彩涂板铅笔硬度检测仪及检测方法与流程

本发明涉及一种彩涂板铅笔硬度检测仪及检测方法。

背景技术：

彩涂板由于具有轻质、美观和良好的防腐蚀性能，又可以直接加工，作为一种新型原材料，被广泛应用于建筑、造船、车辆、家具、电气等行业，以实现以钢代木、高效施工、节约能源、防止污染等效果。

彩涂板的常规品质检测项目有涂层膜厚、色差、t弯、冲击、铅笔硬度、mek和光泽等检测，其中铅笔硬度是常规品质检测的重要项目之一。

铅笔硬度是彩涂板行业最多使用的一种测定涂层硬度的方法，彩涂板铅笔硬度检测不同于其它硬度测试方法，铅笔硬度测试结果反映涂层本身的耐磨性以及涂层与基板之间的结合力，是这两个性能的综合体现。铅笔硬度是以不同硬度的铅笔是否能犁破涂层为判定依据，而铅笔是否能犁破涂层，这与涂层本身的硬度有关，也与涂层与基板之间的结合力有关。越硬的涂层铅笔硬度性能越好，涂层与基板结合力越好，涂层铅笔硬度性能越好。而涂层的软硬又取决于很多因素，包括涂层的厚薄，涂料的配方等。因此，铅笔硬度虽然是一个很简单的检测方法，却能综合反应彩涂板的涂层性能，被广泛应用于彩涂板行业。

目前彩涂板铅笔硬度检测项目全部是手工操作并结合人为判定，不仅人力投入大、检测效率低、检测周期长，并且检测人员技能直接影响检测质量，从而降低了彩涂板品质检测的可靠性和准确性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种彩涂板铅笔硬度检测仪及检测方法，本检测仪和方法有效克服传统彩涂板铅笔硬度检测手工操作、人为判定的缺陷，实现对彩涂板涂层耐磨性、涂层与基板之间结合力的全自动快速检测，提高了检测效率、可靠性及准确性，降低检测成本。

为解决上述技术问题，本发明彩涂板铅笔硬度检测仪包括柜体、读码器、上料盘、下料盘、铅笔摆放库、铅笔固定单元、电动卷笔刀、铅笔磨平单元、硬度检测单元、机器人和智能终端，所述柜体中部设有检测平台，所述读码器通过支架设于所述检测平台，所述上料盘、下料盘、铅笔摆放库、铅笔固定单元、电动卷笔刀、铅笔磨平单元和硬度检测单元分别错落设于所述检测平台并且铅笔固定单元与电动卷笔刀的位置对应，所述铅笔磨平单元设有笔尖校准工位，所述机器人悬挂设于所述柜体顶面并且位于所述检测平台上方，所述智能终端通过支架设于所述柜体外并且分别与读码器、硬度检测单元和机器人电连接；

所述硬度检测单元包括试样平台、压紧气缸、导电压片和导电检测器，所述试样平台设于所述检测平台，所述压紧气缸设于所述试样平台一侧并且活塞杆一端通过压板抵靠试样平台表面，所述导电压片和导电检测器分别设于所述试样平台两侧，当试样涂层被铅笔犁破后，导电压片导通，导电检测器检测导电压片的导通信号并传输至智能终端。

进一步，所述铅笔摆放库分别放置4h、3h、2h、1h、f、hb六种不同硬度的铅笔。

进一步，所述铅笔垂直放置于所述铅笔摆放库。

一种采用上述检测仪的彩涂板铅笔硬度检测方法包括如下步骤：

步骤一、通过输送带或人工将彩涂板试样放入上料盘，机器人抓取上料盘中彩涂板试样并放置于读码器，读码器读取彩涂板试样代码并传输至智能终端，机器人将彩涂板试样放入硬度检测单元的试样平台，彩涂板试样由压紧气缸通过压板固定；

步骤二、机器人从铅笔摆放库依次抓取铅笔放置于铅笔固定单元，电动卷笔刀卷削铅笔，机器人将卷削后的铅笔放置于铅笔磨平单元将铅笔笔尖磨平并由笔尖校准工位检测和校准铅笔笔芯长度；

步骤三、机器人抓取铅笔至位于试样平台的彩涂板试样，铅笔笔芯犁过彩涂板试样涂层，导电压片覆盖于彩涂板试样表面并由导电检测器检测导电压片是否导通，导电压片导通表明彩涂板试样涂层被铅笔戳破，导电检测器将导通信号传输至智能终端，机器人将完成铅笔硬度检测的彩涂板试样放入下料盘；

步骤四、智能终端将彩涂板试样代码与无导电检测器导通信号的铅笔型号一一对应得到该彩涂板试样的铅笔硬度并存储和显示，该彩涂板试样的铅笔硬度由智能终端上传至上位机。

进一步，所述机器人从铅笔摆放库依次从硬至软抓取铅笔。

进一步，所述电动卷笔刀卷削铅笔的笔芯长度为4～6mm，并且铅笔笔芯端部完整且锋利。

进一步，所述笔尖校准工位检测和校准铅笔笔芯长度为4～6mm，如无法校准到标准长度，则重新通过电动卷笔刀卷削铅笔和重新通过铅笔磨平机磨平铅笔笔尖，直至符合校准要求。

进一步，所述铅笔笔芯犁过彩涂板试样涂层的角度为45°、铅笔推进的行程为6.5mm。

进一步，所述读码器读取彩涂板试样的一维码或二维码作为该试样的代码，如无一维码或二维码，通过上位机下传彩涂板试样代码至智能终端或在智能终端手工输入彩涂板试样代码。

由于本发明彩涂板铅笔硬度检测仪及检测方法采用了上述技术方案，即本检测仪在柜体中部设有检测平台，读码器、上料盘、下料盘、铅笔摆放库、铅笔固定单元、电动卷笔刀、铅笔磨平单元和硬度检测单元分别设于检测平台，铅笔磨平单元设有笔尖校准工位，机器人悬挂于柜体顶面，智能终端设于柜体外并且分别与读码器、硬度检测单元和机器人电连接；硬度检测单元由试样平台、压紧气缸、导电压片和导电检测器构成；本方法由读码器录入彩涂板试样代码，机器人抓取试样并置于硬度检测单元，机器人抓取铅笔经卷削、校准后对试样涂层进行铅笔硬度检测，检测数据由智能终端存储、显示并上传。本检测仪和方法有效克服传统彩涂板铅笔硬度检测手工操作、人为判定的缺陷，实现对彩涂板涂层耐磨性、涂层与基板之间结合力的全自动快速检测，提高了检测效率、可靠性及准确性，降低检测成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明彩涂板铅笔硬度检测仪的结构示意图；

图2为本检测仪中检测平台的放大示意图；

图3为本检测方法的流程框图。

具体实施方式

实施例如图1和图2所示，本发明彩涂板铅笔硬度检测仪包括柜体１、读码器２、上料盘３、下料盘４、铅笔摆放库５、铅笔固定单元６、电动卷笔刀７、铅笔磨平单元８、硬度检测单元９、机器人１０和智能终端１２，所述柜体１中部设有检测平台１１，所述读码器２通过支架２１设于所述检测平台１１，所述上料盘３、下料盘４、铅笔摆放库５、铅笔固定单元６、电动卷笔刀７、铅笔磨平单元８和硬度检测单元９分别错落设于所述检测平台１１并且铅笔固定单元６与电动卷笔刀７的位置对应，所述铅笔磨平单元８设有笔尖校准工位８１，所述机器人１０悬挂设于所述柜体１顶面并且位于所述检测平台１１上方，所述智能终端１２通过支架１３设于所述柜体１外并且分别与读码器２、硬度检测单元９和机器人１０电连接；

所述硬度检测单元９包括试样平台９１、压紧气缸９２、导电压片９３和导电检测器９４，所述试样平台９１设于所述检测平台１１，所述压紧气缸９２设于所述试样平台９１一侧并且活塞杆一端通过压板抵靠试样平台９１表面，所述导电压片９３和导电检测器９４分别设于所述试样平台９１两侧，当试样涂层被铅笔犁破后，导电压片９３导通，导电检测器９４检测导电压片的导通信号并传输至智能终端１２。

优选的，所述铅笔摆放库５分别放置4h、3h、2h、1h、f、hb六种不同硬度的铅笔５１。

优选的，所述铅笔５１垂直放置于所述铅笔摆放库５。

如图1、图2和图3所示，一种采用上述检测仪的彩涂板铅笔硬度检测方法包括如下步骤：

步骤一、通过输送带或人工将彩涂板试样放入上料盘３，机器人10抓取上料盘3中彩涂板试样并放置于读码器2，读码器2读取彩涂板试样代码并传输至智能终端12，机器人10将彩涂板试样放入硬度检测单元9的试样平台91，彩涂板试样由压紧气缸92通过压板固定；

步骤二、机器人10从铅笔摆放库5依次抓取铅笔51放置于铅笔固定单元6，电动卷笔刀7卷削铅笔51，机器人10将卷削后的铅笔51放置于铅笔磨平单元8将铅笔51笔尖磨平并由笔尖校准工位81检测和校准铅笔51笔芯长度；

步骤三、机器人10抓取铅笔51至位于试样平台91的彩涂板试样，铅笔51笔芯犁过彩涂板试样涂层，导电压片93覆盖于彩涂板试样表面并由导电检测器94检测导电压片93是否导通，导电压片93导通表明彩涂板试样涂层被铅笔戳破，导电检测器94将导通信号传输至智能终端12，机器人10将完成铅笔硬度检测的彩涂板试样放入下料盘4；

步骤四、智能终端12将彩涂板试样代码与无导电检测器导通信号的铅笔型号一一对应得到该彩涂板试样的铅笔硬度并存储和显示，该彩涂板试样的铅笔硬度由智能终端12上传至上位机。

优选的，所述机器人10从铅笔摆放库5依次从硬至软抓取铅笔51。

优选的，所述电动卷笔刀7卷削铅笔51的笔芯长度为4～6mm，并且铅笔51笔芯端部完整且锋利。

优选的，所述笔尖校准工位81检测和校准铅笔51笔芯长度为4～6mm，如无法校准到标准长度，则重新通过电动卷笔刀7卷削铅笔51和重新通过铅笔磨平机8磨平铅笔51笔尖，直至符合校准要求。

优选的，所述铅笔51笔芯犁过彩涂板试样涂层的角度为45°、铅笔51推进的行程为6.5mm。

优选的，所述读码器2读取彩涂板试样的一维码或二维码作为该试样的代码，如无一维码或二维码，通过上位机下传彩涂板试样代码至智能终端12或在智能终端12手工输入彩涂板试样代码。

本检测仪和方法采用机器人及导电检测等技术，实现彩涂板铅笔硬度的全自动化和无人化检测，对于全面提升劳动生产率、加快检测速度，保证检测质量具有重要作用。智能终端实现彩涂板试样的代码管理以及铅笔硬度检测数据的处理，并对检测过程实施控制。