一种石膏板成品板材检测系统

技术领域

本发明涉及石膏板成品检测技术领域，具体涉及一种石膏板成品板材检测系统。

背景技术

纸面石膏板主要是以石膏和护面纸为主要原材料，掺和水、发泡剂、促凝剂、淀粉、纤维等辅料制成的轻质建筑板材，具有保温隔热、轻质、隔音、防火、装饰性能好、施工方便、节省空间、节能环保等特点。

干燥合格的石膏板材需要对其外观尺寸、数量、重量进行检测，检测结果在合格的范围内才能进行成品销售，而传统的测量方式对堆垛石膏板板材进行人工测量，导致生产效率下降。

而采用现有的激光探头检测系统测量堆垛石膏板的外形尺寸，相较人工测量，虽然提高了生产效率，但其对每个堆垛石膏板均进行称重操作，为了提高称重稳定性，则需要调整堆垛石膏板的输送线路降低速度，这种操作也会相对影响整个石膏板板材的生产线效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石膏板成品板材检测系统，以解决现有技术中对每个堆垛石膏板均进行称重操作，相对影响整个石膏板板材的生产线效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种石膏板成品板材检测系统，包括：

输送机构，用于将干燥后的石膏板定向传输；

称重机构，设置在所述输送机构之间并将所述输送机构分为上游段和下游段，所述称重机构用于接收所述上游段的堆垛石膏板并将所述堆垛石膏板顶起称重，且所述称重机构将称重完成的所述堆垛石膏板复位传输至所述下游段；

尺寸测量组件，设置在所述上游段的上方，用于对所述堆垛石膏板的宽度、长度和高度分别进行测量；

控制系统，分别与所述尺寸测量组件、称重机构和输送机构电性连接，所述控制系统根据所述尺寸测量组件的检测结果调控所述输送机构将所述堆垛石膏板输送至所述称重机构进行称重工作，且所述控制系统根据所述尺寸测量组件的检测结果或称重结果进行报警。

作为本发明的一种优选方案，所述控制系统基于所述尺寸测量组件的测量结果控制所述称重机构和所述输送机构工作，所述控制系统在所述尺寸测量组件的测量结果超出设定阈值时调控所述输送机构持续工作，且调控所述称重机构不工作，所述控制系统只有在所述尺寸测量组件的测量结果设定阈值范围内才调控所述称重机构工作。

作为本发明的一种优选方案，所述尺寸测量组件包括设置在所述上游段两侧边的测宽单元、沿着所述上游段的输送方向设置的测长单元，以及设置在所述上游段上方的测高单元；

其中，所述测宽单元、测长单元和测高单元能够对输送中的所述石膏板的宽度、长度和高度分别进行测量。

作为本发明的一种优选方案，所述测宽单元具有多组测宽激光探头，多组所述测宽激光探头能够测量所述堆垛石膏板不同高度的宽度分布情况；

所述测长单元具有多组测长激光探头，且所述测长激光探头能够垂向上下移动，所述测长单元能够对移动至该测长单元范围内的所述堆垛石膏板的不同高度进行长度分布测量；

所述测高单元设置在所述测长单元之间，所述测高单元能够对所述堆垛石膏板进行单点或者多点的高度测量。

作为本发明的一种优选方案，所述测宽单元包括设置在所述上游段的横跨板架，多组测宽激光探头依次对称设置在所述横跨板架的两个竖杆上，同一组所述测宽激光探头关于所述上游段的中心线对称分布，多组所述测宽激光探头能够在所述堆垛石膏板移动过程中对所述堆垛石膏板的不同板进行多点位测量工作。

作为本发明的一种优选方案，所述测长单元包括与所述横跨板架垂直分布的水平板，以及设置在所述水平板两端的绞动承载板，多组所述测长激光探头依次安装在所述绞动承载板的侧板上，所述绞动承载板能够绕所述水平板的端部旋转，以不影响所述堆垛石膏板进入所述水平板的长度范围内；

所述水平板的端部侧壁活动安装有能够绕所述水平板转动的推动气缸，所述推动气缸的端部与所述绞动承载板活动连接，所述推动气缸通过伸缩作用带动所述绞动承载板绕所述水平板的端部转动°；

多组所述测长激光探头能够在所述堆垛石膏板沿着所述水平板的长度范围移动过程中对所述堆垛石膏板的不同板进行单点位多次测量工作。

作为本发明的一种优选方案，所述测高单元设置在所述水平板与所述横跨板架的交叉位置的下表面，所述测高单元能够在所述堆垛石膏板输送过程中进行多点式测量工作。

作为本发明的一种优选方案，所述控制系统分别对所述测宽单元和测长单元的多次测量结果数据进行均值数据处理，来确定该堆垛石膏板在不同高度位置的平均宽度和平均长度，且所述控制系统分别将不同高度位置石膏板的平均宽度和平均长度与设定阈值进行对比，来确定所述堆垛石膏板的不同层石膏板的宽度和长度是否符合要求。

作为本发明的一种优选方案，所述称重机构的载物平台侧边在对应所述载物平台的中心位置设有位置检测单元，所述位置检测单元用于检测输送至所述载物平台的中心位置的所述堆垛石膏板的起始边；

所述控制系统结合所述位置检测单元和尺寸测量组件来调控所述称重机构的顶起工作时间点。

作为本发明的一种优选方案，所述控制系统基于所述测长单元的数据结果确定所述堆垛石膏板的长度；

所述控制系统基于所述位置检测单元的测量结果启动计时，根据所述上游段的输送速度计算所述堆垛石膏板在所述载物平台的输送长度；

在所述堆垛石膏板的输送长度为堆垛石膏板的长度的一半时，所述控制系统调控所述称重机构顶起进行称重。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明对堆垛石膏板的全尺寸(包括石膏板长度宽度和石膏板厚度)进行检测工作，避免堆垛石膏板中的多板材尺寸不等，并进行报警核实，且对全尺寸符合要求的堆垛石膏板才进行重量检测，来检测干燥后的石膏板含水量，对于超重或者不满足重量的情况，再进行报警核实，减少称重次数，提高整体的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的成品板材检测系统的侧剖结构示意图；

图2为本发明实施例提供的尺寸测量组件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的成品板材检测系统的控制方式结构框图；

图4为本发明实施例提供的成品板材称重机构的俯视结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-输送机构；2-称重机构；3-尺寸测量组件；4-控制系统；5-位置检测单元；

11-上游段；12-下游段；

21-称重平台；22-称重传感器；23-推动组件；24-活动式夹板；25-激光检测器；

241-定位桩；242-活动夹板；243-直线运动组件；

31-测宽单元；32-测长单元；33-测高单元；

311-横跨板架；312-测宽激光探头；

321-水平板；322-绞动承载板；323-测长激光探头；324-推动气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明提供了一种石膏板成品板材检测系统，对石膏板成品的检测具体指的是，在对石膏板干燥堆垛后，对堆垛石膏板的数量(高度)、尺寸(石膏板宽度和长度)以及重量(干燥程度)进行检测，当堆垛石膏板的高度或尺寸不满足设定阈值时，则需要进行报警提醒人工审核，当堆垛石膏板的高度以及尺寸均满足设定阈值时，则对堆垛石膏板进行称重工作，检测石膏板的干燥程度(含水量)，当堆垛石膏板的重量超过或者低于设定阈值，则意味着石膏板的干燥程度不满足需求，进行报警提醒人工处理。

该石膏板成品板材检测系统具体包括输送机构1、称重机构2、尺寸测量组件3和控制系统4.

输送机构1用于将干燥后的石膏板定向传输。

称重机构2设置在输送机构1之间并将输送机构1分为上游段11和下游段12，称重机构2用于接收上游段11的堆垛石膏板并将堆垛石膏板顶起称重，且称重机构2将称重完成的堆垛石膏板复位传输至下游段12。

尺寸测量组件3设置在上游段11的上方，用于对堆垛石膏板的宽度、长度和高度分别进行测量。

控制系统4分别与尺寸测量组件3、称重机构2和输送机构1电性连接，控制系统4根据尺寸测量组件3的检测结果调控输送机构1将堆垛石膏板输送至称重机构2进行称重工作，且控制系统4根据尺寸测量组件3的检测结果或称重结果进行报警。

在本实施方式中，堆垛石膏板的板材数量大多超过4块，因此石膏板的重量大，需要在称重之前进行尺寸检测工作，当发现尺寸不合格时，包括单个石膏板的宽度、长度或者堆垛石膏板的总重量不合格时，则不需要称重处理，直接进行报警工作，即控制系统4基于尺寸测量组件3的测量结果控制称重机构2和输送机构1工作。

控制系统4在尺寸测量组件3的测量结果超出设定阈值时调控输送机构1持续工作，且调控称重机构2不工作。

而当发现尺寸合格时，包括单个石膏板的宽度、长度或者堆垛石膏板的总重量都完全合格时，则再进行称重处理，当堆垛石膏板的称重重量不合格时，则进行报警工作。

在本实施方式中，输送机构1可以为持续性工作，或者是间歇式工作，即控制系统4在尺寸测量组件3的测量结果没有设定阈值时，调控输送机构1持续工作且调控称重机构2工作，控制系统4只有在尺寸测量组件3的测量结果设定阈值范围内才调控称重机构2工作。

其中输送机构1的持续性工作时只能要求低速运行，而间歇式工作时，输送机构1的运输速度可以增大，只需要在称重时暂停工作，避免输送机构1的带动工作影响石膏板在称重机构2的位置，导致顶起时重心不稳发生晃动。因此本实施方式针对石膏板在线式称重或者石膏板暂停式称重均能实现。

进一步的，作为本实施方式的优选：

尺寸测量组件3包括设置在上游段11两侧边的测宽单元31、沿着上游段11的输送方向设置的测长单元32，以及设置在上游段11上方的测高单元33。

其中，测宽单元31、测长单元32和测高单元33能够对输送中的石膏板的宽度、长度和高度分别进行测量。

测宽单元31具有多组测宽激光探头312，多组测宽激光探头312能够测量堆垛石膏板不同高度的宽度分布情况。

测长单元32具有多组测长激光探头323，且测长激光探头323能够垂向上下移动，测长单元32能够对移动至该测长单元32范围内的堆垛石膏板的不同高度进行长度分布测量。

测高单元33设置在测长单元32之间，测高单元33能够对堆垛石膏板进行单点或者多点的高度测量。

本实施方式中的尺寸测量组件3能够对单块石膏板的宽度和长度进行检测，也能对堆垛石膏板的整体高度进行检测，测宽单元31能够对上游段11上的堆垛石膏板进行在线式宽度检测，测长单元32能够对上游段11上的堆垛石膏板进行在线式长度检测，且测高单元33能够对上游段11上的堆垛石膏板进行在线式高度检测，且自然也能够对静止状态的堆垛石膏板进行宽度、长度和高度检测。

作为本实施方式的创新点，测宽单元31和测长单元32均具有多组激光探头，则可以认为，当堆垛石膏板在上游段11传输时，测宽单元31和测长单元32可以对堆垛石膏板中的多个板材同时进行宽度和长度方向的检测，也在传输过程中，每组激光探头可以对单块石膏板进行多次测量，从而可以有效的从每块石膏板的多次测量数据中，剔除错误数据，保留正确数据，来提高整个检测系统的稳定性。

如图1和图2所示，测宽单元31的多组激光探头的实现原理为：

每组激光探头由两个测距传感器组成，在堆垛石膏板运行到测宽单元31时，两个测距传感器就会进行距离测量，通过设定好的计算方式给出测量距离，即为板材宽度的测量。

具体的，测宽单元31包括设置在上游段11的横跨板架311，多组测宽激光探头312依次对称设置在横跨板架311的两个竖杆上，同一组测宽激光探头312关于上游段11的中心线对称分布，多组测宽激光探头312能够在堆垛石膏板移动过程中对堆垛石膏板的不同板进行多点位多次测量工作。

根据每组测宽激光探头312的检测数据，可以得到堆垛石膏板中不同石膏板的宽度分布情况，即对移动中的堆垛石膏板进行多点位的测量。

当存在某个石膏板的宽度的多次测量数据均小于设定阈值时，则意味着该石膏板存在缩板情况，需要进行报警提醒人工核实。

测长单元32的多组激光探头的实现原理为：

由于测长单元32用于对沿着输送机构1分布的堆垛石膏板两侧之间的长度检测，为了堆垛石膏板的正常输送工作，测长单元32中的测长激光探头323在不工作时处于堆垛石膏板的上方，当堆垛石膏板输送至测长单元32所在区域后，则驱动测长激光探头323下移，对不同的石膏板进行单点多次测量。

测长单元32包括与横跨板架311垂直分布的水平板321，以及设置在水平板321两端的绞动承载板322，多组测长激光探头323依次安装在绞动承载板322的侧板上，绞动承载板322能够绕水平板321的端部旋转，以不影响堆垛石膏板进入水平板321的长度范围内。

水平板321的端部侧壁活动安装有能够绕水平板321转动的推动气缸324，推动气缸324的端部与绞动承载板322活动连接，推动气缸324通过伸缩作用带动绞动承载板322绕水平板321的端部转动90°。

多组测长激光探头323能够在堆垛石膏板沿着水平板321的长度范围移动过程中对堆垛石膏板的不同板进行单点位多次测量工作。

即当堆垛石膏板移动至水平板321所在区域内，则利用推动气缸324推动绞动承载板322绕水平板321端部旋转至垂向状态，利用多组测长激光探头323对不同的板材进行长度测量，堆垛石膏板为运动状态时，多组测长激光探头323能够对堆垛石膏板的不同板进行单点位多次测量工作。

具体的测量方式为：由于每组测长激光探头323的距离为定值，堆垛石膏板为运动状态时，堆垛石膏板的两端与测长激光探头323之间的距离不断变化，将距离定值减去每组测长激光探头323每次测量的结果，即为每个板材的沿着输送机构1的长度值。

当堆垛石膏板将要移动至靠近下游的测长激光探头323(具体根据该测长激光探头323的检测数据测定)，则利用推动气缸324推动绞动承载板322绕水平板321端部旋转至水平状态，完成对堆垛石膏板的测长工作。

而测高单元33设置在水平板321与横跨板架311的交叉位置的下表面，测高单元33能够在堆垛石膏板输送过程中进行多点式测量工作。

控制系统4分别对测宽单元31和测长单元32的多次测量结果数据进行均值数据处理，来确定该堆垛石膏板在不同高度位置的平均宽度和平均长度，且控制系统4分别将不同高度位置石膏板的平均宽度和平均长度与设定阈值进行对比，来确定堆垛石膏板的不同层石膏板的宽度和长度是否符合要求。

而检测堆垛石膏板的高度是否符合要求时，则对多点式测量的高度值进行数据处理后，将其与设定阈值进行对比，来确定堆垛石膏板的整体高度是否符合要求。

当堆垛石膏板抽检多个板的宽度和长度，以及整个堆垛石膏板的高度都符合要求时，则利用称重机构2测量含水量，如有任一个数据不满足要求时，则直接进行报警提示人工核实。

进一步的，需要特别说明的是，称重机构2的具体结构和工作原理为：

称重机构2的载物平台侧边在对应载物平台的中心位置设有位置检测单元5，位置检测单元5用于检测输送至载物平台的中心位置的堆垛石膏板的起始边，控制系统4结合位置检测单元5和尺寸测量组件3来调控称重机构2的顶起工作时间点。

控制系统4基于测长单元32的数据结果确定堆垛石膏板的长度；

控制系统4基于位置检测单元5的测量结果启动计时，根据上游段11的输送速度计算堆垛石膏板在载物平台的输送长度；

在堆垛石膏板的输送长度为堆垛石膏板的长度的一半时，控制系统4调控称重机构2顶起进行称重。

本实施方式将位置检测单元5具体设置在称重机构2的载物平台侧边，且与载物平台的中心位置齐平，主要用于检测堆垛石膏板的移动位置，当堆垛石膏板长度方向的中心位置移动至位置检测单元5时，控制系统4调控称重机构2顶起进行称重，从而整个堆垛石膏板的质心与载物平台的中心处于同一垂直线上，保证顶起称重时不会发生倾斜。

本实施方式主要用于对堆垛石膏板的全尺寸(包括石膏板长度宽度和石膏板厚度)进行检测工作，避免堆垛石膏板中的多板材尺寸不等，并进行报警核实，且对全尺寸符合要求的堆垛石膏板进行重量检测，来检测干燥后的石膏板含水量，对于超重或者不满足重量的情况，进行报警核实。

其中，作为本实施方式的一个实施例，如图4所示，本发明提供了一种夹持式升降称重装置，包括：

设置在输送机构之间的称重平台21，以及设置在称重平台21上的称重传感器22，称重平台21的下方设有能够推动称重平台21上下移动的推动组件23。

其中，称重平台21的前后两侧设置有活动式夹板24，活动式夹板24能够同时向称重平台21的中心位置移动，以夹持固定堆垛石膏板的前后两侧，使得堆垛石膏板在升降过程中保持稳定状态。

在本实施方式中，将石膏板干燥后进行堆垛处理，为了检查每个堆垛石膏板的质量问题(即干燥后的含水量)，需要对堆垛石膏板进行称重处理，为了提高称重工作的准确性，特在输送机构之间设置称重平台21，将移动至称重平台21上的堆垛石膏板顶起称重。

需要补充说明的是，称重平台21可以设置在输送机构的下方，与输送机构交叉设置，将称重平台21顶起后，可以直接对输送机构上的堆垛石膏板进行称重。

当然，称重平台21可以设置在输送机构的端部，将一整个输送机构拆分为上游段和下游段，上游段的堆垛石膏板经过称重平台21移动至下游段，将称重平台21顶起后对堆垛石膏板进行称重工作。

称重平台21不论是设置在输送机构的内部，还是设置在两个输送机构之间，其称重平台21前后两侧的间距大于堆垛石膏板沿其输送方向垂直的最大宽度，称重平台21与输送机构输送方向相同的两侧之间的间距小于堆垛石膏板沿其输送方向的长度。

因此利用称重平台21将堆垛石膏板顶起时，为了保证堆垛石膏板的稳定性，避免堆垛石膏板发生侧翻，都需要利用活动式夹板24调整堆垛石膏板在称重平台21上的位置，使得堆垛石膏板的质心与称重平台21的中心处于同一垂直线上。

活动式夹板24包括设置在称重平台21前后两侧的定位桩241，以及设置在定位桩241内侧的活动夹板242，定位桩241上设有用于推动活动夹板242沿着称重平台21表面移位的直线运动组件243，直线运动组件243向内移动夹持堆垛石膏板。

其中，称重平台21的侧边中心点与活动式夹板24的底边中心点处于同一竖直线上。

本实施方式中的推动组件23和直线运动组件243均可以为推动气缸，活动夹板242的高度一般来说大于或者等于堆垛石膏板的堆垛高度，两个对立分布的活动夹板242同时向内部移动，可以将偏移的堆垛石膏板移动至质心与称重平台21的中心处于同一垂直线上。

且在称重之前保持两个对立分布的活动夹板242的夹持工作，在称重时，利用直线运动组件243将活动夹板242向外拉动，利用称重传感器22测量堆垛石膏板的总重，在下降复位时，同样调控直线运动组件243将活动夹板242向内推动，稳定夹持堆垛石膏板，复位后，再次调控直线运动组件243将活动夹板242向外拉动复位。

另外为了保证堆垛石膏板在输送机构的带动下，能够稳定的转移至称重平台21，使得堆垛石膏板的长度沿着称重平台21的中心位置对称分布，活动式夹板24的中心位置设置有激光检测器25，激光检测器25连接有控制系统4，且控制系统4的输出端与直线运动组件243连接，控制系统4根据激光检测器25的检测数据调控直线运动组件243推动活动夹板242向内移动夹持堆垛石膏板。

综上，本实施方式提供的夹持式升降称重装置的具体工作原理为：

控制系统4基于激光检测器25的输出数据，计算移动至称重平台21的堆垛石膏板的长度，直至检测到堆垛石膏板的一半长度移动至激光检测器25；

控制系统4控制直线运动组件243推动活动夹板242向内移动，以调整堆垛石膏板的位置并夹持堆垛石膏板；

推动组件23向上顶起称重平台21，顶起到设定高度后，控制系统6控制直线运动组件243推动活动夹板242向外移动来释放堆垛石膏板，接收并处理称重传感器22的输出数据，来测量堆垛石膏板的重量；

控制系统4控制直线运动组件243推动活动夹板242向内移动夹持固定堆垛石膏板，推动组件23带动称重平台21下移复位；

控制系统4控制直线运动组件243推动活动夹板242向外移动来释放堆垛石膏板，堆垛石膏板在输送机构的带动下移动至下一个处理单元。

本实施方式在顶起堆垛石膏板进行称重时，通过在堆垛石膏板的侧边设置夹持板，并在顶起堆垛石膏板之前利用夹持板调整堆垛石膏板的质心与称重平台的中心处于同一垂直线上，从而保证将堆垛石膏板顶起称重时，不会发生侧翻的情况，提高称重工作的稳定性。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。