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1、(10)申请公布号 CN 102380482 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102380482 A *CN102380482A* (21)申请号 201110320463.2 (22)申请日 2011.10.20 B07C 5/10(2006.01) B07C 5/02(2006.01) B07C 5/36(2006.01) (71)申请人 湖南科技大学 地址 411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头 2 号 (72)发明人 余以道 颜健 刘燕飞 侯亚龙 张四红 (74)专利代理机构 湘潭市汇智专利事务所 43108 代理人 宋向红 (54) 发明名称 矩形小板边缘尺寸在线。
2、检测装置 (57) 摘要 本发明属于产品尺寸检测装置技术领域， 具 体涉及一种矩形小板边缘尺寸的在线检测装置。 本发明的技术要点是 ； 采用激光测距原理， 上链 板输送机和下链板输送机垂直分布， 取料器安装 在上链板输送机的输入端， 在上链板输送机和下 链板输送机上各安装一个以上阻尼压轮装置和一 对激光传感器， 分别检测矩形小板的长度和宽度 ； 在上链板输送机和下链板输送机的出料端各安装 一个分拣机构， 分别分拣经传感器检测尺寸的合 格品与不合格品。本发明结构简单， 操作方便， 测 试结果准确， 效率高， 能实现矩形小板边缘尺寸的 自动化在线检测和分拣。 (51)Int.Cl. (19)中华人。
3、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 CN 102380497 A1/1 页 2 1. 一种矩形小板边缘尺寸在线检测装置， 用于对矩形小板的边缘尺寸及对边平行度进 行检测和分拣 ； 其特征在于 ： 它包括一条用于传送待测矩形小板的上链板输送机， 上链板 输送机的输入端上面安装有一个将矩形小板依次输出的取料器， 上链板输送机的输出端安 装有一个将不合格品剔除的分拣机构 ； 上链板输送机的输出端部位于分拣机构的下面安装 有一个下链板输送机， 下链板输送机的输出端部也安装有一个分拣机构， 下链板输送机的 运行方向与上链板输送机的运行方向垂直 。
4、； 在上链板输送机和下链板输送机的中部位置均 安装有一个以上用于将矩形小板压在链板输送机上的阻尼压轮装置， 在阻尼压轮装置的两 端对称安装有一对激光传感器 ； 上链板输送机和下链板输送机的每块链板上设有一根横向 的凸条， 凸条高度比矩形小板厚度稍小， 相邻两块链板上的凸条间距比矩形小板在运行方 向的长度尺寸大 ； 所述激光传感器与计算机处理系统相连。 2. 根据权利要求 1 所述的矩形小板边缘尺寸在线检测装置， 其特征在于 ： 所述取料器 包括一个用于储存叠放在一起的矩形小板的装料箱， 装料箱底部安装有数根与上链板输送 机运行方向相同的驱动滚筒， 驱动滚筒两端安装有驱动链轮， 驱动链轮与上链板。
5、输送机的 滚筒轴通过链条连接 ； 装料箱的前面板底部开有一个矩形小板的出料口， 出料口设有一个 出料口高度调节板 ； 装料箱的后面板为一个可前后移动的可调后板。 3. 根据权利要求 2 所述的矩形小板边缘尺寸在线检测装置， 其特征在于 ： 所述出料口 高度调节板为一个倒 T 形板状构件， 其上部插在装料箱前面板上的凸出孔槽中， 通过安装 于凸出孔槽外壁上的螺钉使出料口高度调节板固定在前面板上 ； 所述可调后板的上下边 为折边， 装料箱两侧板的上下边也是折边， 并且在两侧板的下折边上面开有纵向槽， 可调后 板的上下折边卡在两侧板的上下折边之间并可前后移动， 可调后板的下折边的两端开有螺 孔， 与。
6、两侧板的下折边的纵向槽配合， 通过螺钉螺母使可调后板固定在两侧板上。 4. 根据权利要求 1 或 3 所述的矩形小板边缘尺寸在线检测装置， 其特征在于 ： 所述阻 尼压轮装置包括一根安装轴， 安装轴的两端插入链板输送机机架的两侧板上面的圆孔中， 安装轴两端分别安装有一个扭力弹簧、 一个纵向的扭力臂， 两个扭力臂的另一端固连有横 向的阻尼轮， 阻尼轮压在矩形小板上 ； 所述两个扭力弹簧的一端固定在安装轴上， 另一端固 定在链板输送机机架的两侧板上 ； 所述阻尼轮外敷设橡胶层、 内装阻尼脂。 5. 根据权利要求 4 所述的矩形小板边缘尺寸在线检测装置， 其特征在于 ： 所述分拣机 构包括一块倾斜安。
7、装于链板输送机输出端部的固定挡板， 另一活动挡板可绕其底部旋转， 使活动挡板的顶部与固定挡板顶部形成开或合的状态 ； 所述上链板输送机分拣机构的固定 挡板和活动挡板底部分别安装于下链板输送机机架的两侧边 ； 活动挡板的底部安装有一个 拉伸弹簧和一个电磁铁， 当合格品通过时， 活动挡板在弹簧拉力作用下使其顶部与固定挡 板顶部处于张开状态 ； 当不合格品通过时， 电磁铁通电， 其铁芯伸出， 推动与活动挡板底部 固连的推板， 推板带动活动挡板克服弹簧拉力并转动， 使其顶部与固定挡板顶部处于闭合 状态。 权 利 要 求 书 CN 102380482 A CN 102380497 A1/4 页 3 矩形。
8、小板边缘尺寸在线检测装置 技术领域 0001 0001 本发明属于产品尺寸检测装置技术领域， 具体涉及一种矩形小板边缘尺 寸的在线检测装置。 背景技术 0002 矩形小板产品一般是在规格板材上， 根据设计尺寸， 通过切割、 冲压、 剪裁等方法 加工而成， 由于加工设备、 加工刀具、 装夹方法等原因， 会导致生产的矩形小板边缘出现尺 寸精度误差过大、 对边不平行等问题， 因此需要检测， 剔除不合格品。 0003 一般的检测方法分为人工卡尺测量、 线阵 CCD 或面阵 CCD 测量。其中， 人工测量的 精度、 稳定性和检测效率都比较低 ； 线阵 CCD 或面阵 CCD 测量虽能满足测量精度要求， 。
9、但需 要经过光线扫描、 成像和图像处理， 设备复杂、 检测环境要求高、 检测效率低等， 难以满足大 批量生产的在线检测要求。 发明内容 0004 本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷， 提供一种结构简单， 操作方 便， 测试结果准确， 并能剔除次品的矩形小板边缘尺寸在线检测装置。 0005 本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的 ： 该矩形小板边缘尺寸在线检测 装置， 用于对矩形小板的边缘尺寸及对边平行度进行检测和分拣 ； 它包括一条用于传送待 测矩形小板的上链板输送机， 上链板输送机的输入端上面安装有一个将矩形小板依次输出 的取料器， 上链板输送机的输出端安装有一个将不合格品剔除。
10、的分拣机构 ； 上链板输送机 的输出端部位于分拣机构的下面安装有一个下链板输送机， 下链板输送机的输出端部也安 装有一个分拣机构， 下链板输送机的运行方向与上链板输送机的运行方向垂直 ； 在上链板 输送机和下链板输送机的中部位置均安装有一个以上用于将矩形小板压在链板输送机上 的阻尼压轮装置， 在阻尼压轮装置的两端对称安装有一对激光传感器 ； 上链板输送机和下 链板输送机的每块链板上设有一根横向的凸条， 凸条高度比矩形小板厚度稍小， 相邻两块 链板上的凸条间距比矩形小板在运行方向的长度尺寸大 ； 所述激光传感器与计算机处理系 统相连。 0006 更具体地说， 所述取料器包括一个用于储存叠放在一起。
11、的矩形小板的装料箱， 装 料箱底部安装有数根与上链板输送机运行方向相同的驱动滚筒， 驱动滚筒两端安装有驱动 链轮， 驱动链轮与上链板输送机的滚筒轴通过链条连接 ； 装料箱的前面板底部开有一个矩 形小板的出料口， 出料口设有一个出料口高度调节板 ； 装料箱的后面板为一个可前后移动 的可调后板。 0007 上述出料口高度调节板为一个倒 T 形板状构件， 其上部插在装料箱前面板上的凸 出孔槽中， 通过安装于凸出孔槽外壁上的螺钉使出料口高度调节板固定在前面板上 ； 所述 可调后板的上下边为折边， 装料箱两侧板的上下边也是折边， 并且在两侧板的下折边上面 开有纵向槽， 可调后板的上下折边卡在两侧板的上下。
12、折边之间并可前后移动， 可调后板的 说 明 书 CN 102380482 A CN 102380497 A2/4 页 4 下折边的两端开有螺孔， 与两侧板的下折边的纵向槽配合， 通过螺钉螺母使可调后板固定 在两侧板上。 0008 所述阻尼压轮装置包括一根安装轴， 安装轴的两端插入链板输送机机架的两侧板 上面的圆孔中， 安装轴两端分别安装有一个扭力弹簧、 一个纵向的扭力臂， 两个扭力臂的另 一端固连有横向的阻尼轮， 阻尼轮压在矩形小板上 ； 所述两个扭力弹簧的一端固定在安装 轴上， 另一端固定在链板输送机机架的两侧板上 ； 所述阻尼轮外敷设橡胶层、 内装阻尼脂。 0009 所述分拣机构包括一块倾。
13、斜安装于链板输送机输出端部的固定挡板， 另一活动挡 板可绕其底部旋转， 使活动挡板的顶部与固定挡板顶部形成开或合的状态 ； 所述上链板输 送机分拣机构的固定挡板和活动挡板底部分别安装于下链板输送机机架的两侧边 ； 活动挡 板的底部安装有一个拉伸弹簧和一个电磁铁， 当合格品通过时， 活动挡板在弹簧拉力作用 下使其顶部与固定挡板顶部处于张开状态 ； 当不合格品通过时， 电磁铁通电， 其铁芯伸出， 推动与活动挡板底部固连的推板， 推板带动活动挡板克服弹簧拉力并转动， 使其顶部与固 定挡板顶部处于闭合状态。 0010 本发明采用激光测距原理， 上、 下链板输送机垂直分布， 取料器安装在上链板输送 机的。
14、输入端， 在上、 下链板输送机上各安装一个以上阻尼压轮装置和一对激光传感器， 分别 检测矩形小板的长度和宽度 ； 在上、 下链板输送机的出料端各安装一个分拣机构， 分别分拣 经传感器检测尺寸的合格品与不合格品。 0011 本发明的工作过程是， 当被测矩形小板叠放在取料箱中时， 启动链板输送机， 被测 矩形小板从取料箱的出料口由驱动滚筒依次取出， 落在上链板输送机的链板上并同步运 行， 在阻尼压轮装置的作用下， 矩形小板紧贴在链板的底板和凸条上， 同时， 对称安装的激 光传感器扫描采集距离信号， 送入计算机处理， 并控制分拣机构电磁铁的通、 断电， 不合格 品被抛出剔除， 合格品进入下链板输送机。
15、检测另一尺寸。 同样原理， 下链板输送机中的激光 传感器检测的不合格品被分拣机构抛出剔除， 合格品装入成品箱， 从而实现矩形小板边缘 尺寸的连续在线检测和分拣。 0012 本发明结构简单， 操作方便， 测试结果准确， 效率高， 能实现矩形小板边缘尺寸的 自动化在线检测和分拣。 附图说明 0013 图 1 是本发明实施例的结构示意图。 0014 图 2 是图 1 中取料器的前视图。 0015 图 3 是图 1 中取料器的后视图。 0016 图 4 是图 3 的局部放大图。 0017 图 5 是图 1 中阻尼压轮装置的结构示意图。 0018 图 6 是图 1 中上链板输送机的阻尼压轮装置部分放大图。
16、。 0019 图 7 是图 1 中下链板输送机的阻尼压轮装置部分放大图。 0020 图 8 是图 1 中上链板输送机输出端的分拣机构处于张开状态的结构示意图。 0021 图 9 是图 1 中上链板输送机输出端的分拣机构处于闭合状态的结构示意图。 0022 图 10 是图 1 中链板输送机链板的结构示意图。 说 明 书 CN 102380482 A CN 102380497 A3/4 页 5 具体实施方式 0023 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。 0024 参见图 1， 本实施例包括用于传送待测矩形小板的上链板输送机 2 和下链板输送 机 6， 从图中可见， 上链板输送机 2 。
17、的输入端上面安装有一个将矩形小板依次输出的取料器 1， 上链板输送机2的输出端和下链板输送机6的输出端均安装有一个将不合格品剔除的分 拣机构5。 下链板输送机6的起始端位于上链板输送机2输出端部的分拣机构的下面， 且下 链板输送机6的运行方向与上链板输送机2的运行方向垂直。 检测过程中， 矩形小板的长度 和宽带分别在上链板输送机和下链板输送机上测量， 当出现尺寸精度误差和对边平行度误 差不满足设计要求时， 及时剔除。从图 1 中还可见， 在上链板输送机 2 和下链板输送机 6 的 中部位置均安装有用于将矩形小板压在链板输送机上的阻尼压轮装置 3， 在阻尼压轮装置 3 的两端对称安装有一对激光传。
18、感器 4。由图 6 可见， 本实施例的上链板输送机 2 安装有三 套阻尼压轮装置 3， 由图 7 可见， 下链板输送机 6 上安装有二套阻尼压轮装置 3。参见图 10， 是上链板输送机2和下链板输送机6的链板的结构示意图， 由图可见， 每块链板上均设有一 根横向的凸条 7， 凸条 7 高度比矩形小板厚度稍小， 相邻两块链板上的凸条间距比矩形小板 在运行方向的长度尺寸大， 这样便可利用阻尼压轮装置的压力和阻力， 使矩形小板的一边 紧靠在凸条上与链板同步运行。激光传感器 4 与计算机处理系统相连。激光传感器是成对 的对称安装在链板输送机的两侧， 当紧贴在链板凸条边上的矩形小板经过两激光传感器扫 描。
19、范围时， 激光传感器连续采集距离信号， 得出激光传感器与矩形小板边缘的实测距离， 因 为两激光传感器的间距为已知量， 这已知量减去两激光传感器的实测距离即为矩形小板的 被测尺寸。 然后， 通过信号处理和计算机运算， 得出矩形小板信号采集点的尺寸和平行度精 度误差。矩形小板的尺寸和平行度精度误差数据量， 与激光传感器的采样频率成正比。 0025 参见图 2、 图 3 和图 4， 本实施例的取料器 1 包括用于储存叠放在一起的矩形小板 的装料箱 12， 装料箱 12 的底部安装有四根与上链板输送机运行方向相同的驱动滚筒 14， 驱动滚筒 14 两端安装有驱动链轮 15， 驱动链轮 15 与上链板输。
20、送机 2 的滚筒轴通过链条连 接。装料箱 12 的前面板底部开有一个矩形小板的出料口 16， 出料口 16 设有一个出料口高 度调节板 13 ； 装料箱 12 的后面板为一个可前后移动的可调后板 11。由图可见， 出料口高 度调节板 13 为一个倒 T 形板状构件， 其上部插在装料箱前面板上的凸出孔槽中， 通过安装 于凸出孔槽外壁上的螺钉 17 使出料口高度调节板 13 固定在前面板上， 这样通过拧松螺钉 17 后再调整出料口高度调节板 13 的高度， 便可调节出料口 16 的高度。由图还可见， 可调 后板 11 的上下边为折边， 装料箱两侧板的上下边也是折边， 并且在两侧板的下折边上面开 有。
21、纵向槽 18， 可调后板 11 的上下折边卡在两侧板的上下折边之间并可前后移动， 可调后板 11 的下折边的两端开有螺孔， 与两侧板的下折边的纵向槽配合， 通过螺钉螺母 19 使可调后 板 11 固定在两侧板上， 这样， 通过拧松螺钉螺母 19 后再前后移动可调后板 11， 便可调节装 料箱 12 的宽度。叠放在一起的矩形小板储存在取料器 1 的装料箱 12 中， 由上链板输送机 的滚筒轴带动取料器 1 的驱动链轮 15 和驱动滚筒 14 同步运转， 利用驱动滚筒 14 与储存的 矩形小板之间的摩擦力， 将叠装的矩形小板从取料器 1 的出料口 16 依次取出， 下落到上链 板输送机 2 的链板。
22、上并与之同步运行。通过调整出料口高度调节板 13 的高度， 调整出料口 16的高度约大于小板厚度， 以适应不同小板厚度的依次出料。 通过调整装料箱12的可调后 板 11 的位置， 调整装料箱 12 内空的宽度， 以适应不同宽度的小板叠放。 说 明 书 CN 102380482 A CN 102380497 A4/4 页 6 0026 参见图 5， 本实施例的阻尼压轮装置 3 包括一根安装轴 34， 从图 6 和图 7 可见， 安 装轴 34 的两端插入链板输送机机架的两侧板上面的圆孔中， 可以自由转动。从图 5 可见， 安装轴34的两端分别安装有一个扭力弹簧31、 一个纵向的扭力臂32， 两个。
23、扭力臂的另一端 固连有横向的阻尼轮33， 阻尼轮33压在矩形小板上， 阻尼轮33外敷设橡胶层、 内装阻尼脂。 从图 6 和图 7 中还可见， 两个扭力弹簧 31 的一端固定在安装轴 34 上， 另一端固定在链板输 送机机架的两侧板上， 调整扭力弹簧 31 的在链板输送机机架上的固定位置， 使得扭力臂 32 给阻尼轮 33 一定的压力， 达到将矩形小板紧贴在链板输送机的链板上的目的。 0027 参见图 1、 图 8、 图 9， 本实施例上链板输送机 2 的分拣机构 5 包括倾斜安装于上链 板输送机输出端部的固定挡板51， 另一活动挡板52可绕其底部旋转， 使活动挡板52的顶部 与固定挡板 51 。
24、顶部形成开或合的状态。由图 8 和图 9 可见， 上链板输送机 2 的分拣机构 5 的固定挡板 51 和活动挡板 52 底部分别安装于下链板输送机 6 机架的两侧边， 并在活动挡 板 52 的底部安装有一个拉伸弹簧 53 和一个电磁铁 54， 当所检测的矩形小板的尺寸和平行 度精度合格时， 电磁铁 54 断电， 铁芯 56 在拉伸弹簧 53 的拉力作用下缩回， 活动挡板 52 在 弹簧拉力作用下张开， 合格小板则落入活动挡板52和固定挡板51组成的滑槽， 进入下链板 输送机 6 检测另一尺寸， 如图 8 所示 ； 当所检测的矩形小板的尺寸和平行度精度不合格时， 电磁铁 54 通电， 铁芯 56。
25、 伸出， 推动与活动挡板 52 底部固连的推板 55， 推板 55 带动活动挡 板 52 克服弹簧拉力并转动， 并与固定挡板 51 闭合， 则不合格小板被抛出剔除， 如图 9 所示。 下链板输送机 6 的分拣机构 5 的结构和工作原理与上链板输送机 2 的分拣机构 5 的相同。 0028 本发明实施例的实施过程如下 ： 本实施例采用激光测距原理， 上、 下链板输送机垂直布置， 当被测矩形小板叠放在取料 器中时， 启动上、 下链板输送机， 被测矩形小板从取料器的出料口由驱动滚筒依次取出， 落 在上链板输送机的链板上并同步运行， 在阻尼压轮装置的作用下， 使矩形小板紧贴在链板 的底板和凸条上， 同。
26、时， 对称安装的激光传感器扫描采集距离信号， 送入计算机处理， 并控 制分拣机构的电磁铁的通、 断电， 不合格品被抛出剔除， 合格品进入下链板输送机检测另一 尺寸。 同样原理， 下链板输送机中的激光传感器检测的不合格品被分拣机构抛出剔除， 合格 品装入成品箱， 从而实现矩形小板边缘尺寸的连续在线检测和分拣。 说 明 书 CN 102380482 A CN 102380497 A1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102380482 A CN 102380497 A2/5 页 8 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102380482 A CN 102380497 A3/5 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102380482 A CN 102380497 A4/5 页 10 图 7 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 102380482 A CN 102380497 A5/5 页 11 图 10 说 明 书 附 图 CN 102380482 A 。