一种板材成型平整度的控制方法与流程

本发明实施例涉及工艺检测技术领域，具体涉及一种板材成型平整度的控制方法。

背景技术：

在现有石膏板生产工艺中，一般均是通过自动放料和整平工艺来实现石膏板材的生产，在生产工序中为了保证产品的质量，就必须要对石膏板材表面的平整度进行检测。

在现有技术中，石膏平整度的检测一般是通过人眼识别来检测的，因此在高精度生产时需要特设相应的岗位来进行质量把控。但是众所周知的是，人工监控的方式难以把握监控质量的可靠性和均衡性，因为人眼识别具有偶然性和疲劳性，长时间的检测不可避免会产生误差，而且人工识别仅仅是体现在宏观上，不能体现在微观上。另外，人眼识别的方式不能够完整清晰的记录生产工艺中关于平整度的参数，不利于后续的工艺优化。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种板材成型平整度的控制方法，通过雷达波的检测方式以解决现有技术中人眼检测质量把控不严格，而且不能完整记录平整度参数，不利于后续工艺优化的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种板材成型平整度的控制方法，包括如下步骤：

步骤100、调整雷达波发射方向和角度，使其雷达波的覆盖整条生产线；

步骤200、通过雷达波传播的时间差计算石膏板材表面到发射位置的垂直高度，并将计算结果传输至识别中心；

步骤300、在识别中心设定阈值，将计算结果与阈值做比较形成补偿离散值，将补偿离散值按照同一连续颜色变化的比例尺标识在石膏板材影像上；

步骤400、根据颜色标识识别的结果自动放废超过阈值的石膏板材。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，包括两组分别设置在石膏板材上、下表面的雷达波发射装置和接收装置，且在所述雷达发射装置和接收装置均设置在石膏板材的法向平面内。

作为本发明的一种优选方案，所述雷达波发射装置的发射角度为扇形覆盖整条生产线，所述接收装置沿着雷达波发射方向布置。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，通过雷达波传播时间差计算垂直高度的具体方法为：

步骤201、根据雷达波的发射方向和角度确定或者直接测量每组雷达波发射装置与法向的夹角为αi，其中i为雷达波发射装置的序号；

步骤202、计算每组雷达波发射和接收的时间为δti；

步骤203、计算每组雷达波测量石膏板材与发射位置的垂直高度为

步骤204、将若干组的垂直高度沿着雷达波的发射方向排列起来，并且依据石膏板材的传输速度形成垂直高度的离散图，将离散图作为计算结果传回识别中心。

作为本发明的一种优选方案，所述雷达波的发射方向与石膏板材边界的夹角为-42.5°～42.5°。

作为本发明的一种优选方案，所述补偿离散值的计算方法为：

根据设计要求确定石膏板的标准厚度为h0和阈值δh0；

将标准厚度h0分别加上和减去设定的阈值δh0，得到可允许的高度变化范围为δh∈[h0-δh0～h0+δh0]；

将计算结果分别对δh求差值。

作为本发明的一种优选方案，石膏板材影像的标识方法具体为：

将差值按照垂直高度的离散图作差值离散图；

将差值离散图按照等比例投影在石膏板材的影像上，并且以差值离散点作为表示点做等高线图；

按照同一连续颜色变化的比例尺将等高线图标识形成颜色识别影像图。

作为本发明的一种优选方案，所述颜色识别影像图中将在可允许的高度变化范围的颜色标识为空白或不同颜色比例尺的渐变色，整个所述颜色识别影像图随着差值绝对值的增大颜色越深。

作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，设定若干个不同颜色标识识别的临界值，并根据临界值确定不同的放废操作，在同一临界值内执行相同的放废操作，并且在所述颜色识别影像图中将临界值以其它可区别的颜色标识。

作为本发明的一种优选方案，在步骤400中，所述自动放废包括如下步骤：

根据颜色标识识别的结果确定需要放废的区域；

根据石膏板材的规格将需要放废的区域在石膏板材影像上标识出来，并根据在石膏板影像上的标识自动计算实际放废切割的起始位置，通过自动切割实现放废；

在自动放废后自动警示和生成放废记录。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明基于连续式的雷达波检测，可根据需求选择性的全覆盖检测石膏板面两侧的平整度，通过内部计算成像有利于提高检测精度，而且还可以根据检测结果生成同一颜色比例尺的过渡色图，以便通过颜色的标识作用将不同的缺陷在石膏板影像上标识出来，以便质检人员通过生成的图像快速评估石膏板的生产质量，同时也便于自动化的放废。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中的流程示意图；

图2为本发明实施方式中垂直高度计算原理示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种板材成型平整度的控制方法，该控制方法主要包括如下三个方面：

第一，通过雷达波对石膏板的平整度进行检测；

第二，将检测的结果反馈至放废平台，通过放废平台的操作将不合格的产品按照石膏板材的预设尺寸标准确定放废的起始点，从而将不合格的部分切除；

第三，在本实施方式中还可以根据检测的结果将其反馈至放料机构和整平机构，使得放料机构和整平机构可以根据检测结果进行反馈式的调整，以进一步提高石膏板材表面的平整度。

在本实施方式中，主要包括前两个方面，即基于雷达波的检测对不合格的石膏板进行自动放废，以克服现有技术中通过人眼识别的缺陷，提高质量检测的效果。

如图1所示，在本发明中具体包括如下步骤：

步骤100、调整雷达波发射方向和角度，使其雷达波的覆盖整条生产线；

步骤200、通过雷达波传播的时间差计算石膏板材表面到发射位置的垂直高度，并将计算结果传输至识别中心；

步骤300、在识别中心设定阈值，将计算结果与阈值做比较形成补偿离散值，将补偿离散值按照同一连续颜色变化的比例尺标识在石膏板材影像上；

步骤400、根据颜色标识识别的结果自动放废超过阈值的石膏板材。

在上述具体实施方式中，检测机构主要包括两组分别设置在石膏板材上、下表面的雷达波发射装置和接收装置，通过设置在石膏板材上、下表面能够分别用于检测两个表面的平整度，由于不同工序对于石膏板材表面的要求不同，因此可以根据工艺的要求自适应的选择设置方式。

基于本发明平整度的计算原理，为了降低计算量，将雷达发射装置和接收装置均设置在石膏板材的法向平面内。且只要求将雷达装置设置在法向平面内，对于其法向平面与石膏板材所处平面的夹角无要求，即任何夹角均不影响平整度的检测，在实际中只需要考虑如何便捷的设置雷达装置即可。

在本发明中为了减少单次的计算量，将所述雷达波的发射方向与石膏板材边界的夹角为-42.5°～42.5°。

在本实施方式中，由于石膏板是一个整体，因此在检测时需要考虑到将其整个石膏板的平整度，因此，将雷达波发射装置的发射角度设定为扇形，扇形的夹角以覆盖整条生产线为准，同时为了保证检测的效果，一般将雷达的发射夹角略大于生产线，并且将超过部分的检测数据作为无效数据或者临界数据剔除，不影响最终的检测效果。

由于采用雷达的方式进行检测，必然存在发射装置和接收装置，因此同样为了简化其计算过程，将接收装置沿着雷达波发射方向布置。在本实施方式中，根据检测的精度来选择发射装置和接收装置的密度，如在长度为l的宽度上设置有m个发射点和接收点，那么其测量精度为m/l，即当发射点/接收点均为均匀分布时，则每个发射点/接收点所控制的精度范围为m/l，该精度是否能够满足实际的需求则需要根据具体的检测要求来决定，由于各个发射点/接收点的设置均是独立，因此，在本实施方式中可以根据检测需求灵活的添加或去除相应发射点/接收点。

在步骤200中，如图2所示，通过雷达波传播时间差计算垂直高度的具体方法为：

步骤201、根据雷达波的发射方向和角度确定或者直接测量每组雷达波发射装置与法向的夹角为αi，其中i为雷达波发射装置的序号；

步骤202、计算每组雷达波发射和接收的时间为δti；

步骤203、计算每组雷达波测量石膏板材与发射位置的垂直高度为

在上述的三个步骤中，已经能够计算其垂直高度，需要说明的是，该垂直高度指的是实际的石膏板面到发射平面的垂直距离，并不是石膏板面的高度，因此，在本实施方式中并不是直接的去测量石膏板面上、下表面之间的距离，而是通过固定的反射面到实际石膏板面之间的距离。

在本发明中测量的思想主要是通过若干个排列成一条直线的发射点/接受点对来对整个石膏板进行测量，同时由于相邻的发射点/接受点之间存在间距，且由于石膏板的传输速度是已知的，因此，在整个平面上来说，每组发射点/接受点是离散的。以这些发射点/接受点作为基本的参考点建立差值图，从而达到监控的目的。

为了进一步便于识别差值，本实施方式中还包括步骤204、将若干组的垂直高度沿着雷达波的发射方向排列起来，并且依据石膏板材的传输速度形成垂直高度的离散图，将离散图作为计算结果传回识别中心。

其中，由于石膏板的平整度有一个可允许的变化范围，因此在工艺中认为只要是处于这个范围内，均可以认为是合格的，为了在识别中不显示在合理范围内的区别，需要对数据进行补偿处理。

在本实施方式中，如步骤300中所示，需要对离散值进行补偿，其补偿离散值的计算方法为：

根据设计要求确定石膏板的标准厚度为h0和阈值δh0；

将标准厚度h0分别加上和减去设定的阈值δh0，得到可允许的高度变化范围为δh∈[h0-δh0～h0+δh0]；

将计算结果分别对δh求差值。

在上述中可以显而易见的确定，标准厚度h0和阈值δh0均是已知的，而可允许的高度变化范围δh也是固定的，可以认为是某种石膏板以及工艺两者总和的自身属性，它只与石膏板的标准厚度和可允许的阈值有关。

在本发明中，通过对离散点进行补偿，可以使得计算过程更加简单，一方面避免了对固定参数的计算，另外一方面便于划分各个差值的区间，便于统计。

在对差值进行补偿之后，为了便于观察和识别，将其结合石膏板的平明影像图，作出具体的分布图，从而能够更加清晰的展示其分布规律。因此，在本实施方式中，石膏板材影像的标识方法具体为：

将差值按照垂直高度的离散图作差值离散图；

将差值离散图按照等比例投影在石膏板材的影像上，并且以差值离散点作为表示点做等高线图；

按照同一连续颜色变化的比例尺将等高线图标识形成颜色识别影像图。

在本实施方式中，按照同一颜色变化的比例尺将影像标识出来，便于通过颜色的过渡来识别不同的平整度缺陷，在本发明中可以根据工艺的需求来区分正缺陷和负缺陷，其中正缺陷指的是超过标准厚度的可容纳范围，负缺陷指的是低于标准厚度的可容纳范围。

颜色识别影像图中将在可允许的高度变化范围的颜色标识为空白或不同颜色比例尺的渐变色，整个所述颜色识别影像图随着差值绝对值的增大颜色越深。

采用空白标识是因为在可允许的范围内等同于均为有效的，不需要则区分，而采用另一种颜色的渐变色是为了一方面标识在可允许范围内，另一方面则是将在可允许范围内的变化也表示出来，形成一个完整的检测图，以便后续工艺的优化调整以及不合格产品的放废。

对于石膏产品来说，不同的缺陷程度可以用作不同的用途，即在该工艺要求下为缺陷产品，而在另一工艺要求下则可能为正常产品。因此为了减少产品的放废率，需要综合考虑，对不同程度的缺陷进行分类放废，以便综合利用各种材料。

具体的，在步骤400中，设定若干个不同颜色标识识别的临界值，并根据临界值确定不同的放废操作，在同一临界值内执行相同的放废操作，并且在所述颜色识别影像图中将临界值以其它可区别的颜色标识。

另外，在步骤400中，所述自动放废包括如下步骤：

根据颜色标识识别的结果确定需要放废的区域；

根据石膏板材的规格将需要放废的区域在石膏板材影像上标识出来，并根据在石膏板影像上的标识自动计算实际放废切割的起始位置，通过自动切割实现放废；

在自动放废后自动警示和生成放废记录。

如前所述，在本发明中还需要考虑到对后续工艺的优化和自动放废，因此需要记录生产中的各种参数，而放废过程也是需要在生产线上进行的，而且为了不影响石膏板的切割次序，必须基于石膏板生产工艺确定放废切割的起始位置和末端位置，以通过自动切割的方式实现自动放废。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。