一种非接触式板材垂直度检测装置及方法制造方法及图纸

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，该种检测方式人工工作强度较大，效率低。本发明专利技术的一种非接触式板材垂直度检测装置及方法采用激光位移传感器并辅以相应的机械装置进行测量，本发明专利技术操作简单，测量准确，特别适合于流水线上板材垂直度的测量。

A Non-contact Verticality Detection Device and Method for Plate

In domestic enterprises producing magnesium alloy sheets, the contact manual testing method is used to detect the verticality of magnesium sheets, which has high manual work intensity and low efficiency. The non-contact plate verticality detection device and method of the invention adopt laser displacement sensor and corresponding mechanical device to measure. The method has simple operation and accurate measurement, and is especially suitable for the measurement of plate verticality on pipeline.

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式板材垂直度检测装置及方法
本专利技术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，李果专利技术了一种滑块垂直度检测工装(专利技术专利，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。
技术实现思路
针对上述问题，本文专利技术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。本专利技术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为本专利技术装置的结构示意图；图2为本专利技术装置检测过程中待检测板材的位置示意图。图3为本专利技术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，对本专利技术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，本专利技术中需测量的角度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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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；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。...

【技术特征摘要】
1.一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；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫磊，石煜，王明枝，程朋乐，周小雷，孙佳贺，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11