板材在線厚度和重量一體化檢測設備的製作方法

2023-06-11 14:07:26

專利名稱：板材在線厚度和重量一體化檢測設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠自動檢測板材厚度和重量的在線檢測設備，該系統具有自動測量、保存、報警等功能，屬於板材檢測技術領域。
背景技術：
板材厚度精度是板材質量的主要衡量指標之一，它直接關係到產品的質量和經濟效益。厚度自動測量是提高板材質量的重要方法之一，其目的是獲得板材縱向厚度的均勻性。目前，厚度自動測量已成為板材生產中不可缺少的組成部分。另外，板材的重量是檢測板材強度的重要指標之一，對板材的機械、物理性能影響很大。對板材重量的在線檢測也是控制產品均勻性，控制生產成本的重要方法。而在國內外競爭激烈的市場經濟中，提高板材質量，無疑格外重要。長期以來，板材檢測都是抽樣進行的，複合板材厚度值均由工人採用卡尺測量得至IJ，板材的厚度也是根據測得的厚度值與標準值比對後人工調整，重量也是靠人工測量的， 生產記錄也根據手工測量值由人工記錄。隨著板材市場競爭不斷加劇，傳統的人工測控方式的弊端日益體現手工只能測量板材部分邊緣的厚度值，不能測量板材任意橫截面厚度值，不能連續測量板材厚度，不便於數據的管理與查閱。概而言之，人工測控不能適應板材加工生產的質量保障的要求。
發明內容本實用新型針對現有板材檢測技術存在的不足，提供一種自動化程度高、能夠實現板材厚度和重量在線自動檢測的板材在線厚度和重量一體化檢測設備。本實用新型的板材在線厚度和重量一體化檢測設備採用以下技術方案該設備包括底座、重量檢測機構、厚度檢測機構和上位機；重量檢測機構採用皮帶秤，皮帶秤安裝在底座上，底座的底部安裝有用於調節底座高度的調整墊鐵，皮帶秤包括承重架、輸送皮帶、稱重傳感器和稱重顯示器，承重架的前後兩端分別安裝有電動滾筒和轉向託輥，輸送皮帶安裝在電動滾筒和轉向託輥之間，承重架的底部與底座之間設置有呈三角形分布的三個稱重傳感器，各個稱重傳感器均與上位機連接，稱重顯示器也與上位機連接； 厚度檢測機構採用雷射位移傳感器，在底座的兩側均設有立柱，兩個立柱之間安裝有上下兩組橫梁，兩組橫梁上均安裝有一組雷射位移傳感器，兩組雷射位移傳感器的發射光束同軸ο當一張板材進入到皮帶秤後，在電動滾筒的帶動下向前運動，穿過皮帶秤的兩側的上下兩組雷射位移傳感器，雷射位移傳感器連續測出傳感器到板材表面的距離，稱重傳感器測出板材的重量信息，並將數據傳遞給上位機；該張板材全部進入到輸送皮帶上後，上位機根據傳感器測量值計算出板材的厚度和重量，並根據預先設定的標準厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自動報警，上位機實時保存數據。本實用新型集成了光、機、電技術，將檢測功能集成到生產線上，實現了板材厚度、重量等參數的連續在線自動檢測，能夠精確測量板材的厚度、重量等信息，實現檢測參數的傳送並實時保存，系統根據預先設定的標準厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自動報警，能夠減少人工測量誤差，實現連續測量，提高產品質量，通過監測板材的產品狀態， 可以對板材加工設備運行參數進行評估，並進行設備運行參數調整，保證板材產品的合格率。同時，通過分析板材的檢測數據，為生產改進提供依據。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是本實用新型的控制原理示意圖。圖中1、底座，2、稱重顯示器，3、承重架，4、稱重傳感器，5、輸送皮帶，6、電動滾筒， 7、支撐託輥，8、支架，9、雷射位移傳感器，10、立柱，11、上位機，12、皮帶調偏機構，13、橫梁， 14、調整墊鐵，15、轉向託輥。
具體實施方式
本實用新型的板材在線厚度和重量一體化檢測設備包括底座1、厚度檢測機構、重量檢測機構和上位機11，厚度檢測機構和重量檢測機構均安裝在底座1上，厚度檢測機構和重量檢測機構中的傳感器均與上位機11連接。如圖1和圖2所示，重量檢測機構採用皮帶秤，皮帶秤安裝在底座1上，底座的底部安裝有用於調節底座高度的調整墊鐵14，可通過調節調整墊鐵14實現底座高度的升降。 皮帶秤包括承重架3、輸送皮帶5、稱重傳感器4和稱重顯示器2。皮帶傳動採用電動滾筒驅動，承重架3的前端安裝有電動滾筒6、後端安裝有轉向託輥15，輸送皮帶5安裝在電動滾筒6和轉向託輥15之間，電動滾筒6驅動輸送皮帶5運行。承重架3上還設有用於支撐輸送皮帶5的兩個支撐託輥7。在承重架3的兩邊可以設置皮帶調偏機構12。承重架3的底部與底座1之間設置有呈三角形分布的三個稱重傳感器4，各個稱重傳感器4均與上位機 11連接，稱重顯示器2也與上位機11連接，參見圖3。稱重顯示器2安裝在底座1 一側的一個支座上。稱重時，輸送皮帶上板材的重量傳遞到稱重傳感器4上，稱重傳感器4輸出正比於板材重量的電信號，傳輸到上位機11上，上位機11經過運算得到板材的重量，並將結果傳給稱重顯示器2。上位機11根據板材的重量設置上下限報警值，當板材的檢測重量超過設定值時，自動報警。為了保證測量的精度，板材在進入皮帶秤之前就具有恆定速度，以減少板材與皮帶秤之間的橫向作用力，增加皮帶秤的運行平穩性。另外為了增加皮帶秤的剛性，底座1的框架採用雙層結構設計，使皮帶秤運行平穩。厚度檢測機構採用雷射位移傳感器9，底座1的兩側均設有支架8，支架8上安裝有一個立柱10，兩個立柱10之間安裝有上下兩組橫梁13，兩個橫梁13上均安裝有雷射位移傳感器9，使板材從兩個橫梁之間穿過，在被測板材上方和下方各安裝一組雷射位移傳感器，兩組雷射位移傳感器的發射光束必須同軸，兩組雷射位移傳感器的間距可以使輸送皮帶5上的板材通過。採用雙雷射傳感器測厚，消除了被測板材振動造成的測量誤差，被測板材厚度D = C-(A+B)，其中，C是兩個雷射位移傳感器的間距，A是上面雷射位移傳感器與板材上表面之間的距離，B是下面雷射位移傳感器到板材下表面之間的距離。各個雷射位移傳感器9均與上位機11連接。雷射位移傳感器9將厚度信號轉化成電信號，然後傳送到上位機11，參見圖3。上位機11採用工控機，用於處理、顯示、保存相應的數據。上位機11接收到信號後通過應用軟體進行分析處理，得到正確的數據，並對數據顯示和保存。上位機中的應用軟體是系統的核心，負責整個系統的信號處理，數據保存和管理。軟體功能多樣，包括數據查詢、數據修改、資料庫維護、產品狀態統計、產品厚度曲線和產品指標曲線等，為生產調控提供依據，同時增加網絡功能，數據實現實時共享。本實用新型的工作過程如下一張板材進入到皮帶秤的輸送皮帶5後，在輸送皮帶5的帶動下向前運動，穿過皮帶秤的兩側的上下兩組雷射位移傳感器，雷射位移傳感器連續測出板材厚度，稱重傳感器測出板材的重量信息傳遞給上位機11 ；該張板材全部進入到輸送皮帶上後，上位機根據傳感器測量值計算出板材的厚度和重量，與設定值進行比較，上位機11根據預先設定的標準厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自動報警，進行清除，上位機11實時保存數據。本實用新型具有如下特點1.系統獨立安裝，採用皮帶機進行板材傳輸，底座高度可調，適用於各種場合2.同時實現板材厚度和重量的連續在線檢測；3.重量檢測皮帶秤的框架採用雙層結構設計，運行平穩；4.檢測厚度的雷射位移傳感器位置可調，方便對板材不同位置的厚度進行連續檢測；5.系統信息可以通過上位機進行設定，對於厚度或重量信息超出設定值的板材， 系統採用不同的方式自動報警；6.系統能夠將板材的生產信息和檢測信息自動生成編碼，保存在資料庫中，便於查詢；7.資料庫信息可以方便連接到企業的數據網絡中，為企業管理提供提供真實、實時的數據資源。
權利要求1. 一種板材在線厚度和重量一體化檢測設備，包括底座、重量檢測機構、厚度檢測機構和上位機；其特徵是重量檢測機構採用皮帶秤，皮帶秤安裝在底座上，底座的底部安裝有用於調節底座高度的調整墊鐵，皮帶秤包括承重架、輸送皮帶、稱重傳感器和稱重顯示器， 承重架的前後兩端分別安裝有電動滾筒和轉向託輥，輸送皮帶安裝在電動滾筒和轉向託輥之間，承重架的底部與底座之間設置有呈三角形分布的三個稱重傳感器，各個稱重傳感器均與上位機連接，稱重顯示器也與上位機連接；厚度檢測機構採用雷射位移傳感器，在底座的兩側均設有立柱，兩個立柱之間安裝有上下兩組橫梁，兩組橫梁上均安裝有一組雷射位移傳感器，兩組雷射位移傳感器的發射光束同軸。
專利摘要本實用新型提供了一種板材在線厚度和重量一體化檢測設備，包括底座、重量檢測機構、厚度檢測機構和上位機；重量檢測機構採用皮帶秤，皮帶秤安裝在底座上，底座的底部安裝有用於調節底座高度的調整墊鐵，皮帶秤包括承重架、輸送皮帶、稱重傳感器和稱重顯示器，承重架的底部與底座之間設置有稱重傳感器，各個稱重傳感器和稱重顯示器均與上位機連接；厚度檢測機構採用雷射位移傳感器，在底座的兩側均設有立柱，兩個立柱之間安裝有上下兩組橫梁，兩組橫梁上均安裝有一組雷射位移傳感器。本實用新型實現了板材厚度、重量等參數的在線自動檢測，能夠精確測量板材的厚度、重量等信息，實現檢測參數的傳送並實時保存。
文檔編號G01G11/00GK202304757SQ201120405550
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者劉偉, 劉健, 林明星, 胡玉海 申請人:山東大學