专利名称：板材厚度和重量在线检测一体机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够自动检测板材厚度和重量的在线检测系统，该系统具有自动测量、保存、报警等功能，属于板材检测技术领域。
背景技术：
板材厚度精度是板材质量的主要衡量指标之一，它直接关系到产品的质量和经济效益。厚度自动测量是提高板材质量的重要方法之一，其目的是获得板材纵向厚度的均勻性。目前，厚度自动测量已成为板材生产中不可缺少的组成部分。另外，板材的重量是检测板材强度的重要指标之一，对板材的机械、物理性能影响很大。对板材重量的在线检测也是控制产品均勻性，控制生产成本的重要方法。而在国内外竞争激烈的市场经济中，提高板材质量，无疑格外重要。
长期以来，板材检测都是抽样进行的，复合板材厚度值均由工人采用卡尺测量得到，板材的厚度也是根据测得的厚度值与标准值比对后人工调整，重量也是靠人工测量的， 生产记录也根据手工测量值由人工记录。随着板材市场竞争不断加剧，传统的人工测控方式的弊端日益体现手工只能测量板材部分边缘的厚度值，不能测量板材任意横截面厚度值，不能连续测量板材厚度，不便于数据的管理与查阅。概而言之，人工测控不能适应板材加工生产的质量保障的要求。发明内容
本发明针对现有板材检测技术存在的不足，提供一种自动化程度高、能够实现板材厚度和重量在线自动检测的板材厚度和重量在线检测一体机。
本发明的板材厚度和重量在线检测一体机采用以下技术方案
该系统包括底座、重量检测机构、厚度检测机构和上位机；重量检测机构采用皮带秤，皮带秤安装在底座上，底座的底部安装有用于调节底座高度的调整垫铁，皮带秤包括承重架、输送皮带、称重传感器和称重显示器，承重架的前后两端分别安装有电动滚筒和转向托辊，输送皮带安装在电动滚筒和转向托辊之间，承重架的底部与底座之间设置有呈三角形分布的三个称重传感器，各个称重传感器均与上位机连接，称重显示器也与上位机连接； 厚度检测机构采用激光位移传感器，在底座的两侧均设有立柱，两个立柱之间安装有上下两组横梁，两组横梁上均安装有一组激光位移传感器，两组激光位移传感器的发射光束同轴ο
当一张板材进入到皮带秤后，在电动滚筒的带动下向前运动，穿过皮带秤的两侧的上下两组激光位移传感器，激光位移传感器连续测出传感器到板材表面的距离，称重传感器测出板材的重量信息，并将数据传递给上位机；该张板材全部进入到输送皮带上后，上位机根据传感器测量值计算出板材的厚度和重量，并根据预先设定的标准厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自动报警，上位机实时保存数据。
本发明集成了光、机、电技术，将检测功能集成到生产线上，实现了板材厚度、重量等参数的连续在线自动检测，能够精确测量板材的厚度、重量等信息，实现检测参数的传送并实时保存，系统根据预先设定的标准厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自动报警， 能够减少人工测量误差，实现连续测量，提高产品质量，通过监测板材的产品状态，可以对板材加工设备运行参数进行评估，并进行设备运行参数调整，保证板材产品的合格率。同时，通过分析板材的检测数据，为生产改进提供依据。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图2的左视图。
图3是本发明的控制原理示意图。
图中1、底座，2、称重显示器，3、承重架，4、称重传感器，5、输送皮带，6、电动滚筒， 7、支撑托辊，8、支架，9、激光位移传感器，10、立柱，11、上位机，12、皮带调偏机构，13、横梁， 14、调整垫铁，15、转向托辊。
具体实施方式
本发明的板材厚度和重量在线检测一体机包括底座1、厚度检测机构、重量检测机构和上位机11，厚度检测机构和重量检测机构均安装在底座1上，厚度检测机构和重量检测机构中的传感器均与上位机11连接。
如图1和图2所示，重量检测机构采用皮带秤，皮带秤安装在底座1上，底座的底部安装有用于调节底座高度的调整垫铁14，可通过调节调整垫铁14实现底座高度的升降。 皮带秤包括承重架3、输送皮带5、称重传感器4和称重显示器2。皮带传动采用电动滚筒驱动，承重架3的前端安装有电动滚筒6、后端安装有转向托辊15，输送皮带5安装在电动滚筒6和转向托辊15之间，电动滚筒6驱动输送皮带5运行。承重架3上还设有用于支撑输送皮带5的两个支撑托辊7。在承重架3的两边可以设置皮带调偏机构12。承重架3的底部与底座1之间设置有呈三角形分布的三个称重传感器4，各个称重传感器4均与上位机 11连接，称重显示器2也与上位机11连接，参见图3。称重显示器2安装在底座1 一侧的一个支座上。称重时，输送皮带上板材的重量传递到称重传感器4上，称重传感器4输出正比于板材重量的电信号，传输到上位机11上，上位机11经过运算得到板材的重量，并将结果传给称重显示器2。上位机11根据板材的重量设置上下限报警值，当板材的检测重量超过设定值时，自动报警。为了保证测量的精度，板材在进入皮带秤之前就具有恒定速度，以减少板材与皮带秤之间的横向作用力，增加皮带秤的运行平稳性。另外为了增加皮带秤的刚性，底座1的框架采用双层结构设计，使皮带秤运行平稳。
厚度检测机构采用激光位移传感器9，底座1的两侧均设有支架8，支架8上安装有一个立柱10，两个立柱10之间安装有上下两组横梁13，两个横梁13上均安装有激光位移传感器9，使板材从两个横梁之间穿过，在被测板材上方和下方各安装一组激光位移传感器，两组激光位移传感器的发射光束必须同轴，两组激光位移传感器的间距可以使输送皮带5上的板材通过。采用双激光传感器测厚，消除了被测板材振动造成的测量误差，被测板材厚度D = C-(A+B)，其中，C是两个激光位移传感器的间距，A是上面激光位移传感器与板材上表面之间的距离，B是下面激光位移传感器到板材下表面之间的距离。各个激光位移传感器9均与上位机11连接。激光位移传感器9将厚度信号转化成电信号，然后传送到上位机11，参见图3。
上位机11采用工控机，用于处理、显示、保存相应的数据。上位机11接收到信号后通过应用软件进行分析处理，得到正确的数据，并对数据显示和保存。上位机中的应用软件是系统的核心，负责整个系统的信号处理，数据保存和管理。软件功能多样，包括数据查询、数据修改、数据库维护、产品状态统计、产品厚度曲线和产品指标曲线等，为生产调控提供依据，同时增加网络功能，数据实现实时共享。
本发明的工作过程如下
一张板材进入到皮带秤的输送皮带5后，在输送皮带5的带动下向前运动，穿过皮带秤的两侧的上下两组激光位移传感器，激光位移传感器连续测出板材厚度，称重传感器测出板材的重量信息传递给上位机11 ；该张板材全部进入到输送皮带上后，上位机根据传感器测量值计算出板材的厚度和重量，与设定值进行比较，上位机11根据预先设定的标准厚度和重量判定板材是否合格，不合格者自动报警，进行清除，上位机11实时保存数据。
本发明具有如下特点
1.系统独立安装，采用皮带机进行板材传输，底座高度可调，适用于各种场合
2.同时实现板材厚度和重量的连续在线检测；
3.重量检测皮带秤的框架采用双层结构设计，运行平稳；
4.检测厚度的激光位移传感器位置可调，方便对板材不同位置的厚度进行连续检测；
5.系统信息可以通过上位机进行设定，对于厚度或重量信息超出设定值的板材， 系统采用不同的方式自动报警；
6.系统能够将板材的生产信息和检测信息自动生成编码，保存在数据库中，便于查询；
7.数据库信息可以方便连接到企业的数据网络中，为企业管理提供提供真实、实时的数据资源。
权利要求
1. 一种板材厚度和重量在线检测一体机，包括底座、重量检测机构、厚度检测机构和上位机；其特征是重量检测机构采用皮带秤，皮带秤安装在底座上，底座的底部安装有用于调节底座高度的调整垫铁，皮带秤包括承重架、输送皮带、称重传感器和称重显示器，承重架的前后两端分别安装有电动滚筒和转向托辊，输送皮带安装在电动滚筒和转向托辊之间，承重架的底部与底座之间设置有呈三角形分布的三个称重传感器，各个称重传感器均与上位机连接，称重显示器也与上位机连接；厚度检测机构采用激光位移传感器，在底座的两侧均设有立柱，两个立柱之间安装有上下两组横梁，两组横梁上均安装有一组激光位移传感器，两组激光位移传感器的发射光束同轴。
全文摘要
本发明提供了一种板材厚度和重量在线检测一体机，包括底座、重量检测机构、厚度检测机构和上位机；重量检测机构采用皮带秤，皮带秤安装在底座上，底座的底部安装有用于调节底座高度的调整垫铁，皮带秤包括承重架、输送皮带、称重传感器和称重显示器，承重架的底部与底座之间设置有称重传感器，各个称重传感器和称重显示器均与上位机连接；厚度检测机构采用激光位移传感器，在底座的两侧均设有立柱，两个立柱之间安装有上下两组横梁，两组横梁上均安装有一组激光位移传感器。本发明实现了板材厚度、重量等参数的在线自动检测，能够精确测量板材的厚度、重量等信息，实现检测参数的传送并实时保存。
文档编号G01B11/06GK102506730SQ20111032388
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者刘伟, 刘健, 林明星, 胡玉海 申请人:山东大学