适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统及方法转让专利

申请号 : CN202110929021.1

文献号 : CN113777172B

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发明人 : 朱嘉唯王毓江

申请人 : 江苏苏聚材料科技有限公司

摘要 :

本发明涉及适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统及方法,包括承载机架、输送辊道、导向滑轨、检测架、承载横梁、超声波探伤仪、调节驱动机构及驱动电路,承载机架上端面与输送辊道连接,输送辊道与导向滑轨连接,检测架通过行走机构与导向滑轨滑动连接,并包覆在输送辊道上端面外,承载横梁嵌于检测架内,超声波探伤仪与承载横梁下端面连接,驱动电路嵌于承载机架内。其质检方法包括系统预制及检测作业等两个步骤。本发明一方面可有效满足多种聚氨酯型材检测作业的需要;另一方面可实现对聚氨酯型材整体机械性能、型材内部组分分布结构及缺陷进行全面检测作业。

权利要求 :

1.一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,其特征在于:包括承载机架(1)、输送辊道(2)、导向滑轨(3)、检测架(4)、承载横梁(5)、超声波探伤仪(6)、水平压板(7)、竖直压板(8)、调节驱动机构(9)、压力传感器(10)及驱动电路(11),所述承载机架(1)上端面与输送辊道(2)连接,所述输送辊道(2)侧表面与至少两条导向滑轨(3)连接,所述导向滑轨(3)对称分布在输送辊道(2)轴线两侧并与输送辊道(2)轴线平行分布,所述检测架(4)下端面通过行走机构(12)与导向滑轨(3)滑动连接,并包覆在输送辊道(2)上端面外,所述承载横梁(5)嵌于检测架(4)内,与检测架(4)顶部下表面平行分布,并通过调节驱动机构(9)与检测架(4)侧壁内表面滑动连接,所述超声波探伤仪(6)与承载横梁(5)下端面连接,所述水平压板(7)共四个,其后端面通过调节驱动机构(9)与检测架(4)侧壁的前侧面及后侧面连接,且各水平压板(7)对称分布在输送辊道(2)轴线两侧,并与输送辊道(2)轴线垂直分布,所述竖直压板(8)至少两个,对称分布在检测架(4)两侧,并通过调节驱动机构(9)与承载横梁(5)前端面及后端面连接,且竖直压板(8)轴线与输送辊道(2)轴线垂直并相交,所述水平压板(7)、竖直压板(8)与调节驱动机构(9)间通过压力传感器(10)连接,所述驱动电路(11)嵌于承载机架(1)内,并分别与输送辊道(2)、超声波探伤仪(6)、调节驱动机构(9)、压力传感器(10)电气连接;

所述的检测架(4)包括立柱(41)、顶板(42)、导向滑槽(43)、定位板(44)及滑块(45),所述顶板(42)两端分别与一条立柱(41)连接并垂直分布,所述立柱(41)、顶板(42)前端面及后端面均与一条导向滑槽(43)连接,所述立柱(41)、顶板(42)分别通过导向滑槽(43)与定位板(44)连接,所述定位板(44)后端面通过滑块(45)与导向滑槽(43)滑动连接,所述滑块(45)与导向滑槽(43)间通过定位销(46)连接,其前端面与定位板(44)连接并同轴分布,所述立柱(41)、顶板(42)通过定位板(44)分别与水平压板(7)、竖直压板(8)连接的调节驱动机构(9)连接,所述的定位板(44)与调节驱动机构(9)间通过三维转台(48)铰接,所述三维转台(48)上另设一个角度传感器(47),所述三维转台(48)和角度传感器(47)均与驱动电路(11)电气连接;

所述的水平压板(7)、竖直压板(8)均包括承载槽(101)、弹性衬板(102)、顶锥(103 )及棘轮机构(104),其中所述承载槽(101)底部外侧面通过压力传感器(10)与调节驱动机构(9)连接并同轴分布,所述弹性衬板(102)包覆在承载槽(101)槽体内表面,所述顶锥(103)若干,通过棘轮机构(104)与承载槽(101)外侧面铰接,所述顶锥(103)轴线与承载槽(101)下端面呈0°—180°夹角,且顶锥(103)顶尖超出承载槽(101)下端面10—20厘米,且各顶锥(103)沿承载槽(101)槽体轴线方向均布,其轴线与输送辊道(2)轴线相交并呈30°—90°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,其特征在于:所述的承载横梁(5)上另设一个监控摄像头(13)和一个强光光源(14),所述监控摄像头(13)和强光光源(14)对称分布在超声波探伤仪(6)两侧,且监控摄像头(13)和强光光源(14)光轴与超声波探伤仪(6)轴向相交,呈5°—60°夹角,且交点位于输送辊道(2)上方

0—20毫米,且所述监控摄像头(13)和强光光源(14)均与驱动电路(11)电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,其特征在于:所述的调节驱动机构(9)为电动伸缩柱、液压伸缩柱、气压伸缩柱、齿轮齿条机构、直线电动机机构中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,其特征在于:所述的驱动电路(11)为基于可编程控制器的电路系统,且所述驱动电路(11)另设串口通讯电路、光电转换电路。

5.一种应用于如权利 要求1‑4任意一项所述的适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1,系统预制,首先对通过承载机架(1)将输送辊道(2)与型材生产线末端连接,并使输送辊道(2)辊面比型材生产线输送设备台面低0—10毫米,然后将导向滑轨(3)、检测架(4)、承载横梁(5)、超声波探伤仪(6)、水平压板(7)、竖直压板(8)、调节驱动机构(9)、压力传感器(10)及驱动电路(11)分别与承载机架(1)、输送辊道(2)连接,最后将驱动电路(11)与外部电路系统及检测管理系统电气连接;

S2,检测作业,完成S1步骤后,型材在通过生产线完成生产后,通过输送设备进行输送转运,并在输送过程中通过输送辊道(2)进行辅助输送,并在型材通过输送辊道(2)进行输送的同时,由调节驱动机构(9)调整承载横梁(5)与型材上端面间的间距,然后一方面驱动超声波探伤仪(6)对型材进行超声波检测,对型材中的玻璃纤维分布位置、夹杂的气泡、裂纹进行检测;另一方面由调节驱动机构(9)驱动承载机架(1)依次驱动水平压板(7)对型材进行水平方向上挤压作业、通过竖直压板(8)对型材进行竖直方向挤压作业,并分别在水平方向挤压和竖直方向挤压作业时通过超声波探伤仪(6)进行强化检测作业,从而达到对型材检测作业的目的。

6.根据权利要求5所述的一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统的检测方法,其特征在于:S1步骤中,在进行检测架(4)安装定位时,检测架(4)数量设为两个以上,各检测架(4)间同轴分布且相邻两个检测架(4)之间间距为10—50厘米。

说明书 :

适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统及其方法,属机械加工设备及技术领域。

背景技术

[0002] 在聚氨酯型材加工中,为了提高型材的机械性能,往往需要在型材中添加玻璃纤维等辅助添加材料,虽然可以达到提高型材机械性能的目的,但玻璃纤维等辅助添加材料结构及自重均相对较小,在与聚氨酯进行混合及型材成型加工时,一方面极易导致在型材内因玻璃纤维等辅助添加材料而导致型材内产生裂痕、气泡及气眼等严重影响型材质量的缺陷;另一方面极易发生玻璃纤维等辅助添加材料在聚氨酯基材中分布不均情况,从而导致型材的综合机械性能分布不均,严重影响了聚氨酯型材的产品质量及性能。
[0003] 因此针对这一问题,迫切需要开发一种全新的型材检测系统及方法,以满足实际使用的需要。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术上的不足,本发明提供一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统及其方法。
[0005] 本发明的一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,包括承载机架、输送辊道、导向滑轨、检测架、承载横梁、超声波探伤仪、水平压板、竖直压板、调节驱动机构、压力传感器及驱动电路,所述承载机架上端面与输送辊道连接,所述输送辊道侧表面与至少两条导向滑轨连接,所述导向滑轨对称分布在输送辊道轴线两侧并与输送辊道轴线平行分布,所述检测架下端面通过行走机构与导向滑轨滑动连接,并包覆在输送辊道上端面外,所述承载横梁嵌于检测架内,与检测架顶部下表面平行分布,并通过调节驱动机构与检测架侧壁内表面滑动连接,所述超声波探伤仪与承载横梁下端面连接,所述水平压板共四个,其后端面通过调节驱动机构与检测架侧壁的前侧面及后侧面连接,且各水平压板对称分布在输送辊道轴线两侧,并与输送辊道轴线垂直分布,所述竖直压板至少两个,对称分布在检测架两侧,并通过调节驱动机构与承载横梁前端面及后端面连接,且竖直压板轴线与输送辊道轴线垂直并相交,所述水平压板、竖直压板与调节驱动机构间通过压力传感器连接,所述驱动电路嵌于承载机架内,并分别与输送辊道、超声波探伤仪、调节驱动机构、压力传感器电气连接。
[0006] 上述的检测架包括立柱、顶板、导向滑槽、定位板及滑块,所述顶板两端分别与一条立柱连接并垂直分布,所述立柱、顶板前端面及后端面均与一条导向滑槽连接,所述立柱、顶板分别通过导向滑槽与定位板连接,所述定位板后端面通过滑块与导向滑槽滑动连接,所述滑块与导向滑槽间通过定位销连接,其前端面与定位板连接并同轴分布,所述立柱、顶板通过定位板分别与水平压板、竖直压板连接的调节驱动机构连接。
[0007] 上述的定位板与调节驱动机构间通过三维转台铰接,所述三维转台上另设一个角度传感器,所述三维转台和角度传感器均与驱动电路电气连接。
[0008] 上述的水平压板、竖直压板均包括承载槽、弹性衬板、顶锥及棘轮机构,其中所述承载槽底部外侧面通过压力传感器与调节驱动机构连接并同轴分布,所述弹性衬板包覆在承载槽槽体内表面,所述顶锥若干,通过棘轮机构与承载槽外侧面铰接,所述顶锥轴线与承载槽下端面呈0°—180°夹角,且顶锥顶尖超出承载槽下端面10—20厘米,且各顶锥沿承载槽槽体轴线方向均布,其轴线与输送辊道轴线相交并呈30°—90°夹角。
[0009] 上述的承载横梁上另设一个监控摄像头和一个强光光源,所述监控摄像头和强光光源对称分布在超声波探伤仪两侧,且监控摄像头和强光光源光轴与超声波探伤仪轴向相交,呈5°—60°夹角,且交点位于输送辊道上方0—20毫米,且所述监控摄像头和强光光源均与驱动电路电气连接。
[0010] 上述的调节驱动机构为电动伸缩柱、液压伸缩柱、气压伸缩柱、齿轮齿条机构、直线电动机机构中的任意一种。
[0011] 上述的驱动电路为基于可编程控制器的电路系统,且所述驱动电路另设串口通讯电路、光电转换电路。
[0012] 本发明的适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统的检测方法,包括如下步骤:
[0013] S1,系统预制,首先对通过承载机架将输送辊道与型材生产线末端连接,并使输送辊道辊面比型材生产线输送设备台面低0—10毫米,然后将导向滑轨、检测架、承载横梁、超声波探伤仪、水平压板、竖直压板、调节驱动机构、压力传感器及驱动电路分别与承载机架、输送辊道连接,最后将驱动电路与外部电路系统及检测管理系统电气连接;
[0014] S2,检测作业,完成S1步骤后,型材在通过生产线完成生产后,通过输送设备进行输送转运,并在输送过程中通过输送辊道进行辅助输送,并在型材通过输送辊道进行输送的同时,由调节驱动机构调整承载横梁与型材上端面间的间距,然后一方面驱动超声波探伤仪对型材进行超声波检测,对型材中的玻璃纤维分布位置、夹杂的气泡、裂纹进行检测;另一方面由调节驱动机构驱动承载机架依次驱动水平压板对型材进行水平方向上挤压作业、通过竖直压板对型材进行竖直方向挤压祖业,并分别在水平方向挤压和竖直方向挤压作业时通过超声波探伤仪进行强化检测作业,从而达到对型材检测作业的目的。
[0015] S1步骤中,在进行检测架安装定位时,检测架数量为两个及两个以上时,各检测架间同轴分布且相邻两个检测架之间间距为10—50厘米。
[0016] 本发明一方面系统构成简单,安装维护运行灵活方便,通用性好,可有效满足多种聚氨酯型材检测作业的需要,且检测作业效率及自动化程度高;另一方面可实现对聚氨酯型材整体机械性能、型材内部组分分布结构及缺陷进行全面检测作业,从而极大的提高聚氨酯型材产品质量检测作业的精度、可靠性及便捷性。

附图说明

[0017] 下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
[0018] 图1为本发明系统俯视结构示意图;
[0019] 图2为检测架结构示意图;
[0020] 图3为定位板局部连接结构示意图;
[0021] 图4为水平压板、竖直压板结构示意图。
[0022] 图中各标号:承载机架1、输送辊道2、导向滑轨3、检测架4、承载横梁5、超声波探伤仪6、水平压板7、竖直压板8、调节驱动机构9、压力传感器10、驱动电路11、行走机构12、监控摄像头13、强光光源14、立柱41、顶板42、导向滑槽43、定位板44、滑块45、定位销46、角度传感器47、三维转台48、承载槽101、弹性衬板102、顶锥103、棘轮机构104。

具体实施方式

[0023] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
[0024] 如图1所示,一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统,包括承载机架1、输送辊道2、导向滑轨3、检测架4、承载横梁5、超声波探伤仪6、水平压板7、竖直压板8、调节驱动机构9、压力传感器10及驱动电路11,承载机架1为横断面呈矩形的框架结构,其上端面与输送辊道2连接,且输送辊道2轴线与水平面呈0°—60°夹角,输送辊道2侧表面与至少两条导向滑轨3连接,导向滑轨3对称分布在输送辊道2轴线两侧并与输送辊道2轴线平行分布,检测架4为“冂”字形框架结构,其下端面通过行走机构12与导向滑轨3滑动连接,并包覆在输送辊道2上端面外,承载横梁5嵌于检测架4内,与检测架4顶部下表面平行分布,并通过调节驱动机构9与检测架4侧壁内表面滑动连接,超声波探伤仪6与承载横梁5下端面连接,其轴线与输送辊道2轴线相交并呈30°—90°夹角,水平压板7共四个,其后端面通过调节驱动机构9与检测架4侧壁的前侧面及后侧面连接,且各水平压板7对称分布在输送辊道2轴线两侧,位于输送辊道2上方至少5毫米处并与输送辊道2轴线垂直分布,竖直压板8至少两个,对称分布在检测架4两侧,并通过调节驱动机构9与承载横梁5前端面及后端面连接,且竖直压板8轴线与输送辊道2轴线垂直并相交,水平压板7、竖直压板8与调节驱动机构9间通过压力传感器10连接,驱动电路11嵌于承载机架1内,并分别与输送辊道2、超声波探伤仪6、调节驱动机构9、压力传感器10电气连接。
[0025] 承载横梁5上另设一个监控摄像头13和一个强光光源14,所述监控摄像头13和强光光源14对称分布在超声波探伤仪6两侧,且监控摄像头13和强光光源14光轴与超声波探伤仪6轴向相交,呈5°—60°夹角,且交点位于输送辊道2上方0—20毫米,且所述监控摄像头13和强光光源14均与驱动电路11电气连接。调节驱动机构9为电动伸缩柱、液压伸缩柱、气压伸缩柱、齿轮齿条机构、直线电动机机构中的任意一种。驱动电路11为基于可编程控制器的电路系统,且所述驱动电路11另设串口通讯电路、光电转换电路。
[0026] 如图2‑图3所示,所述的检测架4包括立柱41、顶板42、导向滑槽43、定位板44及滑块45,所述顶板42与输送辊道2平行分布并与输送辊道2轴线垂直分布,所述顶板42两端分别与一条立柱41连接并垂直分布,所述顶板42与立柱41构成“冂”字形框架结构,所述立柱41、顶板42前端面及后端面均与一条导向滑槽43连接,所述导向滑槽43分别与其所连接的立柱41、顶板42轴线平行分布,所述立柱41、顶板42分别通过导向滑槽43与定位板44连接,所述定位板44后端面通过滑块45与导向滑槽43滑动连接,所述滑块45与导向滑槽43间通过定位销46连接,其前端面与定位板44连接并同轴分布,所述立柱41、顶板42通过定位板44分别与水平压板7、竖直压板8连接的调节驱动机构9连接。
[0027] 进一步优化的,所述的定位板44与调节驱动机构9间通过三维转台48铰接,所述三维转台48上另设一个角度传感器47,所述三维转台48和角度传感器47均与驱动电路11电气连接。
[0028] 如图4所示,所述的水平压板7、竖直压板8均包括承载槽101、弹性衬板102、顶锥103及棘轮机构104,其中所述承载槽101为横断面呈“凵”字形槽状结构,其底部外侧面通过压力传感器10与调节驱动机构9连接并同轴分布,所述弹性衬板102包覆在承载槽101槽体内表面,所述顶锥103若干,通过棘轮机构104与承载槽101外侧面铰接,所述顶锥103轴线与承载槽101下端面呈0°—180°夹角,且顶锥103顶尖超出承载槽101下端面‑10—20厘米,且各顶锥103沿承载槽101槽体轴线方向均布。
[0029] 一种适用于玻纤增强聚氨酯型材生产的自动质检系统的质检方法,包括如下步骤:
[0030] S1,系统预制,首先对通过承载机架1将输送辊道2与型材生产线末端连接,并使输送辊道2辊面比型材生产线输送设备台面低0—10毫米,然后将导向滑轨3、检测架4、承载横梁5、超声波探伤仪6、水平压板7、竖直压板8、调节驱动机构9、压力传感器10及驱动电路11分别与承载机架1、输送辊道2连接,最后将驱动电路11与外部电路系统及检测管理系统电气连接;
[0031] S2,检测作业,完成S1步骤后,型材在通过生产线完成生产后,通过输送设备进行输送转运,并在输送过程中通过输送辊道2进行辅助输送,并在型材通过输送辊道2进行输送的同时,由调节驱动机构9调整承载横梁5与型材上端面间的间距,然后一方面驱动超声波探伤仪6对型材进行超声波检测,对型材中的玻璃纤维分布位置、夹杂的气泡、裂纹进行检测;另一方面由调节驱动机构9驱动承载机架1依次驱动水平压板7对型材进行水平方向上挤压作业、通过竖直压板8对型材进行竖直方向挤压祖业,并分别在水平方向挤压和竖直方向挤压作业时通过超声波探伤仪6进行强化检测作业,从而达到对型材检测作业的目的。
[0032] 本实施例中,所述的S1步骤中,在进行检测架4安装定位时,检测架4数量为两个及两个以上时,各检测架4间同轴分布且相邻两个检测架4之间间距为10—50厘米。
[0033] 本发明一方面系统构成简单,安装维护运行灵活方便,通用性好,可有效满足多种聚氨酯型材检测作业的需要,且检测作业效率及自动化程度高;另一方面可实现对聚氨酯型材整体机械性能、型材内部组分分布结构及缺陷进行全面检测作业,从而极大的提高聚氨酯型材产品质量检测作业的精度、可靠性及便捷性。
[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。