全自動非金屬製品檢驗設備的製作方法
2023-04-27 13:50:26 2
全自動非金屬製品檢驗設備的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種全自動非金屬製品檢驗設備，其包括：機架；旋轉臂；電子秤，用於測量非金屬製品的質量並發出測得的質量數據；測色儀，用於檢測非金屬製品的外觀色彩並發出測得的色彩數據；抗腐蝕檢測單元；耐磨性檢測單元；耐溫檢測單元；阻燃檢測單元；中央處理器，用於存儲標準質量數據和標準色彩數據，以及分別對比待檢測的非金屬製品的質量數據、色彩數據與標準質量數據、標準色彩數據；同時，所述中央處理器還用於控制所述旋轉臂將待檢測的非金屬製品在所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元之間移動。本發明可以對非金屬製品的性能進行全方位的自動檢測，檢測效率高，而且精確度大為提升。
【專利說明】全自動非金屬製品檢驗設備
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及產品質量檢測【技術領域】，特別涉及一種全自動非金屬製品檢驗設備。
[0003]【背景技術】
[0004]非金屬製品，例如塑膠件，廣泛應用生產生活的多個領域，但是其性能檢測過程還停留在純人工檢測階段，不但檢測效率較低，而且檢測結果的隨意性較大，不客觀。例如電動自行車、摩託車、汽車內飾等需要使用多種規格的塑膠件，但是其品質檢測，目前仍然大多依賴人工檢測。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種全自動非金屬製品檢驗設備，以解決現有技術存在的檢測效率低、檢測結果不精確等問題。
[0007]為了解決上述問題，本發明提供一種全自動非金屬製品檢驗設備，其包括:機架，具有一圓環形的平臺；旋轉臂，呈L形，一端的下部連接於一旋轉驅動電機的輸出軸，另一端設有一豎直的氣缸，所述氣缸的活塞杆的伸出端向下並設有用於吸住非金屬製品的電磁吸盤，所述旋轉臂的一端位於所述平臺的圓心位置，所述旋轉臂的另一端延伸至所述平臺上方以方便所述電磁吸盤取放待檢測的非金屬製品；電子秤，位於所述平臺上，並具有第一通信模塊，用於測量非金屬製品的質量並發出測得的質量數據；測色儀，位於所述平臺上，並具有第二通信模塊，用於檢測非金屬製品的外觀色彩並發出測得的色彩數據；抗腐蝕檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品進行抗腐蝕測驗；耐磨性檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品進行耐磨測驗；耐溫檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品加熱；阻燃檢測單元，位於所述平臺上，用於火燒非金屬製品以對非金屬製品進行阻燃測驗；中央處理器，與所述第一通信模塊、第二通信模塊連接，用於存儲標準質量數據和標準色彩數據，以及分別對比待檢測的非金屬製品的質量數據、色彩數據與標準質量數據、標準色彩數據，並將對比結果輸出；同時，所述中央處理器還與所述旋轉驅動電機、氣缸、電磁吸盤控制連接，用於控制所述旋轉臂將待檢測的非金屬製品在所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元之間移動；所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元均設於不同的箱體中，分別設有所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元的所述箱體依次排列並呈環形布置於所述平臺上，每一所述箱體均具有用於打開所述箱體的上蓋的驅動機構，所述中央處理器與所述驅動機構連接以控制所述箱體上蓋的打開。[0008]優選地，所述抗腐蝕檢測單元包括抗酒精腐蝕檢測單元和抗鹽水腐蝕檢測單元；所述抗酒精腐蝕檢測單元包括:酒精罐，用於存儲酒精，並連接有一酒精輸出管；電磁閥，位於所述酒精輸出管上，並且與所述中央處理器連接以接收打開和關閉指令；所述抗鹽水腐蝕檢測單元包括:鹽水盆，用於儲存鹽水以使待檢測非金屬製品淹沒於鹽水中；鹽水濃度測定儀，用於實時測定所述鹽水盆中鹽水的濃度，並與所述中央處理器連接，用於將鹽水濃度發送至所述中央處理器。
[0009]優選地，所述耐磨性檢測單元包括:電機，與所述中央處理器連接，所述中央處理器控制所述電機的啟動和停止；打磨輪，設於所述電機的輸出軸上，用於摩擦待檢測非金屬製品的表面。
[0010]優選地，所述耐溫檢測單元包括:電熱絲，具有一控制開關，用於加熱所述耐溫檢測單元所在的所述箱體內部環境，所述控制開關與所述中央處理器連接；溫度計，位於所述耐溫檢測單元所在的所述箱體內部，與所述中央處理器連接以將環境溫度發送至所述中央處理器，待環境溫度達到設定值時，所述中央處理器控制所述控制開關斷開，防止所述電熱絲繼續加熱。
[0011]優選地，所述阻燃測試單元包括:電子打火器，用於火燒待檢測的非金屬製品，並與所述中央處理器以根據需要關閉所述電子打火器；滅火風扇，用於吹風滅掉燃燒的待檢測非金屬製品，並與所述中央處理器連接以根據需要啟動所述滅火風扇。
[0012]優選地，所述驅動機構包括:驅動電機，位於所述箱體中；滾珠絲杆，位於所述箱體中，所述滾珠絲杆的螺杆連接於所述驅動電機的輸出軸上，所述滾珠絲杆的螺母固定於所述箱體的上蓋上，當所述滾珠絲杆的螺杆旋轉時，所述箱體的上蓋沿著水平方向移動以關閉或打開所述箱體。
[0013]通過設置多種檢測單元，本發明可以對非金屬製品的性能進行全方位的自動檢測，檢測效率聞，而且精確度大為提升。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明優選實施例的俯視結構示意圖；
圖2為本發明優選實施例的主視結構示意圖；
圖3為本發明優選實施例的電子秤及其箱體的結構示意圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明。
[0018]如圖1、圖2所示，本發明優選實施例包括機架1、機械手10、用於放置非金屬製品的待檢槽2、電子秤3、測色儀4、具有抗酒精腐蝕檢測單元5和抗鹽水腐蝕檢測單元6的抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元7、耐溫檢測單元8、阻燃檢測單元9、中央處理器100。為了簡化，以下描述將把電子秤3、測色儀4、抗酒精腐蝕檢測單元5、抗鹽水腐蝕檢測單元6、耐磨性檢測單元7、耐溫檢測單元8、阻燃檢測單元9統稱為功能檢測部件。
[0019]進一步地，為了不產生贅述之感，下面將結合本優選實施例的運行過程對本優選實施例的結構、功能進行描述。
[0020]概括而言，機架I具有一圓環形的板狀的平臺11和固定於平臺11下方多根支腿，結構較為簡單。
[0021]旋轉臂10基本呈L型，一條邊豎直設置，一條邊水平設置，其豎直邊的下端與一旋轉驅動電機101的輸出軸連接，水平邊的外端延伸至平臺11上的各功能檢測部件上方，並且該端設有一豎直的氣缸102,氣缸102活塞杆的伸出端向下並設有一電磁吸盤103,當氣缸102的活塞杆上下移動時，電磁吸盤103可以吸起、放下待檢測的非金屬製品。旋轉驅動電機101設於平臺11的圓心位置。旋轉臂10可以在平臺11包圍的範圍內，根據中央處理器100的指令，隨意轉動，氣缸102則可以根據中央處理器100的指令，隨意上升、下降，電磁吸盤103根據中央處理器100的指令，隨意導通電源產生磁場吸住檢測件，關閉電源磁場消失放下檢測件，藉此，使得旋轉驅動電機101、旋轉臂10、氣缸102、電磁吸盤103可以根據需要上下移動並抓取、放下非金屬製品。
[0022]另外，需要特別說明的是，由於非金屬製品無法被電磁吸盤103吸住，因此，在開始檢驗之前，待檢測的非金屬製品上都應附設一個鐵塊，例如掛在非金屬製品上、粘在非金屬製品上等。為了防止腐蝕，鐵塊的外表面可以包覆一層抗腐蝕的膠膜。當然，在檢測產品質量的環節，應把鐵塊的質量考慮進去。
[0023]待檢槽2用於放置待檢測的非金屬製品，在應用時，直接把非金屬製品放入待檢槽2即可，電磁吸盤103即可抓取該非金屬製品，然後移動至各功能檢測部件處。
[0024]電子秤3位於平臺11上，並具有第一通信模塊，用於測量非金屬製品的質量並發出測得的質量數據。如圖3所示，電子秤3位於一箱體30中，這樣可以防止外界環境為測量數據的影響。在本優選實施例中，各功能檢測部件分別位於結構與箱體30相同的一箱體中。箱體30具有一上蓋301，當電磁吸盤103抓取非金屬製品之後，電磁吸盤103移動至箱體30上方，中央處理器100發出指令，驅動電機31啟動、旋轉，驅動電機31輸出軸上的螺杆33轉動，螺母32則水平移動，由於螺母32固定於上蓋301的下表面，這時螺母32將驅動上蓋301沿著平臺11的徑向向外水平推動上蓋301離開箱體30，箱體30打開之後，氣缸102的活塞杆下降，電磁吸盤103隨之下降，下降指定高度後，電磁吸盤103鬆開，將非金屬製品放置於電子秤3上。
[0025]對於其他功能檢測部件而言，其箱體的結構及工作過程與箱體30相同，在此不再贅述。
[0026]本優選實施例首先檢測非金屬製品的質量，因為品質合格的非金屬製品的體積是一定的，塑膠的密度也是基本確定的，因此非金屬製品的質量基本在一個確定的比較精確的範圍之內，可以稱之為標準質量數據，該標準質量數據存儲於中央處理器100中。電子秤3測得非金屬製品的質量數據之後，通過其第一通信模塊發送至中央處理器100，中央處理器100將測得的質量數據與其存儲的標準質量數據進行比較，則可以首先判斷產品是否合格。若測得的質量數據小，則可能發生了缺料缺陷，若測得的質量數據大，則可能發生了嚴重的多餘毛邊或者厚度不合格。
[0027]另外需要提及的時，在各功能檢測部件運行時，箱體30的上蓋301是關閉的，也即當非金屬製品放置完畢之後，電磁吸盤103從箱體30中移出，上蓋301在驅動電機31的驅動下關閉，然後，各功能檢測部件開始作業。[0028]質量檢測合格之後，上蓋301打開，中央處理器100控制電磁吸盤103伸入電子秤3所在的箱體30中，取出非金屬製品，箱體30的上蓋關閉。旋轉驅動電機101驅動旋轉臂10旋轉，帶動氣動102至測色儀4上方，接著，氣缸102的活塞杆下降，電磁吸盤103將非金屬製品送入測色儀4所在的箱體中。
[0029]測色儀3位於平臺11上，並具有第二通信模塊，用於檢測非金屬製品的外觀色彩並發出測得的色彩數據。優選地，測色儀3採用分光測色儀，其具有能在任何位置進行測量的特性，並且具有測量間隔達到IOnm的優越性。為了提高效率，可以僅進行抽樣檢測，也即只是檢測非金屬製品具有代表性的部位的色彩，從而與中央處理器100中存儲的標準色彩數據進行對比，合格與否，中央處理器100將會顯示出具體的檢測結果。通過對比測得色彩數據和標準色彩數據，可以檢測出非金屬製品的雜質點、紋路、銀絲、傷痕、汙斑等。
[0030]更為重要的是，測色儀3在以下步驟中，將有進一步的使用。
[0031]抗腐蝕檢測單元包括抗酒精腐蝕檢測單元5和抗鹽水腐蝕檢測單元6。抗酒精腐蝕檢測單元5包括酒精罐和電磁閥(均未圖示)。其中，酒精罐用於存儲酒精，其位於箱體中相對較高的位置，並連接有一酒精輸出管；電磁閥則位於酒精輸出管上，並且與中央處理器100連接以接收打開和關閉指令。電磁吸盤103將非金屬製品放置於箱體的底部之後，電磁閥打開，一滴或多滴酒精滴在非金屬製品的表面，設定一定時間之後，此設定時間應較長，以待酒精自然晾乾。接著，利用電磁吸盤103將非金屬製品取出，再次放入測色儀3，若非金屬製品不能夠抗酒精腐蝕，則測得的色彩數據與標準色彩數據不吻合，即可判斷非金屬製品的抗酒精腐蝕性能。
[0032]抗鹽水腐蝕檢測單元6包括鹽水盆和鹽水濃度測定儀(均未圖示)。鹽水盆放置於箱體的底部，用於儲存鹽水以使待檢測非金屬製品淹沒於鹽水中；鹽水濃度測定儀用於實時測定鹽水盆中鹽水的濃度，並與中央處理器100連接，用於將鹽水濃度發送至中央處理器100，待鹽水濃度不達標時，中央處理器100將會發出提示。電磁吸盤103將非金屬製品放入鹽水盆之後，浸泡一設定時間之後，電磁吸盤103將再把非金屬製品取出(晾乾)，放入測色儀3檢測鹽水腐蝕之後的色彩數據，若不符合標準色彩數據，那麼即可判定非金屬製品的廣品不合格。
[0033]進行酒精腐蝕、鹽水腐蝕測驗即可滿足絕大部分非金屬製品所處的環境，例如對於電動車塑膠件而言，日常環境無外乎無機物、有機物的侵蝕，若可以抗酒精、抗鹽水腐蝕，那麼該塑膠件即可滿足絕大部分的應用環境。
[0034]耐磨性檢測單元7位於平臺11上，用於對非金屬製品進行耐磨測驗。耐磨性檢測單元7包括電機和打磨輪(均未圖示)。電機與中央處理器100連接，中央處理器100控制電機的啟動和停止；打磨輪設於電機的輸出軸上，用於摩擦待檢測非金屬製品的表面。由於打磨輪摩擦非金屬製品的過程會發生震動，因此電磁吸盤103需要一直吸住非金屬製品，而不能如其他功能檢測部件那樣將非金屬製品放下。在該環節，僅用打磨輪摩擦非金屬製品的一個部位即可，不必整體摩擦。摩擦一定時間之後，將該非金屬製品送入測色儀3，觀察摩擦之後測得的色彩數據是否在要求的範圍內。
[0035]耐溫檢測單元8位於平臺11上，用於對非金屬製品加熱。具體而言，耐溫檢測單元8包括電熱絲和溫度計。電熱絲環繞於箱體的內壁，其具有一控制開關用於控制電熱絲的運行與關閉。電熱絲主要用於加熱耐溫檢測單元8所在的箱體內部環境，控制開關與中央處理器100連接。溫度計位於耐溫檢測單元8所在的箱體內部，與中央處理器100連接以將環境溫度發送至中央處理器100，待環境溫度達到設定值時，中央處理器100控制控制開關斷開，防止電熱絲繼續加熱，並使非金屬製品在箱體中停留一定時間，若溫度降低，中央處理器100打開控制開關，使電熱絲繼續加熱。停留一定時間之後，電磁吸盤103將非金屬製品送至測色儀3，再次進行色彩數據的對比。若發生高溫變形，那麼非金屬製品的外觀色彩肯定發生變化。
[0036]阻燃檢測單元9位於平臺11上，用於火燒非金屬製品以對非金屬製品進行阻燃測驗。阻燃測試單元包括電子打火器和滅火風扇，電子打火器用於火燒待檢測的非金屬製品，並與中央處理器100以根據需要關閉電子打火器。中央處理器100控制電子打火器的點火、熄火。滅火風扇用於吹風滅掉燃燒的待檢測非金屬製品，並與中央處理器100連接以根據需要啟動滅火風扇。非金屬製品放入阻燃檢測單元9之後，電子打火器點火，開始對非金屬製品進行火燒，一定時間之後，滅火風扇啟動，滅掉可能產生的火苗或者吹散火燒非金屬製品的氣味。然後再由機械手10送至測色儀3，根據色彩數據的對比，分析判斷非金屬製品的阻燃性。
[0037]中央處理器100與各功能檢測部件通信連接，用於存儲標準質量數據和標準色彩數據，以及分別對比待檢測的非金屬製品的質量數據、色彩數據與標準質量數據、標準色彩數據，並將對比結果輸出。
[0038]同時，中央處理器100控制機械手10將待檢測的非金屬製品在電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元之間移動，已經控制各功能檢測部件的電氣部分，以實現相應的檢測目的。
[0039]中央處理器100包括用於分析處理數據的CPU、用於存儲數據的存儲器、用於輸出對比判斷結果的顯示器、用於輸入控制指令的鍵盤或滑鼠或按鈕或操縱杆等，連接關係均為本領域技術公知，在此不再贅述。
[0040]如圖1所示，容納各功能檢測部件的箱體依次排列並呈環形布置於平臺11上，每一箱體均具有用於打開箱體的上蓋的驅動機構，中央處理器100與驅動機構連接以控制箱體上蓋的打開。接前述，驅動機構如圖3所示，包括驅動電機31、設於驅動電機31的輸出軸的螺杆33和固定於箱體30的上蓋301的螺母32。
[0041]對於檢測不合格的非金屬製品，可以直接由電磁吸盤103移動至待檢槽2中，以供技術人員分析。
[0042]綜上，本發明可以連續、自動的檢測非金屬製品的各項性能指標，具有檢測效率高、自動化程度高、檢測結果精確等優點。
[0043]由技術常識可知，本發明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特徵的實施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，並不是僅有的。所有在本發明範圍內或在等同於本發明的範圍內的改變均被本發明包含。
【權利要求】
1.一種全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，包括: 機架，具有一圓環形的平臺； 旋轉臂，呈L形，一端的下部連接於一旋轉驅動電機的輸出軸，另一端設有一豎直的氣缸，所述氣缸的活塞杆的伸出端向下並設有用於吸住已經設置鐵塊的非金屬製品的電磁吸盤，所述旋轉臂的一端位於所述平臺的圓心位置，所述旋轉臂的另一端延伸至所述平臺上方以方便所述電磁吸盤取放待檢測的非金屬製品； 電子秤，位於所述平臺上，並具有第一通信模塊，用於測量非金屬製品的質量並發出測得的質量數據； 測色儀，位於所述平臺上，並具有第二通信模塊，用於檢測非金屬製品的外觀色彩並發出測得的色彩數據； 抗腐蝕檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品進行抗腐蝕測驗； 耐磨性檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品進行耐磨測驗； 耐溫檢測單元，位於所述平臺上，用於對非金屬製品加熱； 阻燃檢測單元，位於所述平臺上，用於火燒非金屬製品以對非金屬製品進行阻燃測驗; 中央處理器，與所述第一通信模塊、第二通信模塊連接，用於存儲標準質量數據和標準色彩數據，以及分別對比待檢測的非金屬製品的質量數據、色彩數據與標準質量數據、標準色彩數據，並將對比結果輸出；· 同時，所述中央處理器還與所述旋轉驅動電機、氣缸、電磁吸盤控制連接，用於控制所述旋轉臂將待檢測的非金屬製品在所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元之間移動； 所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元均設於不同的箱體中，分別設有所述電子秤、測色儀、抗腐蝕檢測單元、耐磨性檢測單元、阻燃檢測單元和耐溫檢測單元的所述箱體依次排列並呈環形布置於所述平臺上，每一所述箱體均具有用於打開所述箱體的上蓋的驅動機構，所述中央處理器與所述驅動機構連接以控制所述箱體上蓋的打開。
2.根據權利要求1所述的全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，所述抗腐蝕檢測單元包括抗酒精腐蝕檢測單元和抗鹽水腐蝕檢測單元；所述抗酒精腐蝕檢測單元包括: 酒精罐，用於存儲酒精，並連接有一酒精輸出管； 電磁閥，位於所述酒精輸出管上，並且與所述中央處理器連接以接收打開和關閉指令; 所述抗鹽水腐蝕檢測單元包括: 鹽水盆，用於儲存鹽水以使待檢測非金屬製品淹沒於鹽水中； 鹽水濃度測定儀，用於實時測定所述鹽水盆中鹽水的濃度，並與所述中央處理器連接，用於將鹽水濃度發送至所述中央處理器。
3.根據權利要求1所述的全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，所述耐磨性檢測單元包括: 電機，與所述中央處理器連接，所述中央處理器控制所述電機的啟動和停止； 打磨輪，設於所述電機的輸出軸上，用於摩擦待檢測非金屬製品的表面。
4.根據權利要求1所述的全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，所述耐溫檢測單元包括: 電熱絲，具有一控制開關，用於加熱所述耐溫檢測單元所在的所述箱體內部環境，所述控制開關與所述中央處理器連接； 溫度計，位於所述耐溫檢測單元所在的所述箱體內部，與所述中央處理器連接以將環境溫度發送至所述中央處理器，待環境溫度達到設定值時，所述中央處理器控制所述控制開關斷開，防止所述電熱絲繼續加熱。
5.根據權利要求1所述的全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，所述阻燃測試單元包括: 電子打火器，用於火燒待檢測的非金屬製品，並與所述中央處理器以根據需要關閉所述電子打火器； 滅火風扇，用於吹風滅掉燃燒的待檢測非金屬製品，並與所述中央處理器連接以根據需要啟動所述滅火風扇。
6.根據權利要求1所述的全自動非金屬製品檢驗設備，其特徵在於，所述驅動機構包括: 驅動電機，位於所述箱體 中； 滾珠絲杆，位於所述箱體中，所述滾珠絲杆的螺杆連接於所述驅動電機的輸出軸上，所述滾珠絲杆的螺母固定於所述箱體的上蓋上，當所述滾珠絲杆的螺杆旋轉時，所述箱體的上蓋沿著水平方向移動以關閉或打開所述箱體。
【文檔編號】G01N35/00GK103529228SQ201310487186
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】王儲連 申請人:王儲連