、高效率等特点；本发明使用了一种新式的结构简单、运动精准、翻转效率高的翻转机构。在平面度检测模块中设置了翻转滚筒4，翻转滚筒4通过槽轮机构传动实现间歇运动，工件离开第一输送机1进入翻转滚筒4的卡槽内，随之旋转180°，即可到达第二输送机10并实现工件上下面翻转；本发明在宽度和长度检测点前还设置了位置矫正板，使得平板两侧面与传感器激光束相垂直，保证了测量的精度。综上所述，本发明有效解决了目前工厂中平板类工件由于手工检测产生的检测效率低、精度低的问题。
实施例2：
请参阅图1-3，结合实施例1的基础有所不同之处在于，本发明为平板离线检测，主要采用激光位移传感器对工件进行尺寸检测，利用该传感器激光测距的原理，并结合一个特定基准，间接测出平板的相关方向尺寸。如图1所示，分别在特定位置设定四组传感器，作为四个检测点，之后每个检测点的测量数据经数据线传输到信号数据处理中心15的电脑进行数据分析，实现工件的板长、板宽、板厚以及平面度的自动检测以及分拣。具体实施方案如下：
(1)平板厚度及平面度检测
如图1、2和3，工件最初从图中最右侧进入检测装置。平板厚度及平面度检测模块分为两个检测点，包括第一输送机1、第一传感器组立柱2、第一传感器组3、翻转滚筒4、第一位置矫正板5、第二传感器组立柱6、第二传感器组7、第二输送机10。在第一个检测点处，第一传感器组3安装在第一传感器组立柱2上；翻转滚筒4安装于第一输送机1和第二输送机10之间，并由电机经过槽轮机构驱动进行间歇运动，工件离开第一输送机1进入翻转滚筒4的卡槽内，随之旋转180°，到达第二输送机10，同时实现各工件的上下面的翻转；在第二个检测点处，第一位置矫正板5安装在第二输送机10工件入口处，使得工件两侧面与移动方向平行；第二传感器组立柱6设置在第一位置矫正板5之后，用于第二传感器组7的安装。其中，两检测点的三个激光位移传感器等距安装在立柱横梁上，各传感器的激光器均垂直向下指向输送机，并以输送机作为基准面进行调零，等待检测。
在平板经过切割加工后，进入第一输送机1传送至厚度及平面度检测检测模块，当平板经过三传感器下方，传感器光束打在平板顶面，经反射进入激光感受器，光感处理器从而计算出相对于基准面的位移，即平板厚度；此外，在平板经过三传感器过程中，可测量出平板上三条线的厚度变动，即平面度测量。
当经过工件经过第一传感器组3，测量其上面平面度，并将数据返回到信号数据处理中心15，并判断上面平面度是否合格；之后工件由翻转滚筒4使其上下面翻转，进入第二传感器组7，测量其厚度及下面平面度，并将数据返回到信号数据处理中心15，并判断厚度及下面平面度是否合格。
(2)平板宽度检测
如图1和2，平板宽度检测模块为第三检测点，包括第三传感器组9、第二输送机10。当平板经过第一传感器组3、第二传感器组7后，进入第三传感器组9。其两激光位移传感器以距离L1安装在第二输送机10两端凸台上，当平板经过第三传感器组9两传感器之间，两传感器分别测出平板两端距各自距离L2、L3，并将数据返回到信号数据处理中心15，最后由关系式L＝L1-L2-L3得出平板宽度，并判断是否合格。
(3)平板长度检测
在平板经厚度、平面度和宽度检测后，将进入第三检测点进行长度检测。如图1和2，第四检测点包括第三输送机11、第二位置矫正板12、第四传感器组13。在进行长度检测时，需要对平板移动方向进行转变，通过使第二输送机10与第三输送机11垂直放置，实现工件运送方向从宽度方向转换成长度方向；之后工件由安装在第三输送机11工件入口处的第二位置矫正板12使其两侧面与移动方向平行；第四传感器组13设置在第二位置矫正板12之后，其中两传感器以距离S1安装在第二输送机10两端凸台上，当平板经过第四传感器组13两传感器之间，两传感器分别测出平板两端距各自距离S2、S3，并将数据返回到信号数据处理中心15，最后由关系式 S＝S1-S2-S3得出平板长度，并判断是否合格。
(4)工件分拣
为使不合格工件能够及时与合格工件分离，并进行在加工，须在各检测点模块结束处设置分拣装置。因此，如图1和2，在第二输送机10上，第三传感器组9安装处，设置分拣机械手8，当工件经过第二传感器组7检测出平面度或厚度不合格，或第三传感器组 9检测出宽度不合格时，分拣机械手8分拣机械手均会启动，将工件抓取放置待处理区；在第三输送机11末端一侧设置分拣线性电机 14，当工件经过第四传感器组13检测出长度不合格时，分拣线性电机14将启动推杆，将不合格工件推出输送机。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，包括有第一输送机(1)、第二输送机(10)和第三输送机(11)，其特征在于，所述第一输送机(1)和第二输送机(10)上安装有厚度及平面度检测模块、宽度检测模块，所述第一输送机(1)和第二输送机(10)连接处的一侧固定连接有延伸安装平台，所述延伸安装平台上固定安装有信号数据处理模块，所述信号数据处理模块包括有信号数据处理中心(15)；所述第三输送机(11)垂直安装在第二输送机(10)的输送末端，所述第三输送机(11)上安装有长度检测模块。
2.根据权利要求1所述一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，其特征在于，所述厚度及平面度检测模块包括有第一传感器组立柱(2)，所述第一传感器组立柱(2)固定安装在第一输送机(1)的工件入口处，所述第一传感器组立柱(2)上固定连接有第一传感器组(3)；所述第一输送机(1)和第二输送机(10)的连接处安装有翻转机构，所述第二输送机(10)的工件入口处固定安装有第一位置矫正板(5)。
3.根据权利要求2所述一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，其特征在于，所述翻转机构包括有翻转电机和翻转滚筒(4)，所述第一输送机(1)和第二输送机(10)之间固定连接有连接架，所述翻转电机固定连接在连接架的侧壁上，所述翻转滚筒(4)与连接架转动连接，所述翻转滚筒(4)弧形面上设置有翻转用开槽，所述翻转电机与翻转滚筒(4)之间安装有槽轮机构，所述槽轮机构包括有驱动凸出轮盘和从动凹槽轮盘，所述驱动凸出轮盘固定连接在翻转电机的输出轴上，所述从动凹槽轮盘固定连接在翻转滚筒(4)的侧壁上，所述驱动凸出轮盘与从动凹槽轮盘相匹配。
4.根据权利要求2所述一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，其特征在于，所述第二输送机(10)上还固定安装有第二传感器组立柱(6)，所述第二传感器组立柱(6)上固定连接有第二传感器组(7)；所述第二输送机(10)靠近工件出口的一侧固定安装有分拣机械手(8)，所述宽度检测模块设置在分拣机械手(8)的下方，所述宽度检测模块包括有第三传感器组(9)，所述第三传感器组(9)也固定连接在第二输送机(10)上。
5.根据权利要求1所述一种平板电脑底板尺寸离线检测装置，其特征在于，所述第三输送机(11)上靠近工件入口处固定连接有第二位置矫正板(12)，所述长度检测模块设置在第二位置矫正板(12)的末端处，所述长度检测模块包括有第四传感器组(13)，所述第四传感器组(13)固定安装在第三输送机(11)上；所述第三输送机(11)上靠近工件出口处垂直第三输送机(11)输送方向安装有分拣线性电机(14)。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种平板电脑底板尺寸离线检测装置所使用的一种平板电脑底板尺寸离线检测装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、由所述第一传感器组(3)和所述第二传感器组(7)分别测得工件上下平面度，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心(15)，将两传感器组中三传感器所测厚度平均波动与平面度公差对比；
S2、若所述信号数据处理中心(15)分析出平面度不合格，将向所述分拣机械手(8)发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S3、由所述第三传感器组(9)测得工件宽度方面尺寸，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心(15)，分析计算宽度值并与标准值比较；
S4、若所测宽度值不在允许范围内，则所述信号数据处理中心(15)将向所述分拣机械手(8)发出指令，将不合格工件夹取至待处理区；反之，无反馈信号，检测继续；
S5、由所述第四传感器组(13)测得工件长度方面尺寸，所测数据由传感器返回到所述信号数据处理中心(15)，分析计算长度值并与标准值比较；
S6、若所测长度值不在允许范围内，则所述信号数据处理中心(15)将向所述分拣线性电机(14)发出指令，将不合格工件推出所述第三输送机(11)至待处理区；反之，将此工件记录为合格品。
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