CN210173728U - 高速在线十字检测纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高速在线十字检测纠偏装置。该高速在线十字检测纠偏装置包括若干个圆刀机台，四个安装轴端部安装在相邻两个圆刀机台机架的侧表面，基板四角分别轴套一条安装轴，基板侧表面上端通过滑轨滑块连接CCD检测部且下端通过滑轨滑块安装有检测台以及背光源，检测台中心设有玻璃载板，料带经收放料辊输出并在检测台上定距移动，高速相机拍照采集数据并将数据传送至工控机，工控机分析数据偏差从而控制圆刀机台调整位置。本实用新型具有自动化检测纠偏，检测精度高，无人为因素误差，生产效率高，模切良品率高，安全度高的效果。

Description

高速在线十字检测纠偏装置

技术领域

本实用新型涉及圆刀模切检测领域，特别涉及高速在线十字检测纠偏装置。

背景技术

在3C产品生产中，常涉及模切加工，传统生产模式为单片上下冲压模切，该模式生产效率，难以形成连续生产，良品率低。为了提高生产，现常采用卷状料带上下料模式，将主材贴合至料带上，有辅助收放料辊输送料带，圆刀机模切的模式，常采用工人通过肉眼观察十字重合度，根据观察结果有工人根据经验进行手动调整圆刀位置，其缺陷在于：其一，人工检测，工人通过经验人为主观判断，标准有差异，肉眼观察精度低，后续调整难以匹配真实结果，造成模切不良；其二，高频率停机手动调整圆刀位置，速度慢，造成综合设备综合效率偏低，影响产能；其三，因设备稳定性差，操作人员需高频率、近距离观察十字重合度以及调整圆刀位置，间接导致操作人员疲劳强度大，进而导致产品良率偏低；其四，高频率人工作业调整设备，会导致安全事故造成的风向几率大大增加。

实用新型内容

为了解决上述问题的一个或多个，本实用新型提供了高速在线十字检测纠偏装置。

根据本实用新型的一个方面，该高速在线十字检测纠偏装置包括若干个圆刀机台、CCD检测部及检测台，圆刀机台设有伺服电机直联驱动圆刀并根据工控机传送的数据调整圆刀位置，

安装架包括横向排布的基板以及四条纵向平行设置的安装轴，四个安装轴端部安装在相邻两个圆刀机台机架的侧表面，基板四角分别轴套一条安装轴，基板侧表面上端安装有上滑轨且下端安装有下滑轨，上滑轨上滑动配合上锁紧滑块，下滑轨上滑动配合下锁紧滑块，下锁紧滑块上安装垂立的下底座，

CCD检测部包括高速相机、主光源以及背光源，高速相机通过上底座固定在上锁紧滑块，高速相机下端安装高清镜头，高清镜头下端安装主光源，背光源安装在下底座下表面，

检测台安装在下底座上表面，检测台前端还设有传感器，检测台中心设有第一通孔，第一通孔上安装有透明的玻璃载板，玻璃载板位于主光源和背光源之间，传感器、高速相机以及圆刀机台的伺服电机电连接工控机,工控机还电连接一个显示器，

料带包括承载料带，承载料带上规则粘结有主材，主材上设有十字交错的X显著线、Y显著线，承载料带上设有十字交错的X基准线以及Y基准线，料带上设有传感器的定位检测点，

料带经收放料辊输出并在检测台上定距移动，高速相机拍照采集数据并将数据传送至工控机，工控机分析数据偏差从而控制圆刀机台调整位置。

该检测纠偏装置采用高速相机采集十字数据，工控机分析十字数据偏差并控制圆刀机的伺服电机调整圆刀位置。其有益效果是：其一，自动化检测纠偏，检测精度高，机械化自动调整，避免了人为因素误差，间断式生产转化成了连续化生产，生产效率高，模切良品率高；其二，自动控制调整原刀位置，精度高，速度快，提高了设备的使用效率；其三，设备稳定性提高，减少了工人的疲劳作业，产品良品率高；其四，避免了工人疲劳作业以及高频作业造成的安全事故风险；其五，该装置采用滑轨滑块调整上下高度，精度高；其六，采用玻璃载板、主光源、背光源的补光模式，高速相机采集精度更高，分析结果更精确；其七，安装轴沿轴身能够实现纵向调整，滑块滑轨能够实现上下调整，各向调整效精度高，调整方便。

在一些实施方式中，上锁紧滑块以及下锁紧滑块为梯形滑块，上滑轨以及下滑轨为燕尾滑轨。

在一些实施方式中，背光源上还安装有半球状的柔光罩。

在一些实施方式中，柔光罩为白色塑料材质制作，柔光罩通过胶粘剂粘结在柔光罩光源中心上方。

在一些实施方式中，安装架还包括固定板，固定板四角固定在安装轴内端，固定板中心安装有直线伺服电缸，直线伺服电缸的伸缩端连接在基板的后侧面，直线伺服电缸能够带动基板前后直线移动。

在一些实施方式中，固定板上安装有导套，导套和安装轴相配合，安装轴穿套在导套内。

在一些实施方式中，基板四角设有第二通孔，每个第二通孔轴套有一条安装轴，第二通孔的径向设有螺纹孔，安装轴中间加工有第一定位面，紧定螺钉通过螺纹孔直至第一定位面。

在一些实施方式中，基板包括矩形结构的本体，本体向上延伸形成凸出部，本体四角设有第二通孔，凸出部侧表面安装有上滑轨，本体上安装有下滑轨。

在一些实施方式中，圆刀机台的机架侧表面还等距设有若干个半圆弧状的凹槽，安装轴两端分别设有第二定位面，第二定位面上设有长圆孔，凹槽内设有螺纹盲孔，螺纹件通过长圆孔旋入螺纹盲孔将安装轴固定在凹槽内。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的一种实施方式的高速在线十字检测纠偏装置的三维示意图；

图2为图1所示高速在线十字检测纠偏装置除圆刀机台的三维示意图；

图3为图2所示高速在线十字检测纠偏装置除圆刀机台的主视示意图；

图4为图2所示检测台的三维示意图；

圆刀机台1，凹槽11，CCD检测部2，高速相机21，主光源22，背光源23，高清镜头24，柔光罩25，检测台3，第一通孔31，安装架4，上锁紧滑块40，基板41，本体410，凸出部411，第二通孔412，螺纹孔413，安装轴42，第一定位面421，第二定位面422，长圆孔423，上滑轨43，下滑轨44，下锁紧滑块45，上底座46，下底座47，固定板48，直线伺服电缸49，玻璃载板5，料带6，承载料带61，X基准线611，Y基准线612，主材62，X显著线621，Y显著线622。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1至图示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的高速在线十字检测纠偏装置。如图所示，该装置包括若干个圆刀机台1、CCD检测部2及检测台3，圆刀机台1设有伺服电机直联驱动圆刀并根据工控机传送的数据调整圆刀位置，

安装架4包括横向排布的基板41以及四条纵向平行设置的安装轴42，四个安装轴42端部安装在相邻两个圆刀机台1机架的侧表面，基板41四角分别轴套一条安装轴42，基板41侧表面上端安装有上滑轨43且下端安装有下滑轨44，上滑轨43上滑动配合上锁紧滑块40，下滑轨44上滑动配合下锁紧滑块45，下锁紧滑块45上安装垂立的下底座47，

CCD检测部2包括高速相机21、主光源22以及背光源23，高速相机21通过上底座46固定在上锁紧滑块40，高速相机21下端安装高清镜头24，高清镜头24下端安装主光源22，背光源23安装在下底座47下表面，

检测台3安装在下底座47上表面，检测台3前端还设有传感器，检测台3中心设有第一通孔31，第一通孔31上安装有透明的玻璃载板5，玻璃载板5位于主光源22和背光源23之间，传感器、高速相机21以及圆刀机台1的伺服电机电连接PLC工控机,工控机还电连接一个显示器，

料带6包括承载料带61，承载料带61上规则粘结有主材62，主材62上设有十字交错的X显著线621、Y显著线622，承载料带61上设有十字交错的X基准线611以及Y基准线612，料带6上设有传感器的定位检测点，

料带6经收放料辊输出并在检测台3上定距移动，高速相机21拍照采集数据并将数据传送至工控机，工控机分析数据偏差从而控制圆刀机台1调整位置。

该检测纠偏装置采用高速相机21采集十字数据，工控机分析十字数据偏差并控制圆刀机的伺服电机调整圆刀位置。其有益效果是：其一，自动化检测纠偏，检测精度高，避免了人为因素误差，间断式生产转化成连续化生产，生产效率高，模切良品率高；其二，自动控制调整原刀位置，精度高，速度快，提高了设备的使用效率；其三，设备稳定性提高，减少了工人的疲劳作业，产品良品率高；其四，避免了工人疲劳作业以及高频作业造成的安全事故风险；其五，该装置采用滑轨滑块调整上下高度，精度高；其六，采用玻璃载板5，主光源22以及背光源23的补光模式，高速相机21采集精度更高，分析结果更精确；其七，安装轴41沿轴身5能够实现纵向调整，滑块滑轨能够实现上下调整，各向调整效精度高，调整方便。

优选的，上锁紧滑块40以及下锁紧滑块45为梯形滑块，上滑轨43以及下滑轨44为燕尾滑轨。其有益效果是：该设置的滑轨滑块导向精度更高，而且能够结构强度高，能够承受一定的径向载荷。

优选的，背光源23上还安装有半球状的柔光罩25。其有益效果是：该装置将背光源23的点辐射式改变为均匀的背光，使下部光源分布更均匀。

优选的，柔光罩25为白色塑料材质制作，柔光罩25通过胶粘剂粘结在柔光罩25光源中心上方。其有益效果是：该设置的柔光罩25结构简单，安装方便，柔光效果更良好。

优选的，安装架4还包括固定板48，固定板48四角固定在安装轴42内端，固定板48中心安装有直线伺服电缸49，直线伺服电缸49的伸缩端连接在基板41的后侧面，直线伺服电缸49能够带动基板41前后直线移动。其有益效果是：采用直线伺服电缸49进行前后调整基板41的位置，调节精度高，自动化高，避免了人进入狭小空间作业的难度。

优选的，固定板48上安装有导套，导套和安装轴42相配合，安装轴42穿套在导套内。其有益效果是：该装置具有更加良好的导向性。

优选的，基板41四角设有第二通孔412，每个第二通孔412轴套有一条安装轴42，第二通孔412的径向设有螺纹孔413，安装轴42中间加工有第一定位面421，紧定螺钉通过螺纹孔413直至第一定位面421。其有益效果是：该设置的安装轴42能够更加良好的固定基板41，使基板41保持良好的垂直度，无左右移动。

优选的，基板41包括矩形结构的本体410，本体410向上延伸形成凸出部411，本体410四角设有第二通孔412，凸出部411侧表面安装有上滑轨43，本体410上安装有下滑轨44。

优选的，圆刀机台1的机架侧表面还等距设有若干个半圆弧状的凹槽11，安装轴42两端分别设有第二定位面422，第二定位面422上设有长圆孔423，凹槽11内设有螺纹盲孔，螺纹件通过长圆孔423旋入螺纹盲孔将安装轴42固定在凹槽11内。其有益效果是：该设置的安装轴42安装方便，便于调整。

一种高速在线十字检测纠偏方法，应用上述的高速在线十字检测纠偏装置，其步骤为：

第一，圆刀机台1以及辅助收放料辊开始转动，料带6在检测台3上定距走动，CCD检测部2、工控机启动；

第二，料带6进入高清镜头22视野内停止运动，传感器检测到定位检测点，并将信号传送给工控机，工控机发送信号使料带6停止运转；

第三，高速相机21拍照采集X显著线621、Y显著线622、X基准线611以及Y基准线612数据，并将数据传送至工控机；

第四，工控机将X基准线611以及Y基准线612相交的交点为基准点，然后计算X显著线621、Y显著线622导基准点之间的直线距离；

第五，工控机根据计算的直线距离数据以及料宽、圆刀速度、料带张力各因素计算所需要的补偿数值，再将补偿数值通过TCP/IP协议发送数据，控制伺服电机达到自动调整的圆刀位置；

第六，通过PID控制原理，根据比例、积分以及微分调节控制圆刀将偏差值自动调整至设定的允许偏差范围内。

该高速在线十字检测纠偏方法实现了自动化检测纠偏，自动化程度高，无人参与，避免了人为因素误差，检测精度高，产品模切良品率高，生产速度快，适合大规模连续化生产。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，包括若干个圆刀机台(1)、CCD检测部(2)及检测台(3)，所述圆刀机台(1)设有伺服电机直联驱动圆刀并根据工控机传送的数据调整圆刀位置，

安装架(4)包括横向排布的基板(41)以及四条纵向平行设置的安装轴(42)，四个所述安装轴(42)端部安装在相邻两个所述圆刀机台(1)机架的侧表面，所述基板(41)四角分别轴套一条所述安装轴(42)，所述基板(41)侧表面上端安装有上滑轨(43)且下端安装有下滑轨(44)，所述上滑轨(43)上滑动配合上锁紧滑块(40)，所述下滑轨(44)上滑动配合下锁紧滑块(45)，所述下锁紧滑块(45)上安装垂立的下底座(47)，

CCD检测部(2)包括高速相机(21)、主光源(22)以及背光源(23)，所述高速相机(21)通过上底座(46)固定在所述上锁紧滑块(40)，所述高速相机(21)下端安装高清镜头(24)，所述高清镜头(24)下端安装所述主光源(22)，所述背光源(23)安装在所述下底座(47)下表面，

所述检测台(3)安装在所述下底座(47)上表面，所述检测台(3)前端还设有传感器，所述检测台(3)中心设有第一通孔(31)，所述第一通孔(31)上安装有透明的玻璃载板(5)，所述玻璃载板(5)位于所述主光源(22)和所述背光源(23)之间，所述传感器、所述高速相机(21)以及所述圆刀机台(1)的伺服电机电连接所述工控机,所述工控机还电连接一个显示器，

料带(6)包括承载料带(61)，所述承载料带(61)上规则粘结有主材(62)，所述主材(62)上设有十字交错的X显著线(621)、Y显著线(622)，所述承载料带(61)上设有十字交错的X基准线(611)以及Y基准线(612)，所述料带(6)上设有传感器的定位检测点，

所述料带(6)经收放料辊输出并在所述检测台(3)上定距移动，所述高速相机(21)拍照采集数据并将数据传送至所述工控机，所述工控机分析数据偏差从而控制所述圆刀机台(1)调整位置。

2.根据权利要求1所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述上锁紧滑块(40)以及所述下锁紧滑块(45)为梯形滑块，所述上滑轨(43)以及所述下滑轨(44)为燕尾滑轨。

3.根据权利要求1所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述背光源(23)上还安装有半球状的柔光罩(25)。

4.根据权利要求3所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述柔光罩(25)为白色塑料材质制作，所述柔光罩(25)通过胶粘剂粘结在所述柔光罩(25)光源中心上方。

5.根据权利要求1所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述安装架(4)还包括固定板(48)，所述固定板(48)四角固定在所述安装轴(42)内端，所述固定板(48)中心安装有直线伺服电缸(49)，所述直线伺服电缸(49)的伸缩端连接在所述基板(41)的后侧面，所述直线伺服电缸(49)能够带动所述基板(41)前后直线移动。

6.根据权利要求5所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述固定板(48)上安装有导套，所述导套和所述安装轴(42)相配合，所述安装轴(42)穿套在所述导套内。

7.根据权利要求1所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述基板(41)四角设有第二通孔(412)，每个所述第二通孔(412)轴套有一条所述安装轴(42)，所述第二通孔(412)的径向设有螺纹孔(413)，所述安装轴(42)中间加工有第一定位面(421)，紧定螺钉通过所述螺纹孔(413)直至所述第一定位面(421)。

8.根据权利要求7所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，

所述基板(41)包括矩形结构的本体(410)，所述本体(410)向上延伸形成凸出部(411)，所述本体(410)四角设有所述第二通孔(412)，所述凸出部(411)侧表面安装有所述上滑轨(43)，所述本体(410)上安装有所述下滑轨(44)。

9.根据权利要求1所述的高速在线十字检测纠偏装置，其特征在于，所述圆刀机台(1)的机架侧表面还等距设有若干个半圆弧状的凹槽(11)，所述安装轴(42)两端分别设有第二定位面(422)，所述第二定位面(422)上设有长圆孔(423)，所述凹槽(11)内设有螺纹盲孔，螺纹件通过所述长圆孔(423)旋入所述螺纹盲孔将所述安装轴(42)固定在所述凹槽(11)内。

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