專(zhuān)利名稱(chēng)：光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用光電開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的鋁型材缺口的尺寸大小是否符合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
鋁型材是光伏發(fā)電系統(tǒng)中大量采用的結(jié)構(gòu)件，隨著光伏系統(tǒng)的發(fā)展，光伏鋁型材的需要量越來(lái)越大。鋁型材的兩端要開(kāi)設(shè)一定尺寸的缺口，才能符合裝配要求。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)，需要對(duì)鋁型材的缺口尺寸進(jìn)行在線檢測(cè)。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)光伏發(fā)電企業(yè)對(duì)鋁型材的檢測(cè)還是采用人工觀察，在鋁型材傳送帶旁設(shè)若干工人進(jìn)行目測(cè)和處理，按照鋁型材的缺口尺寸大小將鋁型材工件分為合格品和不合格品。人工檢測(cè)存在的缺點(diǎn)主要有車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)灰塵多、噪聲大，工人檢測(cè)工作環(huán)境惡劣； 正常人眼長(zhǎng)時(shí)間不間斷觀測(cè)運(yùn)動(dòng)物體會(huì)產(chǎn)生眼花、眼脹等不適，檢測(cè)人員無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作，容易發(fā)生漏檢、錯(cuò)檢現(xiàn)象；對(duì)于尺寸精度的檢測(cè)，人眼很難準(zhǔn)確判斷，誤差大，無(wú)法保證檢測(cè)質(zhì)量；人工觀測(cè)的速度有限，對(duì)生產(chǎn)效率有極大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，達(dá)到既保證產(chǎn)品質(zhì)量，又減少人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)率、降低成本的目的。本發(fā)明通過(guò)選擇合適的檢測(cè)方法，根據(jù)不同鋁型材研究基于機(jī)電控制技術(shù)的在線檢測(cè)系統(tǒng)，研究包括對(duì)缺口的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)鋁型材的快速在線檢測(cè)，為鋁加工產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)提供支撐。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，包括如下步驟
1)構(gòu)建檢測(cè)系統(tǒng)
在鋁型材傳送帶上安裝起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，并將所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)與單片機(jī)連接；
2)鋁型材工件快速經(jīng)過(guò)鋁型材傳送帶上的檢測(cè)區(qū)域，先后觸發(fā)所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)分別把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)波形；
2. 1)起始光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)鋁型材工件的到來(lái)和結(jié)束
當(dāng)鋁型材工件經(jīng)過(guò)起始光電開(kāi)關(guān)時(shí)，所述起始光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)上升沿；當(dāng)鋁型材工件移出檢測(cè)區(qū)時(shí)，再次觸發(fā)起始光電開(kāi)關(guān)，所述起始光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)下降沿； 2. 2)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)鋁型材缺口的大小
當(dāng)鋁型材工件一側(cè)的缺口經(jīng)過(guò)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)時(shí)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)上升沿；當(dāng)鋁型材工件另一側(cè)的缺口移出檢測(cè)區(qū)時(shí)，再次觸發(fā)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)下降沿；
3)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理判斷單片機(jī)對(duì)起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)采集的波形進(jìn)行處理，結(jié)合傳送帶帶動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)的速度，計(jì)算得到工件的缺口大小，判斷鋁型材是否合格，具體步驟如下
首先檢測(cè)一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)缺口的鋁型材工件，當(dāng)起始光電開(kāi)關(guān)信號(hào)波形的上跳沿來(lái)臨時(shí)，觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)開(kāi)始發(fā)脈沖、計(jì)脈沖，當(dāng)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)信號(hào)波形的上跳沿來(lái)臨時(shí)，給單片機(jī)中斷，停止計(jì)數(shù)，并讀計(jì)數(shù)值N，將N設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)值，則缺口標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 L=N*T*V，其中T為計(jì)數(shù)時(shí)間，V為工件運(yùn)動(dòng)速度；根據(jù)精度要求，確定缺口尺寸的允許誤差范圍(Li，L2)，進(jìn)一步確定合格鋁型材工件波形的脈沖計(jì)數(shù)范圍為(Ni，N2)，且N1<N<N2 ；隨后，檢測(cè)后續(xù)的各個(gè)鋁型材工件，當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η在允許范圍內(nèi)，即Nl<n<N2時(shí)，判斷該工件為合格；當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η超出允許范圍，即n<m或者n>N2時(shí)，判斷該工件為不合格。所述起始光電開(kāi)關(guān)的安裝位置如下當(dāng)鋁型材工件處于檢測(cè)區(qū)域時(shí)，所述起始光電開(kāi)關(guān)位于鋁型材工件的下方，與鋁型材工件的下表面垂直，與鋁型材工件的下表面距離為 IOmm0所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)的安裝位置如下當(dāng)鋁型材工件處于檢測(cè)區(qū)域時(shí)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)位于鋁型材工件的缺口水平位置上方，同時(shí)與鋁型材工件的側(cè)表面垂直， 與鋁型材工件的側(cè)表面的距離為10mm。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是
一、本發(fā)明將光電開(kāi)關(guān)固定于鋁型材傳送帶上，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸檢測(cè)，通過(guò)光電開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)輸出電平，并與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行比較來(lái)確定工件上是否存在缺口，以及缺口的尺寸大小是否符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)到檢測(cè)鋁型材是否合格的目的。二、本發(fā)明采用光電開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)元件的檢測(cè)方法，安裝方式簡(jiǎn)單，檢測(cè)方法可靠，比起目前其它的現(xiàn)有檢測(cè)方式，更加可靠、便捷。三、本發(fā)明采用單片機(jī)對(duì)光電開(kāi)關(guān)采集的波形信息進(jìn)行處理、比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁型材缺口在運(yùn)動(dòng)情況下的有效檢測(cè)，具有檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單緊湊、檢測(cè)方法簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)。四、本發(fā)明提高了鋁型材檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，降低因人工觀察導(dǎo)致的漏檢、錯(cuò)檢現(xiàn)象，解決了制約快速在線檢測(cè)發(fā)展的關(guān)鍵難題，有助于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)鋁型材，從鋁型材的加工到檢測(cè)完全依靠機(jī)器來(lái)完成，提高企業(yè)自動(dòng)化水平。


圖1是起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)的安裝位置圖。圖2是檢測(cè)波形示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。首先，構(gòu)建如圖1所示的在線檢測(cè)系統(tǒng)。在鋁型材傳送帶上安裝起始光電開(kāi)關(guān)1 和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2，并將起始光電開(kāi)關(guān)1和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2與以單片機(jī)5為核心的電控系統(tǒng)連接。如圖1所示，起始光電開(kāi)關(guān)1和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2的安裝位置分別為當(dāng)鋁型材工件3處于檢測(cè)區(qū)域時(shí)，起始光電開(kāi)關(guān)1安裝于鋁型材工件3的下表面3a下方，且與鋁型材工件3的下表面3a垂直，起始光電開(kāi)關(guān)1與鋁型材工件3的下表面3a的距離為10mm，該距離也可按照光電開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2安裝于鋁型材工件3的缺口水平位置略高處(工件兩端斜邊是45°切的)，同時(shí)與鋁型材工件3的側(cè)表面北垂直，缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2與鋁型材工件3 的側(cè)表面北的距離為10mm，該距離也可按照光電開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)上述兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)按照?qǐng)D1的位置安裝好且處于工作狀態(tài)，即可對(duì)每個(gè)經(jīng)過(guò)的鋁型材工件3進(jìn)行檢測(cè)。具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)工件的檢測(cè)步驟為鋁型材工件3進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域時(shí)，鋁型材工件3的下表面3a先觸發(fā)起始光電開(kāi)關(guān)1，起始光電開(kāi)關(guān)1從低電平變?yōu)楦唠娖?；之后鋁型材工件3的缺口如會(huì)觸發(fā)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2，使其從低電平變?yōu)楦唠娖?；?dāng)鋁型材工件3要離開(kāi)檢測(cè)區(qū)域時(shí)，鋁型材工件3的缺口 4b先離開(kāi)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2，使缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)2從高電平變?yōu)榈碗娖?，然后鋁型材工件3的下表面3a離開(kāi)起始光電開(kāi)關(guān) 1，使起始光電開(kāi)關(guān)1從高電平變?yōu)榈碗娖?，至此一個(gè)工件檢測(cè)完畢。按照上述檢測(cè)方式，先選擇一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)缺口的鋁型材工件進(jìn)行標(biāo)定。該具有標(biāo)準(zhǔn)缺口的鋁型材工件的波形如圖3所示，其中波形1為起始光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)，波形2為標(biāo)準(zhǔn)的缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)。波形1的上跳沿觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)開(kāi)始發(fā)脈沖、計(jì)脈沖，當(dāng)波形2的上跳沿來(lái)臨時(shí)，給單片機(jī)中斷，停止計(jì)數(shù)，并讀計(jì)數(shù)值N，將N設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)值，則缺口標(biāo)準(zhǔn)尺寸為L(zhǎng)=N*T*V，其中T為計(jì)數(shù)時(shí)間，V為工件運(yùn)動(dòng)速度(本實(shí)施例中V=300mm/s)。 根據(jù)檢測(cè)精度的要求，確定一個(gè)缺口尺寸的允許誤差范圍(L1，L2)，L1<L<L2。根據(jù)L=N*T*V 以及誤差范圍可以確定本次工件的合格波形脈沖計(jì)數(shù)范圍為(N1，N2)，且m<N<N2。同理可以確定工件另一端的缺口的合格脈沖計(jì)數(shù)范圍。如圖2所示，由于本實(shí)施例中工件兩端的缺口大小相同，因此所確定的合格脈沖計(jì)數(shù)范圍也相同。接下來(lái)，按照同樣的方式檢測(cè)后續(xù)的各個(gè)鋁型材工件，當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η在允許范圍內(nèi)，即Ν1<η<Ν2時(shí)，判斷該工件為合格；當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η超出允許范圍，即n<m 或者n>N2時(shí)，判斷該工件為不合格。圖3分別示出了合格工件及不合格工件的波形，其中波形3為合格工件的波形，波形4為不合格工件的波形。因此，本發(fā)明只要確定了脈沖數(shù)n，就確定了工件的缺口長(zhǎng)度1。即只要判斷脈沖數(shù)η是否在允許范圍(Ni，Ν2)之內(nèi)，就相當(dāng)于判斷出了工件缺口是否在允許誤差范圍(Li， L2)之內(nèi)。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化， 均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟1)構(gòu)建檢測(cè)系統(tǒng)在鋁型材傳送帶上安裝起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，并將所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)與單片機(jī)連接；2)鋁型材工件快速經(jīng)過(guò)鋁型材傳送帶上的檢測(cè)區(qū)域，先后觸發(fā)所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，所述起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)分別把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)波形；2.1)起始光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)鋁型材工件的到來(lái)和結(jié)束當(dāng)鋁型材工件經(jīng)過(guò)起始光電開(kāi)關(guān)時(shí)，所述起始光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)上升沿；當(dāng)鋁型材工件移出檢測(cè)區(qū)時(shí)，再次觸發(fā)起始光電開(kāi)關(guān)，所述起始光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)下降沿；2. 2)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)鋁型材缺口的大小當(dāng)鋁型材工件一側(cè)的缺口經(jīng)過(guò)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)時(shí)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)上升沿；當(dāng)鋁型材工件另一側(cè)的缺口移出檢測(cè)區(qū)時(shí)，再次觸發(fā)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)下降沿；3)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理判斷單片機(jī)對(duì)起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)采集的波形進(jìn)行處理，結(jié)合傳送帶帶動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)的速度，計(jì)算得到工件的缺口大小，判斷鋁型材是否合格，具體步驟如下首先檢測(cè)一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)缺口的鋁型材工件，當(dāng)起始光電開(kāi)關(guān)信號(hào)波形的上跳沿來(lái)臨時(shí)，觸發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)開(kāi)始發(fā)脈沖、計(jì)脈沖，當(dāng)缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)信號(hào)波形的上跳沿來(lái)臨時(shí)，給單片機(jī)中斷，停止計(jì)數(shù)，并讀計(jì)數(shù)值N，將N設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)值，則缺口標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 L=N*T*V，其中T為計(jì)數(shù)時(shí)間，V為工件運(yùn)動(dòng)速度；根據(jù)精度要求，確定缺口尺寸的允許誤差范圍(Li，L2)，進(jìn)一步確定合格鋁型材工件波形的脈沖計(jì)數(shù)范圍為(Ni，N2)，且N1<N<N2 ；隨后，檢測(cè)后續(xù)的各個(gè)鋁型材工件，當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η在允許范圍內(nèi)，即Nl<n<N2時(shí)，判斷該工件為合格；當(dāng)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)值η超出允許范圍，即n<m或者n>N2時(shí)，判斷該工件為不合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，其特征在于所述起始光電開(kāi)關(guān)的安裝位置如下當(dāng)鋁型材工件處于檢測(cè)區(qū)域時(shí)，所述起始光電開(kāi)關(guān)位于鋁型材工件的下方，與鋁型材工件的下表面垂直，與鋁型材工件的下表面距離為10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，其特征在于所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)的安裝位置如下當(dāng)鋁型材工件處于檢測(cè)區(qū)域時(shí)，所述缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)位于鋁型材工件的缺口水平位置上方，同時(shí)與鋁型材工件的側(cè)表面垂直，與鋁型材工件的側(cè)表面的距離為10mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光伏鋁型材缺口在線檢測(cè)方法，包括起始光電開(kāi)關(guān)和缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)裝置固定于鋁型材傳送帶上，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸檢測(cè)；當(dāng)鋁型材工件快速經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí)，先后觸發(fā)起始光電開(kāi)關(guān)、缺口檢測(cè)光電開(kāi)關(guān)，再由單片機(jī)對(duì)光電開(kāi)關(guān)的信息進(jìn)行處理，進(jìn)而判斷鋁型材是否合格。本發(fā)明可以有效提高鋁型材的檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性，降低因人工觀察導(dǎo)致的漏檢、錯(cuò)檢現(xiàn)象，同時(shí)提高企業(yè)自動(dòng)化水平，減少人力。
文檔編號(hào)G01B11/04GK102519371SQ20111044422
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者尤麗華, 張波, 李唐, 趙振良 申請(qǐng)人:江南大學(xué)