一种石膏板成型段宽度在线检测系统及方法

技术领域

本发明涉及石膏板测量技术领域，具体涉及一种石膏板成型段宽度在线检测系统及方法。

背景技术

目前，我国对石膏板的生产和使用都有着严格的标准和规定，对石膏板的质量分类、尺寸、表面质量、标识等方面做出了详细的规范，生产厂家要严格按照标准进行生产，确保产品质量符合国家标准，这就要求生产厂家在生产过程中要能够精确的把握产品的尺寸，质量等诸多指标，其中，石膏板宽度就是产品的重要生产指标之一。

当下工厂在生产石膏板过程中，对产品的检测多采用人工检测，即在二控人工采样，取下样板后对板材进行尺寸、质量等指标的检测，人工检测方式存在一定的误差，影响测量结果，为此，现有技术也存在激光传感器对石膏板进行电子检测的检测方式，但是为了保证检测的准确性，通常在检测时使石膏板保持静止，检测效率低。

因此现有的人工检测方式存在误差，电子检测的方式需要保持石膏板的静止状态，检测效率低。

发明内容

为此，本发明提供一种石膏板成型段宽度在线检测系统及方法，有效的解决了现有技术中的人工检测方式存在误差、电子检测的方式需要保持石膏板的静止状态、检测效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种石膏板成型段宽度在线检测系统，具备：

石膏板运输线，由输送辊组成，所述石膏板运输线用于对石膏板进行持续运输；

侧边限位结构，设置在所述石膏板运输线的侧边，所述侧边限位结构和所述石膏板运输线内形成有限位空间，所述石膏板活动在所述限位空间内，所述限位空间的宽度与所述石膏板的宽度一致，所述侧边限位结构的侧边至少部分开设有检测区域，所述检测区域的数量不少于两个；

宽度检测结构，设置在所述石膏板运输线的侧边，所述宽度检测结构具备检测总站和检测从站，所述检测总站和所述检测从站沿所述石膏板运输线的运输方向设置，且所述检测总站和所述检测从站之间的间距大于所述石膏板的长度，所述检测总站和所述检测从站内均设置有检测传感器，所述检测传感器向所述检测区域长度方向不同位置发出激光线，并接收经过所述石膏板反射回的光线；

其中，所述限位空间的宽度能够根据所述石膏板的宽度调节；

所述激光线与所述石膏板长度方向所成夹角小于90°且大于0°，所述检测总站的检测传感器发出的激光线及反射的光线和所述检测从站上的检测传感器不发生干涉，所述检测从站的检测传感器发出的激光线及反射的光线和所述检测总站上的检测传感器不发生干涉。

进一步地，所述检测区域的长度小于所述石膏板的长度。

进一步地，所述侧边限位结构包括设置在所述石膏板运输线侧边的活动架、设置在所述活动架上的限位辊、设置在所述活动架外侧的活动杆以及设置在所述活动架外侧的固定架；

所述限位辊竖直设置，所述限位辊上设置有连接轴，所述限位辊通过所述连接轴安装在所述活动架上，所述活动架和所述固定架之间的距离可调。

进一步地，所述固定架上设置有贯穿槽，所述活动杆贯穿并活动设置在所述贯穿槽上，所述活动杆的横截面与所述贯穿槽的横截面形状、大小相同；

所述活动架通过连接弹簧连接在所述固定架上。

进一步地，所述固定架上设置有驱动气缸，所述驱动气缸输出端连接有拨片，所述拨片呈L形，所述活动架上下底部开设有拨槽，所述拨片的端部卡接在所述拨槽内；

所述拨槽的端部延伸至所述活动架侧壁，所述限位辊外周侧设置有压力传感器。

进一步地，所述固定架上安装有安装架，所述固定架活动安装在所述安装架上；

所述安装架上设置有缓冲驱动件，所述安装架上设置有滑轨，所述滑轨内设置有限位座，所述固定架底部固定设置有滑块，所述滑块和所述限位座滑动设置在所述滑轨内，所述限位座抵接在所述滑块的侧边；

所述缓冲驱动件用于带动限位座在所述滑轨内平移，以调节对所述滑块的限位位置，所述缓冲驱动件带动限位座平移的速度小于所述连接弹簧的回弹速度。

进一步地，所述缓冲驱动件包括设置在所述滑轨内的驱动电机、设置在所述驱动电机输出端的旋转螺杆；

所述限位座内设置有与所述旋转螺杆配合的螺纹槽，所述限位座横截面为矩形，所述滑轨内壁与所述限位座外壁契合，所述滑块内开设供所述旋转螺杆穿过的穿槽，所述穿槽的半径大于所述旋转螺杆的半径。

进一步地，所述缓冲驱动件包括设置在所述滑轨内的安装气缸、设置在所述安装气缸输出端的驱动杆；

所述限位座连接在所述驱动杆上。

进一步地，所述安装气缸底部设置有连接管，所述连接管上设置有气泵，所述连接管内设置有阻气柱，所述阻气柱的外壁开设有若干通气槽，所述阻气柱外壁与所述连接管内壁契合；

所述通气槽靠近所述安装气缸底部一端半径大于所述通气槽远离所述安装气缸一端半径。

为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种石膏板成型段宽度在线检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤100，石膏板运输线对石膏板进行运输；

步骤200，通过拨片带动活动架向石膏板两侧外移，后带动活动架内移，使得限位辊抵接在石膏板侧边；

步骤300，驱动缓冲驱动件带动限位座平移，以带动固定架外移，使限位辊和石膏板之间作用力减小；

步骤400，石膏板继续运输，运输至其中一检测区域时，检测总站的检测传感器向检测区域长度方向不同位置发出激光线，并接收经过石膏板反射回的光线；

步骤500，运输至另一检测区域时，检测从站的检测传感器向检测区域长度方向不同位置发出激光线，并接收经过石膏板反射回的光线；

步骤600，对检测传感器采集的反射光线的数据进行整理和分析，计算得出石膏板的宽度。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明中，在石膏板运输线的侧边设置侧边限位结构，侧边限位结构和石膏板运输线内形成有限位空间，侧边限位结构能够对石膏板侧边进行限位，使得石膏板运输过程中侧边始终与运输方向平行，侧边限位结构的侧边至少部分开设有检测区域，检测总站和检测从站内均设置有检测传感器，检测传感器向检测区域长度方向不同位置发出激光线，并接收经过石膏板反射回的光线，检测传感器对反射光线进行分析并计算得出石膏板的宽度数值，对输送中的石膏板实现宽度测量，提高了测量效率。

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一种石膏板成型段宽度在线检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中的限位空间调节变大的结构示意图；

图3为本发明实施例中的限位空间调节变小、限位辊抵接在石膏板侧边的结构示意图；

图4为本发明实施例中的侧边限位结构和缓冲驱动件的部分结构示意图；

图5为缓冲驱动件采取第一实施例的结构示意图；

图6为缓冲驱动件采取第一实施例时带动固定架外移的结构示意图；

图7为缓冲驱动件采取第二实施例的结构示意图；

图8为缓冲驱动件采取第二实施例时带动固定架外移的结构示意图；

图9为本发明实施例中的安装气缸的结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-石膏板运输线；2-输送辊；3-石膏板；4-侧边限位结构；5-宽度检测结构；6-限位空间；7-检测区域；8-激光线；9-缓冲驱动件；

41-活动架；42-限位辊；43-活动杆；44-固定架；45-连接轴；46-贯穿槽；47-连接弹簧；48-驱动气缸；49-拨片；410-拨槽；411-压力传感器；412-安装架；413-滑轨；414-限位座；415-滑块；

51-检测总站；52-检测从站；53-检测传感器；

91-驱动电机；92-旋转螺杆；93-穿槽；94-安装气缸；95-驱动杆；96-连接管；97-阻气柱；98-通气槽。

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所示，本发明提供了一种石膏板成型段宽度在线检测系统，具备：

石膏板运输线1，由输送辊2组成，石膏板运输线1用于通过输送辊2对石膏板3进行持续运输。

侧边限位结构4，设置在石膏板运输线1的侧边，侧边限位结构4和石膏板运输线1内形成有限位空间6，石膏板3活动在限位空间6内，限位空间6的宽度与石膏板3的宽度一致，侧边限位结构4的侧边至少部分开设有检测区域7，检测区域7的数量不少于两个。

宽度检测结构5，设置在石膏板运输线1的侧边，宽度检测结构5具备检测总站51和检测从站52，检测总站51和检测从站52沿石膏板运输线1的运输方向设置，且检测总站51和检测从站52之间的间距大于石膏板3的长度，检测总站51和检测从站52内均设置有检测传感器53，检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线。

限位空间6主要是对石膏板3的位置进行限制，使得石膏板3的侧边始终与石膏板3运输方向平行，也能够保证石膏板3宽度测量的准确度，其中检测区域7是开设在侧边限位结构4侧边，在石膏板3运输到检测区域7时，能够通过宽度检测结果5对石膏板3进行宽度测量。

其中，为了适应不同宽度的石膏板3，限位空间6的宽度能够根据石膏板3的宽度调节。

由于石膏板3是在运输过程中进行宽度测量的，在石膏板3逐渐远离宽度检测结构5的过程中实现检测，激光线8与石膏板3长度方向所成夹角小于90°且大于0°。

另外，检测总站51的检测传感器53发出的激光线8及反射的光线和检测从站52上的检测传感器53不发生干涉，检测从站52的检测传感器53发出的激光线8及反射的光线和检测总站51上的检测传感器53不发生干涉，其中，不发生干涉主要表现为，检测总站51或者检测从站52对应检测传感器53发出的激光线8反射的光线只由自身接收，不会反射至另一检测传感器53接收，为此，就需要将检测总站51和检测从站53安装至间距一定的距离的位置，对应地，检测区域7之间也需要相对的保持一定距离。

本发明中，在石膏板运输线1的侧边设置侧边限位结构4，侧边限位结构4和石膏板运输线1内形成有限位空间6，侧边限位结构4能够对石膏板3侧边进行限位，使得石膏板3运输过程中侧边始终与运输方向平行，侧边限位结构4的侧边至少部分开设有检测区域7，检测总站51和检测从站52内均设置有检测传感器53，检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线，检测传感器53对反射光线进行分析并计算得出石膏板3的宽度数值，对输送中的石膏板3实现宽度测量，提高了测量效率。

其中，为了避免在石膏板3测量过程中挪动到限位空间6外，检测区域7的长度小于石膏板3的长度，这样，长度方向上部分石膏板处于限位空间6内，能够避免石膏板3挪动至限位空间6外，对测量结果造成影响。

本发明通过侧边限位结构4对石膏板3进行限位，侧边限位结构4采取以下优选实施例，如图2和图3所示，侧边限位结构4包括设置在石膏板运输线1侧边的活动架41、设置在活动架41上的限位辊42、设置在活动架41外侧的活动杆43以及设置在活动架41外侧的固定架44，限位辊42竖直设置，限位辊42上设置有连接轴45，限位辊42通过连接轴45安装在活动架41上，活动架41和固定架44之间的距离可调。

上述实施例中，限位辊42竖直设置，在石膏板3向前运输的过程中，石膏板3与限位辊42之间为滚动摩擦力，阻拦石膏板3向前运输的力较小，正常情况下，石膏板3能够在被限位辊42限位的同时继续向前运输。

本发明中限位空间6宽度的调节式通过对活动架41的位置调节实现的，活动架41和固定架44之间是活动连接的，固定架44在活动架41，固定架44上设置有贯穿槽46，活动杆43贯穿并活动设置在贯穿槽46上，活动杆43的横截面与贯穿槽46的横截面形状、大小相同，活动架41通过连接弹簧47连接在固定架44上。

向固定架44一侧拉动活动架41就能够带动活动架41朝向固定架44一侧移动，使得限位空间6的宽度逐渐增大，在连接弹簧47的作用下，若不再施加拉力，活动架41能够复位，在复位过程中，限位辊42逐渐抵接在石膏板3的侧边。

为了带动活动架41的活动，本发明还做以下设计，如图2、图3和图4所示，固定架44上设置有驱动气缸48，驱动气缸48输出端连接有拨片49，拨片49呈L形，活动架41上下底部开设有拨槽410，拨片49的端部卡接在拨槽410内，拨槽410的端部延伸至活动架41侧壁，限位辊42外周侧设置有压力传感器411。

驱动气缸48驱动带动拨片49朝向固定架44一侧移动，从而带动活动架41朝向固定架44一侧移动，限位空间6宽度逐渐增大，驱动气缸48复位带动拨片49复位，在连接弹簧47作用下，活动架41逐渐朝向石膏板3一侧移动，限位空间6的宽度逐渐变小，限位辊42抵接在石膏板3侧边，此时，限位空间6的宽度与石膏板3的宽度一致。

通常情况下，上述复位过程中限位辊42抵接在石膏板3上，此时连接弹簧47未恢复至自然状态，还处于被挤压状态，在连接弹簧47作用力下，活动架41向石膏板3内侧施加一个推力，此时石膏板3不仅仅受到限位辊42的静摩擦力，也受到向内的推力，阻止石膏板3向前运输，使得石膏板3无法继续向前运输，也无法再继续进行宽度测量。

为了避免连接弹簧47作用力阻止石膏板3向前运输，本发明还做以下设计，固定架44上安装有安装架412，固定架44活动安装在安装架412上，安装架412上设置有缓冲驱动件9，安装架412上设置有滑轨413，滑轨413内设置有限位座414，固定架44底部固定设置有滑块415，滑块415和限位座414滑动设置在滑轨413内，限位座414抵接在滑块415的侧边。

其中，缓冲驱动件9用于带动限位座414在滑轨413内平移，以调节对滑块415的限位位置，缓冲驱动件9带动限位座414平移的速度小于连接弹簧47的回弹速度。

缓冲驱动件9能够带动限位座414的位置调节，在连接弹簧47的作用下，固定架44能够朝向远离活动架41一侧移动，使得滑块415抵接在限位座414上，此过程中连接弹簧47逐渐恢复至自然状态，活动架41对石膏板3施加的力也逐渐变小。

本发明的缓冲驱动件9分别列举了两个实施例，第一实施例如下，缓冲驱动件9包括设置在滑轨413内的驱动电机91、设置在驱动电机91输出端的旋转螺杆92，限位座414内设置有与旋转螺杆92配合的螺纹槽，限位座414横截面为矩形，滑轨413内壁与限位座414外壁契合，滑块415内开设供旋转螺杆92穿过的穿槽93，穿槽93的半径大于旋转螺杆92的半径。

如图5和图6所示，驱动电机91驱动，带动旋转螺杆92转动，在旋转螺杆92的转动作用下，限位座414逐渐朝向驱动电机91一侧移动，在连接弹簧47的作用下，滑块415抵接在限位座414的侧边，并跟随限位座414移动，当连接弹簧47在此过程中恢复到自然状态时，限位座414则不会再跟随滑块415移动，本实施例中，驱动电机91带动限位座414移动是匀速进行的，连接弹簧47不会产生瞬时弹出和回弹的动作。

其中，旋转螺杆92穿过滑块415，且穿槽93的半径大于旋转螺杆92的半径，因此旋转螺杆92的转动不会直接带动滑块415的动作。

缓冲驱动件9的第二实施例如下，如图7和图8所示，缓冲驱动件9包括设置在滑轨413内的安装气缸94、设置在安装气缸94输出端的驱动杆95，限位座414连接在驱动杆95上。

如图9所示，安装气缸94底部设置有连接管96，连接管96上设置有气泵，连接管96内设置有阻气柱97，阻气柱97的外壁开设有若干通气槽98，阻气柱97外壁与连接管96内壁契合，通气槽98靠近安装气缸94底部一端半径大于通气槽98远离安装气缸94一端半径。

气泵驱动能够通过连接管96抽出安装气缸94内的气体，使得驱动杆95在气压作用下逐渐朝向安装气缸94一侧移动，带动限位座414朝向安装气缸94一侧移动，滑块415和固定架44逐渐远离活动架41，连接弹簧47逐渐趋于自然状态。

其中，通气槽98的设置使得单位时间的抽气量较小，从而使得驱动杆95的活动过程是一个平缓、匀速进行的过程，连接弹簧47不会产生瞬时弹出和回弹的动作。

综上，本发明的主要实施过程为：

如图2所示，驱动气缸48驱动带动拨片49朝向固定架44一侧移动，从而带动活动架41朝向固定架44一侧移动，限位空间6宽度逐渐增大；

如图3所示，输送辊2对石膏板3进行运输，运输至限位空间6之间，驱动气缸48复位带动拨片49复位，在连接弹簧47作用下，活动架41逐渐朝向石膏板3一侧移动，限位空间6的宽度逐渐变小，限位辊42抵接在石膏板3侧边，且石膏板3受到向内的压力；

如图5所示，驱动气缸48继续内移，使得拨片49逐渐远离拨槽410内壁；

如图6和图8所示，缓冲驱动件9带动限位座414平移，在连接弹簧47的作用下，固定架44能够朝向远离活动架41一侧移动，使得滑块415抵接在限位座414上，此过程中连接弹簧47逐渐恢复至自然状态，活动架41对石膏板3施加的力也逐渐变小并趋于0；

上述石膏板3运输受阻的过程较短，如图1所示，压力解除之后，石膏板3继续运输，运输至其中一检测区域时，检测总站51的检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线；

运输至下一个检测区域7时，检测从站52的检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线，对检测传感器53采集的反射光线的数据进行整理和分析，计算得出石膏板3的宽度。

为此，本发明还提供了一种石膏板成型段宽度在线检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤100，石膏板运输线1对石膏板3进行运输；

步骤200，通过拨片49带动活动架41向石膏板3两侧外移，后带动活动架41内移，使得限位辊42抵接在石膏板3侧边；

步骤300，驱动缓冲驱动件9带动限位座414平移，以带动固定架44外移，使限位辊42和石膏板3之间作用力减小；

步骤400，石膏板3继续运输，运输至其中一检测区域时，检测总站51的检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线；

步骤500，运输至另一检测区域7时，检测从站52的检测传感器53向检测区域7长度方向不同位置发出激光线8，并接收经过石膏板3反射回的光线；

步骤600，对检测传感器53采集的反射光线的数据进行整理和分析，计算得出石膏板3的宽度。

其中，步骤600中，激光线8经石膏板3反射后返回至检测传感器53中特有的变形双光学透镜，检测传感器53还连接有系统服务器，系统服务器对检测传感器53采集到的数据进行整理和分析，对石膏板3宽度从横向(X)和纵向(Y)两个维度进行建模和分析，假设沿着石膏板3的运输方向依次发射出第一条、第二条……，其中不同的激光线8角度不同，接收到反射的光线的时间不同，由此可计算得出第一条、第二条……到达石膏板3侧边的距离，不同角度的激光线8对应的距离不同，由此绘制图像并分析，得出激光线8垂直于石膏板3时的距离，并与对应的石膏板运输线1中心线位置与发出激光线8位置之间的距离进行加减运算，最终计算出石膏板在高速输送中的宽度。

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。