本發(fā)明涉及瓷磚表面檢測技術領域，尤其涉及一種大幅面瓷磚快速檢測儀。

背景技術：

目前，國內的大多數(shù)中小陶瓷企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的人工檢測方法，企業(yè)雇傭大量的工人使用卡尺、千分尺等工具對墻地磚進行接觸測量。這種測量方式導致工人每天的工作量過大，甚至可能會產(chǎn)生一系列問題，如讀數(shù)錯誤、測量不規(guī)范、瓷磚磨損嚴重等問題，進而影響了檢測精度和產(chǎn)品質量。

雖然國內也有一部分企業(yè)采用機械檢測，但現(xiàn)有的機械檢測設備大多為接觸測量(接觸測量是指將探頭與陶瓷表面接觸，通過機器自帶的算法進行尺寸測量)，接觸測量雖然是代替人工測量的一種有效方式，但是接觸測量也造成了瓷磚表面的磨損，降低了瓷磚質量，同時接觸離線的測量方式檢測效率低。

意大利、德國等陶瓷裝備制造強國雖早已實現(xiàn)墻地磚幾何尺寸的在線測量。但是，國外產(chǎn)品售價高達每臺檢測設備13萬歐元，每條自動分選包裝線10萬歐元，售價昂貴，遠遠超出了國內陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的承受能力。由于國內的生產(chǎn)工藝水平與國外有較大差距，加之國內傳統(tǒng)的平整度檢測方法及定義方式與國外存在本質的差異，所以導致這些檢測設備不能滿足國內實際的生產(chǎn)要求，難以在國內得到普遍推廣和普及。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測精度高、檢測速度快的適用于大幅面瓷磚的快速檢測儀。

為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

一種大幅面瓷磚快速檢測儀，適用于600×600mm以上規(guī)格的大幅面瓷磚檢測，其特征在于，包括：檢測平臺、升降導軌、升降支架、掃描裝置安裝支架、CCD相機、激光位移傳感器、PLC和工控機；所述檢測平臺為金屬平臺；所述升降導軌包括安裝在檢測平臺兩側的一對，一第一電機與兩個升降導軌連接使兩個升降導軌分別在檢測平臺兩側同步移動；所述升降支架安裝在升降導軌上，一第二電機與升降支架連接使升降支架沿升降導軌上下移動；所述掃描裝置安裝支架為條形桿，條形桿的中部轉動安裝在升降支架上，一第三電機與條形桿連接使條形桿繞安裝點轉過±90°；所述CCD相機、激光位移傳感器安裝在掃描裝置安裝支架上；所述第一電機、第二電機、第三電機與PLC連接，所述CCD相機、激光位移傳感器、PLC與工控機連接。

作為改進地，所述激光位移傳感器轉動安裝在掃描裝置安裝支架上，以便調整激光位移傳感器與檢測平臺之間的垂直度。

作為改進地，所述激光位移傳感器共為2+N個；其中2個設置在條形桿的兩端，用來測量瓷磚側面的平面度和直線度；根據(jù)瓷磚的幅面尺寸，按需設置N(N≥2)個用來采集瓷磚正面的平面度、直線度、表面缺陷等信息。

作為改進地，所述CCD相機轉動安裝在掃描裝置安裝支架上。

作為改進地，所述工控機為研華工控機。

作為改進地，所述PLC為三菱FX3U系列PLC。

作為改進地，所述CCD相機為Basler200萬像素黑白CCD相機或Basler130萬像素彩色CCD相機。

作為改進地，所述激光位移傳感器為松下HC-G030激光位移傳感器。

本發(fā)明的有益效果是：

一、專門針對國內的陶瓷生產(chǎn)環(huán)境進行開發(fā)，能夠很好的適應國內工廠的一系列如高溫、震動、粉塵、積水和環(huán)境光暗等問題，且制造成本較低、機械結構設計穩(wěn)定精密，能重復檢測且重復檢測精度高。

二、整個檢測儀有5個電機控制軸(第一、第二、第三電機分別控制一個及CCD相機和激光位移傳感器的轉動安裝)進行控制，可以實現(xiàn)陶瓷墻地磚的尺寸、厚度和平面平整度的快速檢測，檢測效率高。

三、目前我國兩大陶瓷墻地磚產(chǎn)業(yè)基地在廣東佛山市和山東淄博市。就佛山而言，陶瓷生產(chǎn)廠家已達1500多家，工業(yè)年產(chǎn)值超過200億元。本發(fā)明提供的大幅面瓷磚快速檢測儀可以有效的提高檢測瓷磚質量的精準率和效率，具有十分重要的社會意義和廣闊的市場潛力。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明提供的快速檢測儀結構示意圖。

圖2所示為圖1的左視圖。

圖3所示為圖1的前視圖。

附圖標記說明：

1：檢測平臺，2：升降導軌，3：升降支架，4：掃描裝置安裝支架，5：CCD相機，6：激光位移傳感器，7：第三電機。

具體實施方式

為方便本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的實質，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細闡述。

如圖1-圖3所示，一種大幅面瓷磚快速檢測儀，適用于600×600mm以上規(guī)格的大幅面瓷磚檢測，包括：檢測平臺1、升降導軌2、升降支架3、掃描裝置安裝支架4、CCD相機5、激光位移傳感器6、PLC和工控機。

其中，所述檢測平臺1為平面度小于0.1mm的金屬板。金屬板具備耐腐蝕、耐磨損和長久使用的特性，安裝更換容易。

所述升降導軌2包括安裝在檢測平臺1兩側的一對，一第一電機與兩個升降導軌2連接使兩個升降導軌2分別在檢測平臺兩側同步移動，以便實現(xiàn)掃描裝置的水平移動。

所述升降支架3安裝在升降導軌2上，一第二電機與升降支架3連接使升降支架3沿升降導軌2上下移動，以便實現(xiàn)掃描裝置的上下移動。

所述掃描裝置安裝支架4為條形桿，條形桿的中部轉動安裝在升降支架3上，一第三電機7與條形桿連接使條形桿繞安裝點轉過±90°，以實現(xiàn)對瓷磚不同側平整度的檢測。

所述CCD相機5、激光位移傳感器6都轉動安裝在掃描裝置安裝支架4上，以便實現(xiàn)全方位的拍照及調整激光位移傳感器6與檢測平臺之間的垂直度。

所述第一電機、第二電機、第三電機7與PLC連接，所述CCD相機5、激光位移傳感器6、PLC都與工控機連接。

本實施例中，優(yōu)選CCD相機為Basler200萬像素黑白CCD相機或Basler130萬像素彩色CCD相機。在同等測量精度的要求下，這兩款相機測量范圍更大，且易于滿足實時、在線測量的要求；該檢測儀可以實現(xiàn)對被測對象高精度、高效率的采集，具有目標簡單，價格低廉等優(yōu)點。同時，Basler 200萬像素黑白CCD相機，通過串口與Labview軟件結合，單行最大4096像素，每個像素為10*10um。攝像機具有高靈敏度、高信噪比、Anti-blooming抑制過度曝光功能、多攝像機同步、串口通信控制靈活等特點?；贑CD相機的高精度測量技術和圖像處理檢測概念，是應用一個標準物體的圖像檢測過程中的計算處理過程和圖像采集過程和總共需數(shù)十毫秒的時間，與其他測量方法相比效率更高，適于大批量零件的分級檢測。應用像素細分技術進行的圖像比較測量精度可達到微米級，是一種高精度、非接觸、高效測量的新方法。

優(yōu)選激光位移傳感器5為2+N個松下HC-G030激光位移傳感器；其中2個設置在條形桿的兩端，用來測量瓷磚側面的平面度和直線度；根據(jù)瓷磚的幅面尺寸，按需設置N(N≥2)個用來采集瓷磚正面的平面度、直線度、表面缺陷等信息。采用松下HC-G030激光位移傳感器，無論被測表面是明是暗、粗糙還是光滑、透明與否都能獲得非常高的線性度與分辨率。微型激光傳感器無需控制器即可單獨使用，安裝調節(jié)方便。

優(yōu)選PLC為三菱FX3U系列PLC。優(yōu)選工控機為研華工控機。由于陶瓷生產(chǎn)工廠環(huán)境相對惡劣(潮濕、粉塵、高溫)，研華工控機性能穩(wěn)定，可以長時間工作，且對外界環(huán)境的適應性強，適合在陶瓷生產(chǎn)工廠這種惡劣的環(huán)境下超長時間工作。

實際工作時，首先，PLC啟動第一電機使掃描裝置(CCD相機、激光位移傳感器)運動回到原點，原點可以自定義，本實施例中，設定在檢測平臺臺面中心點正上方，然后等待瓷磚傳輸?shù)綑z測平臺上，當瓷磚到達檢測平臺的設定區(qū)域后，PLC啟動第二電機使升降支架到達指定位置，緊接著CCD攝像機光電觸發(fā)，開始進行快速拍攝，然后將拍攝好的圖像通過數(shù)據(jù)接口等傳送至工控機的Labview軟件，開始進行圖像識別和分析，采集完成后將圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理使圖像界限更加分明，接下來由我們編好的程序自動進行尺寸計算，尺寸的計算是通過標定瓷磚數(shù)據(jù)與所拍攝圖像數(shù)據(jù)的比較從而進行瓷磚尺寸計算，計算完成后根據(jù)設置等級將瓷磚劃分成不同等級，接著Labview軟件會將瓷磚的尺寸數(shù)據(jù)分析所得出的數(shù)據(jù)處理傳送至PLC。

PLC根據(jù)工控機反饋的瓷磚尺寸，啟動第一電機使掃描裝置運動到瓷磚中心，接著啟動激光位移傳感器開始進行快速掃描，快速掃描包括第一次掃描和通過第三電機使掃描裝置轉過90°之后的第二次掃描。激光位移傳感器在掃描過程中根據(jù)光線反射得出瓷磚表面起伏的高度而得出數(shù)據(jù)傳輸給工控機，經(jīng)過工控機處理后將這個數(shù)據(jù)讀入與工控機連接的數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡通過所采集的模擬量進行A/D模式的轉換，得出轉換后的數(shù)字量，然后根據(jù)這個數(shù)據(jù)量開始瓷磚質量平面度組分級。

以上具體實施方式對本發(fā)明的實質進行了詳細說明，但并不能以此來對本發(fā)明的保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發(fā)明實質的啟示下，本技術領域普通技術人員還可進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。