一种外墙板弯曲度在线监测装置及监测方法与流程

本发明实施例涉及外墙板生产线技术领域，具体涉及一种外墙板弯曲度在线监测装置及监测方法。

背景技术：

外墙挂板是一类建筑材料，是用于外墙的建筑板材。外墙挂板必须具有防腐蚀、耐高温、抗老化、无辐射、防火、防虫、不变形等基本性能，同时还要求造型美观、施工简便、环保节能等。常见的外墙挂板有纤维水泥板、铝塑板、pvc板、石材等。

pvc外墙挂板内侧可极为方便地安装聚苯乙烯泡沫等保温隔热材料，使外墙保温效果更好保温隔热材料象给房屋穿上一层“棉衣”而pvc挂板则是“外套”；金属外墙挂板，把保温材料聚氨酯与金属钢板复合一体化，保温效果视保温材料厚度而定，所有的外墙挂板种类均具有耐严寒酷暑，经久耐用、抗紫外线耐老化的效果。对酸、碱、盐及潮湿地区有很好的耐腐蚀性。无污染，可以再生利用；环保性能好。容易清洗，免除后期维护。

但是目前在外墙板生产过程中没有实现弯曲度的在线实时监测，弯曲度监测是在板生产好以后，使用铝靠尺，靠在板边监测板直度，并且靠尺监测数据误差大，因此外墙板的生产效率低，并且生产质量不稳定。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种外墙板弯曲度在线监测装置及监测方法，采用对外墙板的两个平行侧边之间的宽度检测，以及对外墙板的上表面的高度检测，实现对外墙板的整个弯曲度的在线检测，并且采集的数据误差小，以解决现有技术中无法在线实时监测，靠尺监测数据误差大的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种外墙板弯曲度在线监测装置，包括一组相对安装在外墙板输送链条两侧的宽度测量机构，以及分别设置在所述宽度测量机构上方的平整性测量机构，所述宽度测量机构用于计算外墙板的两个平行侧边之间的宽度并通过宽度的变化监测所述外墙板的侧面弯曲度，所述平整性测量机构用于计算所述外墙板的上表面高度并通过高度变化监测所述外墙板的表面弯曲度。

作为本发明的一种优选方案，所述宽度测量机构包括设置在所述外墙板输送链条两侧的截止安装板，所述截止安装板上设有相对平行且用于检测外墙板宽度的宽度激光测距仪，两个所述宽度激光测距仪的连线与所述外墙板输送链条的传动方向的夹角为91°～93°。

作为本发明的一种优选方案，所述平整性测量机构包括设置在所述宽度激光测距仪上方的倒置l形装板，所述倒置l形装板的上板安装有用于检测外墙板表面弯曲度的高度激光测距仪，所述倒置l形装板的侧板竖向开设有开口孔槽，所述开口孔槽内通过t字板连接有与所述外墙板的上表面高度齐平的探针，在所述外墙板侧边外的所述探针上设有平行翼板，所述高度激光测距仪的激光发射位置正对所述平行翼板。

作为本发明的一种优选方案，所述t字板的一个侧边设有竖向齿条，所述开口孔槽的内壁通过固定转轴安装有与所述竖向齿条相互啮合的齿轮，所述开口孔槽的内壁在所述齿轮的相对位置上设有用于限制所述t字板线性移动的限位滑槽，所述齿轮的中心位置绕所述固定转轴自由转动，在其中一个所述齿轮的侧边设有锁定气缸，所述锁定气缸的活塞杆末端设有弧形卡板，所述弧形卡板通过挤压所述齿轮以停止所述齿轮的转动，所述锁定气缸的伸缩工作由所述宽度激光测距仪的输出信号触发，所述宽度激光测距仪检测到外墙板输送链条上的外墙板，所述锁定气缸的活塞杆向内回缩，所述宽度激光测距仪检测到外墙板输送链条上两个外墙板之间的间隙，所述锁定气缸的活塞杆向外伸出。

另外，本发明还提供了一种外墙板弯曲度在线监测装置方法，包括如下步骤：

步骤100、调试外墙板弯曲度在线监测装置，预设在线监测装置的数据与外墙板宽度和高度之间的关系式；

步骤200、在线实时监测外墙板的宽度信息和高度信息，在一个坐标系内同时生成外墙板的宽度二维信息图和高度二维信息图；

步骤300、根据同一个时间点的宽度信息和高度信息，校准外墙板检测时间范围内的宽度信息，过滤排除外墙板检测时间范围外的高度信息；

步骤400、根据监测结果计算外墙板的弯曲度，确定外墙板的平整度性能。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，在线监测装置数据与外墙板宽度之间的关系式具体为：w＝l－x1－x2；其中w为外墙板的宽度，l为设置在外墙板两侧边的在线检测装置之间的垂直距离，x1为单侧的在线检测装置与外墙板之间的实时垂直距离，x2为另一侧的在线检测装置与外墙板之间的实时垂直距离。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，在线监测装置数据与外墙板高度之间的关系式具体为：h＝h－y；其中h为外墙板的高度，h为设置在外墙板上方的在线检测装置与外墙板输送链条之间的垂直距离，y为外墙板上方的在线检测装置与外墙板上表面之间的实时垂直距离。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，所述宽度二维信息图的横坐标为在线监测装置的检测时间，纵坐标为在线监测装置检测的外墙板宽度，所述高度二维信息图的横坐标为在线监测装置的检测时间，纵坐标为在线监测装置检测的外墙板高度，所述宽度二维信息图和所述高度二维信息图的横坐标对应的时间点重合。

作为本发明的一种优选方案，用于检测外墙板侧边弯曲度的在线监测装置在单块外墙板的检测时间内，当检测到外墙板的宽度w小于外墙板的标准宽度的一半时，则设定此时检测的外墙板的宽度w为外墙板的标准宽度。

作为本发明的一种优选方案，所述弯曲度分为代表外墙板宽度的侧边弯曲度和代表外墙板表面的表面弯曲度；

其中侧边弯曲度的计算公式为：q＝(w极大－w极小)/w标准，其中q表示侧边弯曲度，w极大表示最大的外墙板宽度，w极小表示最小的外墙板宽度，w标准表示外墙板宽度的标准规格；

其中表面弯曲度的计算公式为：p＝(h极大－h极小)/h标准，其中p表示表面弯曲度，h极大表示最大的外墙板高度，h极小表示最小的外墙板高度，h标准表示外墙板高度的标准规格。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明通过对外墙板的两个平行侧边之间的宽度检测，以及对外墙板的上表面的高度检测，实现对外墙板的整个弯曲度的在线检测，外墙板的生产效率高，并且生产质量稳定；

(2)本发明通过将高度检测和宽度检测结合，相互校准高度和宽度对应时间点的测量结果，从而确定对应检测外墙板的时间段，排除过滤检测过程中的错误数据，弯曲度的计算结果误差小。

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。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中在线检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施方式中t字板的安装结构示意图；

图3为本发明实施方式中在线监测方法的流程示意图。

图中：

1-宽度测量机构；2-平整性测量机构；3-竖向齿条；4-固定转轴；5-齿轮；6-锁定气缸；7-弧形卡板；8-限位滑槽；

101-截止安装板；102-宽度激光测距仪；

201-倒置l形装板；202-高度激光测距仪；203-开口孔槽；204-t字板；205-探针；206-平行翼板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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，本发明提供了一种外墙板弯曲度在线监测装置，本实施方式通过对外墙板的两个平行侧边之间的宽度检测，以及对外墙板的上表面的高度检测，实现对外墙板的整个弯曲度的在线检测，宽度检测和高度检测的测量数据变化幅度越小，说明板直度越好，外墙板生产合格，测量数据变化幅度越大，说明板直度不好存在s型，外墙板不合格，需要将不合格的板回收到混炼机重新挤出。

具体包括一组相对安装在外墙板输送链条两侧的宽度测量机构1，以及分别设置在所述宽度测量机构1上方的平整性测量机构2，所述宽度测量机构1用于计算外墙板的两个平行侧边之间的宽度并通过宽度的变化监测所述外墙板的侧面弯曲度，所述平整性测量机构2用于计算所述外墙板的上表面高度并通过高度变化监测所述外墙板的表面弯曲度。

宽度测量机构1包括设置在所述外墙板输送链条两侧的截止安装板101，所述截止安装板101上设有相对平行且用于检测外墙板宽度的宽度激光测距仪102，两个所述宽度激光测距仪102的连线与所述外墙板输送链条的传动方向的夹角为91°～93°。

本实施方式的两个用于检测外墙板宽度变化的宽度激光测距仪102并不是正对分布，两个宽度激光测距仪102稍微错位，从而当宽度激光测距仪102检测到两个外墙板首尾之间的间距时，宽度激光测距仪102的检测距离为两个截止安装板101之间的距离，当宽度激光测距仪102检测到外墙板的侧边时，宽度激光测距仪102的检测距离为宽度激光测距仪102的激光发射点到外墙板的侧边之间的距离。

从而确保宽度激光测距仪102的输出数据的稳定性，避免宽度激光测距仪102测量两个外墙板首尾之间的间距时输出数据杂乱无章，方便统一进行过滤排除，以区分宽度激光测距仪102的检测数据。

所述平整性测量机构2包括设置在所述宽度激光测距仪102上方的倒置l形装板201，所述倒置l形装板201的上板安装有用于检测外墙板表面弯曲度的高度激光测距仪202，所述倒置l形装板201的侧板竖向开设有开口孔槽203，所述开口孔槽203内通过t字板204连接有与所述外墙板的上表面高度齐平的探针205，在所述外墙板侧边外的所述探针205上设有平行翼板206，所述高度激光测距仪202的激光发射位置正对所述平行翼板206。

本实施方式的探针205通过t字板可在倒置l形装板201的开口孔槽203内上下线性移动，因此探针205始终接触外墙板，并随着外墙板的表面平整性上下浮动，高度激光测距仪202通过计算激光发射点与探针205上的平行翼板206之间的距离检测到外墙板的表面弯曲度。

因此本实施方式的宽度激光测距仪102用于检测外墙板的侧边弯曲度，但是在外墙板的上下表面存在弯曲且弯曲程度较大的情况时，宽度激光测距仪102此时的测量结果与正常检测外墙板侧边的测量结果差异大，因此仅仅靠无法宽度激光测距仪102无法确定外墙板的完整侧边弯曲情况以及外墙板的表面弯曲情况。

本实施方式通过高度激光测距仪202和宽度激光测距仪102的结合使用，一方面确定在对外墙板检测过程中的外墙板侧边弯曲度变化，另一方面也可确定外墙板的上表面弯曲度变化。

本实施方式实现对外墙板输送链条上的外墙板的在线监测，众所周知，外墙板在输送链条上输送时，两个相邻的外墙板首尾之间存在间距，由于探针205通过t字板可在倒置l形装板201的开口孔槽203内上下线性移动，为了避免探针205在两个外墙板首尾之间存在间距内下移位置过低导致无法对下一个外墙板进行正常的表面曲度监测，本实施方式对探针205进行间歇固定，保证探针205对外墙板表面弯曲度的正常监测。

具体的实现结构为：所述t字板204的一个侧边设有竖向齿条3，所述开口孔槽203的内壁通过固定转轴4安装有与所述竖向齿条3相互啮合的齿轮5，所述开口孔槽203的内壁在所述齿轮5的相对位置上设有用于限制所述t字板204线性移动的限位滑槽8，所述齿轮5的中心位置绕所述固定转轴4自由转动，在其中一个所述齿轮5的侧边设有锁定气缸6，所述锁定气缸6的活塞杆末端设有弧形卡板7，所述弧形卡板7通过挤压所述齿轮5以停止所述齿轮5的转动。

探针205能实现对外墙板表面弯曲度监测的原理在于外墙板对探针205的支撑力与探针205、平行翼板206和t字板的重力大小相等，方向相反，因此探针205可保证稳定的线性移动。

当外墙板表面下凹时，探针205随之下移，t字板204通过竖向齿条3与齿轮5的啮合线性下移，从而确保对外墙板表面弯曲度的实时监测。

同样的，当外墙板表面上凸时，探针205随之上移，t字板204通过竖向齿条3与齿轮5的啮合线性上移，从而确保对外墙板表面弯曲度的实时监测。

当高度激光测距仪202对一个外墙板完全检测后，探针205的受力平衡打破，如果没有外加支撑作用的话，则探针205继续下移直至接触到输送链条的表面，为了保证探针205的在线检测工作，本实施方式通过锁定气缸6来固定探针205停止移动。

所述锁定气缸6的伸缩工作由所述宽度激光测距仪102的输出信号触发，所述宽度激光测距仪102检测到外墙板输送链条上的外墙板，所述锁定气缸6的活塞杆向内回缩，所述宽度激光测距仪102检测到外墙板输送链条上两个外墙板之间的间隙，所述锁定气缸6的活塞杆向外伸出。

高度激光测距仪202设置在宽度激光测距仪102的正上方，因此当宽度激光测距仪102检测到外墙板的存在时，则探针205可正常工作，锁定气缸6的活塞杆向内回缩，解除对t字板的活动位移控制。

由于传动链条的速度一定，因此本实施方式对锁定气缸6的活塞杆伸出固定具体为宽度激光测距仪102对一块外墙板的检测时间，高度激光测距仪202对一块外墙板的检测时间确定，当宽度激光测距仪102的测量时间完成对一块外墙体的检测时间时，需要对探针205固定，锁定气缸6的活塞杆向外伸出，实现对t字板的活动固定。

因此本实施方式通过本实施方式通过对外墙板的两个平行侧边之间的宽度检测，以及对外墙板的上表面的高度检测，实现对外墙板的整个弯曲度的在线检测，并且通过控制探针205的原始位置，保证对外墙板上表面弯曲度的在线持续性检测。

另外如图3所示，本发明还提供了一种外墙板弯曲度在线监测装置方法，包括如下步骤：

步骤100、调试外墙板弯曲度在线监测装置，预设在线监测装置的数据与外墙板宽度和高度之间的关系式。

在线监测装置数据与外墙板宽度之间的关系式具体为：w＝l－x1－x2；其中w为外墙板的宽度，l为设置在外墙板两侧边的在线检测装置之间的垂直距离，x1为单侧的在线检测装置与外墙板之间的实时垂直距离，x2为另一侧的在线检测装置与外墙板之间的实时垂直距离。

在线监测装置数据与外墙板高度之间的关系式具体为：h＝h－y；其中h为外墙板的高度，h为设置在外墙板上方的在线检测装置与外墙板输送链条之间的垂直距离，y为外墙板上方的在线检测装置与外墙板上表面之间的实时垂直距离。

步骤200、在线实时监测外墙板的宽度信息和高度信息，在同一个坐标系内生成外墙板宽度二维信息图和高度二维信息图。

所述宽度二维信息图的横坐标为在线监测装置的检测时间，纵坐标为在线监测装置检测的外墙板宽度，所述高度二维信息图的横坐标为在线监测装置的检测时间，纵坐标为在线监测装置检测的外墙板高度，所述宽度二维信息图和所述高度二维信息图的横坐标对应的时间点重合。

步骤300、根据同一个时间点的宽度信息和高度信息，校准外墙板检测时间范围内的宽度信息，过滤排除外墙板检测时间范围外的高度信息；

其中对外墙板侧边弯曲度检测和外墙板表面弯曲度检测的在线检测装置同时开始工作，因此宽度二维信息图和高度二维信息图的横坐标基本重合，可将宽度二维信息图和高度二维信息图融合在一个坐标系内，在检测过程中可能会存在较小的误差，因此通过宽度二维信息图的信息数据，可校正高度二维信息图对每块外墙板的开始检测时间点和停止检测时间点，从而更加方便确定外墙板的表面弯曲度。

检测外墙板侧边弯曲度的在线监测装置在单块外墙板的检测时间内，当检测到外墙板的宽度w小于外墙板的标准宽度的一半时，则设定此时检测的外墙板的宽度w为外墙板的标准宽度。

当外墙板的表面弯曲度过大时，则检测外墙板侧边弯曲度的在线监测装置的数据变化幅度大，通过宽度二维信息图和高度二维信息图融合坐标系内，可确定检测外墙板侧边弯曲度的在线监测装置数据突变的原因，将数据变化较大的误差数据过滤排除，提高计算外墙板的弯曲度的准确性，降低弯曲度检测的误差。

步骤400、根据监测结果计算外墙板的弯曲度，确定外墙板的平整度性能。

所述弯曲度分为代表外墙板宽度的侧边弯曲度和代表外墙板表面的表面弯曲度；

其中侧边弯曲度的计算公式为：q＝(w极大－w极小)/w标准，其中q表示侧边弯曲度，w极大表示最大的外墙板宽度，w极小表示最小的外墙板宽度，w标准表示外墙板宽度的标准规格；

其中表面弯曲度的计算公式为：p＝(h极大－h极小)/h标准，其中p表示表面弯曲度，h极大表示最大的外墙板高度，h极小表示最小的外墙板高度，h标准表示外墙板高度的标准规格。

上述的w极大和w极小都是在数据变化较大的误差数据过滤排除的数据中选择的外墙板最大宽度和最小宽度值。

因此本实施方式在外墙板生产过程中实现对外墙板弯曲度在线实时监测，当弯曲度超过误差范围，将外墙板直接排回混炼机重新生产，提高外墙板生产质量的稳定性，同时无需人工参与，可实时计算每个外墙板的弯曲度，检测效率高，并且弯曲度检测误差小。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。