一种一体式板形自动检测装置的制作方法

专利检索2022-05-10  4



1.本发明属于铝箔板形检测技术领域,具体涉及一种一体式板形自动检测装置。


背景技术:

2.通常,在线板形控制主要是保障材料平直度,使用板形辊测量材料在宽度方向内应力分布变化,利用板形和内应力关系将动态板形表现出来,并进行控制,确保离线平直度合格且不断带。平直度是在客户使用的张力范围内或在失张状态下用分条或波浪法测量,其指标确保材料可使用性。目前有两种结构不同功能设备供选择,但都是采用激光测距法进行测量,主要包括激光位移检测法,其利用三角形测量法,发射一束激光至被测物表面,通过检测反光位置即可测量出被测物的位置,还有一种是通过一定张力拉伸铜箔/铝箔/隔离膜等基材后,激光测量基材波浪面的位置,从而计算出基材张力不均时的一个位置差。但是,由于铝箔等金属材料具有弹性,在某一点松可能上凸或凹陷,这种波纹与导辊间距存在明显关系,遵循胡克定律,在弹性范围内,固定单拉力将1米材料拉伸,产生的变形是x,1.5米材料拉伸将产生1.5x变形,相同材质不同长度的材料在相同单位张力下,产生变形是(l/1)x,其中,x

变形长度,单位(米);l

材料长度,单位(米))。目前的离线版型检查,多用增大物理跨距方法进行测量,但是,由于物理跨距增大,大大减低了设备制造精度,增加了检测误差,而一体式自动板型检测机完美解决了测量精度问题。


技术实现要素:

3.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供一种一体式板形自动检测装置。
4.为实现上述目的,达到上述技术效果,本发明采用的技术方案为:
5.一种一体式板形自动检测装置,包括机架,所述机架上由左至右依次平行设置涨轴、导辊机构和卷筒,导辊机构和卷筒均横向放置于机架上,导辊机构和卷筒的两端分别设置有拖链,导辊机构和卷筒同侧的端部通过一条拖链连接在一起,导辊机构和卷筒两端的拖链之间通过穿带杆连接在一起,穿带杆固定安装于拖链上,穿带杆横向放置且能够随拖链移动并带动穿带杆上缠绕的待测品移动,涨轴上设置磁粉离合器,卷筒与安装于机架上的卷筒驱动电机连接并通过卷筒驱动电机控制卷筒的转动,机架上还设置激光测距系统和主控系统,激光测距系统包括伺服电机模块和激光检测头,伺服电机模块与激光检测头连接,通过伺服电机模块驱动激光检测头对待测品进行任意点的激光测距检测,主控系统包括处理器模块、显示屏模块和无线通讯模块,处理器模块与显示屏模块连接,处理器模块通过无线通讯模块与客户端或终端服务器连接,进行数据通信。
6.进一步的,所述导辊机构包括由左至右依次平行设置于机架上的第一导辊、第二导辊、第三导辊和第四导辊,第一导辊、第二导辊、第三导辊、第四导辊和卷筒两端分别固定于机架相对的两侧,第一导辊、第二导辊、第三导辊和第四导辊位于同一水平面内,第一导辊、第二导辊、第三导辊、第四导辊和卷筒两端分别设置与拖链相适配且啮合的齿轮,第一
导辊、第二导辊、第三导辊、第四导辊和卷筒同侧的齿轮上啮合同一条拖链,拖链位于第一导辊、第三导辊和第四导辊上方且位于第二导辊下方。
7.进一步的,所述拖链共设有两条且对称设置于机架相对两侧,所述穿带杆两端分别固定于导辊机构和卷筒两侧的两条拖链上,两条拖链分别环绕导辊机构和卷筒一周。
8.进一步的,两条拖链相对的面上等间隔且对称设置若干安装杆,所述穿带杆两端分别通过伸入其两侧的拖链的安装杆安装于拖链上,在卷取、开卷位置各有一限位控制,穿带杆根据需要实现在两个限位间往复运动,穿带杆也可以实现任何位置停止,穿带杆通过伸入不同位置处的安装杆调节在拖链上的位置。
9.进一步的,所述机架上安装有与拖链连接的电机,通过电机控制拖链的移动,实现将开卷铝箔自动拖拽到卷取部位,拖链能够在任何位置停止。
10.进一步的,所述激光测距系统还包括激光检测平台,所述激光检测平台设置于导辊机构的第三导辊和第四导辊上方之间,激光检测头安装于激光检测平台上,激光检测头与待测品之间的距离不小于70mm。
11.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
12.本发明公开了一种一体式板形自动检测装置,包括机架,机架上由左至右依次平行设置涨轴、导辊机构和卷筒,导辊机构和卷筒均横向放置于机架上,导辊机构和卷筒的两端分别设置有拖链,导辊机构和卷筒同侧的端部通过一条拖链连接在一起,导辊机构和卷筒两端的拖链之间通过穿带杆连接在一起,穿带杆固定安装于拖链上,穿带杆横向放置且能够随拖链移动并带动穿带杆上缠绕的待测品移动,涨轴上设置磁粉离合器,卷筒与安装于机架上的卷筒驱动电机连接并通过卷筒驱动电机控制卷筒的转动,机架上还设置激光测距系统和主控系统,激光测距系统包括伺服电机模块和激光检测头,伺服电机模块与激光检测头连接,通过伺服电机模块驱动激光检测头对待测品进行任意点的激光测距检测,主控系统包括处理器模块、显示屏模块和无线通讯模块,处理器模块与显示屏模块连接,处理器模块通过无线通讯模块与客户端或终端服务器连接,进行数据通信。本发明提供的一体式板形自动检测装置,检测效率高,一人操作几分钟出结果;检测精确,可以给出不同跨距要求的结果;可以对一卷进行多次不同位置检测设定,确保检测稳定性及重复性。可以将坐标轴放大缩小,可以微观洞察板型细节,也可以掌握板型宏观趋势;根据设定门值自行判断产品是否合格;整体结构紧凑,占地面积小,集成度高,操作简便,采用激光测量的方法自动识别产品板形的好坏,能输出测试结果或测试报告,适用于1m、1.5m、2.0m跨距对铝箔等卷状产品(厚度在5

50μm范围内)进行板形检测,准确度高,同时能够实现远程操作,人机交互性强,工业化应用前景广阔。
附图说明
13.图1为本发明的立体结构示意图;
14.图2为本发明的前视立体结构示意图;
15.图3

4分别为本发明拆除机架侧壁后的立体结构示意图;
16.图5为本发明图4中a处的拖链及其上安装杆的局部放大示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
18.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
19.如图1

5所示,一种一体式板形自动检测装置,适用于电池铝箔、常规铝箔、铜箔及其它薄材的板形检测,包括机架1,机架1上由左至右依次设置涨轴2、第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、激光检测平台13、第四导辊6和卷筒7,机架1上还设置支撑架17,确保整个结构的稳固性,涨轴2、第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、第四导辊6和卷筒7平行设置,第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、第四导辊6和卷筒7两端分别固定于机架1相对的两侧,第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5和第四导辊6位于同一水平面内,第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、第四导辊6和卷筒7两端分别设置齿轮,第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、第四导辊6和卷筒7同侧的齿轮上均啮合一条拖链10,拖链10共设有两条且对称设置于机架1相对两侧,电机11与拖链10连接并控制拖链10的移动,两条拖链10通过一根穿带杆8连接,穿带杆8两端可拆式安装于其两侧的拖链10上,穿带杆8横向放置且能够随拖链10移动,进而能够带动穿带杆8上缠绕的待测品同步移动,涨轴2上设置磁粉制动器9,卷筒7与安装于机架1上的卷筒驱动电机12连接并通过卷筒驱动电机12控制卷筒7的转动,激光测距系统包括伺服电机模块、激光检测平台13和安装于激光检测平台13上的激光位移传感器的激光检测头14,伺服电机模块与激光检测头14连接,通过伺服电机模块驱动激光检测头14沿激光检测平台13往复运动并进行任意点的激光测距检测,激光检测头14与待测品之间的距离不小于70mm,优选为90mm左右,主控系统包括处理器模块、显示屏模块15和无线通讯模块,显示屏模块15上设置键盘及各类按钮等,包括接通电源按钮、断开电源按钮、正开卷按钮、反开卷按钮、电机启动按钮、穿带按钮、电机停止按钮、电机档位按钮、卷取速度档位按钮、张力接通按钮、张力断开按钮、张力调整按钮等,处理器模块与显示屏模块15连接,处理器模块通过无线通讯模块与客户端或终端服务器连接,进行数据通信。
20.作为具体的一种实施方式,每条拖链10均与第一导辊3、第二导辊4、第三导辊5、第四导辊6和卷筒7两端的齿轮啮合并环绕一周,两条拖链10相对的面上等间隔且对称设置若干安装杆101,穿带杆8两端设置与安装杆101适配的孔,穿带杆8两端分别通过伸入其两侧的拖链10的安装杆101上安装于拖链10上,穿带杆8通过伸入不同位置处的安装杆101调节在拖链10上的位置,拖链3位于第一导辊3、第三导辊5和第四导辊6上方且位于第二导辊4下方。
21.涨轴2内径为76.2

153mm,管芯长度1800mm。
22.激光检测头14的扫描速度为1.2

3m/min,测量精度不低于
±
10μm,优选位移1mm测取一组数据。
23.本发明还根据需要配套有扫描枪,能够随时扫描待测品上的条码信息并按照tcp/ip socket协议发送回上位机、客户端或终端服务器,本发明留有信息输入接口。
24.本发明的工作原理为:
25.在指定张力下,采用激光测量的方式自动识别铝箔等待测品板形的好坏。具体为,先通过一定张力拉伸待测品,通过激光检测头14测量待测品波浪面的位置,从而计算出待测品板形问题;
26.装置启动,通电,复位,先上卷:将铝箔等待测品放置于柔性平台上,将涨轴2对中穿入机架1左侧适配的位置处,铝箔等待测品通过涨轴2穿料后,对涨轴2进行充气,选择开卷方向,铝箔等待测品吊放到已预先设置于合适位置的开卷机18卡槽上,卡槽手动锁紧,随后进行参数输入:通过键盘输入待测品的参数,包括铝箔等待测品的卷径、宽、厚、合金、卷号、客户号、单位张力、速度控制、检测阈值检测次数、控制及操作信息等,并将上述信息进行上传;再穿带:选择正或反开卷功能,将穿带杆8中点对待测品中轴线缠绕约2.5m,将穿带杆8挂在拖链10上,点击穿带按钮,开始穿带,通过电机11控制拖链10带动待测品移动至卷取侧,穿带杆8移至已预先设置于合适位置的卷取机上后穿带杆8停止移动,通过电机11可调节拖链10的移动速度;待测品卷轴喷酒精,粘住待测品,低速转动;穿带杆8移至卷筒7,旋转穿带杆8,将待测品与穿带杆8分离,取下待测品,将待测品端头缠绕到卷筒7上,对磁粉制动器9和待测品的卷曲所形成的张力进行预设,控制张力,调节开卷速度,当卷取一定长度待测品,且待测品表面平整无斜波,卷取停止;确认好信息,开始激光测距检测:通过激光检测头14按设定检测次数逐次测量待测品波浪面的位置,从而计算出待测品板形的极值,一次检查结束自动再向前缠10m,再次检测,二次检测结束,设备继续向前缠10m,然后再次检测,一直到完成设定检测次数,按设定检测次数检测的结果通过处理器模块计算平均值,每次测量数据及平均值将生成报告上传、存储,通过显示屏模块显示每次测量的最大、最小、平均、极值等板形数据及检测曲线,还能打印报告,给出几次测量结果最大、最小、平均数、极值及曲线等所需数据,与标准允许最大设定阈值进行比较自动判断待测品是否满足需求。
27.本发明可标准化,标准化使用张力为1.5kg/mm2,该值可以通过设定调整;
28.取待测品两侧平直度最好的位置分别激光测距,操作手选择位置,算出k=(h1

h2)/w
12
,w
12
为两点距离;任何一点的激光测量距离y=h
x
k*x,其中,h
x
为激光实际测距,x为激光检测头14的激光测距传感器移动的位置。测量结果及测量曲线等显示在显示屏模块15上,还能上传至客户端或终端服务器进行备份和远程查看,还能够输出对应的检测报告。
29.标准化的意义是检查并修正铝箔等待测品的检测平面,操作人员不一定每次都做标准化,根据需要而定。
30.本发明进行张力校正的方法是使用挂砝码方式,使用一个10

30kg砝码,未挂载前,张力控制器先清零,挂负载后设定负载重量,如试用25kg砝码,就设定负载250n,直到张力控制器显示张力是250n,校正完成。张力校正意义是检查并修正显示张力,避免张力误差带来检测误差,操作人员根据需要而定。
31.如果是先宽后窄顺序,卷取料不用扒掉,再测卷缠到开卷机上时,只需将后一张与前一张进行搭接,在穿带状态下缠绕即可,卷取机缠绕几圈后,调整开卷速度,接通张力,其余操作同上,如果是先窄后宽顺序检测,卷取料必须扒干净。
32.本发明未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可,在此不做赘述。
33.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领
域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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