本發(fā)明涉及一種檢測裝置，特別涉及一種陶瓷磚、石材、玻璃等類型的板材的長度、寬度、厚度、邊直度、直角度、中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度等參數(shù)進行測量的綜合檢測裝置。

背景技術(shù)：

隨著生產(chǎn)工藝技術(shù)的提高，機械裝備的自動化程度的提高，我國己經(jīng)躋身為陶瓷墻地磚生產(chǎn)大國。近幾年，隨著我國陶瓷墻地磚產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,花色品種的不斷豐富,逐漸縮小了和國際先進水平的差距，同時，我國又是世界上最大的陶瓷墻地磚消費市場。然而，陶瓷墻地磚在燒結(jié)時由于工藝原因會產(chǎn)生彎曲、翹曲變形；在拋光、磨邊等深加工過程中，可能產(chǎn)生大小頭、平行四邊形誤差。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、防止不合格產(chǎn)品流入市場，必須對產(chǎn)品的各項參數(shù)進行嚴格的檢測和控制。

目前市場上已出現(xiàn)了一些可以檢測陶瓷磚這類板材參數(shù)的裝置和儀器，但其存在如下問題，1)檢測參數(shù)不全面，檢測參數(shù)不全面，例如只能檢測中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度，或者不能檢測厚度；2)非全自動測量，檢測效率低；3)檢測范圍具有局限性，只能檢測某一尺寸，或者檢測量范圍小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以對不同尺寸下的陶瓷磚、石材、玻璃等類型的板材的長度、寬度、厚度、邊直度、直角度、中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度進行自動測量的高精度檢測裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種板材自動綜合檢測裝置，包括倒U型本體、位移傳感器單元、定位單元、位移驅(qū)動控制單元、編號識別單元、工控機控制和信息處理單元，所述倒U型本體的下部形成底座，所述倒U型本體的上部形成頂蓋，在所述底座上設(shè)有被測工件的活動支撐銷和溝槽，所述定位單元和編碼識別單元通過數(shù)據(jù)線與所述工控機相連。

所述定位單元包括動力源、推桿、滾輪和定位銷，所述定位銷包括固定定位點第一定位銷、固定定位點第二定位銷和活動定位點第三定位銷，所述動力源、推桿、滾輪設(shè)在與第一定位銷、第二定位銷呈對角位置的底座上，所述動力源為液壓推動或氣動或電動動力輸出形式。

所述活動定位點第三定位銷設(shè)置在所述底座上的溝槽內(nèi)，所述溝槽長度方向設(shè)有刻度尺。

所述第一定位銷、第二定位銷和第三定位銷定位點的連線為一鈍角三角形，鈍角三角形的鈍角頂點為第一定位銷或第二定位銷的定位點。

所述位移驅(qū)動控制單元包括安裝在底座上的下層電控導(dǎo)軌和安裝在頂蓋上內(nèi)側(cè)的上層電控導(dǎo)軌。

所述下層電控導(dǎo)軌包括平行被測工件AB邊設(shè)置的左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌和平行被測工件AD邊設(shè)置的下單滑塊電控直線導(dǎo)軌，平行被測工件CD邊設(shè)置的右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌，安裝固定于底座上的底單滑塊電控直線導(dǎo)軌，在所述左、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌之間底座上的底二維電控導(dǎo)軌；所述上層二維電控導(dǎo)軌包括在頂蓋上安裝的頂二維電控導(dǎo)軌、頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌和頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌。

所述底二維電控直線導(dǎo)軌由可移動導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌構(gòu)成，所述頂二維電控直線導(dǎo)軌由可移動導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌構(gòu)成。

所述頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌和頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌的軌跡搭建為雙滑塊二維電控直線導(dǎo)軌I，所述右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌和底單滑塊電控直線導(dǎo)軌的軌跡搭建為雙滑塊二維電控直線導(dǎo)軌II。

右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的下表面高于底二維導(dǎo)軌的支撐導(dǎo)軌的上表面，所述底二維導(dǎo)軌的可移動導(dǎo)軌的下表面高于底單滑塊電控直線導(dǎo)軌的上表面；頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的下表面高于頂二維導(dǎo)軌的支撐導(dǎo)軌的上表面，所述頂二維導(dǎo)軌的可移動導(dǎo)軌的下表面高于頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌的上表面。

所述左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌平行工件的AB邊放置，用來驅(qū)動位移傳感器相應(yīng)到達A₂、A₃測量點；頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌平行工件的BC邊放置，用來驅(qū)動傳感器相應(yīng)到達B₂、B₃測量點；右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌平行工件CD邊放置，用來驅(qū)動傳感器相應(yīng)到達C₂、C₃測量點；下單滑塊電控直線導(dǎo)軌平行工件AD邊放置，用來驅(qū)動位移傳感器到達D₂測量點；底單滑塊電控直線導(dǎo)軌帶動右雙滑塊電控直線沿AD或DA方向移動；頂單滑塊直線導(dǎo)軌帶動導(dǎo)軌沿AB或BA方向移動；底二維電控直線導(dǎo)軌放置在被測樣品的下方，用來驅(qū)動傳感器到達點P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆、P₇、P₈，以及掃描線段AO、BO、CO、DO上各點；頂二維電控直線導(dǎo)軌置在被測樣品的上方，用來驅(qū)動位移傳感器掃描線段AO、BO、CO、DO上各點。

所述底二維電控導(dǎo)軌、頂二維電控導(dǎo)軌為十字式或龍門式。

所述位移傳感單元包括位移傳感器和傳感器支架，所述位移傳感器對應(yīng)安裝在所述左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述位移傳感器安裝在所述頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌上正對測量點B₁處，所述位移傳感器對應(yīng)安裝在所述頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述位移傳感器對應(yīng)安裝在所述右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述位移傳感器安裝在所述右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌上的正對測量點C₁處，所述位移傳感器安裝在所述下單滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述位移傳感器安裝在所述底二維電控直線導(dǎo)軌的滑塊上，所述位移傳感器安裝在所述頂二維電控直線導(dǎo)軌的滑塊上。

所述左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊一和滑塊二、頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊一和滑塊二、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌的滑塊一和滑塊二的移動速比為1:2。

所述編號識別單元安裝在第二定位銷右側(cè)的底座上。

所述板材為陶瓷磚或石材或玻璃。

本發(fā)明的有益效果是：(1)測量參數(shù)全面，可以測量樣品的長度、寬度、厚度、邊直度、直角度、中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度，解決了以往只能檢測部分參數(shù)的問題；

(2)測量范圍廣，可以測量不同尺寸的樣品，解決了以往只能測量尺寸單一的問題；

(3)適用范圍廣：可以測量陶瓷磚、石材、玻璃等類型的板材；

(4)測量過程自動化，可提高陶瓷、石材類板材生產(chǎn)企業(yè)自的動化水平，降低工人勞動強度，也為產(chǎn)品自動分級提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明檢測裝置整體三維示意圖；

圖2是圖1局部放大三維示意圖；

圖3是本發(fā)明檢測裝置透視三維示意圖；

圖4是本發(fā)明檢測裝置中底座上導(dǎo)軌位置示意圖；

圖5是本發(fā)明檢測裝置中頂蓋上導(dǎo)軌位置示意圖；

圖6是本發(fā)明工件測量點位置示意圖；

圖7是本發(fā)明工件在導(dǎo)軌不同位置測量示意圖；

圖8是本發(fā)明工件在導(dǎo)軌不同位置測量示意圖；

圖9是本發(fā)明工件在導(dǎo)軌不同位置測量示意圖；

圖10是本發(fā)明工件在導(dǎo)軌不同位置測量示意圖；

圖11是本發(fā)明工件被定位過程示意；

圖12是本發(fā)明參數(shù)測量流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明：

如圖1至6所示，一種板材自動綜合檢測裝置，包括倒U型本體、位移傳感器單元、定位單元、位移驅(qū)動控制單元、編號識別單元、工控機控制和信息處理單元。倒U型本體的下部形成底座1，所述倒U型本體的上部形成頂蓋2，U型口4用于被測件的進出。在所述底座1上設(shè)有被測工件13的活動支撐銷和溝槽12，定位單元和編碼識別單元通過數(shù)據(jù)線與工控機相連，其中底座1上設(shè)有工件支撐銷601-603；位移傳感單元包括位移傳感器3101——3111和傳感器支架3201——3211，位移傳感器3101——3111可以是接觸式或者非接觸式位移傳感器，所述傳感器3102、3103、3105、3106、3108用以測量工件的長度和寬度，所述傳感器3110和3111用以測量工件的厚度，所述傳感器3101、3102、3103、3104、3105、3106、3107、3108、3109用以測量工件的邊直度和直角度，所述傳感器3110用以測量工件的中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度；

定位單元包括動力源81、推桿82、滾輪83、定位銷501-503，動力源81可以是液壓推動、氣動、電動等動力輸出形式；位移驅(qū)動控制單元包括導(dǎo)軌71-78；編號識別單元包括相機91和相機支架92；工控機控制及信息處理單元包括工控機10和控制軟件；底座上安裝有定位銷501、502、503，每個定位銷提供一個定位點，其中501、502位置不可變，固定安裝于底座1上，503安裝于溝槽12內(nèi)，并可在溝槽內(nèi)移動和固定；所述溝槽12安裝于底座上，并且平行于溝槽12方向有長度刻度線；第一定位銷501、第二定位銷502和第三定位銷503定位點的連線為一鈍角三角形，鈍角三角形的鈍角頂點為第一定位銷501第二定位銷502的定位點；動力源81、推桿82、滾輪83安裝在與第一定位銷501、第二定位銷502呈對角位置的底座上，編號識別單元安裝在第二定位銷502右側(cè)的底座上。

位移驅(qū)動控制單元包括安裝在底座1上的下層電控導(dǎo)軌和安裝在頂蓋2上內(nèi)側(cè)的上層電控導(dǎo)軌。所述下層電控導(dǎo)軌包括平行被測工件AB邊設(shè)置的左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71和平行被測工件AD邊設(shè)置的下單滑塊電控直線導(dǎo)軌74，平行被測工件CD邊設(shè)置的右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73，安裝固定于底座上的底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75，在所述左、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71、73之間底座上的底二維電控導(dǎo)軌77；所述上層二維電控導(dǎo)軌包括在頂蓋2上安裝的頂二維電控導(dǎo)軌78、頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72和頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌76。底二維電控直線導(dǎo)軌77由可移動導(dǎo)軌771和支撐導(dǎo)軌772構(gòu)成，所述頂二維電控直線導(dǎo)軌78由可移動導(dǎo)軌781和支撐導(dǎo)軌782構(gòu)成。在左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71的對立側(cè)，平行放置有右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73；所述右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73安裝于底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75的滑塊之上，所述底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75安裝固定于底座之上；在所述的左、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71、73之間的底座上，安裝有底二維電控導(dǎo)軌77，所述的底二維電控導(dǎo)軌中的可移動導(dǎo)軌771的下表面要高于底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75的上表面，所述的右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌(73)的下表面高于底二維導(dǎo)軌的支撐導(dǎo)軌(772)的上表面；所述的底二維電控導(dǎo)軌77正上方的頂蓋2上，安裝有頂二維電控導(dǎo)78和頂單滑塊直線導(dǎo)軌76，所述的頂二維電控導(dǎo)軌78中的可移動導(dǎo)軌781的下表面要高于頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌76的上表面；頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72通過支架7601安裝于頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌76的滑塊之上，所述的頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌(72)的下表面高于頂二維導(dǎo)軌的支撐導(dǎo)軌(782)的上表面。位移傳感器單元3固定于所述的左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71、頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73、下單滑塊電控直線導(dǎo)軌74、底二維電控導(dǎo)軌77、頂二維電控導(dǎo)軌78的滑塊上。

頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72和頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌75可以用另外一套雙滑塊二維電控直線導(dǎo)軌I代替；右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73和底單滑塊電控直線導(dǎo)軌76可以用另外一套雙滑塊二維電控直線導(dǎo)軌II代替。

二維電控導(dǎo)軌77、78可以為十字式、龍門式、或其他形式。定位銷501、502呈對角位置的底座上，安裝有動力源81、推桿82、滾輪83；在所述的定位銷502右側(cè)的底座上，安裝有編號識別單元9；所述導(dǎo)軌71——78、位移傳感器3101——3111、定位單元8和編碼識別單元9通過數(shù)據(jù)線11與工控機10相連。

左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71的滑塊一711和滑塊二712、頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72的滑塊一721和滑塊二722、右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73的滑塊一731和滑塊二732的移動速比為1:2。

位移傳感器采集的數(shù)據(jù)通過工控機10的處理計算，得到被測樣品的長度、寬度、厚度、邊直度、直角度、中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度值。測量準確度范圍為±0.05mm。

本發(fā)明適于陶瓷磚、石材、玻璃等非金屬板材的全參數(shù)綜合檢測。

本發(fā)明工作原理和步驟如下：

首先確定標準板和被測試樣的尺寸、檢測點和檢測精度。檢測點如下所述各點，每個尺寸的被檢測板應(yīng)選擇與相應(yīng)標準板的尺寸相同，檢測點如下所述各點：

在被測樣品的參數(shù)測量過程中，支撐樣品的支撐銷、定位樣品的定位銷，以及傳感器需要檢測的位置如圖11所示，A、B、C、D為被測工件的四個角點，A₂、A₃、B₁、B₂、B₃、C₁、C₂、C₃、D₂、O、P₁——P₈為工件上的被測點。定位銷501、定位銷502的定位點分別位于工件AB邊、AD邊上距離A點5mm處，定位銷503的定位點位于工件AD邊上距離D點5mm處，A₃、B₁分別位于工件AB邊、BD邊上距離B點5mm處，B₃、C₁分別位于工件BC邊、CD邊上距離C點5mm處，C₃位于工件CD邊上距離D點5mm處，A₂、B₂、C₂、D₂分別為位于工件AB邊、BC邊、CD邊、DA邊上的中點處，P₁位于離工件AB邊和AD邊10mm處，P₃位于離工件AB邊和BC邊10mm處，P₅位于離工件BC邊和CD邊10mm處，P₇位于離工件BC邊和DA邊10mm處，P₂、P₄、P₆、P₈分別位于線段P₁P₃、P₃P₅、P₅P₇、P₈P₁的中點處，O點為工件平面的中心處。

本發(fā)明是利用相對測量的方法來檢測被測樣品的長度、寬度、邊直度、直角度，即先將某一尺寸的標準板作為被測件，記錄此時A₂、A₃、B₁、B₂、B₃、C₁、C₂、C₃、D₂、O、P₁——P₈測量點處傳感器的測量值，作為零位值，將不同尺寸下的A₂、A₃、B₁、B₂、B₃、C₁、C₂、C₃、D₂、O、P₁——P₈測量點處傳感器的測量值整理成零位值數(shù)據(jù)庫，當測量某一尺寸樣品的參數(shù)時，將被測樣品與數(shù)據(jù)庫中同尺寸、同測量點的零位值相減，利用所得差值，可計算出測樣品的長度、寬度、邊直度、直角度、中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度。

測量被測樣品的厚度時，不需要標準板的參與，只需要通過對被測樣品規(guī)定線段AO、BO、CO、DO上的各點進行測量，就可以得出被測樣品的厚度值。

如圖7至10所示，左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71平行工件的AB邊放置，用來驅(qū)動位移傳感器3101、3102相應(yīng)到達A₂、A₃測量點；頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72平行工件的BC邊放置，用來驅(qū)動傳感器3104、3105相應(yīng)到達B₂、B₃測量點；右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73平行工件CD邊放置，用來驅(qū)動傳感器3107、3106相應(yīng)到達C₂、C₃測量點；下單滑塊電控直線導(dǎo)軌74平行工件AD邊放置，用來驅(qū)動位移傳感器3109到達D₂測量點；底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75帶動右雙滑塊電控直線73沿AD或DA方向移動；頂單滑塊直線導(dǎo)軌76帶動導(dǎo)軌72沿AB或BA方向移動；底二維電控直線導(dǎo)軌77放置在被測樣品的下方，用來驅(qū)動傳感器3110到達點P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆、P₇、P₈，以及掃描線段AO、BO、CO、DO上各點；頂二維電控直線導(dǎo)軌78放置在被測樣品的上方，用來驅(qū)動位移傳感器3111掃描線段AO、BO、CO、DO上各點。

本發(fā)明的樣品參數(shù)測量分兩個階段，第一階段，測量不同尺寸的標準，制作零位值數(shù)據(jù)庫；第二階段，測量被測樣品，給出參數(shù)結(jié)果。

第一階段步驟如下：

①從U型口4處，將一種尺寸的標準板放置到支撐銷601、602、603上，調(diào)整定位銷503至規(guī)定位置，讓標準板的正面與三個支撐銷接觸；

②根據(jù)控制指令，控制定位單元8推動樣品移動，當樣品與定位銷501、502、503平穩(wěn)接觸后，推桿82會退回初始位置，至此定位完成。實線框為被測樣品定位前初始位置，虛線框為樣品定位完成后的位置；

③然后電控導(dǎo)軌71——77，根據(jù)接收到的指令驅(qū)動傳感器3101——3110，至規(guī)定測量點位置，驅(qū)動各位移傳感器至A₂、A₃、B₁、B₂、B₃、C₁、C₂、C₃、D₂、O、P₁——P₈處，并采集當前傳感器數(shù)據(jù)，傳送至工控機10，

④更換不同尺寸的標準板，重復(fù)步驟①——③，將步驟③采集到的傳感器值作為該尺寸下、該位置處的測量零位值。建立尺寸與各位置處的測量零位值的對應(yīng)關(guān)系庫，；

第二階段步驟如下：

①從U型口4處，將被測樣品放入檢測裝置中的支撐銷601、602、603上；

②打開10工控機中的控制軟件，輸入樣品的規(guī)格等信息，并運行測量系統(tǒng)，工控機10就會發(fā)出控制指令，控制系統(tǒng)的運行；

③首先定位單元8會接收到控制指令，根據(jù)指令信息推動樣品移動，當樣品與定位銷501、502、503平穩(wěn)接觸后，推桿82會退回初始位置，至此定位完成，推動過程示意圖如圖6所示,實線框為被測樣品定位前初始位置，虛線框為樣品定位完成后的位置；

④編碼識別單元將拍攝到的圖像信息傳送至工控機，工控機識別和解析編碼

信息；

⑤所有導(dǎo)軌根據(jù)接收到的控制指令進行工作，底單滑塊電控直線導(dǎo)軌75會驅(qū)動動右雙滑塊電控直線73，使導(dǎo)軌73上的傳感器與被測工件的CD邊接觸，頂單滑塊電控直線導(dǎo)軌76會驅(qū)動動頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72，使導(dǎo)軌72上的傳感器與被測工件的BC邊接觸，左雙滑塊電控直線導(dǎo)軌71會驅(qū)動位移傳感器3101、3102相應(yīng)到達A₂、A₃測量點；頂雙滑塊電控直線導(dǎo)軌72會驅(qū)動傳感器3104、3105相應(yīng)到達B₂、B₃測量點；右雙滑塊電控直線導(dǎo)軌73會驅(qū)動傳感器3107、3106相應(yīng)到達C₂、C₃測量點；下單滑塊電控直線導(dǎo)軌74會來驅(qū)動位移傳感器3109到達D₂測量點；底二維電控直線導(dǎo)軌77會驅(qū)動傳感器3110到達點P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆、P₇、P₈，以及掃描線段AO、BO、CO、DO上各點；頂二維電控直線導(dǎo)軌78會驅(qū)動位移傳感器3111掃描線段AO、BO、CO、DO上各點。采集各測量點處傳感器的值，并傳送給工控機；

⑥工控機利用傳感器3102、3103、3105、3106、3108檢測的數(shù)據(jù)來計算工件的長度和寬度，利用傳感器3110和3111檢測的數(shù)據(jù)來計算工件的厚度，利用傳感器3101、3102、3103、3104、3105、3106、3107、3108、3109檢測的數(shù)據(jù)來計算工件的邊直度和直角度，利用傳感器3110檢測的數(shù)據(jù)來計算工件的中心彎曲度、邊彎曲度和翹曲度，并將計算結(jié)果實時顯示；

⑦檢測完成后，將所有傳感器移回初始位置，檢測結(jié)束。