一种非接触式板材垂直度检测装置及方法与流程

本发明属于工业流水线作业垂直度检测领域，尤其涉及一种非接触式板材垂直度检测装置及方法。

技术背景

近些年来随着中国汽车工业和3c等行业的转型升级及其中国经济地位的显著提升，对镁合金的需求量越来越大。其中，在数码3c方面，外壳的轻薄以及环保化需求，以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步，更是促使镁合金的广泛应用。镁合金板作为笔记本电脑，平板等外壳的加工原材料，对垂直度也有较为严格的要求。但是在国内生产镁合金板材的企业中，对镁板的垂直度检测采用接触式的人工检测方式。该种检测方式使得人工工作强度较大，工作标准也不同，产品的一致性会有很大不同。所以，对板材垂直度检测系统的设计对于今后板材检测领域具有深远意义，能够减少人力资源的使用，提高检测效率，能够实现自动化、非接触式以及低成本且高效的检测方式。鹿新建，李果发明了一种滑块垂直度检测工装(发明专利，一种滑块垂直度检测工装，申请号：201820192811.x)，该装置是测量滑块的垂直度，该测量装置通过滑块移动，然后通过涡流传感器测量其与滑块之间的距离变化，如果测量面与涡流传感器之间距离发生变化，其变化转变为电信号进行输出，进行后续数据处理。该设备采用非接触式测量，不会出现“甩表”现象，能够高速进行测量，数据能够保存，并且同时进行两个方向的测量，提高效率，但是在安装过程中，零件定位较为繁琐，并且两个传感器与滑块之间的距离保证一致，需通过塞尺测量，安装效率低。

技术实现要素：

针对上述问题，本文发明提供了一种非接触式板材垂直度检测装置及方法。

一种非接触式板材垂直度检测装置及方法，其特征在于：支座21上安装有大理石平台15，大理石平台15表面开槽，大理石平台15表面开槽以减少板材与大理石表面的吸附力，使板材在大理石平台15上移动顺畅。支座21上在大理石平台15的四周分别安装有上安装支座19，下安装支座17，左安装支座16，右安装支座18。上安装支座19上安装有左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11，左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11都有伸缩杆22；下安装支座17上安装有左下定位柱3、右下定位柱4、左下激光位移传感器13和右下激光位移传感器14；左安装支座16上安装有左前伸缩气缸7、左后伸缩气缸8、左前定位柱1和左后定位柱2；右安装支座18上安装有右前伸缩气缸10、右后伸缩气缸9、右前定位柱6和右后定位柱5。支座21上安装有plc控制单元20。左下激光位移传感器13和右下激光位移传感器14之间的距离为l1，待检测板材放置于大理石平台15上，左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11伸缩杆同时伸出，将待检测板材压到左下定位柱3和右下定位柱4上，左下激光位移传感器13测量出的待检测板材边缘与左下激光位移传感器13之间的距离为l11，右下激光位移传感器14测量出的待检测板材边缘与右下激光位移传感器14之间的距离为l21。然后，plc控制单元20控制左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11断电，其伸缩杆收回，再控制右前伸缩气缸10和右后伸缩气缸9的伸缩杆伸出，将待检测板材压到左前定位柱1和左后定位柱2上，左下激光位移传感器13测量出的待检测板材边缘与左下激光位移传感器13之间的距离为l12，右下激光位移传感器14测量出的待检测板材边缘与右下激光位移传感器14之间的距离为l22，lδ＝|(l22-l21)-(l12-l11)|，则

α＝arctan(lδ/l1)，

待检测板材la和lb两边之间的夹角为90-α。

左下激光位移传感器13和右下激光位移传感器14与大理石平台15下边缘之间的距离大于左下定位柱3和右下定位柱4与大理石平台15下边缘之间的距离；左前伸缩气缸7和左后伸缩气缸8与大理石平台15左边缘之间的距离大于左前定位柱1和左后定位柱2与大理石平台15左边缘之间的距离；右前伸缩气缸10和右后伸缩气缸9与大理石平台15右边缘之间的距离大于右前定位柱6和右后定位柱5与大理石平台15右边缘之间的距离。左下定位柱3、右下定位柱4、左前定位柱1、左后定位柱2、右前定位柱6、右后定位柱5的直径相同，并且左前定位柱1、左后定位柱2的中心连接线与左下定位柱3、右下定位柱4的中心连接线垂直，右前定位柱6、右后定位柱5的中心连接线与左下定位柱3、右下定位柱4的中心连接线垂直。

本发明的一种非接触式板材垂直度检测装置及方法操作简单，测量准确，特别适合于流水线上板材垂直度的测量。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置检测过程中待检测板材的位置示意图。

图3为本发明装置检测过程中待检测板材的角度计算示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

支座21上安装有大理石平台15，大理石平台15表面开槽，大理石平台15表面开槽以减少板材与大理石表面的吸附力，使板材在大理石平台15上移动顺畅。支座21上在大理石平台15的四周分别安装有上安装支座19，下安装支座17，左安装支座16，右安装支座18。上安装支座19上安装有左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11，左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11都有伸缩杆22；下安装支座17上安装有左下定位柱3、右下定位柱4、左下激光位移传感器13和右下激光位移传感器14；左安装支座16上安装有左前伸缩气缸7、左后伸缩气缸8、左前定位柱1和左后定位柱2；右安装支座18上安装有右前伸缩气缸10、右后伸缩气缸9、右前定位柱6和右后定位柱5。支座21上安装有plc控制单元20。左下激光位移传感器13和右下激光位移传感器14之间的距离为l1，待检测板材放置于大理石平台15上，左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11伸缩杆同时伸出，将待检测板材压到左下定位柱3和右下定位柱4上，左下激光位移传感器13测量出的待检测板材边缘与左下激光位移传感器13之间的距离为l11，右下激光位移传感器14测量出的待检测板材边缘与右下激光位移传感器14之间的距离为l21。然后，plc控制单元20控制左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11断电，其伸缩杆收回，再控制右前伸缩气缸10和右后伸缩气缸9的伸缩杆伸出，将待检测板材压到左前定位柱1和左后定位柱2上，图2中虚线位置即板材移动后的位置，左下激光位移传感器13测量出的待检测板材边缘与左下激光位移传感器13之间的距离为l12，右下激光位移传感器14测量出的待检测板材边缘与右下激光位移传感器14之间的距离为l22，lδ＝|(l22-l21)-(l12-l11)|，如图2所示，本发明中需测量的角度α为移动后的la与移动之前la之间的夹角。如图3所示，角α所在的三角形与△abc相似，所以

∠bac＝∠α，

α＝arctan(lδ/l1)，

因左前定位柱1、左后定位柱2的中心连接线与左下定位柱3、右下定位柱4的中心连接线垂直，所以待检测板材la和lb两边之间的夹角为90-α。

同理，如果要求la和ld之间的夹角，只需在plc控制单元20控制左上伸缩气缸12和右上伸缩气缸11断电，其伸缩杆收回时，只需控制左前伸缩气缸7和左后伸缩气缸8的伸缩杆伸出，将待检测板材压到右前定位柱6和右后定位柱5上，进行与上相同的测量即可。