滑動(dòng)式瓷磚表面平整度檢測(cè)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于瓷磚表面平整度激光檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種滑動(dòng)式瓷磚表面 平整度檢測(cè)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)每年瓷磚的產(chǎn)量占世界的50%以上，位列瓷磚生產(chǎn)大國(guó)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 年產(chǎn)百萬(wàn)平米以上甚至達(dá)千萬(wàn)平方米的大中型瓷磚企業(yè)已有800多家，加上小型企業(yè)，瓷 磚企業(yè)的數(shù)量達(dá)數(shù)千家。目前，我國(guó)室內(nèi)陶瓷墻地磚的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的33. 7%，建筑陶 瓷磚與衛(wèi)生陶瓷磚的產(chǎn)量已連續(xù)8年位居世界第一。然而，瓷磚的質(zhì)量與日本、英國(guó)、意大 利等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，多為低中檔產(chǎn)品，難與國(guó)際接軌。最為制約我國(guó)瓷磚產(chǎn)品質(zhì)量的因素是 缺少現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備。雖然近年來(lái)我國(guó)的瓷磚生產(chǎn)機(jī)械發(fā)展迅猛，所采用的 生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)由原來(lái)的完全進(jìn)口到現(xiàn)在的進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)并存，但瓷磚的檢測(cè)方法和 設(shè)備多年未更新，尤其是自動(dòng)檢測(cè)裝置至今仍是我國(guó)陶瓷機(jī)械行業(yè)的一個(gè)空白。個(gè)別進(jìn)口 的瓷磚平整度自動(dòng)分檢系統(tǒng)不適用于質(zhì)量參差不齊的瓷磚檢測(cè)，因此沒(méi)有真正付諸使用甚 至束之高閣。
[0003] 表面平整度是衡量瓷磚質(zhì)量的重要的幾何精度之一。平整度測(cè)量的方法主要可以 分為接觸式和非接觸式兩大類。目前廣泛采用的平臺(tái)塞尺法是一種依賴手工操作的接觸 式瓷磚測(cè)量方法，首先將一把直尺靠在瓷磚表面的測(cè)量位置，然后用塞尺測(cè)量直尺下的間 隙，根據(jù)測(cè)量要求選取不同的測(cè)量位置，從而測(cè)得瓷磚表面的平整度值。平臺(tái)塞尺法主要存 在以下弊端：一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式測(cè)量技術(shù)主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)和熟練程度，跟不上現(xiàn)代瓷 磚企業(yè)非接觸的測(cè)量要求，已成為制約生產(chǎn)效率和加工精度的制主要因素；另一方面，離線 靜態(tài)的測(cè)量技術(shù)滿足不了現(xiàn)代加工中在線動(dòng)態(tài)的測(cè)量要求，無(wú)法及時(shí)控制生產(chǎn)過(guò)程，經(jīng)常 出現(xiàn)檢測(cè)不及時(shí)導(dǎo)致廢品的情況，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，最終嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 總之，接觸式平整度檢測(cè)方法存在檢測(cè)速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及依賴主觀經(jīng)驗(yàn)，檢測(cè)錯(cuò)誤較 高，瓷磚出廠質(zhì)量受限，產(chǎn)品技術(shù)含量低等弊端。而限于瓷土配料、生產(chǎn)工藝、流程控制、價(jià) 格等方面存在國(guó)情上的差異，國(guó)外非接觸式的瓷磚自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法在國(guó)內(nèi)得到實(shí)際應(yīng) 用，嚴(yán)重制約了產(chǎn)品檔次的提高及出口能力的增強(qiáng)，成為阻礙產(chǎn)品品質(zhì)提升的最大瓶頸，是 瓷磚行業(yè)中亟需攻克的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 國(guó)內(nèi)龐大的瓷磚企業(yè)對(duì)瓷磚表面平整度檢測(cè)裝置的需求潛力巨大，采用高新的瓷 磚表面平整度檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合國(guó)際先進(jìn)檢測(cè)及計(jì)算機(jī)設(shè)備，研制并開(kāi)發(fā)智能化較高的瓷磚 表面平整度檢測(cè)方法以及裝置，對(duì)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、滿足我國(guó)瓷磚行業(yè)技術(shù)裝備現(xiàn)代化需求 有著重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義，此外可以推動(dòng)我國(guó)瓷磚行業(yè)的整體自動(dòng)化水平。
[0005] 綜上所述，開(kāi)發(fā)一種適合我國(guó)瓷土配料、生產(chǎn)工藝、流程控制、價(jià)格等方面的瓷磚 平整度檢測(cè)方法及裝置，不僅可以節(jié)省勞動(dòng)力以及減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，將同時(shí)可以提高檢 測(cè)精度，提升瓷磚產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種滑動(dòng)式瓷磚表面平整度檢測(cè)裝置及其 方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種滑動(dòng)式瓷磚表面平整度檢測(cè)裝置，包括激光發(fā)射模塊、感應(yīng)光電觸發(fā)模塊、瓷 磚傳動(dòng)模塊及數(shù)據(jù)處理模塊，其中瓷磚傳動(dòng)模塊用于傳送被測(cè)陶瓷磚，所述激光發(fā)射模塊 設(shè)置于瓷磚傳動(dòng)模塊的上方、并與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述激光發(fā)射模塊產(chǎn)生激光束，并獲 得被測(cè)陶瓷磚的表面與激光發(fā)射模塊間的距離信息，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于處理顯示采集 到的被測(cè)陶瓷磚的表面特征點(diǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行聲光提示，所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊設(shè)置于瓷磚傳 動(dòng)模塊的側(cè)面，所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊用于同步激光發(fā)射模塊發(fā)射激光的時(shí)間。
[0009] 所述瓷磚傳動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、光電編碼器、皮帶及傳動(dòng)滾筒，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 輸出端通過(guò)皮帶與傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與光電編碼器連接，所述光電編碼器 與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述光電編碼器用于輸出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度脈沖信號(hào)。
[0010] 所述激光發(fā)射模塊包括基座、激光位移傳感器、滑塊及激光器導(dǎo)軌，其中激光器導(dǎo) 軌垂直于瓷磚傳動(dòng)方向設(shè)置于瓷磚傳動(dòng)模塊的上方，所述激光器導(dǎo)軌上連接有多個(gè)滑塊， 各滑塊上通過(guò)基座安裝激光位移傳感器，所述激光位移傳感器與數(shù)據(jù)處理模塊連接。所述 激光位移傳感器為三個(gè)。所述激光器導(dǎo)軌上設(shè)有標(biāo)尺。
[0011] 所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊包括第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)、第二感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)及第三感應(yīng)光 電開(kāi)關(guān)，其中第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)和第三感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)分別設(shè)置于皮帶的兩端，用于防止待 測(cè)瓷磚掉落，所述第二感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)設(shè)置于皮帶的中間、并與激光發(fā)射模塊相對(duì)應(yīng)，用于同 步激光發(fā)射模塊發(fā)射激光的時(shí)間。所述第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)、第二感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)及第三感應(yīng) 光電開(kāi)關(guān)均包括感應(yīng)光電發(fā)射器和感應(yīng)光電接收器，所述感應(yīng)光電發(fā)射器和感應(yīng)光電接收 器分別對(duì)稱設(shè)置于皮帶的兩側(cè)。
[0012] 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括單片機(jī)、報(bào)警裝置及上位機(jī)軟件，所述單片機(jī)與上位機(jī)軟 件連接，所述激光發(fā)射模塊與單片機(jī)連接，所述報(bào)警裝置與單片機(jī)連接。
[0013] 一種滑動(dòng)式瓷磚表面平整度的檢測(cè)方法，被測(cè)陶瓷磚通過(guò)瓷磚傳動(dòng)模塊輸送至與 感應(yīng)光電觸發(fā)模塊相對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊觸發(fā)激光發(fā)射模塊發(fā)射與被測(cè) 陶瓷磚表面垂直的共面激光束，所述激光發(fā)射模塊獲取被測(cè)陶瓷磚表面特征點(diǎn)到激光發(fā)射 模塊的距離、并將距離值傳給數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)，所述單片機(jī)進(jìn)行處理，得出被測(cè)陶瓷 磚表面平整度的評(píng)價(jià)值。
[0014] 所述被測(cè)陶瓷磚的表面均布九個(gè)特征點(diǎn)，所述激光發(fā)射模塊中的相鄰兩個(gè)激光位 移傳感器之間的距離通過(guò)滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)、并由導(dǎo)軌上的標(biāo)尺的刻度確定各激光 位移傳感器的精確位置。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：
[0016] 本發(fā)明調(diào)節(jié)方便、安裝維修便捷，工作穩(wěn)定可靠，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸規(guī)格的瓷磚 平整度的簡(jiǎn)單、快速以及高精度的檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明中激光傳感器特征點(diǎn)分布圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3a是本發(fā)明檢測(cè)流程的俯視圖之一；
[0020] 圖3b是本發(fā)明檢測(cè)流程的俯視圖之二；
[0021] 圖3c是本發(fā)明檢測(cè)流程的俯視圖之三；
[0022] 圖4是本發(fā)明中平臺(tái)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5是被測(cè)陶瓷磚的中心彎曲度示意圖；
[0024] 圖6是被測(cè)陶瓷磚的翹曲度示意圖；
[0025] 圖7是被測(cè)陶瓷磚的邊彎曲度示意圖。
[0026] 其中：1為第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)，2為第二感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)，3為第三感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)，4為 被測(cè)陶瓷磚，5為導(dǎo)軌，6為激光位移傳感器，7為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，8為光電編碼器，9為單片機(jī)，10 為皮帶，11為傳動(dòng)滾筒，12為第一激光位移傳感器，13為第二激光位移傳感器，14為第三激 光位移傳感器，15為第一感應(yīng)光電發(fā)射器，16為第一感應(yīng)光電接收器，17為第二感應(yīng)光電 發(fā)射器，18為第二感應(yīng)光電接收器器，19為第三感應(yīng)光電發(fā)射器，20為第三感應(yīng)光電接收 器,21為標(biāo)尺,22為第一滑塊,23為第二滑塊,24為第三滑塊,25為第一激光器基座,26為 第二激光器基座，27為第三激光器基座，28為報(bào)警裝置，29為上位機(jī)軟件。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0028] 如圖2、圖4所示，本發(fā)明一種滑動(dòng)式瓷磚表面平整度檢測(cè)裝置，包括激光發(fā)射模 塊、感應(yīng)光電觸發(fā)模塊、瓷磚傳動(dòng)模塊及數(shù)據(jù)處理模塊，其中瓷磚傳動(dòng)模塊用于傳送被測(cè)陶 瓷磚4,所述激光發(fā)射模塊設(shè)置于瓷磚傳動(dòng)模塊的上方、并與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述激光 發(fā)射模塊產(chǎn)生激光束，并獲得被測(cè)陶瓷磚4的表面與激光發(fā)射模塊間的距離信息，所述數(shù) 據(jù)處理模塊用于處理顯示采集到的被測(cè)陶瓷磚4的表面特征點(diǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行聲光提示，所述 感應(yīng)光電觸發(fā)模塊設(shè)置于瓷磚傳動(dòng)模塊的側(cè)面，所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊用于同步激光發(fā)射 模塊發(fā)射激光的時(shí)間。
[0029] 所述瓷磚傳動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、光電編碼器8、皮帶10及傳動(dòng)滾筒11，其中驅(qū) 動(dòng)電機(jī)7的輸出端通過(guò)皮帶10與傳動(dòng)滾筒11傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)7與光電編碼器8 連接，所述光電編碼器8與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述光電編碼器8用于輸出驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的速 度脈沖信號(hào)。
[0030] 所述激光發(fā)射模塊包括基座、激光位移傳感器、滑塊及激光器導(dǎo)軌5,其中激光器 導(dǎo)軌5垂直于皮帶10的輸送方向設(shè)置于皮帶10的上方，所述激光器導(dǎo)軌5上連接有第一 滑塊22、第二滑塊23及第三滑塊24,所述第一滑塊22上通過(guò)第一激光器基座25安裝有第 一激光位移傳感器12,所述第二滑塊23上通過(guò)第二激光器基座26安裝有第二激光位移傳 感器13,所述第三滑塊24上通過(guò)第三激光器基座27安裝有第三激光位移傳感器15,所述 第一激光位移傳感器12、第二激光位移傳感器13及第三激光位移傳感器14均與數(shù)據(jù)處理 模塊連接。所述激光器導(dǎo)軌5上設(shè)有標(biāo)尺21，通過(guò)調(diào)整激光位移傳感器間的相互距離，從而 實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格尺寸的被測(cè)陶瓷磚4平整度的檢測(cè)，由標(biāo)尺21的刻度，確定各滑塊的精確 位置。
[0031] 如圖2、圖3所不，所述感應(yīng)光電觸發(fā)模塊包括第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)1、第二感應(yīng)光電 開(kāi)關(guān)2及第三感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)3,其中第一感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)1和第三感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)3分別設(shè)置 于皮帶10的兩端，用于防止待測(cè)瓷磚掉落。當(dāng)被測(cè)陶瓷磚4傳送到皮帶線邊緣時(shí)，第一感 應(yīng)光電開(kāi)關(guān)1和第三感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)3探測(cè)到被測(cè)陶瓷磚4,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)7改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向， 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)瓷磚的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述第二感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)2設(shè)置于皮帶10的中間、并與激光發(fā) 射模塊相對(duì)應(yīng)，用于同步激光發(fā)射模塊發(fā)射激光的時(shí)間。各感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)均包括感應(yīng)光電 發(fā)射器和感應(yīng)光電接收器，所述感應(yīng)光電發(fā)射器和感應(yīng)光電接收器分別對(duì)稱