一种非接触式板材尺寸自动测量设备的制作方法

本发明涉及板材测量的技术领域，尤其涉及一种非接触式板材尺寸自动测量设备。

背景技术：

木质板材是人们日常生活中常见的商品原料，也是家具的重要组成部分，其尺寸对于组装后的成品家具的质量有着重要的影响。因此，板材尺寸自动化检测和提高尺寸检测精度的实现，对于提高企业的生产效率，保证产品的质量有着深远的影响。目前加工生产流水线上木板的规格和尺寸大小不一(200～2000mm)，且随时变化，自动化检测难度大，其检测主要靠人工抽样检测，费时且受工作人员情绪影响，并且检测还具有滞后性，大大降低了生产效率。然而不断提高的生产能力(高速、大幅面)和质量水平(高精度的尺寸检测)，使得人工检测已经无法满足需求。主要体现在以下几个方面：

(1)速度慢，容易产生漏检、误检；

(2)占用大量的资源且无法保证统一的质量标准。

申请号为201810811772.1的专利公开了一种木板尺寸快速检测装置，采用了齿轮和带传动进行机械测量的方式，过程繁琐，灵活性差。申请号为专利201810017643.5的专利公开了一种建筑监测用木板尺寸检测装置，利用链传动和蜗轮蜗杆传动进行测量建筑板材，该装置是一种接触式测量方式，效率较低，精度差。要想提高板材行业的生产效率和产品质量，避免造成人工浪费，必须需要一些非接触手段进行测量。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种非接触式板材尺寸自动测量设备，能对生产线上的板材进行实时尺寸检测，并完成尺寸信息的记录和统计工作，解决了人工检测效率低，不能实时检测的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种非接触式板材尺寸自动测量设备，包括：

初检装置，用于对板材的尺寸进行初步检测，由初检线阵相机、初检光电开关、初检系统支架、初检线阵光源、初检光源遮光板组成；

尺寸精检装置，用于对板材的尺寸进行精确测量，由左检测线阵相机、可快速移动的右检测线阵相机、精检光电开关、精检线阵光源、精检系统支架、精检光源遮光板、伺服电机、丝杠、直线导轨组成；

检测机台，其上设置有板材托运装置，用于板材的运输；

控制柜，与所述初检装置和尺寸精检装置连接，用于图像的处理和分析，得到板材的精确尺寸，并完成尺寸信息的记录和统计工作。

在本发明的一实施中，所述初检系统支架为龙门结构，设置于所述检测机台上并横跨检测机台的两侧；

所述初检系统支架的顶部且位于所述检测机台的正上方设置有第一箱体，所述初检线阵相机设置于所述检测机台正上方的第一箱体中，所述初检线阵光源位于所述检测机台的下侧，以背投方式进行照明；

所述初检光源遮光板安装所述初检系统支架上并横跨在所述检测机台上；所述初检光电开关固定在所述检测机台的左侧、初检光源遮光板的下方。

进一步地，所述精检系统支架为龙门结构，设置于所述检测机台上并横跨检测机台的两侧；

所述伺服电机、直线导轨设置于所述检测机台正上方的支架上，所述左检测线阵相机安装在所述直线导轨的一侧，所述右检测线阵相机设置于所述直线导轨的另一侧，右检测线阵相机可以在直线导轨上移动，其位置由伺服电机精确控制；

所述精检光源遮光板安装所述精检系统支架上并横跨在所述检测机台上；

所述精检线阵光源设置于所述检测机台的下侧，以背投方式进行照明，从板材底侧向上打光。

在本发明的一实施中，所述精检系统支架的顶部且位于所述检测机台的正上方设置有第二箱体，其下部为线形开口，内部通正压气体；所述伺服电机、直线导轨设置于所述第二箱体内。

进一步地，所述第一箱体的下端为线形开口，其内部为正压气体。

在本发明的一实施中，所述精检光电开关固定在所述检测机台的左侧、精检光源遮光板的下方。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明的非接触式板材尺寸自动测量设备能对生产线上的板材进行实时尺寸检测，并完成尺寸信息的记录和统计工作，由初检装置对板材进行初步检测，进而自动根据板材初步尺寸移动精检装置相机来适应不同型号板材的尺寸检测，适用范围广，解决了固定相机位置导致的图像处理过程中精度不稳定的问题，提高了尺寸检测精度，整个检测过程为全自动，待测板材不用停顿，测量完毕自动流向下一个工位，灵活性好，解决了人工检测效率低，不能实时检测的问题。

附图说明

图1是本发明提供的非接触式板材尺寸自动测量设备的结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是本发明提供的非接触式板材尺寸自动测量设备的检测流程图。

图中：1-检测机台，2-精检线阵光源，3-精检光电开关，4-精检光源遮光板，5-精检系统支架，6-左检测线阵相机，7-初检光电开关，8-丝杠，9-右检测线阵相机，10-初检系统支架，11-初检线阵相机，12-伺服电机，13初检光源遮光板，14-待测板材，15-初检线阵光源，16-控制柜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参见图1至图3，本发明的非接触式板材尺寸自动测量设备包括初检装置、尺寸精检装置、检测机台1和控制柜16，所述检测机台1上设置有板材托运装置用于板材的运输，所述控制柜16设置有计算机以及电路控制系统。

其中，本发明的初检装置用于对板材尺寸的初步检测，由初检线阵相机11、初检光电开关7、初检系统支架10、初检光源遮光板13、初检线阵光源15组成。所述初检系统支架10为龙门结构，设置于所述检测机台1上，横跨检测机台1的两侧，所述初检系统支架10的上端设置有箱体结构，所述初检线阵相机11设置于检测机台1正上方的第一箱体中，箱体下端为线形开口，内部为正压气体，以防尘和降温，初检系统支架10上还安装有初检光源遮光板13，初检光源遮光板13横跨检测机台1，以防止外界光干扰，所述初检线阵光源15位于机台下侧，以背投方式进行照明，初检光电开关7固定在检测机台1的左侧、初检光源遮光板13的下方。

本发明的尺寸精检装置用于对板材尺寸的精确测量，由左检测线阵相机6、可移动的右检测线阵相机9、精检光电开关3、精检线阵光源2、精检系统支架5、精检光源遮光板4、伺服电机12、丝杠8、直线导轨组成。所述精检系统支架5为龙门结构，设置于所述检测机台1上，横跨机台两侧，所述伺服电机12、直线导轨设置于检测机台正上方的支架上，支架上还安装有精检光源遮光板4，精检光源遮光板4横跨检测机台1，所述精检光电开关3固定在所述检测机台1的左侧、精检光源遮光板4的下方。所述左检测线阵相机6安装在直线导轨的一侧，所述右检测线阵相机9设置于直线导轨的另一侧，右检测线阵相机9可以在直线导轨上移动，其位置由伺服电机12精确控制，所述精检线阵光源2设置于检测机台1的下侧，以背投方式进行照明，从板材底侧向上打光。

另外，所述精检系统支架5的顶部且位于所述检测机台1的正上方设置有第二箱体，其下部为线形开口，内部通正压气体；所述伺服电机12、直线导轨设置于所述第二箱体内。

本发明能对生产线上的板材进行实时尺寸检测，并完成尺寸信息的记录和统计工作，由初检装置对板材进行初步检测，进而自动根据板材初步尺寸移动精检装置相机来适应不同型号板材的尺寸检测，适用范围广，解决了固定相机位置导致的图像处理过程中精度不稳定的问题，提高了尺寸检测精度，整个检测过程为全自动，待测板材不用停顿，测量完毕自动流向下一个工位，灵活性好，解决了人工检测效率低，不能实时检测的问题。

本发明的非接触式板材尺寸自动测量设备的工作原理如下：

开机后，生产线上的板材经过封边后会靠左移动(先封右边再封左边)，生产线上的板材经过检测机台1时，初检装置中的初检光电开关7检测到板材产生电信号，触发初检线阵光源15的开关，同时启动初检线阵相机11开始拍照，完成后输送到控制柜16中的计算机对图像进行处理，得到板材初步宽度尺寸，根据板材初步尺寸控制伺服电机12驱动尺寸精检装置中的可移动右检测线阵相机9移动到板材右边界位置准备拍照，当板材经过尺寸精检装置时，尺寸精检装置中的精检光电开关3检测到板材产生电信号，启动精检线阵光源2和尺寸精检装置中的左右检测相机开始同步拍照，尺寸精检装置中的两个相机分别获取板材两侧的边界图像，最后使用计算机对图像进行处理，经过计算后得出板材的精确尺寸，并完成尺寸信息的记录和统计工作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。