CN115406363A - 一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法，涉及定尺长度镀锌板尺寸测量领域，采用的方案是：包括安装板和控制器，安装板上可摆动地连接有视觉相机，视觉相机连接有摆动组件；安装板还设置有移动组件，移动组件上设置有测距传感器，测距传感器能够检测测距传感器到镀锌板和输送线的距离，测距传感器连接有位移传感器，位移传感器设置在安装板上；沿镀锌板输送方向，视觉相机位于移动组件前方；视觉相机、移动组件、位移传感器和测距传感器均与控制器电连接。本发明能够提高定尺长度镀锌板尺寸测量的精度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及定尺长度镀锌板尺寸测量领域，尤其涉及一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法。
背景技术
镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的钢板称为镀锌板；按生产及加工方法，镀锌钢板可分为以下几类：热浸镀锌钢板、电镀锌钢板、单面或双面差厚镀锌钢板、合金复合镀锌钢板等，除上述几种外，还有彩色镀锌钢板、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等，镀锌钢板的包装也有一定的规定，主要分为定尺长度的镀锌板和带卷镀锌板两种形式，其中，对于定尺长度的镀锌板，根据客户的需要进行定制，在产品打包前，生产厂家需要对成品镀锌板进行尺寸检测，检测项目包括镀锌板长度、宽度和高度，不允许超出规定的尺寸范围；现有的定尺长度镀锌板尺寸检测通过人工使用卷尺或者卡尺进行测量，需要工人不断移动到不同位置进行测量镀锌板的长、宽、高的尺寸，测量精度、测量效率都比较低，并且还需要对产品进行来回搬运，影响生产效率。
因此，针对上述现有技术存在的现状，研发一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法是急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法，能够提高定尺长度镀锌板尺寸测量的精度和效率。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，包括安装板和控制器，所述安装板位于镀锌板输送线上方，所述安装板上垂直设置有支撑梁；所述安装板上可摆动地设置有视觉相机，所述视觉相机的摆动轨迹与镀锌板输送方向相切，所述视觉相机用于获取待测镀锌板横截面图像信息；所述安装板还设置有移动组件，所述移动组件上设置有测距传感器，所述移动组件能够带动所述测距传感器沿与镀锌板输送方向平行的方向移动，所述测距传感器能够检测所述测距传感器到镀锌板上表面和输送线的距离；还包括位移传感器，所述位移传感器能够检测所述测距传感器的移动距离；沿镀锌板输送方向，所述视觉相机位于所述移动组件前方；所述视觉相机、所述移动组件、所述位移传感器和所述测距传感器均与所述控制器电连接，包括计时模块、图像分析模块、存储模块和计算模块，所述计时模块用于记录检测时长，所述图像分析模块用于分析横截面图像信息获取相应的横截面尺寸信息，所述存储模块用于存储合格的尺寸范围和镀锌板输送线的移动速度，所述计算模块用于判定测量尺寸是否位于合格范围内、所述测距传感器检测到的数值变化情况和计算待测镀锌板长度。能够通过视觉相机、位移传感器、测速传感器和控制器的配合，自动准确获取待侧镀锌板的长度、宽度和高度数值，提高了检测的效率和精确性，同时，本装置实现了在镀锌板生产线上直接进行检测，无须搬运，节省人力物力，提高检测效率。
进一步的，所述安装板垂直设置有支架，所述支架上可转动地设置有摆动杆，所述摆动杆的长度方向与镀锌板输送方向垂直，所述摆动杆的一端设置有摆动齿轮，所述摆动齿轮与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮设置在驱动装置上，所述驱动装置设置在所述支架上，所述驱动装置与所述控制器电连接，所述摆动杆中部设置有所述视觉相机。通过摆动杆和驱动装置的配合，视觉相机能够在拍摄后迅速抬起，避免与镀锌板发生干涉，影响镀锌板的输送。
进一步的，所述视觉相机通过电动伸缩杆与所述摆动杆连接，所述电动伸缩杆与所述控制器电连接。能够自动调整视觉相机高度，保证图像中的横截面完整，适应不同高度和宽度的镀锌板使用。
进一步的，所述移动组件包括齿条，所示齿条设置在所述安装板上，所述齿条与移动齿轮啮合，所述移动齿轮设置在移动电机上，所述移动电机与所述控制器电连接，所述移动电机下方设置有移动板，所述移动板与所述安装板通过直线导轨连接，所述移动板上设置有所述测距传感器。通过齿轮与齿条的啮合实现测距传感器的高精度移动，不存在打滑现象，提高检测精度。
进一步的，还包括显示器，所述显示器设置在所述安装板上，所述显示器与所述控制器电连接，所述显示器用于显示测量的尺寸信息和对应的镀锌板是否合格，所述显示器还设置有报警器。当存在尺寸不合格的镀锌板时，能够及时提醒现场工作人员采取相应的措施。
进一步的，所述支撑梁下方垂直设置有底座，所述底座下方设置有滚轮，所述滚轮设置有刹车组件。便于移动。
本发明还提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量方法，采用上述的定尺长度镀锌板尺寸测量装置，包括以下步骤：
S01：将相应批次的镀锌板合格的长、宽和高尺寸信息以及镀锌板输送线的移动速度v存储到所述控制器；
S02：将所述测距传感器移动至设定的检测位置，调整所述视觉相机的高度；
S03：调整所述移动组件的移动速度，使得下一个待测镀锌板到达检测位置后，所述测距传感器已经复位至S02中设定的检测位置；
S04：当所述测距传感器检测到数值开始减小时，所述计时模块开始计时，所述视觉相机向下摆动至竖直状态并拍照传输，同时，所述测距传感器开始移动，所述位移传感器开始测量所述测距传感器的位移；
S05：所述视觉相机向上摆动直到处于向上的竖直状态；
S06：当所述测距传感器检测到数值开始增大时，所述计时模块停止计时，所述位移传感器停止测量并将位移s传输给所述控制器，所述测距传感器开始复位；
S07：所述控制器计算和判断待测镀锌板是否合格，并显示检测结果；
S08：循环S04到S07，直到本批次镀锌板检测完毕。通过本方法实现了镀锌板批量在线检测和全部检测，提高了检测效率和检测精度。
进一步的，所述S02中，包括以下步骤：
A、将对应的镀锌板样品放置在镀锌板输送线上进行传输；
B、当所述测距传感器检测到数值开始减小时，所述视觉相机向下摆动直到处于向下的竖直状态，所述视觉相机进行拍照并传输；
C、所述控制器判断横截面图像中的横截面是否拍摄完整；
D、当不完整时，将镀锌板样板重新放回检测位置之后，调整所述视觉相机高度；
E、所述视觉相机向上摆动至竖直状态；
F、循环B到E，直到所述控制器判断横截面图像中的横截面完整。能够保证每种型号的镀锌板都能获得完整的横截面图像，为采用图像计算技术测量尺寸提供完整的信息。
进一步的，所述S04中，所述测距传感器与待测镀锌板相向移动，所述S07中，待测镀锌板的长度为L，检测时长为t2，所述计算模块按照L=t2*v+s计算待测镀锌板长度。能够与待测镀锌板相向运动缩短检测时长，提高检测效率。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本方案提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置及测量方法，通过视觉相机、位移传感器、测距传感器和控制器的配合，自动准确获取待侧镀锌板的长度、宽度和高度数值，提高了检测的效率和精确性，同时，本装置实现了在镀锌板生产线上直接进行检测，无须搬运，节省人力物力，提高检测和生产效率；通过摆动杆和驱动装置的配合，视觉相机能够在拍摄后迅速抬起，避免与镀锌板发生干涉，影响镀锌板的输送；能够调整视觉相机高度，适应不同高度和宽度的镀锌板使用；通过移动齿轮与齿条的啮合实现测距传感器的高精度移动，降低检测误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为本发明具体实施方式的结构示意图一。
图2为本发明具体实施方式的结构示意图二。
图3为本发明具体实施方式去掉底座和支撑梁后的结构示意图。
图中，1、滚轮，2、底座，3、支撑梁，4、视觉相机，5、电动伸缩杆，6、安装板，7、报警器，8、显示器，9、移动齿轮，10、齿条，11、控制器，12、测距传感器，13、移动板，14、移动电机，15、直线导轨，17、磁栅尺位移传感器，18、摆动杆，19、驱动装置，20、支架。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
如图1至图3所示，本具体实施方式提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，包括底座2、支撑梁3、安装板6、移动组件、控制器11、显示器8、测距传感器12、位移传感器、摆动组件和视觉相机4；安装板6位于镀锌板输送线上方，并且安装板6的长度方向与输送方向一致，安装板6上垂直设置有支撑梁3，支撑梁3下方垂直设置有底座2，为了提高稳定性和不影响镀锌板运输，支撑梁3偏心设置在底座2上，检测时，支撑梁3位于输送线的一侧，底座2位于输送线下方，为了方便移动，底座2下方设置有滚轮1，滚轮1设置有刹车组件；安装板6上可摆动地连接有视觉相机4，视觉相机4的摆动轨迹与镀锌板的输送方向相切，检测时，视觉相机4位于输送线中心线上方且与镀锌板端面相对，能够获取镀锌板横截面图像信息，从而使得控制器11通过视觉测量技术获得镀锌板的宽度和高度信息；安装板6还设置有移动组件，移动组件上设置有测距传感器12，移动组件能够带动测距传感器12与镀锌板相向或者同向移动，测距传感器12与输送线相对设置，测距传感器12能够检测测距传感器12到镀锌板和输送线的距离，测距传感器12可以选择激光测距传感器或者超声波测距传感器，在本具体实施方式中选择激光测距传感器；位移传感器设置在安装板6上，位移传感器可选择磁栅尺位移传感器17或者光栅尺位移传感器，在本具体实施方式中选择磁栅尺位移传感器17，磁栅尺位移传感器17包括磁尺和读磁头，磁尺安装在安装板6上，读磁头能够与测速传感器一起移动，位移传感器能够检测测距传感器12的移动距离；沿镀锌板输送方向，视觉相机4位于移动组件前方；视觉相机4、移动组件、位移传感器和测距传感器12均与控制器11电连接，控制器11包括计时模块、图像分析模块、存储模块和计算模块，计时模块用于记录检测时长t2，图像分析模块用于分析横截面图像信息获取相应的横截面尺寸信息，存储模块用于存储合格的尺寸范围和镀锌板输送线的移动速度，计算模块用于判定测量尺寸是否位于合格范围内、测距传感器12检测到的数值变化情况和计算待测镀锌板长度，显示器8与控制器11电连接，显示器8设置在安装板6上，显示器8用于显示测量的尺寸信息和对应的镀锌板是否合格，显示器8还设置有报警器，报警器7选择声光报警器，能够及时提醒现场工作人员采取相应的措施。
如图1和图3所示，为了能够实现视觉相机4的快速摆动，防止与镀锌板产生干涉碰撞，安装板6安装视觉相机4的一端设置有支架20，支架20上设置有安装孔，摆动杆18与安装孔间隙配合，摆动杆18两端设置有螺母进行限位，摆动杆18的长度方向与输送方向垂直，摆动杆18的一端设置有摆动齿轮，摆动齿轮与驱动齿轮啮合，驱动齿轮设置在驱动装置19上，驱动装置19设置在支架20上，驱动装置19包括伺服电机和减速机，伺服电机能够正转和反转，伺服电机与控制器11电连接，伺服电机设置有编码器，编码器能够测量伺服电机的角位移，编码器与控制器11电连接，当测量到90°角位移后向控制器11发出信号，当测距传感器12检测到镀锌板时，视觉相机4快速向下摆动进行拍照，拍照完成后再迅速复位；摆动杆18中部设置有视觉相机4，为了能够调整视觉相机4的高度，视觉相机4通过电动伸缩杆5与摆动杆18连接，电动伸缩杆5与控制器11电连接，能够根据待测镀锌板的尺寸范围进行调整视觉相机4的高度，保证图像横截面的完整，适合多种尺寸的产品检测使用。
如图3所示，为了提高测量精度，移动组件可以采用以下具体结构：包括齿条10，安装板6上设置有安装槽，齿条10设置在安装槽槽壁上，齿条10与移动齿轮9啮合，移动齿轮9设置在移动电机14上，移动电机14下方设置有移动板13，移动板13与安装板6通过直线导轨15连接，读磁头与移动板13连接，移动板13下方设置有测距传感器12。
本具体实施方式中的控制器能够从市场现有产品中获得。
本具体实施方式还提供了一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量方法，采用上述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，包括以下步骤：
S01：将相应批次的镀锌板合格的长、宽和高尺寸信息以及镀锌板输送线的移动速度v存储到控制器；
S02：将测距传感器移动至设定的检测位置，调整视觉相机的高度；
S03：调整移动电机的转速，使得下一个待测镀锌板到达检测位置后，测距传感器已经复位至S02中设置的检测位置；
S04：当测距传感器检测到数值开始减小时，计时模块开始计时，控制装置控制驱动装置带动视觉相机向下摆动直到处于向下的竖直状态，视觉相机进行拍照并传输，同时，移动电机开始工作，测距传感器开始移动，位移传感器开始测量测距传感器的位移；
S05：驱动装置反转，视觉相机向上摆动直到处于向上的竖直状态；
S06：当测距传感器检测到数值开始增大时，计时模块停止计时，位移传感器停止测量测距传感器的位移并将检测到的位移s传输给控制器，同时移动电机反向转动，直到测距传感器复位到检测位置；
S07：控制器计算和判断待测镀锌板是否合格，并显示检测结果和进行相应的提示；
S08：循环S04到S07，直到本批次镀锌板检测完毕。
为了保证横截面图像中的横截面完整，为采用图像计算技术测量尺寸提供完整的信息，在S02中，具体包括以下步骤：
A、将对应的镀锌板样品放置在镀锌板输送线上进行传输；
B、当测距传感器检测到数值开始减小时，视觉相机向下摆动直到处于向下的竖直状态，视觉相机进行拍照并传输；
C、控制器判断横截面图像中的横截面是否拍摄完整；
D、当不完整时，将镀锌板样板重新放回检测位置之后，同时调整视觉相机高度；
E、视觉相机向上摆动至竖直状态；
F、循环B到E，直到控制器判断横截面图像中的横截面完整。
在S04中，测距传感器可以与镀锌板相向移动或者同向移动，为了缩短检测时间，移动组件带动测距传感器与镀锌板相向移动，能够更快地到达镀锌板的另一端，缩短检测时间提高检测和生产效率。
在S05中，当伺服电机开始工作带动视觉相机向下转动时，编码器进行角位移的测量直到达到90°向控制器11发出停止转动信息，当经过设定时间t1后，伺服电机反向转动，带动视觉相机4向上摆动，直到编码器进行角位移的测量达到90°，伺服电机停止工作，其中，设定的时间t1需要保证视觉相机拍摄到清晰的横截面图像。
在S07中，待测镀锌板的长度为L，检测时长为t2，计算模块按照L=t2*v+s计算镀锌板长度，镀锌板输送线的移动速度为实际输送速度，可通过输送线上的测速传感器测量得知；如果采用测距传感器与镀锌板同向运动的形式，计算模块按照L=s-t2*v计算镀锌板长度。
从以上具体实施方式中可以看出本发明具有以下有益效果：
1、通过视觉相机4、位移传感器、测速传感器和控制器11的配合，自动准确获取待侧镀锌板的长度、宽度和高度数值，提高了检测的效率和精确性，同时，本装置实现了在镀锌板生产线上直接进行检测，无须搬运，节省人力物力，提高检测效率；
2、通过摆动杆18和驱动装置19的配合，视觉相机4能够在拍摄后迅速抬起，避免与镀锌板发生干涉，影响镀锌板的输送；
3、通过电动伸缩杆5和控制器11调整视觉相机4高度，适应不同高度和宽度的镀锌板使用；
4、通过齿轮与齿条10的啮合实现测距传感器12的高精度移动；
5、通过调整移动电机14的转速，能够与输送线的移动速度匹配，保证在下一个待测镀锌板达到检测位置前，测速传感器复位即可，能够实现同批次的镀锌板逐一检测和间隔检测的形式。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
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。
Claims (9)
1.一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：包括安装板（6）和控制器（11），所述安装板（6）位于镀锌板输送线上方，所述安装板（6）上垂直设置有支撑梁（3）；
所述安装板（6）上可摆动地设置有视觉相机（4），所述视觉相机（4）的摆动轨迹与镀锌板输送方向相切，所述视觉相机（4）用于获取待测镀锌板横截面图像信息；
所述安装板（6）还设置有移动组件，所述移动组件上设置有测距传感器（12），所述移动组件能够带动所述测距传感器（12）沿与镀锌板输送方向平行的方向移动，所述测距传感器（12）能够检测所述测距传感器（12）到镀锌板上表面和输送线的距离；
还包括位移传感器，所述位移传感器能够检测所述测距传感器（12）的移动距离；
沿镀锌板输送方向，所述视觉相机（4）位于所述移动组件前方；
所述视觉相机（4）、所述移动组件、所述位移传感器和所述测距传感器（12）均与所述控制器（11）电连接，所述控制器（11）包括计时模块、图像分析模块、存储模块和计算模块，所述计时模块用于记录检测时长，所述图像分析模块用于分析横截面图像信息获取相应的横截面尺寸信息，所述存储模块用于存储合格的尺寸范围和镀锌板输送线的移动速度，所述计算模块用于判定测量尺寸是否位于合格范围内、所述测距传感器（12）检测到的数值变化情况和计算待测镀锌板长度。
2.如权利要求1所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：所述安装板（6）垂直设置有支架（20），所述支架（20）上可转动地设置有摆动杆（18），所述摆动杆（18）的长度方向与镀锌板输送方向垂直，所述摆动杆（18）的一端设置有摆动齿轮，所述摆动齿轮与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮设置在驱动装置（19）上，所述驱动装置（19）设置在所述支架（20）上，所述驱动装置（19）与所述控制器（11）电连接，所述摆动杆（18）中部设置有所述视觉相机（4）。
3.如权利要求2所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：所述视觉相机（4）通过电动伸缩杆（5）与所述摆动杆（18）连接，所述电动伸缩杆（5）与所述控制器（11）电连接。
4.如权利要求3所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：所述移动组件包括齿条（10），所示齿条（10）设置在所述安装板（6）上，所述齿条（10）与移动齿轮（9）啮合，所述移动齿轮（9）设置在移动电机（14）上，所述移动电机（14）与所述控制器（11）电连接，所述移动电机（14）下方设置有移动板（13），所述移动板（13）与所述安装板（6）通过直线导轨（15）连接，所述移动板（13）上设置有所述测距传感器（12）。
5.如权利要求4所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：还包括显示器（8），所述显示器（8）设置在所述安装板（6）上，所述显示器（8）与所述控制器（11）电连接，所述显示器（8）用于显示测量的尺寸信息和对应的镀锌板是否合格，所述显示器（8）还设置有报警器（7）。
6.如权利要求1所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量装置，其特征在于：所述支撑梁（3）下方垂直设置有底座（2），所述底座（2）下方设置有滚轮（1），所述滚轮（1）设置有刹车组件。
7.一种定尺长度镀锌板线上尺寸测量方法，其特征在于：采用如权利要求5所述的定尺长度镀锌板尺寸测量装置，包括以下步骤：
S01：将相应批次的镀锌板合格的长、宽和高尺寸信息和镀锌板输送线的移动速度v存储到所述控制器；
S02：将所述测距传感器移动至设定的检测位置，调整所述视觉相机的高度；
S03：调整所述移动组件的移动速度，使得下一个待测镀锌板到达检测位置后，所述测距传感器已经复位至S02中设定的检测位置；
S04：当所述测距传感器检测到数值开始减小时，所述计时模块开始计时，所述视觉相机向下摆动至竖直状态并拍照传输，同时，所述测距传感器开始移动，所述位移传感器开始测量所述测距传感器的位移；
S05：所述视觉相机向上摆动直到处于向上的竖直状态；
S06：当所述测距传感器检测到数值开始增大时，所述计时模块停止计时，所述位移传感器停止测量并将位移s传输给所述控制器，所述测距传感器开始复位；
S07：所述控制器计算和判断待测镀锌板是否合格，并显示检测结果；
S08：循环S04到S07，直到本批次镀锌板检测完毕。
8.如权利要求7所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量方法，其特征在于：所述S02中，包括以下步骤：
将对应的镀锌板样品放置在镀锌板输送线上进行传输；
当所述测距传感器检测到数值开始减小时，所述视觉相机向下摆动直到处于向下的竖直状态，所述视觉相机进行拍照并传输；
所述控制器判断横截面图像中的横截面是否拍摄完整；
当不完整时，将镀锌板样板重新放回检测位置之后，同时调整所述视觉相机高度；
所述视觉相机向上摆动至竖直状态；
循环B到E，直到所述控制器判断横截面图像中的横截面完整。
9.如权利要求7所述的定尺长度镀锌板线上尺寸测量方法，其特征在于：所述S04中，所述测距传感器与待测镀锌板相向移动，所述S07中，待测镀锌板的长度为L，检测时长为t2，所述计算模块按照L=t2*v+s计算待测镀锌板长度。
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Denomination of invention: A size measurement device and measurement method for fixed length galvanized sheet on the line Effective date of registration: 20231229 Granted publication date: 20230404 Pledgee: Shandong Huimin Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Huibo New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2023980075694 |
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