CN214407363U

CN214407363U - 板材尺寸测量装置

Info

Publication number: CN214407363U
Application number: CN202120066062.8U
Authority: CN
Inventors: 周刚; 王伟; 宁佳帆
Original assignee: Sany Automobile Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sany Automobile Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2031-01-12

Abstract

本实用新型提供一种板材尺寸测量装置，包括板材上料机构和尺寸测量机构，板材上料机构包括沿板材的运送方向设置的第一导轨，第一导轨在长度方向上可滑动地安装有板材夹持架，板材夹持架的夹持端朝向板材的上料工位；尺寸测量机构包括安装于板材夹持架的第二导轨，第二导轨的长度方向垂直于第一导轨的长度方向；第二导轨在长度方向上可滑动地安装有视觉相机，视觉相机的镜头朝向板材的上料工位。该板材尺寸测量装置无需额外占用生产场地，即可实现尺寸测量，又能进行上料工作，无需人工干预，测量范围大，测量精度高，可完成各方向尺寸测量。

Description

板材尺寸测量装置

技术领域

本实用新型涉及尺寸测量设备技术领域，尤其涉及一种板材尺寸测量装置。

背景技术

板材是指做成标准大小的扁平矩形材料板，包括金属板、木板、玻璃板等等，广泛用于机械、轻工、建筑、交通、化工、邮电等行业。随着现代化加工技术和制造工艺的不断提升，用户对于产品的质量要求越来越高，因此检测技术成为了控制产品质量高低的一个重要环节，在产品批量生产的过程中占有主导地位。其中，板材的尺寸参数直接决定着板材的成材率和加工效果，如何获得准确的尺寸值是板材生产加工过程中的重要课题。

目前，板材的尺寸测量主要是通过人工检测，不仅劳动强度大，而且精确度低、稳定性差。现有市场上出现了一些机械式测量装置，其主要采用脉冲传感器与传输辊道相结合进行测量，当板材到达输送辊道上，首先校正输送角度，在脉冲传感器感知到板材时开始计时，待板材离开脉冲传感器后，停止计时，根据辊道输送速度和输送时长，来计算出板材的长度。虽然能实现机械化测量，但是该装置只能测量平行于辊道输送方向的板材尺寸，仅适用于测量规则形状的板材尺寸，而且测量前还需要提前校正板材角度，如若校正不到位，则直接影响测量精度，同时整个测量装置所用占地较大。

实用新型内容

本实用新型提供一种板材尺寸测量装置，用以解决现有技术中的板材尺寸测量装置的测量参数单一、准确度不足、仅适用于规则形状板材且受制于板材的摆放方向的缺陷。

本实用新型提供一种板材尺寸测量装置，包括板材上料机构和尺寸测量机构，所述板材上料机构包括沿板材的运送方向设置的第一导轨，所述第一导轨在长度方向上可滑动地安装有板材夹持架，所述板材夹持架的夹持端朝向所述板材的上料工位；所述尺寸测量机构包括安装于所述板材夹持架的第二导轨，所述第二导轨的长度方向垂直于所述第一导轨的长度方向；所述第二导轨在长度方向上可滑动地安装有视觉相机，所述视觉相机的镜头朝向所述板材的上料工位。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述尺寸测量机构还包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机的输出端通过所述传动组件连接于所述视觉相机，以带动所述视觉相机滑动。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述传动组件包括主动轮、从动轮以及绕设于所述主动轮和所述从动轮之间的同步带，所述主动轮安装于所述第二导轨的一端，所述从动轮安装于所述第二导轨的另一端；所述驱动电机的输出端连接于所述主动轮，所述同步带固接于所述视觉相机。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述尺寸测量机构还包括基座，所述第二导轨固定安装于所述基座，所述基座的两端安装有行程限位块。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述传动组件包括螺杆以及螺纹套接于所述螺杆的移动块，所述驱动电机的输出端连接于所述螺杆，所述移动块固接于所述视觉相机。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述视觉相机为2D视觉相机。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述板材夹持架的夹持端设有真空吸盘、卡爪或者机械手。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述板材上料机构还包括竖直设置的第三导轨，所述第三导轨连接于所述第一导轨，且所述第三导轨能够沿所述第一导轨的长度方向滑动；所述板材夹持架连接于所述第三导轨，且所述板材夹持架能够沿所述第三导轨的长度方向滑动。

根据本实用新型提供的一种板材尺寸测量装置，所述板材上料机构还包括第四导轨，所述第四导轨的长度方向平行于所述第二导轨的长度方向；所述第四导轨连接于所述第三导轨，且所述第四导轨能够沿所述第三导轨的长度方向滑动；所述板材夹持架连接于所述第四导轨，且所述板材夹持架能够沿所述第四导轨的长度方向滑动。

本实用新型提供的板材尺寸测量装置，通过将尺寸测量机构集成在板材上料机构上，在上料时即可完成对板材尺寸测量，不另外占用场地；同时利用视觉相机随板材夹持架沿第一导轨移动，且视觉相机还可以沿第二导轨移动，进而可以获取板材的整体外形尺寸，完成大尺寸、多方向的测量。该板材尺寸测量装置无需额外占用生产场地，即可实现尺寸测量，又能进行上料工作，无需人工干预，测量范围大，测量精度高，可完成各方向尺寸测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的板材尺寸测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的尺寸测量机构与板材夹持架的配合安装示意图；

图3是本实用新型提供的尺寸测量机构的结构示意图；

图4是本实用新型提供的尺寸测量机构在另一视角下的结构示意图。

附图标记：

1、第一导轨； 2、板材夹持架； 3、第二导轨；

4、视觉相机； 41、相机滑块； 5、驱动电机；

6、基座； 7、同步带； 81、第一限位块；

82、第二限位块； 9、板材； 10、机架；

11、导轨滑块； 12、第三导轨； 13、板材输送台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种板材尺寸测量装置，包括板材上料机构和尺寸测量机构，板材上料机构包括沿板材9的运送方向设置的第一导轨1，第一导轨1在长度方向上可滑动地安装有板材夹持架2，板材夹持架2的夹持端朝向板材9的上料工位。尺寸测量机构包括安装于板材夹持架2的第二导轨3，第二导轨3的长度方向垂直于第一导轨1的长度方向。第二导轨3在长度方向上可滑动地安装有视觉相机4，视觉相机4的镜头朝向板材9的上料工位。板材9可以为金属板(如钢板)、木板或者玻璃板等等板形型材。

具体地，如图1所示，在该实施例中，定义板材9的运送方向为X方向，竖直方向为Z方向，同时垂直于X方向和Z方向的方向为Y方向。第一导轨1沿X方向设置，其可以由板材9的上料工位延伸至板材9的后续运送工位，以便完成对板材9的上料和输送作业。第一导轨1安装在机架10上，机架10包括沿X方向间隔设置的两个支撑架，进而依次划分出上料工位和运送工位，上料工位用于放置待加工的板材9，初始时板材夹持架2位于上料工位的上方，板材夹持架2可以在第一导轨1上沿X方向滑动，进而将板材9转移至运送工位；运送工位用于将待加工的板材9运送至下一加工工位，在运送工位上可以安装板材输送台13，通过板材输送台13的多个运送辊轮实现板材9的平稳运送。

如图2、图3和图4所示，在板材夹持架2上还安装有用于测量板材9的尺寸大小的尺寸测量机构，尺寸测量机构包括第二导轨3和视觉相机4，第二导轨3沿Y方向设置于板材夹持架2上，视觉相机4可以在第二导轨3上沿Y方向滑动，同时视觉相机4还可以随板材夹持架2一起沿X方向滑动，进而可以对待加工的板材9实现全周向的拍摄。视觉相机4可以为2D视觉相机，其可以直接采购于市场，如可采用Datalogic A30智能工业相机，其包括CCD成像器、内置的处理器、存储器、I/O接口以及以太网接口和串行接口，该视觉相机4可对板材9的尺寸和位置进行识别并量化，还可以通过集成的I/O接口、以太网接口和串行接口将检测信号快速传送到其他控制***(如PLC***)，进而可以进一步控制板材上料机构的移动。

如图1和图2所示，本实施例以一矩形的板材9为例进行说明，板材9的长度方向与X方向同向，板材9的宽度方向与Y方向同向。在检测板材9的尺寸时，板材9被放置于上料工位并保持不动，板材夹持架2也保持不动，视觉相机4由初始位置开始，在第二导轨3上沿Y方向正向移动，进而可以获取板材9的一侧宽边的图像；然后，板材夹持架2在第一导轨1上沿X方向正向移动，并带动第二导轨3和视觉相机4整体沿X方向运动，此时视觉相机4在第二导轨3上保持不动，进而可以获取板材9的一侧长边的图像；在到达另一侧宽边后，板材夹持架2停止移动，此时视觉相机4在第二导轨3上沿Y方向反向移动，进而可以获取板材9的另一侧宽边的图像；接着，板材夹持架2在第一导轨1上沿X方向反向移动，并带动第二导轨3和视觉相机4整体沿X方向运动，此时视觉相机4在第二导轨3上保持不动，进而可以获取板材9的另一侧长边的图像，同时视觉相机4重新返回至初始位置。至此，视觉相机4检测完成，其获取了板材9的四个边的图像，通过内部的处理器对采集的图像进行识别运算，即能精确检测出板材9的宽度、长度、对角线、重心以及长短边的夹角等尺寸参数，为后续加工提供参考。同时，视觉相机4还可以将尺寸参数发送至板材上料机构，然后板材上料机构可以基于板材9的重心来调整板材夹持架2的夹持端的位置，实现对板材9的平稳夹持。需要说明的是，板材9的外形可不局限于矩形，也可以为梯形、三角形或者不规则图形，由于视觉相机4可以拍摄一定范围内的图像，因而可不受板材9的外形限制。

本实施例提供的板材尺寸测量装置通过将尺寸测量机构集成在板材上料机构上，在上料时即可完成对板材9的尺寸测量，不另外占用场地；同时利用视觉相机4随板材夹持架2沿第一导轨1移动，且视觉相机4还可以沿第二导轨3移动，进而可以获取板材9的整体外形尺寸，完成大尺寸、多方向的测量。该板材尺寸测量装置无需额外占用生产场地，即可实现尺寸测量，又能进行上料工作，无需人工干预，测量范围大，测量精度高，可完成各方向尺寸测量。

进一步地，如图3和图4所示，尺寸测量机构还包括驱动电机5和传动组件，驱动电机5的输出端通过传动组件连接于视觉相机4，以带动视觉相机滑动。

在一些实施例中，如图4所示，传动组件包括主动轮、从动轮(图中未示出)以及绕设于主动轮和从动轮之间的同步带7，主动轮安装于第二导轨3的一端，从动轮安装于第二导轨3的另一端；驱动电机5的输出端连接于主动轮，同步带7固接于视觉相机4。具体地，视觉相机4可以通过相机滑块41与同步带7相接，同步带7穿设于相机滑块41中，同时相机滑块41的一侧与第二导轨3滑动配合连接。当驱动电机5带动主动轮旋转时，同步带7随之带动相机滑块41沿第二导轨3的长度方向移动，进而实现视觉相机4在Y方向的平移。

更进一步地，在上述实施例的基础上，尺寸测量机构还包括基座6，第二导轨3固定安装于基座6，基座6的两端安装有行程限位块。基座6可以为一矩形壳体，其长度方向与Y方向同向，基座6的上侧表面可以固接于板材夹持架2，第二导轨3安装于基座6的下侧表面。如图4所示，基座6的两端分别安装有第一限位块81和第二限位块82，进而可以对相机滑块41的移动距离进行限位，防止视觉相机4脱出。同时主动轮和从动轮还可以封装于行程限位块内。

在另一些实施例中，传动组件还可以采用螺杆传动机构(图中未示出)，包括螺杆以及螺纹套接于螺杆的移动块，驱动电机5的输出端连接于螺杆，移动块固接于视觉相机4。具体地，螺杆的长度方向与Y方向同向，移动块即为相机滑块41，当驱动电机5带动螺杆旋转时，相机滑块41随之沿第二导轨3的长度方向移动，进而实现视觉相机4在Y方向的平移。螺杆传动机构为常用的将旋转运动转化为直线运动的机构，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，板材夹持架2的夹持端设有真空吸盘、卡爪或者机械手(图中均未示出)。真空吸盘、卡爪或者机械手均用于夹持稳定地夹持板材9，可以根据实际的使用需求进行选择。

进一步地，如图1所示，在本实用新型实施例中，板材上料机构还包括竖直设置的第三导轨12，第三导轨12连接于第一导轨1，且第三导轨12能够沿第一导轨1的长度方向滑动。板材夹持架2连接于第三导轨12，且板材夹持架2能够沿第三导轨12的长度方向滑动。具体地，第三导轨12沿Z方向设置，其可以通过导轨滑块11与第一导轨1相连。导轨滑块11可以内置驱动机构，导轨滑块11的一侧表面与第一导轨1滑动配合连接，导轨滑块11的另一侧表面则与第三导轨12滑动配合连接，其既可以沿第一导轨1进行X反向的移动，也可以驱动第三导轨12沿Z方向移动。通过设置第三导轨12，可以带动板材夹持架2靠近并夹取板材9，然后将板材9被运送至板材输送台13或其他指定区域后，再释放板材9，实现板材9的平稳上料和下料。

更进一步地，在本实用新型实施例中，板材上料机构还包括第四导轨(图中未示出)，第四导轨的长度方向平行于第二导轨3的长度方向。第四导轨连接于第三导轨12，且第四导轨能够沿第三导轨12的长度方向滑动。板材夹持架2连接于第四导轨，且板材夹持架2能够沿第四导轨的长度方向滑动。具体地，第四导轨沿Y方向设置，当板材夹持架2在第四导轨上沿Y方向移动时，相当于对视觉相机4在Y方向上的移动距离进行了延伸了，因而可以进一步扩大视觉相机4的检测范围，实现大尺寸、大范围的检测。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的板材尺寸测量装置，通过将尺寸测量机构集成在板材上料机构上，在上料时即可完成对板材9的尺寸测量，不另外占用场地；同时利用视觉相机4随板材夹持架2沿第一导轨1移动，且视觉相机4还可以沿第二导轨3移动，进而可以获取板材9的整体外形尺寸，完成大尺寸、多方向的测量。该板材尺寸测量装置无需额外占用生产场地，即可实现尺寸测量，又能进行上料工作，无需人工干预，降低劳动强度，测量范围大，测量精度高，可完成各方向尺寸测量。同时测量过程中无需移动板材9，测量范围不受板材9的摆放方向以及外形限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种板材尺寸测量装置，其特征在于，包括板材上料机构和尺寸测量机构，所述板材上料机构包括沿板材的运送方向设置的第一导轨，所述第一导轨在长度方向上可滑动地安装有板材夹持架，所述板材夹持架的夹持端朝向所述板材的上料工位；

所述尺寸测量机构包括安装于所述板材夹持架的第二导轨，所述第二导轨的长度方向垂直于所述第一导轨的长度方向；所述第二导轨在长度方向上可滑动地安装有视觉相机，所述视觉相机的镜头朝向所述板材的上料工位。

2.根据权利要求1所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量机构还包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机的输出端通过所述传动组件连接于所述视觉相机，以带动所述视觉相机滑动。

3.根据权利要求2所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述传动组件包括主动轮、从动轮以及绕设于所述主动轮和所述从动轮之间的同步带，所述主动轮安装于所述第二导轨的一端，所述从动轮安装于所述第二导轨的另一端；所述驱动电机的输出端连接于所述主动轮，所述同步带固接于所述视觉相机。

4.根据权利要求3所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量机构还包括基座，所述第二导轨固定安装于所述基座，所述基座的两端安装有行程限位块。

5.根据权利要求2所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述传动组件包括螺杆以及螺纹套接于所述螺杆的移动块，所述驱动电机的输出端连接于所述螺杆，所述移动块固接于所述视觉相机。

6.根据权利要求1所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述视觉相机为2D视觉相机。

7.根据权利要求1所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述板材夹持架的夹持端设有真空吸盘、卡爪或者机械手。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述板材上料机构还包括竖直设置的第三导轨，所述第三导轨连接于所述第一导轨，且所述第三导轨能够沿所述第一导轨的长度方向滑动；所述板材夹持架连接于所述第三导轨，且所述板材夹持架能够沿所述第三导轨的长度方向滑动。

9.根据权利要求8所述的板材尺寸测量装置，其特征在于，所述板材上料机构还包括第四导轨，所述第四导轨的长度方向平行于所述第二导轨的长度方向；所述第四导轨连接于所述第三导轨，且所述第四导轨能够沿所述第三导轨的长度方向滑动；所述板材夹持架连接于所述第四导轨，且所述板材夹持架能够沿所述第四导轨的长度方向滑动。