一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置的制作方法

1.本发明涉及预拉伸铝板生产技术领域，具体为一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置。


背景技术：

2.铝板在经过轧制和热处理过程后，材料中会存在残余应力，如果不及时消除会导致加工后的材料变形甚至报废；现实中，通常采用拉伸的方式，通过拉伸机对铝板进行拉伸，使铝板内部应力重新分配，达到消除内应力的目的；在拉伸过程中，铝板发生塑性变形，从表像上看就是铝板的长度变长，厚度变薄和宽度变窄；因此，需要对拉伸后的铝板进行尺寸的检测，来确定拉伸后铝板的尺寸是否达到要求；并且，通过拉伸后的尺寸和拉伸前的尺寸进行对比，获取实际拉伸率与预设拉伸率的误差是否在允许范围内。此外，在研究铝板拉伸不均衡性时，需要获取铝板表面不同的位置的拉伸程度。传统的测量手段无法在拉伸过程中实时进行测量、实时获取预拉伸板上的测量点变化的数据也不能计时获取后期研究工作所需的数据。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，可以测量预拉伸铝板的拉伸前后的尺寸；也可以在拉伸过程中，选取多个测量点进行实时监测，实时监测拉伸过程，并获取相关数据，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，包括：检测机构，用于检测铝板的厚度尺寸，所述检测机构包括静态检测组件和动态检测组件；多个平面移动机构，用于带动检测机构在竖直平面内移动，所述平面移动机构包括y轴移动组件和z轴移动组件；直线移动机构，所述直线移动机构用于带动平面移动机构直线移动；所述静态检测组件包括多个定点检测单元，所述定点检测单元包括轨道、设置在轨道上部齿条、多个可拆卸的定点模块、安装在定点模块上的激光测距传感器和用于检测一定点模块位置的距离传感器四；所述动态检测组件包括划线单元和视频监测单元，所述动态检测组件与y轴移动组件连接；控制器，用于控制检测机构和移动机构工作，所述静态检测组件、动态检测组件、直线移动机构、y轴移动组件和z轴移动组件分别与控制器连接，所述控制器与外部的上位机连接。
5.优选的，所述直线移动机构包括底座、导向杆、连接块、移动模块一和移动模块二，所述导向杆设置底座内，所述导向杆的两端分别与底座内壁连接，所述连接块位于底座内，所述连接块的底部与底座连接；所述移动模块一包括电机一、螺杆一、移动座一、转动电机一、连接座一和距离传感器一，所述螺杆一位于底座内连接块的一侧，所述螺杆一的两端分别与底座和连接块转动连接，所述转动电机一设置在移动座一下部，所述转动电机一的输出轴向上贯穿移动座一与连接座一连接，所述螺杆一和导向杆分别贯穿移动座一的两端，所述移动座一与导向杆滑动连接，所述移动座一与螺杆一螺纹连接；所述电机一设置在底
座外侧，所述螺杆一远离连接块的一端贯穿底座与电机一的输出轴连接，所述距离传感器一设置在底座内靠近电机一的一侧；所述电机一、转动电机一、距离传感器一分别与控制器连接。
6.优选的，所述移动模块二包括电机二、螺杆二、移动座二、转动电机二、连接座二和距离传感器二，所述螺杆二位于底座内连接块的一侧，所述螺杆二的两端分别与底座和连接块转动连接，所述转动电机二设置在移动座二下部，所述转动电机二的输出轴向上贯穿移动座二与连接座二连接，所述螺杆二和导向杆分别贯穿移动座二的两端，所述移动座二与导向杆滑动连接，所述螺杆二与移动座二螺纹连接；所述电机二设置在底座外侧，所述螺杆二远离连接块一端贯穿底座与电机二的输出轴连接，所述距离传感器二设置在底座内靠近电机二的一侧；所述电机二、转动电机二、距离传感器二分别与控制器连接。
7.优选的，所述z轴移动组件包括z轴支架、z轴电缸、z轴距离传感器，所述z轴支架的下部与连接座一连接，所述z轴支架内开设有导向滑槽，所述z轴电缸设置在z轴支架的上部，所述z轴距离传感器设置在连接座一上部；所述z轴距离传感器和z轴电缸分别与控制器连接。
8.优选的，所述y轴移动组件包括y轴支架、y轴电机、y轴螺杆、y轴导向杆、y轴移动座和距离传感器三，所述z轴电缸的下端贯穿z轴支架的上部与y轴支架连接，所述y轴支架的一端连接有两个导向块，所述导向块与导向滑槽滑动连接，所述导向块之间设置有固定板，所述y轴支架的两侧分别设置有挡板一和挡板二，所述y轴螺杆和y轴导向杆平行设置在挡板一和挡板二之间，所述y轴电机设置在挡板一的一侧，所述y轴电机的输出轴贯穿挡板一与y轴螺杆连接，所述y轴移动座滑动套设在y轴导向杆外侧，所述y轴螺杆贯穿y轴移动座，并与y轴移动座螺纹连接，所述距离传感器三设置在挡板二一侧；所述距离传感器三和y轴电机分别与控制器连接。
9.优选的，所述定点模块包括卡板、卡块、连接座、翻转电机、抓取板、定位电机、与齿条配合的齿轮，所述轨道设置在y轴支架的一侧，所述y轴支架的上部开设有滑槽；所述卡块设置在卡板的下部，所述卡块与滑槽滑动连接，所述卡板远离卡块的一端与连接座连接，所述定位电机设置在连接座的一侧，所述定位电机的输出轴贯穿连接座与齿轮连接，所述齿轮与齿条啮合，所述翻转电机位于定位电机的下侧，所述翻转电机的输出轴贯穿连接座与抓取板连接，所述抓取板远离翻转电机的一端与激光测距传感器连接，所述激光测距传感器的一侧设置有抓取磁铁，所述距离传感器四设置在挡板一的一侧；所述抓取板的一侧开设有与y轴导向杆配合的凹槽；所述翻转电机为伺服电机，所述翻转电机、定位电机、距离传感器四和激光测距传感器分别与控制器连接。
10.优选的，所述划线单元包括转动电缸、电磁阀和喷头，所述转动电缸的上部与y轴移动座连接，所述喷头的上部电磁阀连接，电磁阀的一侧连接进料管，所述电磁阀的上部与转动电缸的下部连接，所述电磁阀和转动电缸分别与控制器连接。
11.优选的，所述视频监测单元包括连接板、切换电机、转动板、滑柱、升降电缸、z形板和无线摄像头，所述连接板的一端与转动电缸的下部连接，所述切换电机嵌设在转动板内，所述切换电机的输出轴与转动板连接，所述升降电缸设置在转换板的下部，所述滑柱位于转动板的下部，所述滑柱的下端贯穿z形板，所述升降电机的下部与z形板连接，所述z形板的一侧开设安装槽，所述安装槽内滑动设置有安装块，所述安装块的下部与无线摄像头连
接，所述无线摄像头的一侧设置有结合板，所述结合板的表面开设有与抓取磁铁配合的结合槽，所述结合槽内设置有铁片，所述切换电机和升降电缸分别与控制器连接，所述无线摄像头与外部的上位机无线连接。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明，可以用于对预拉伸板拉伸前后的厚度、长度和宽度进行检测；也可以在铝板预拉伸时，进行多点监测，检测铝板上预先标记的点位处的厚度变化，以及监控各个预设点沿铝板拉伸方向的移动，测量铝板实际拉伸度。
13.2、本发明中，通过y轴移动组件带动喷头，在铝板表面喷涂测量点，然后通过控制器启动翻转电机，将抓取板翻转九十度；同时控制切换电机启动，带动无线摄像头转动，将无线摄像头转动升降电缸的另外一侧，使结合槽朝向抓取板；通过控制器升降电缸启动，带动无线摄像头下移设定距离，使结合槽与抓取磁铁位置对应；通过控制器控制定位电机转动，带动抓取板向无线摄像头靠近，使抓取磁铁与结合槽内的铁片吸合；将无线摄像头从z形板上取出；与抓取板翻下的过程相反，通过控制器控制翻转电机反转，将抓取板复位；此时激光测距传感器与无线摄像头结合，通过激光测距传感器可以在拉伸过程中实时测量预先标记的测量点处铝板的厚度变化，通过无线摄像头拍摄拉伸前后测量点的图像信息，并通过控制器传输给上位机，通过上位机计算两个图像中测量点的位移，来确定该点的拉伸距离；可以定点对测量点拉伸过程进行监测，通过对比拉伸前后图像的上测量点的位移，可以测量该点的拉伸度。
14.3、本发明中，通过喷头喷出颜料，沿着铝板宽度方向在铝板的表面喷涂出一条测量线；然后，通过控制器控制电机一和电机二启动，将喷头沿铝板长度方向移动设定的距离，进行再次划线；以此类推，在铝板的中线两侧对称画出多条测量线；通过控制器控制转动电缸转动度，将无线摄像头移动到划线的上部，与划线过程相似，通过启动y轴电机带动无线摄像头在划线上方移动，进行拍摄；然后进行拉伸。铝板拉伸完成后，通过控制器控制电机一和电机二分别移动到之前划线的位置，通过无线摄像头再次拍摄；拉伸前后拍摄的图像信息传输给控制器，控制器将图像信息传输给上位机，通过无线摄像头记录拉伸前后线条的变化，可以从直观观察出铝板的拉伸度和拉伸不均匀性。
15.4、本发明中，多个定点模块同时放置在y轴支架上时，通过控制器控制靠近y轴支架一侧的定点模块的抓取板翻转成竖直状态；这样，可以距离传感器四就可以检测到距离它最远的那个定位模块，待此定位模块运动到设定距离时，控制器控制下一个定位模块上的翻转电机启动，将抓取板翻转九十度，使凹槽与y轴导向杆下表面接触，通过抓取板和卡板将定点模块稳定在y轴支架一侧，解决多个定位模块水平排布时，位置确定的问题。
附图说明
16.图1为本发明一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置整体结构示意图；图2为本发明一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置正视结构示意图；图3为本发明一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置侧视结构示意图；图4为本发明检测机构与平面移动机构连接结构示意图；图5为本发明图4的仰视图；图6为本发明动态检测组件示意图；
图7为本发明图6的正视图；图8为本发明图6的后视图；图9为本发明定点模块结构示意图；图10为图9的正视图；图11为本发明直线移动机构结构示意图；图12为本发明图9的俯视结构示意图；图13为本发明转动电机一安装结构示意图；图14为本发明原理连接框图；图15为图4中a处结构放大图。
17.图中：检测机构1、平面移动机构2、直线移动机构3、控制器4、静态检测组件11、动态检测组件12、y轴移动组件21、z轴移动组件22、底座31、导向杆32、连接块33、移动模块一34、移动模块二35、定点检测单元111、划线单元121、视频监测单元122、y轴支架211、y轴电机212、y轴螺杆213、y轴导向杆214、y轴移动座215、距离传感器三216、导向块217、挡板一218、挡板二219、z轴支架221、z轴电缸222、z轴距离传感器223、导向滑槽224、电机一341、螺杆一342、移动座一343、转动电机一346、连接座一344、距离传感器一345、电机二351、螺杆二352、移动座二353、连接座二354、距离传感器二355、转动电机二356、轨道1110、齿条1111、定点模块1112、距离传感器四1113、激光测距传感器1114、卡板11121、卡块11122、连接座11123、翻转电机11124、抓取板11125、定位电机11126、齿轮11127、滑槽11128、抓取磁铁11129、转动电缸1211、电磁阀1212、喷头1213、进料管1214、连接板1221、切换电机1222、转动板1223、滑柱1224、升降电缸1225、z形板1226、无线摄像头1227、安装槽1228、安装块1229、结合板1220、铁片12201。
具体实施方式
18.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。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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本发明中的具体含义。
21.请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，包括：检测机构1、平面移动机构2、直线移动机构3和控制器4，检测机构1、平面移动机构2、
直线移动机构分布与控制器4连接，控制器4与外部的上位机连接。
22.检测机构1用于检测铝板的厚度尺寸，包括静态检测组件11和动态检测组件12；静态检测组件11包括多个定点检测单元111，定点检测单元111包括轨道1110、安装在轨道1110上部的齿条1111、多个可拆卸的定点模块1112、安装在定点模块1112上的激光测距传感器1114和用于检测一定点模块1112位置的距离传感器四1113。
23.动态检测组件12包括划线单元121和视频监测单元122，动态检测组件12与y轴移动组件21连接。
24.其中两个平面移动机构2分布在底座1两侧，用于带动检测机构1在竖直平面内移动；平面移动机构2包括y轴移动组件21和z轴移动组件22；直线移动机构3用于带动平面移动机构2直线移动。z轴移动组件22包括z轴支架221、z轴电缸222、z轴距离传感器223，z轴支架221的下部与连接座一344连接，z轴支架221内开设有导向滑槽224，z轴电缸222安装在z轴支架221的上部，z轴距离传感器223安装在连接座一344上部；z轴距离传感器223和z轴电缸222分别与控制器4连接。
25.y轴移动组件21包括y轴支架211、y轴电机212、y轴螺杆213、y轴导向杆214、y轴移动座215和距离传感器三216，z轴电缸222的下端贯穿z轴支架221的上部与y轴支架211连接，y轴支架211的一端连接有两个导向块217，导向块217与导向滑槽224滑动连接，导向块217之间安装有固定板，y轴支架211的两侧分别安装有挡板一218和挡板二219，y轴螺杆213和y轴导向杆214平行安装在挡板一218和挡板二219之间，y轴电机212安装在挡板一218的一侧，y轴电机212的输出轴贯穿挡板一218与y轴螺杆213连接，y轴移动座215滑动套设在y轴导向杆214外侧，y轴螺杆213贯穿y轴移动座215，并与y轴移动座215螺纹连接，距离传感器三216安装在挡板二219一侧；距离传感器三216和y轴电机212分别与控制器4连接。
26.直线移动机构3包括底座31、导向杆32、连接块33、移动模块一34和移动模块二35，导向杆32安装底座31内，导向杆32的两端分别与底座31内壁连接，连接块33位于底座31内，连接块33的底部与底座31连接。
27.移动模块一34包括电机一341、螺杆一342、移动座一343、转动电机一346、连接座一344和距离传感器一345，螺杆一342位于底座31内连接块33的一侧，螺杆一342的两端分别与底座31和连接块33转动连接，转动电机一346安装在移动座一343下部，转动电机一346的输出轴向上贯穿移动座一343与连接座一344连接，螺杆一342和导向杆32分别贯穿移动座一343的两端，移动座一343与导向杆32滑动连接，移动座一343与螺杆一342螺纹连接；电机一341安装在底座31外侧，螺杆一342远离连接块33的一端贯穿底座31与电机一341的输出轴连接，距离传感器一345安装在底座31内靠近电机一341的一侧；电机一341、转动电机一346、距离传感器一345分别与控制器4连接，转动电机一346可以带动连接座一344转动，可以根据底座31的摆放位置，调整平面移动机构2的指向。
28.移动模块二35包括电机二351、螺杆二352、移动座二353、转动电机二356、连接座二354和距离传感器二355，螺杆二352位于底座31内连接块33的一侧，螺杆二352的两端分别与底座31和连接块33转动连接，转动电机二356安装在移动座二353下部，转动电机二356的输出轴向上贯穿移动座二353与连接座二354连接，螺杆二352和导向杆32分别贯穿移动座二353的两端，移动座二353与导向杆32滑动连接，螺杆二352与移动座二353螺纹连接；电机二351安装在底座31外侧，螺杆二352远离连接块33一端贯穿底座31与电机二351的输出
轴连接，距离传感器二355安装在底座31内靠近电机二351的一侧；电机二351、转动电机二356、距离传感器二355分别与控制器4连接。
29.定点模块1112包括卡板11121、卡块11122、连接座11123、翻转电机11124、抓取板11125、定位电机11126、与齿条1111配合的齿轮11127，轨道1110安装在y轴支架211的一侧，y轴支架211的上部开设有滑槽11128。卡块11122安装在卡板11121的下部，卡块11122与滑槽11128滑动连接，卡板11121远离卡块11122的一端与连接座11123连接，定位电机11126安装在连接座11123的一侧，定位电机11126的输出轴贯穿连接座11123与齿轮11127连接，齿轮11127与齿条1111啮合，翻转电机11124位于定位电机11126的下侧，翻转电机11124的输出轴贯穿连接座11123与抓取板11125连接，抓取板11125远离翻转电机11124的一端与激光测距传感器1114连接，激光测距传感器1114的一侧安装有抓取磁铁11129，距离传感器四1113安装在挡板一218的一侧；抓取板11125的一侧开设有与y轴导向杆214配合的凹槽；翻转电机11124为伺服电机，翻转电机11124、定位电机11126、距离传感器四1113和激光测距传感器1114分别与控制器4连接。
30.划线单元121包括转动电缸1211、电磁阀1212和喷头1213，转动电缸1211的上部与y轴移动座215连接，喷头1213的上部电磁阀1212连接，电磁阀1212的一侧连接进料管1214，电磁阀1212的上部与转动电缸1211的下部连接，电磁阀1212和转动电缸1211分别与控制器4连接。
31.视频监测单元122包括连接板1221、切换电机1222、转动板1223、滑柱1224、升降电缸1225、z形板1226和无线摄像头1227，连接板1221的一端与转动电缸1211的下部连接，切换电机1222嵌设在转动板1223内，切换电机1222的输出轴与转动板1223连接，升降电缸1225安装在转换板的下部，滑柱1224位于转动板1223的下部，滑柱1224的下端贯穿z形板1226，升降电机的下部与z形板1226连接，z形板1226的一侧开设安装槽1228，安装槽1228内滑动安装有安装块1229，安装块1229的下部与无线摄像头1227连接，无线摄像头1227的一侧安装有结合板1220，结合板1220的表面开设有与抓取磁铁11129配合的结合槽，结合槽内安装有铁片12201，切换电机1222和升降电缸1225分别与控制器4连接，无线摄像头1227与外部的上位机无线连接。
32.工作原理：本装置可以用于对预拉伸板拉伸前后的厚度、长度和宽度进行检测；也可以在铝板预拉伸时，进行多点监测，检测铝板上预先标记的点位处的厚度变化，以及监控各个预设点沿铝板拉伸方向的移动，测量铝板实际拉伸度。
33.一、在检测预拉伸板尺寸时：将铝板水平放置在底座31的一侧，铝板的长边与底座31保持平行，并且保持底座31底面与铝板表面平行，放置前后激光测距传感器1114测量值发送变化，控制器4将变化前后的数据信息分别传输给上位机，上位机计算获取铝板的厚度；然后通过控制控制电机一341和电机二351启动，电机一341和电机二351带动螺杆一342和螺杆二352转动，螺杆一342和螺杆二352分别带动移动座一343和移动座二353移动，移动座一343和移动座二353分别带动其上部的平面移动机构2移动，激光测距传感器1114跟随平面移动机构2移动，两个激光距离传感器移动出铝板区域后，测量值从小变大，在变化时，通过距离传感器一345和距离传感器二355测量移动座一343和移动座二353的位置信息，位置信息传输给控制器4，控制器4将数据传输给上位机，上位机即可计算出铝板的
长度；通过控制器4控制y轴电机212启动，带动y轴螺杆213转动，通过y轴螺杆213转动带动y轴移动移动到z轴支架221的一侧，然后通过控制器4启动定位电机11126，定位电机11126带动齿轮11127转动，进而带动定点模块1112沿齿条1111方向移动，激光测距传感器1114沿铝板的宽度方向移动，通过距离传感器四1113测量定点模块1112的移动距离，距离信息传输给控制器4；同上文，控制器4记录激光测距传感器1114距离两次变化时对应的定点模块1112的距离信息，并将该距离信息传输给上位机，上位计算获取铝板的宽度信息。
34.工作人员通过上位机获取铝板的尺寸信息，与规定的尺寸信息进行对比，如果误差在规定区间内，则该铝板合格；反之，该铝板不合格。此外，在铝板预拉伸后，通过测量预拉伸后铝板的尺寸，与拉伸前的尺寸对比，可以获取实际的拉伸率。
35.二、本装置可以在铝板拉伸时进行实时监测，获取相应数据，可以为测量实际拉伸率，以及研究拉伸的不均衡性提供相关的数据。
36.将装置放置在拉伸机的一侧，使底座31下表面与拉伸机的安装平面保持平行或者共面，使y轴支架211位于待拉伸铝板的上部，通过控制器4控制z轴电缸222启动，带动y轴支架211下移，y轴支架211下移带动位于y轴支架211下部的喷头1213移动到铝板表面，通过z轴距离传感器223测量y轴支架211的一端距离，距离信息传输给控制器4，便于控制器4控制z轴电缸222的伸展距离；然后，启动y轴电机212，带动y轴螺杆213运动，y轴螺杆213运动带动y轴移动座215移动，此时打开电磁阀1212，外部的颜料从进料管1214进入，从喷头1213喷出，沿着铝板宽度方向在铝板的表面喷涂出一条测量线；然后，通过控制器4控制电机一341和电机二351启动，将喷头1213沿铝板长度方向移动设定的距离，进行再次划线；以此类推，在铝板的中线两侧对称画出多条测量线；通过控制器4控制转动电缸1211转动180度，将无线摄像头1227移动到划线的上部，与划线过程相似，通过启动y轴电机212带动无线摄像头1227在划线上方移动，进行拍摄；然后进行拉伸。
37.铝板拉伸完成后，通过控制器4控制电机一341和电机二351分别移动到之前划线的位置，通过无线摄像头1227再次拍摄；拉伸前后拍摄的图像信息传输给控制器4，控制器4将图像信息传输给上位机，铝板表面所画的直线，在拉伸后变成“（）”的形状；通过上位机的处理，对比拉伸前后线条的变化来计算拉伸率，具体原理可以参考铝板拉伸率相关的研究文献，这里不再进行详细介绍。
38.此外，通过y轴移动组件21带动喷头1213，在铝板表面喷涂测量点，与喷涂测量线的过程相似；然后通过控制器4启动翻转电机11124，将抓取板11125翻转九十度，使抓取板11125处于竖着状态；同时控制切换电机1222启动，带动转动板1223转动，转动板1223带动滑座转动，滑柱1224带动z形板1226转动，z形板1226带动无线摄像头1227转动，将无线摄像头1227转动升降电缸1225的另外一侧，使结合槽朝向抓取板11125；通过控制器4升降电缸1225启动，升降带动z形板1226下移，进而带动无线摄像头1227下移设定距离，使结合槽与抓取磁铁11129位置对应；通过控制器4控制定位电机11126转动，带动抓取板11125向无线摄像头1227靠近，使抓取磁铁11129与结合槽内的铁片12201吸合；然后控制器4控制定位电机11126反转，将无线摄像头1227从z形板1226上取出；与抓取板11125翻下的过程相反，通过控制器4控制翻转电机11124反转，将抓取板11125复位；此时激光测距传感器1114与无线
摄像头1227结合，通过激光测距传感器1114可以在拉伸过程中实时测量预先标记的测量点处铝板的厚度变化，通过无线摄像头1227拍摄拉伸前后测量点的图像信息，并通过控制器4传输给上位机，通过上位机计算两个图像中测量点的位移，来确定该点的拉伸距离，相关的测量理论可以参考数字图像相关法相关的文献，这里不对测量原理进行详细解释。
39.定点模块1112数量和无线摄像头1227的数量可以根据监测点的数量进行选择，为了解决多个定位模块水平排布时，位置确定的问题，多个定点模块1112同时放置在y轴支架211上时，通过控制器4控制靠近y轴支架211一侧的定点模块1112的抓取板11125翻转成竖直状态；这样，可以距离传感器四1113就可以检测到距离它最远的那个定位模块，待此定位模块运动到设定距离时，控制器4控制下一个定位模块上的翻转电机11124启动，将抓取板11125翻转九十度，使凹槽与y轴导向杆214下表面接触，通过抓取板11125和卡板11121将定点模块1112稳定在y轴支架211一侧。
40.本文中提到的通过图像分析铝板上拉伸的方式，是一种常见的非接触测量方式：数字图像相关法（digital image correlation，dic），在材料性能测量，结构状态监测，生物力学等领域具有广泛应用，dic基于摄影记录待测物变形前后图像，根据事先在待测物表面制造的散斑纹理进行相关分析，进而得到物体的位移和应变信息。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：包括：检测机构（1），用于检测铝板的厚度尺寸，所述检测机构（1）包括静态检测组件（11）和动态检测组件（12）；多个平面移动机构（2），用于带动检测机构（1）在竖直平面内移动，所述平面移动机构（2）包括y轴移动组件（21）和z轴移动组件（22）；直线移动机构（3），所述直线移动机构（3）用于带动平面移动机构（2）直线移动；所述静态检测组件（11）包括多个定点检测单元（111），所述定点检测单元（111）包括轨道（1110）、设置在轨道（1110）上部的齿条（1111）、多个可拆卸的定点模块（1112）、安装在定点模块（1112）上的激光测距传感器（1114）和用于检测一定点模块（1112）位置的距离传感器四（1113）；所述动态检测组件（12）包括划线单元（121）和视频监测单元（122），所述动态检测组件（12）与y轴移动组件（21）连接；控制器（4），用于控制检测机构（1）和平面移动机构（2）工作，所述静态检测组件（11）、动态检测组件（12）、直线移动机构（3）、y轴移动组件（21）和z轴移动组件（22）分别与控制器（4）连接，所述控制器（4）与外部的上位机连接。2.根据权利要求1所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述直线移动机构（3）包括底座（31）、导向杆（32）、连接块（33）、移动模块一（34）和移动模块二（35），所述导向杆（32）设置在底座（31）内，所述导向杆（32）的两端分别与底座（31）内壁连接，所述连接块（33）位于底座（31）内，所述连接块（33）的底部与底座（31）连接；所述移动模块一（34）包括电机一（341）、螺杆一（342）、移动座一（343）、转动电机一（346）、连接座一（344）和距离传感器一（345），所述螺杆一（342）位于底座（31）内连接块（33）的一侧，所述螺杆一（342）的两端分别与底座（31）和连接块（33）转动连接，所述转动电机一（346）设置在移动座一（343）下部，所述转动电机一（346）的输出轴向上贯穿移动座一（343）与连接座一（344）连接，所述螺杆一（342）和导向杆（32）分别贯穿移动座一（343）的两端，所述移动座一（343）与导向杆（32）滑动连接，所述移动座一（343）与螺杆一（342）螺纹连接；所述电机一（341）设置在底座（31）外侧，所述螺杆一（342）远离连接块（33）的一端贯穿底座（31）与电机一（341）的输出轴连接，所述距离传感器一（345）设置在底座（31）内靠近电机一（341）的一侧；所述电机一（341）、转动电机一（346）、距离传感器一（345）分别与控制器（4）连接。3.根据权利要求2所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述移动模块二（35）包括电机二（351）、螺杆二（352）、移动座二（353）、转动电机二（356）、连接座二（354）和距离传感器二（355），所述螺杆二（352）位于底座（31）内连接块（33）的一侧，所述螺杆二（352）的两端分别与底座（31）和连接块（33）转动连接，所述转动电机二（356）设置在移动座二（353）下部，所述转动电机二（356）的输出轴向上贯穿移动座二（353）与连接座二（354）连接，所述螺杆二（352）和导向杆（32）分别贯穿移动座二（353）的两端，所述移动座二（353）与导向杆（32）滑动连接，所述螺杆二（352）与移动座二（353）螺纹连接；所述电机二（351）设置在底座（31）外侧，所述螺杆二（352）远离连接块（33）一端贯穿底座（31）与电机二（351）的输出轴连接，所述距离传感器二（355）设置在底座（31）内靠近电机
二（351）的一侧；所述电机二（351）、转动电机二（356）、距离传感器二（355）分别与控制器（4）连接。4.根据权利要求3所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述z轴移动组件（22）包括z轴支架（221）、z轴电缸（222）、z轴距离传感器（223），所述z轴支架（221）的下部与连接座一（344）连接，所述z轴支架（221）内开设有导向滑槽（224），所述z轴电缸（222）设置在z轴支架（221）的上部，所述z轴距离传感器（223）设置在连接座一（344）上部；所述z轴距离传感器（223）和z轴电缸（222）分别与控制器（4）连接。5.根据权利要求4所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述y轴移动组件（21）包括y轴支架（211）、y轴电机（212）、y轴螺杆（213）、y轴导向杆（214）、y轴移动座（215）和距离传感器三（216），所述z轴电缸（222）的下端贯穿z轴支架（221）的上部与y轴支架（211）连接，所述y轴支架（211）的一端连接有两个导向块（217），所述导向块（217）与导向滑槽（224）滑动连接，所述导向块（217）之间设置有固定板，所述y轴支架（211）的两侧分别设置有挡板一（218）和挡板二（219），所述y轴螺杆（213）和y轴导向杆（214）平行设置在挡板一（218）和挡板二（219）之间，所述y轴电机（212）设置在挡板一（218）的一侧，所述y轴电机（212）的输出轴贯穿挡板一（218）与y轴螺杆（213）连接，所述y轴移动座（215）滑动套设在y轴导向杆（214）外侧，所述y轴螺杆（213）贯穿y轴移动座（215），并与y轴移动座（215）螺纹连接，所述距离传感器三（216）设置在挡板二（219）一侧；所述距离传感器三（216）和y轴电机（212）分别与控制器（4）连接。6.根据权利要求5所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述定点模块（1112）包括卡板（11121）、卡块（11122）、连接座（11123）、翻转电机（11124）、抓取板（11125）、定位电机（11126）、与齿条（1111）配合的齿轮（11127），所述轨道（1110）设置在y轴支架（211）的一侧，所述y轴支架（211）的上部开设有滑槽（11128）；所述卡块（11122）设置在卡板（11121）的下部，所述卡块（11122）与滑槽（11128）滑动连接，所述卡板（11121）远离卡块（11122）的一端与连接座（11123）连接，所述定位电机（11126）设置在连接座（11123）的一侧，所述定位电机（11126）的输出轴贯穿连接座（11123）与齿轮（11127）连接，所述齿轮（11127）与齿条（1111）啮合，所述翻转电机（11124）位于定位电机（11126）的下侧，所述翻转电机（11124）的输出轴贯穿连接座（11123）与抓取板（11125）连接，所述抓取板（11125）远离翻转电机（11124）的一端与激光测距传感器（1114）连接，所述激光测距传感器（1114）的一侧设置有抓取磁铁（11129），所述距离传感器四（1113）设置在挡板一（218）的一侧；所述抓取板（11125）的一侧开设有与y轴导向杆（214）配合的凹槽；所述翻转电机（11124）为伺服电机，所述翻转电机（11124）、定位电机（11126）、距离传感器四（1113）和激光测距传感器（1114）分别与控制器（4）连接。7.根据权利要求6所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述划线单元（121）包括转动电缸（1211）、电磁阀（1212）和喷头（1213），所述转动电缸（1211）的上部与y轴移动座（215）连接，所述喷头（1213）的上部电磁阀（1212）连接，电磁阀（1212）的一侧连接进料管（1214），所述电磁阀（1212）的上部与转动电缸（1211）的下部连接，所述电磁阀（1212）和转动电缸（1211）分别与控制器（4）连接。8.根据权利要求7所述的一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，其特征在于：所述视频监测单元（122）包括连接板（1221）、切换电机（1222）、转动板（1223）、滑柱（1224）、升降电缸
（1225）、z形板（1226）和无线摄像头（1227），所述连接板（1221）的一端与转动电缸（1211）的下部连接，所述切换电机（1222）嵌设在转动板（1223）内，所述切换电机（1222）的输出轴与转动板（1223）连接，所述升降电缸（1225）设置在转换板的下部，所述滑柱（1224）位于转动板（1223）的下部，所述滑柱（1224）的下端贯穿z形板（1226），所述升降电机的下部与z形板（1226）连接，所述z形板（1226）的一侧开设安装槽（1228），所述安装槽（1228）内滑动设置有安装块（1229），所述安装块（1229）的下部与无线摄像头（1227）连接，所述无线摄像头（1227）的一侧设置有结合板（1220），所述结合板（1220）的表面开设有与抓取磁铁（11129）配合的结合槽，所述结合槽内设置有铁片（12201），所述切换电机（1222）和升降电缸（1225）分别与控制器（4）连接，所述无线摄像头（1227）与外部的上位机无线连接。

技术总结
本发明涉及预拉伸铝板技术领域，具体为一种预拉伸铝板生产用尺寸检测装置，包括：检测机构、平面移动机构、直线移动机构；定点检测单元包括轨道、齿条、多个定点模块、激光测距传感器和距离传感器四；所述动态检测组件包括划线单元和视频监测单元；控制器，用于控制检测机构和平面移动机构工作，所述控制器与外部的上位机连接。本发明可以用于对预拉伸板拉伸前后尺寸进行检测；也可以在铝板预拉伸时，在拉伸时对铝板上多点实时监测，测量铝板上预先标记的点位处的厚度变化，以图像的方式记录各点沿铝板拉伸方向的移动情况，来测量铝板实际拉伸度。度。度。


技术研发人员：万凤根 万国彬
受保护的技术使用者：江苏古彦铝业有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/1