一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统及方法

技术领域

本发明涉及对角线检测技术领域，具体涉及一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统及方法。

背景技术

纸面石膏板板材在生产过程中应切割成矩形，两对角线的偏差应不大于5mm，在实际生产过程中，由于设备磨损或设备故障，极易造成对角线偏差大，因此在石膏板生产过程中，需要对石膏板对角线长度进行检测，传统测量石膏板对角线的方式通常是工作人员定时抽检、手动测量，这种测量方式速度较慢，很容易因测量不及时，而造成对角线偏差较大的不合格板材批量生产的情况，既耽误生产进程，又造成资源的浪费。

为解决人工检测不准确的问题，现有技术还存在机器自动对角检测，在石膏板运输到规定的位置时停止运输，对石膏板边角位置进行固定，之后通过对角位置设置的激光发射、接收器来检测对角线的长度。

现有技术虽然能够实现对角线的自动检测，但是由于定位结构对石膏板边角位置固定的过程存在固定的轨迹，最终在石膏板边角位置实现定位，只适用于一种规格的石膏板进行对角线进行测量，不适用于生产线上多个规格石膏板的对角线进行测量，适用场景存在局限性。

发明内容

为此，本发明提供一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统及方法，有效的解决了现有技术中的对角自动检测技术只适用于一种规格的石膏板进行对角线进行测量、不适用于生产线上多个规格石膏板的对角线进行测量、适用场景存在局限性的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统，具备：

交叉式导轨，设置在传送带的正上方，所述传送带侧边设置有升降机架，所述交叉式导轨安装在所述升降机架上，所述交叉式导轨由两段相互交叉的滑轨组成，沿着所述滑轨长度方向活动设置有安装座；

对角定位件，安装在所述安装座的底部，所述对角定位件贴合定位在石膏板的边角处，所述对角定位件内侧设置有检测结构；

驱动结构，设置在所述升降机架和所述滑轨的连接处，所述驱动结构用于带动两段所述滑轨旋转，以使所述滑轨与对应尺寸的所述石膏板对角线保持平行；

其中，初始状态下所述对角定位件所处位置点连线形成的矩形区域处于所述石膏板外。

进一步地，

所述升降机架包括设置在所述传送带侧边的升降气缸、连接在所述升降气缸输出端的横架、设置在所述横架中间位置的安装筒舱；

所述安装筒舱周侧内壁开设有弧形槽，所述滑轨穿过所述弧形槽，所述弧形槽对应圆心角小于90°。

进一步地，

所述驱动结构包括设置在所述安装筒舱内的第一旋转座和第二旋转座、设置在所述第一旋转座上的旋转筒以及设置在所述第二旋转座上的旋转轴柱；

所述第一旋转座和所述第二旋转座分别与所述滑轨连接，所述第一旋转座、第二旋转座、旋转筒和所述旋转轴柱的中心轴延长线重合；

所述旋转轴柱贯穿所述旋转筒。

进一步地，

所述旋转筒上设置有传动齿轮，所述传动齿轮侧边啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮上设置有第一驱动电机；

所述旋转轴柱上设置有第二驱动电机。

进一步地，

所述旋转筒外套设有第一安装套，所述旋转轴柱上套设有第二安装套，所述第一安装套和所述第二安装套之间连接有U形架，所述旋转筒端部连接有第一锥形齿轮，所述旋转轴柱上连接有第二锥形齿轮；

所述U形架上贯穿设置有连接轴，所述连接轴一端连接有第三锥形齿轮，另一端连接有第三驱动电机；

所述第三锥形齿轮上下端分别与所述第一锥形齿轮、所述第二锥形齿轮啮合。

进一步地，

所述旋转筒端部设置有第一旋转轮，所述旋转轴柱端部设置有第二旋转轮，所述安装筒舱侧边水平设置有转动轴和固定轴，所述转动轴和所述固定轴中心轴延长线重合；

所述转动轴上固定设置有第一传动轮，所述固定轴上转动设置有第二传动轮；

所述第一旋转轮上设置有传动带，所述传动带支托在所述第一传动轮、所述第二传动轮和所述第二旋转轮上，且在所述第一旋转轮、所述第一传动轮、所述第二传动轮和所述第二旋转轮上运输；

所述转动轴贯穿所述安装筒舱侧壁，且其端部连接有第四驱动电机。

进一步地，

所述滑轨由横向气压筒和竖向气压筒组成，所述横向气压筒和所述竖向气压筒连通；

所述竖向气压筒内设置有第一活塞，所述第一活塞上连接有升降杆，所述安装筒舱上设置有安装架，所述安装架上设置有活动气缸，所述升降杆上方通过横杆连接在所述活动气缸的输出端；

所述横向气压筒内活动设置有第二活塞，所述第二活塞端部设置有活动杆，所述安装座连接在所述活动杆的端部。

进一步地，所述安装座内设置有旋转电机；

所述对角定位件包括连接在所述旋转电机输出端的定位架、设置在所述定位架内侧的侧边槽、设置在所述侧边槽中间位置的第一侧边块和第二侧边块；

所述定位架由两个定位长块连接形成，且两个定位长块的夹角为110°～130°，所述定位架中间位置贯穿设置有定位轴，所述第一侧边块和所述第二侧边块均转动设置在所述定位轴上，所述第一侧边块和所述第二侧边块内侧通过弹簧与所述侧边槽连接。

进一步地，

所述检测结构包括设置在所述侧边槽内的压力传感器；

所述弹簧一端抵接在所述压力传感器上；

所述定位架中间位置还贯穿设置有活动轴，所述定位轴和所述活动轴端部对应，所述活动轴上固定设置有活动座，所述活动座上设置有红外发射器，位于所述活动座对角位置的另一活动座上设置有红外接收器；

所述活动轴上连接有活动电机，所述活动电机的顶部低于所述活动杆的底部。

为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：

一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统的检测方法，包括：

步骤100，实时监测石膏板的位置，在石膏板运输至矩形区域正下方且边部不超出矩形区域时，停止运输；

步骤200，检测石膏板规格，调整矩形区域的长度和宽度；

步骤300，石膏板置于矩形区域内，矩形区域内缩并对石膏板边角部位进行定位；

步骤400，检测对角角度；

步骤500，调整对角位置的检测方向，在检测方向对应时获取距离数据并计算差值。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明中，在传送带上方设置由两段相互交叉的滑轨组成的交叉式导轨，且在滑轨和升降机架连接处设置驱动结构，驱动结构能够带动两段滑轨旋转，以使滑轨与对应尺寸的石膏板对角线保持平行，对角定位件的位置跟随变动，并使得矩形区域的长度和宽度进行调整，且内缩之后并对石膏板完成定位的矩形区域与石膏板规格刚好适配，适用于多个规格的石膏板进行对角测量，适用范围广。

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适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统初始状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统对石膏板进行定位、测量的结构示意图；

图3为本发明实施例中驱动结构中部分结构采用第一实施例的结构示意图；

图4为本发明实施例中驱动结构中部分结构采用第二实施例的结构示意图；

图5为本发明实施例中驱动结构中部分结构采用第三实施例的结构示意图；

图6为本发明实施例中驱动结构中部分结构采用第三实施例的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例中的滑轨的结构示意图；

图8为本发明实施例中的对角定位件、检测结构的结构示意图；

图9为本发明实施例中的定位长块内侧结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-石膏板；2-交叉式导轨；3-对角定位件；4-驱动结构；5-传送带；6-升降机架；7-安装座；8-检测结构；9-矩形区域；10-旋转电机；

21-滑轨；

31-定位架；32-侧边槽；33-第一侧边块；34-第二侧边块；35-定位长块；36-定位轴；37-弹簧；

41-第一旋转座；42-第二旋转座；43-旋转筒；44-旋转轴柱；45-传动齿轮；46-第一驱动电机；47-第一驱动电机；48-第二驱动电机；49-第一安装套；410-第二安装套；411-U形架；412-第一锥形齿轮；413-第二锥形齿轮；414-连接轴；415-第三锥形齿轮；416-第三驱动电机；417-第一旋转轮；418-第二旋转轮；419-转动轴；420-固定轴；421-第一传动轮；422-第二传动轮；423-传动带；424-第四驱动电机；

61-升降气缸；62-横架；63-安装筒舱；64-弧形槽；

211-横向气压筒；212-竖向气压筒；213-第一活塞；214-升降杆；215-安装架；216-活动气缸；217-横杆；218-第二活塞；219-活动杆；

81-压力传感器；82-活动轴；83-活动座；84-红外发射器；85-红外接收器。

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和图2所示，本发明提供了一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统，具备交叉式导轨2、对角定位件3和驱动结构4。

交叉式导轨2设置在传送带5的正上方，传送带5侧边设置有升降机架6，交叉式导轨2安装在升降机架6上，交叉式导轨2由两段相互交叉的滑轨21组成，沿着滑轨21长度方向活动设置有安装座7；

对角定位件3安装在安装座7的底部，对角定位件3贴合定位在石膏板1的边角处，对角定位件3内侧设置有检测结构8；

驱动结构4设置在升降机架6和滑轨21的连接处，驱动结构4用于带动两段滑轨21旋转，以使滑轨21与对应尺寸的石膏板1对角线保持平行；

其中，初始状态下对角定位件3所处位置点连线形成的矩形区域9处于石膏板1外。

本发明中，在传送带5上方设置由两段相互交叉的滑轨21组成的交叉式导轨2，且在滑轨21和升降机架6连接处设置驱动结构4，驱动结构4能够带动两段滑轨21旋转，以使滑轨21与对应尺寸的石膏板1对角线保持平行，对角定位件3的位置跟随变动，并使得矩形区域9的长度和宽度进行调整，且内缩之后并对石膏板1完成定位的矩形区域9与石膏板1规格刚好适配，适用于多个规格的石膏板1进行对角测量，适用范围广。

本发明中，交叉式导轨2、对角定位件3等结构均是可升降的，通过升降机架6带动完成升降，升降机架6采取以下优选实施例，升降机架6包括设置在传送带5侧边的升降气缸61、连接在升降气缸61输出端的横架62、设置在横架62中间位置的安装筒舱63。

升降气缸61是竖直设置的，且设置在传送带5的侧边，带动横架62升降，从而带动安装筒舱63和交叉式导轨2升降。

其中，为了对滑轨21进行安装，安装筒舱63周侧内壁开设有弧形槽64，滑轨21穿过弧形槽64，也就是说，滑轨21的端部安装在安装筒舱63内，且弧形槽64对应圆心角小于90°，对滑轨21的转动角度进行限制。

另外，本发明中设置驱动结构4带动滑轨21转动，以此来调整矩形区域9的长度和宽度，本发明中，矩形区域9的形状可以看做是石膏板1形状的等比例增大。

驱动结构4采取以下优选实施例，如图3所示，驱动结构4包括设置在安装筒舱63内的第一旋转座41和第二旋转座42、设置在第一旋转座41上的旋转筒43以及设置在第二旋转座42上的旋转轴柱44，第一旋转座41和第二旋转座42分别与滑轨21连接，第一旋转座41、第二旋转座42、旋转筒43和旋转轴柱44的中心轴延长线重合，旋转轴柱44贯穿旋转筒43。

其中，在同一直线上的滑轨21视为同一滑轨，本发明中共存在两个滑轨21，两个滑轨21均对应石膏板1的两条对角线，对应不同规格的石膏板1，滑轨21能够转动以与对应的石膏板1对角线平行。

在调节的过程中，两条滑轨21的转动方向必然相反，且转动的角度相同，第一旋转座41和第二旋转座42均能够转动，带动两条滑轨21转动。

为了实现上述转动过程，本发明的驱动结构4部分结构设计了三种实施例。

第一实施例为：

如图3所示，旋转筒43上设置有传动齿轮45，传动齿轮45侧边啮合有驱动齿轮46，驱动齿轮46上设置有第一驱动电机47，旋转轴柱44上设置有第二驱动电机48。

第一驱动电机47驱动能够带动驱动齿轮46转动，从而带动传动齿轮45转动，带动旋转筒43转动，带动第一旋转座41转动，从而带动对应连接的滑轨21转动。

第二驱动电机48驱动带动旋转轴柱44转动，带动第二旋转座42转动，从而带动对应连接的滑轨21转动，只要使得第一驱动电机47和第二驱动电机48的转动角度一致且转动方向相反，并根据石膏板1的规格控制对应的转动角度即可。

第二实施例为：

如图4所示，旋转筒43外套设有第一安装套49，旋转轴柱44上套设有第二安装套410，第一安装套49和第二安装套410之间连接有U形架411，旋转筒43端部连接有第一锥形齿轮412，旋转轴柱44上连接有第二锥形齿轮413，U形架411上贯穿设置有连接轴414，连接轴414一端连接有第三锥形齿轮415，另一端连接有第三驱动电机416，第三锥形齿轮415上下端分别与第一锥形齿轮412、第二锥形齿轮413啮合。

第三驱动电机416驱动，带动第三锥形齿轮415顺时针(图中从左向右看)(也可以逆时针转动)转动，带动第一锥形齿轮412逆时针转动(从上往下看)，同时带动第二锥形齿轮413顺时针转动(从上往下看)，带动旋转座41逆时针旋转，第二旋转座42顺时针旋转，带动两个滑轨21向相反方向转动，且第一锥形齿轮412和第二锥形齿轮413规格相同、转动角度相同，滑轨21转动的角度也相同，转动角度始终保持一致，也能够使得滑轨21能够始终沿着石膏板1运输方向保持轴对称。

第二实施例能够保证转动角度始终一致。

第三实施例为：

如图5和图6所示，旋转筒43端部设置有第一旋转轮417，旋转轴柱44端部设置有第二旋转轮418，安装筒舱63侧边水平设置有转动轴419和固定轴420，转动轴419和固定轴420中心轴延长线重合，转动轴419上固定设置有第一传动轮421，固定轴420上转动设置有第二传动轮422，第一旋转轮417上设置有传动带423，传动带423支托在第一传动轮421、第二传动轮422和第二旋转轮418上，且在第一旋转轮417、第一传动轮421、第二传动轮422和第二旋转轮418上运输，转动轴419贯穿安装筒舱63侧壁，且其端部连接有第四驱动电机424。

其中，传动带423依次经过第一旋转轮417、第一传动轮421、第二旋转轮418、第二传动轮422，之后回到第一旋转轮417。

第四驱动电机424驱动带动转动轴419转动，带动第一传动轮421转动，通过传动带423带动第一旋转轮417、第二旋转轮418、第二传动轮422转动，假设转动轴419顺时针转动，第一传动轮421顺时针转动，则带动第二旋转轮418逆时针转动(图中从上往下看)，第一旋转轮417顺时针转动(从上往下看)，由于第一旋转轮417和第二旋转轮418尺寸一致，可实现转动角度一致且转动方向相反，从而使得第一旋转座41和第二旋转座42转动方向相反，两个滑轨21的转动角度相反。

要使得对角定位件3沿着滑轨21方向能够活动，安装座7在滑轨21方向能够活动，为此，滑轨21采取以下优选实施例，如图7所示，滑轨21由横向气压筒211和竖向气压筒212组成，横向气压筒211和竖向气压筒212连通，竖向气压筒212内设置有第一活塞213，第一活塞213上连接有升降杆214，安装筒舱63上设置有安装架215，安装架215上设置有活动气缸216，升降杆214上方通过横杆217连接在活动气缸216的输出端，横向气压筒211内活动设置有第二活塞218，第二活塞218端部设置有活动杆219，安装座7连接在活动杆219的端部。

本发明中，滑轨21可以看做是四个，每两个可以看做一个滑轨21整体，在活动气缸216向上活动时，带动横杆217向上活动，从而带动升降杆214和第一活塞213上移，气体上移，横向气压筒211内处于负压状态，第一活塞213朝向安装筒舱63一侧移动，带动活动杆219沿着横向气压筒211移动，从而带动安装座7内移，也就可以带动对角定位件3内移。

为了使得交叉式导轨2在转动调节的过程中横杆217不会对转动过程造成阻挡，使得横杆217端部是转动连接在活动气缸216的输出端的，也就是说，在横向气压筒211转动时，横杆217端部跟随竖向气压筒212移动，且竖向气压筒212的转动轨迹为圆形，因此，竖向气压筒212和活动气缸216之间的水平距离不变，在转动的过程中，在横杆靠近竖向气压筒212的一端，第一活塞213能够在竖向气压筒212内转动，在横杆217靠近活动气缸216的一端，横杆217能够以其输出轴为中心轴转动，因此在滑轨21转动过程中横杆217不会造成阻挡作用。

本发明中，安装座7内设置有旋转电机10，如图8和图9所示，对角定位件3包括连接在旋转电机10输出端的定位架31、设置在定位架31内侧的侧边槽32、设置在侧边槽32中间位置的第一侧边块33和第二侧边块34。

定位架31由两个定位长块35连接形成，且两个定位长块35的夹角为110°～130°，旋转电机10能够驱动带动定位架31转动，也是为了调整使得第一侧边块33和第二侧边块34与石膏板1侧边的夹角一致，以便于平衡两侧的压力。

定位架31中间位置贯穿设置有定位轴36，第一侧边块33和第二侧边块34均转动设置在定位轴36上，第一侧边块33和第二侧边块34内侧通过弹簧37与侧边槽32连接。

在未接触石膏板1时，第一侧边块33和第二侧边块34的夹角可以是90°，最好是小于90°，在逐渐贴近石膏板1的过程中，第一侧边块33和第二侧边块34逐渐趋于90°。

为了对石膏板1的对角进行检测，检测结构8采取以下优选实施例，检测结构8包括设置在侧边槽32内的压力传感器81，弹簧37一端抵接在压力传感器81上。

通过获取压力传感器81的读数，可计算得出第一侧边块33与定位长块35之间的夹角从而得出石膏板1对角的度数。

另外，为了获取对角线距离数据，本发明还做以下设计，如图9所示，定位架31中间位置还贯穿设置有活动轴82，定位轴36和活动轴82端部对应，活动轴82上固定设置有活动座83，活动座83上设置有红外发射器84，位于活动座83对角位置的另一活动座83上设置有红外接收器85，活动轴82上连接有活动电机86，活动电机86的顶部低于活动杆219的底部。

活动电机86驱动带动活动轴82转动，针对不同规格的石膏板，红外发射器84与红外接收器85转动直至红外发射器84与红外接收器85在同一直线上(在对角线上)，此时，红外发射器84发出红外线，红外接收器85接收红外线，计算其中一对角红外发射器84与红外接收器85之间的距离x，另一对角红外发射器84与红外接收器85之间的距离y，通过计算x与y的差值可计算出对角线之间的偏差。

其中，计算得到的红外发射器84与红外接收器85之间的距离x、y并不代表对角线的长度，假设红外发射器84到对角点的距离为a，则对角线长度为x+2a、y+2a，由于最终所要计算的差值(x+2a)-(y+2a)＝x-y，最终的差值与a没有关系，因此，实际测算过程中只需要计算x、y值即可。

本发明还提供了一种适用于多规格石膏板的板材对角线检测系统的检测方法，包括：

步骤100，实时监测石膏板1的位置，在石膏板1运输至矩形区域9正下方且边部不超出矩形区域9时，停止运输；

步骤200，检测石膏板1规格，调整矩形区域9的长度和宽度；

步骤300，石膏板1置于矩形区域9内，矩形区域9内缩并对石膏板1边角部位进行定位；

步骤400，检测对角角度；

步骤500，调整对角位置的检测方向，在检测方向对应时获取距离数据并计算差值。

以下举出以上检测方法的其中一个具体实施例：

步骤100，实时监测石膏板1的位置，在石膏板1运输至矩形区域9正下方且边部不超出矩形区域9时，制动传送带5，使得石膏板1停止运输；

步骤200，检测石膏板1规格，通过驱动结构4带动滑轨21转动，以调整矩形区域9的长度和宽度，使得矩形区域9为石膏板1等比例增大的形状；

步骤300，石膏板1置于矩形区域9内，活动气缸216驱动，带动活动杆219内移，对角定位件3内缩，矩形区域9内缩并对石膏板1边角部位进行定位；

步骤400，第一侧边块33和第二侧边块34逐渐贴合在石膏板1边角位置，通过压力传感器81的读数，计算得出对角角度；

步骤500，驱动旋转电机10带动红外发射器84与红外接收器85转动至同一直线上，启动进行检测，读数并计算得出对角线差值。

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。