CN114777667A - 一种锯条齿形在线检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锯条齿形在线检测装置，包括机架，机架位于铣床的出料端，其上安装有设备台面，设备台面上安装有用于夹持锯条的锯条夹持机构和用于检测锯条的视觉检测系统，视觉检测系统包括用于检测锯条的检测组件、用于驱动检测组件往复移动的移动组件及用于控制检测组件与移动组件运行的控制元件，检测组件包括视觉支架、安装于视觉支架上的远心镜头、安装于远心镜头顶部的工业相机及用于折射光线的45°三棱镜，45°三棱镜位于远心镜头下方；控制元件分别与检测组件和移动组件电性连接；锯条夹持机构包括用于分料筛取单组锯条样品的锯条分料组件和夹紧锯条样品的锯条夹持组件。

Description

一种锯条齿形在线检测装置及检测方法
技术领域
本发明属于锯条生产工艺技术领域，尤其是涉及一种锯条齿形在线检测装置及检测方法。
背景技术
锯条生产工艺一般为：每根锯条长度约200米，通过锯条铣床一次加工15-20厘米，生产过程中一次性加工多根锯条，被加工锯条排列为一排进行输送。
当前，在锯条的生产中，对于锯条的质检多采用人工的方式，通过使用游标卡尺等量具对锯条的尺寸及其它外观特征进行检测。但是，人工质检的质量和效率存在差异，其准确性和检测人员的熟练程度有直接关系，此外，一般一个检测人员需要同时负责多条生产设备，只能采用抽检的方式进行检测，无法对每批生产的产品进行实时检测，质检效果不佳。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种实时检测、质检效果好的锯条齿形在线检测装置及检测方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种锯条齿形在线检测装置，包括机架()，所述机架位于铣床的出料端，其上安装有设备台面，所述设备台面上安装有用于夹持锯条的锯条夹持机构和用于检测锯条的视觉检测系统，所述视觉检测系统包括用于检测锯条的检测组件、用于驱动所述检测组件往复移动的移动组件及用于控制检测组件与移动组件运行的控制元件，所述检测组件包括视觉支架、安装于所述视觉支架上的远心镜头、安装于所述远心镜头顶部的工业相机及用于折射光线的°三棱镜，所述°三棱镜位于所述远心镜头下方；所述控制元件分别与所述检测组件和移动组件电性连接；所述锯条夹持机构包括用于分料筛取单组锯条样品的锯条分料组件和夹紧锯条样品的锯条夹持组件。
优选的，所述移动组件包括用于驱动视觉支架沿锯条输送方向往复运动的直线模组和用于调节视觉支架的高度的滑台，所述直线模组上电性连接有用于控制调节直线模组运行参数的电气控制板，所述电气控制板上安装有触摸面板和功能按钮。
优选的，所述视觉支架上固接有用于避免外部光线干扰的遮光罩，所述遮光罩罩设于所述°三棱镜上且其上开设有供检测光线通过的通道槽。
优选的，所述锯条分料组件包括固接于所述设备台面上方的托板、用于发出检测光源的视觉光源板、用于导向分料的导向板及用于导向锯条输送的随动轮，所述托板上左右对称设置有两块所述视觉光源板，所述视觉光源板进出料的两端各对应设置有一对随动轮，所述视觉光源板进料的一端还设有导向板。
优选的，所述导向板对称设置有两组且分别与视觉光源板对应设置，其包括用于将待检锯条与其它锯条分离的主分料导板和辅助主分料导板导向输送待检锯条的副分料导板，所述主分料导板由板件一体弯折成V形且其远离锯条一侧的斜面与副分料导板相对，V形开口朝随动轮方向设置且尖端处圆弧过渡，所述主分料导板和副分料导板朝向视觉光源板的端部上都固接有延伸部，所述延伸部都与锯条输送方向平行设置，且主分料导板和副分料导板上相邻的延伸部之间形成检测通道。
优选的，所述锯条夹持组件设有两组且分别设于所述托板的两侧，其包括固接于所述设备台面上的导轨安装块、固接于所述导轨安装块上的直线导轨、安装于所述直线导轨上方的滑动架及用于驱动滑动架移动的伸缩气缸，所述伸缩气缸通过所述气缸连接块与所述滑动架连接固定，所述滑动架包括通过滑块与所述直线导轨滑动连接的压块横梁、固接于所述压块横梁两侧的压块固定板、固接于所述压块固定块上的聚氨酯压块及压块加强筋，所述压块固定板和压块横梁之间连接有所述压块加强筋，所述聚氨酯压块固接于压块固定板顶部，其与对应的随动轮相对设置。
优选的，所述机架上还设有用于根据检测结果显示对应状态的报警指示灯，所述报警指示灯与控制元件电性连接。
优选的，所述机架上还设有用于实时显示视觉检测图像的视觉检测显示器，所述视觉检测显示器通过视觉处理器与所述工业相机电性连接。
优选的，所述机架底部安装有用于收集铣削后铁屑的铁屑收集框。
一种检测方法，利用权利要求上述任意一项所述的一种锯条齿形在线检测装置，该方法包括：
S，铣床对锯条依次逐排进行铣削，每完成一个循环的铣削，向控制元件发送检测信号，对应排的锯条从铣床出料端向机架输送进给一定行程，主分料导板和副分料导板与该排锯条接触，将待检件和同批件分离；其中，该排锯条两端的锯条作为待检件单独分离，在主分料导板的挤压下远离本排其余锯条，接着沿主分料导板和副分料导板的斜面的导向穿过检测通道，最后进入随动轮和聚氨酯压块之间的区域，而其余锯条作为同批件，在主分料导板的限位导向下从两侧的主分料导板中间穿过并进入至两个视觉光源板之间；
S,控制元件控制伸缩气缸回缩，驱动压块横梁向随动轮移动，聚氨酯压块推动待检件并将待检件压紧在随动轮上；
S，控制元件控制直线模组运行，带动检测组自待检件一端向另一端间歇运动，每当直线模组运行一定行程时，工业相机启动工作，对待检件进行拍摄检测；视觉光源板始终运行照明，远心镜头接收经°三棱镜的折射进入的光线，工业相机进行拍摄成像，并将图像传输至控制元件；
S，工业相机的检测图像传输至视觉处理器，经视觉处理器处理成像于视觉检测显示器上。
本发明的技术效果为：通过导向板将每组锯条的左右两端的锯条分离输送，对每组锯条两侧的两根锯条进行检测，无需人工干预，实现对锯条的实时自动检测，有效保证质检效率的同时，提高质检质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的锯条夹持机构处的局部结构示意图。
图3为本发明的视觉检测系统处结构的结构示意图。
图中主要技术特征的附图标记为：1.1、机架；1.2、电气控制板；1.3、视觉检测显示器；1.4、报警指示灯；1.5、视觉检测系统；1.6、锯条夹持机构；1.7、铁屑收集框；2.1、设备台面；2.2、支撑杆；2.3、托板；2.4、导向板；2.4.1、主分料导板；2.4.2、副分料导板；2.5、随动轮；2.6、视觉光源板；2.7、导轨安装块；2.8、直线导轨；2.9、伸缩气缸；2.10、气缸连接板；2.11、压块横梁；2.12、压块加强筋；2.13、压块固定板；2.14、聚氨酯压块；3.1、直线模组；3.2、拖链；3.3、视觉支架；3.4、滑台；3.5、镜头固定环；3.6、远心镜头；3.7、工业相机；3.8、棱镜固定块；3.9、45°三棱镜；3.10、遮光罩。
具体实施方式
下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。
如图1~3所示，一种锯条齿形在线检测装置，包括机架1.1，所述机架1.1位于铣床的出料端，所述铣床上安装有驱动结构，所述驱动结构用于控制所述物料的进给，所述驱动结构为现有技术。
进一步的，所述机架1.1底部安装有铁屑收集框1.7，所述铁屑收集框1.7用于直接收集铣削后的铁屑，以减小检测装置与铣床之间的间距。
进一步的，所述机架1.1顶部固接有设备台面2.1，其上安装有锯条夹持机构1.6和视觉检测系统1.5。
具体的，所述锯条夹持机构1.6包括锯条分料组件和锯条夹持组件，所述锯条分料组件包括托板2.3、视觉光源板2.6、导向板2.4及随动轮2.5，所述托板2.3通过支撑杆2.2固接于所述设备台面2.1的上方，其顶面两侧固接有视觉光源板2.6，所述视觉光源板2.6左右对称设置有两块且其外壁为LED光板，所述视觉光源板2.6进料端安装有所述导向板2.4；所述视觉光源板2.6的两端处分别对称安装有两个随动轮2.5，其中位于进料端的随动轮2.5位于所述导向板2.4和视觉光源板2.6之间。
进一步的，所述随动轮2.5包括主体，所述主体采用聚氨酯材质，且其内嵌设有轴承，所述轴承转动安装于托板2.3上。
进一步的，所述导向板2.4对称设置有两组且分别与视觉光源板2.6对应设置，其包括主分料导板2.4.1和副分料导板2.4.2，所述主分料导板2.4.1由板件一体弯折成V形，V形开口朝随动轮2.5方向设置且尖端处圆弧过渡，主分料主板的一侧平面朝锯条的来料方向相对倾斜设置，另一侧平面与所述副分料导板2.4.2相对设置并形成夹角，所述副分料导板2.4.2和主分料导板2.4.1间隙设置；所述主分料导板2.4.1和副分料导板2.4.2朝向视觉光源板2.6的端部上都固接有延伸部，所述延伸部都与锯条输送方向平行设置，且主分料导板2.4.1和副分料导板2.4.2上相邻的延伸部之间形成检测通道。
进一步的，所述锯条夹持组件设有两组且分别设于所述托板2.3的两侧，其包括导轨安装块2.7、直线导轨2.8、滑动架及伸缩气缸2.9，所述导轨安装块2.7固接于所述设备台面2.1上，其上固接有所述直线导轨2.8；所述伸缩气缸2.9通过所述气缸连接块与所述滑动架连接固定。
进一步的，所述机架1.1上安装有气压调节阀，所述气压调节阀用于控制工作压力来调节伸缩气缸2.9的工作参数。
进一步的，所述滑动架包括压块横梁2.11、压块固定板2.13、聚氨酯压块2.14及压块加强筋2.12，所述压块横梁2.11固接有滑块，所述滑块配合滑接于所述导轨上且沿所述导轨相对移动；所述压块固定板2.13固接于压块横梁2.11靠近托板2.3的一侧且分别立于所述压块横梁2.11的两端，所述压块固定板2.13和压块横梁2.11之间通过压块加强筋2.12加强固定；所述聚氨酯压块2.14固接于压块固定板2.13顶部，其与对应的随动轮2.5相对设置。
具体的，所述视觉检测系统1.5包括检测组件、移动组件及控制元件，所述移动组件包括直线模组3.1和滑台3.4，所述检测组件包括视觉支架3.3、远心镜头3.6、工业相机3.7及45°三棱镜3.9，所述直线模组3.1安装于设备台面2.1上，所述视觉支架3.3安装于直线模组3.1的移动部上，其可在所述直线模组3.1的驱动下相对设备台面2.1移动，所述远心镜头3.6通过镜头固定环3.5安装于所述视觉支架3.3上，所述镜头固定环3.5通过滑台3.4可调节的安装于所述视觉支架3.3上，所述工业相机3.7固接于所述远心镜头3.6的顶端；所述45°三棱镜3.9通过棱镜固定块3.8固接于所述视觉支架3.3上且位于所述远心镜头3.6下方，，所述45°三棱镜3.9的斜面贴合于所述棱镜固定块3.8上，相邻的两个矩形平面分别与所述远心镜头3.6和视觉光源板2.6相对。
进一步的，所述视觉支架3.3上固接有遮光罩，所述遮光罩罩设于所述45°三棱镜3.9上，其顶部开设有通道槽，用于光线从45°棱镜折射往远心镜头3.6内。
进一步的，所述设备台面2.1上安装有电气控制板1.2，所述电气控制板1.2与直线模组3.1电性连接；所述电气控制板1.2上安装有触摸面板和功能按钮，，用于控制调节直线模组3.1的移动速度、距离、停顿次数等运行参数。
进一步的，所述滑台3.4包括调节螺栓、滑台基座及滑台移动块，所述滑台基座通过螺栓固接于视觉支架3.3上，远心镜头3.6固定环3.5安装于滑台移动块上且所述滑台移动块滑接于所述滑台3.4机座上，所述调节螺栓连接于所述滑台移动块上，可通过旋转调节螺栓，驱动滑台移动块沿滑台基座上的导轨移动来调整远心镜头3.6位置。
进一步的，所述控制元件可为PLC，其与铣床的控制端通信连接，用于接收铣床的交互信号；所述控制元件还与所述电气控制板1.2电性连接。
进一步的，所述视觉检测显示器1.3通过视觉处理器与所述工业相机3.7电性连接，用于实时显示视觉检测图像。
进一步的，所述机架1.1上还设有报警指示灯1.4，所述报警指示灯1.4与控制元件电性连接，用于根据检测结果显示对应状态。
进一步，锯条齿形检测方法如下步骤：
S1，铣床对锯条依次逐排进行铣削，每完成一个铣削循环，向控制元件发送检测信号，对应排的锯条从铣床出料端向机架1.1输送进给一定行程，该排锯条与主分料导板2.4.1和副分料导板2.4.2接触，进行待检件和同批件的分离；其中，该排锯条两端的锯条作为待检件单独分离，在主分料导板2.4.1的挤压下远离本排其余锯条，沿主分料导板2.4.1和副分料导板2.4.2的斜面的导向穿过检测通道，此时两端的锯条位于随动轮2.5和聚氨酯压块2.14之间，而其余锯条作为同批件，在主分料导板2.4.1的限位下从两侧的主分料导板2.4.1中间穿过并进入至两个视觉光源板2.6之间。
S2,控制元件控制伸缩气缸2.9回缩，驱动压块横梁2.11向随动轮2.5移动，聚氨酯压块2.14推动待检件并将待检件压紧在随动轮2.5上。
S3，控制元件控制直线模组3.1运行，带动检测组自待检件一端向另一端间歇进给，直线模组3.1每运行到一定行程时，暂停运行，工业相机3.7启动工作并对待检件进行拍摄检测，然后直线模组3.1继续运行；视觉光源板2.6始终运行照明，远心镜头3.6接收经45°三棱镜3.9折射进入的光线，工业相机3.7拍摄成像，并传输至控制元件。
S4，工业相机3.7的检测图像传输至视觉处理器，经视觉处理器处理成像于视觉检测显示器1.3上。
S5，控制元件对检测结果进行分析，根据检测结果的不同控制报警指示灯1.4发出不同颜色。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的组件特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种锯条齿形在线检测装置，包括机架(1.1)，其特征在于：所述机架(1.1)位于铣床的出料端，其上安装有设备台面(2.1)，所述设备台面(2.1)上安装有用于夹持锯条的锯条夹持机构(1.6)和用于检测锯条的视觉检测系统(1.5)，所述视觉检测系统(1.5)包括用于检测锯条的检测组件、用于驱动所述检测组件往复移动的移动组件及用于控制检测组件与移动组件运行的控制元件，所述检测组件包括视觉支架(3.3)、安装于所述视觉支架(3.3)上的远心镜头(3.6)、安装于所述远心镜头(3.6)顶部的工业相机(3.7)及用于折射光线的45°三棱镜(3.9)，所述45°三棱镜(3.9)位于所述远心镜头(3.6)下方；所述控制元件分别与所述检测组件和移动组件电性连接；所述锯条夹持机构(1.6)包括用于分料筛取单组锯条样品的锯条分料组件和夹紧锯条样品的锯条夹持组件。
2.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述移动组件包括用于驱动视觉支架(3.3)沿锯条输送方向往复运动的直线模组(3.1)和用于调节视觉支架(3.3)的高度的滑台(3.4)，所述直线模组(3.1)上电性连接有用于控制调节直线模组(3.1)运行参数的电气控制板(1.2)，所述电气控制板(1.2)上安装有触摸面板和功能按钮。
3.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述视觉支架(3.3)上固接有用于避免外部光线干扰的遮光罩，所述遮光罩罩设于所述45°三棱镜(3.9)上且其上开设有供检测光线通过的通道槽。
4.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述锯条分料组件包括固接于所述设备台面(2.1)上方的托板(2.3)、用于发出检测光源的视觉光源板(2.6)、用于导向分料的导向板(2.4)及用于导向锯条输送的随动轮(2.5)，所述托板(2.3)上左右对称设置有两块所述视觉光源板(2.6)，所述视觉光源板(2.6)进出料的两端各对应设置有一对随动轮(2.5)，所述视觉光源板(2.6)进料的一端还设有导向板(2.4)。
5.根据权利要求4所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述导向板(2.4)对称设置有两组且分别与视觉光源板(2.6)对应设置，其包括用于将待检锯条与其它锯条分离的主分料导板(2.4.1)和辅助主分料导板(2.4.1)导向输送待检锯条的副分料导板(2.4.2)，所述主分料导板(2.4.1)由板件一体弯折成V形且其远离锯条一侧的斜面与副分料导板(2.4.2)相对，V形开口朝随动轮(2.5)方向设置且尖端处圆弧过渡，所述主分料导板(2.4.1)和副分料导板(2.4.2)朝向视觉光源板(2.6)的端部上都固接有延伸部，所述延伸部都与锯条输送方向平行设置，且主分料导板(2.4.1)和副分料导板(2.4.2)上相邻的延伸部之间形成检测通道。
6.根据权利要求4所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述锯条夹持组件设有两组且分别设于所述托板(2.3)的两侧，其包括固接于所述设备台面(2.1)上的导轨安装块(2.7)、固接于所述导轨安装块(2.7)上的直线导轨(2.8)、安装于所述直线导轨(2.8)上方的滑动架及用于驱动滑动架移动的伸缩气缸(2.9)，所述伸缩气缸(2.9)通过所述气缸连接块与所述滑动架连接固定，所述滑动架包括通过滑块与所述直线导轨(2.8)滑动连接的压块横梁(2.11)、固接于所述压块横梁(2.11)两侧的压块固定板(2.13)、固接于所述压块固定块上的聚氨酯压块(2.14)及压块加强筋(2.12)，所述压块固定板(2.13)和压块横梁(2.11)之间连接有所述压块加强筋(2.12)，所述聚氨酯压块(2.14)固接于压块固定板(2.13)顶部，其与对应的随动轮(2.5)相对设置。
7.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述机架(1.1)上还设有用于根据检测结果显示对应状态的报警指示灯(1.4)，所述报警指示灯(1.4)与控制元件电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述机架(1.1)上还设有用于实时显示视觉检测图像的视觉检测显示器(1.3)，所述视觉检测显示器(1.3)通过视觉处理器与所述工业相机(3.7)电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：所述机架(1.1)底部安装有用于收集铣削后铁屑的铁屑收集框(1.7)。
10.一种检测方法，利用权利要求1~9任意一项所述的一种锯条齿形在线检测装置，其特征在于：该方法包括：
S1，铣床对锯条依次逐排进行铣削，每完成一个循环的铣削，向控制元件发送检测信号，对应排的锯条从铣床出料端向机架(1.1)输送进给一定行程，主分料导板(2.4.1)和副分料导板(2.4.2)与该排锯条接触，将待检件和同批件分离；其中，该排锯条两端的锯条作为待检件单独分离，在主分料导板(2.4.1)的挤压下远离本排其余锯条，接着沿主分料导板(2.4.1)和副分料导板(2.4.2)的斜面的导向穿过检测通道，最后进入随动轮(2.5)和聚氨酯压块(2.14)之间的区域，而其余锯条作为同批件，在主分料导板(2.4.1)的限位导向下从两侧的主分料导板(2.4.1)中间穿过并进入至两个视觉光源板(2.6)之间；
S2,控制元件控制伸缩气缸(2.9)回缩，驱动压块横梁(2.11)向随动轮(2.5)移动，聚氨酯压块(2.14)推动待检件并将待检件压紧在随动轮(2.5)上；
S3，控制元件控制直线模组(3.1)运行，带动检测组自待检件一端向另一端间歇运动，每当直线模组(3.1)运行一定行程时，工业相机(3.7)启动工作，对待检件进行拍摄检测；视觉光源板(2.6)始终运行照明，远心镜头(3.6)接收经45°三棱镜(3.9)的折射进入的光线，工业相机(3.7)进行拍摄成像，并将图像传输至控制元件；
S4，工业相机(3.7)的检测图像传输至视觉处理器，经视觉处理器处理成像于视觉检测显示器(1.3)上。
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