一种陶瓷膜带外观标记装置的制作方法

1.本发明涉及陶瓷外观标记技术领域，更具体地，涉及一种陶瓷膜带外观标记装置。


背景技术：

2.陶瓷生坯膜带主要用于陶瓷制品的生产制造中，是通过流延成型制作而成的，在流延成型过程中会存在气孔、划痕、浮粒等不同程度的外观缺陷，而且，其不能产生较大形变，否则会产生裂痕、形变等损伤，将无法使用。
3.现有陶瓷生坯膜带外观缺陷标记是利用机尾机台灯，人工目视检查进行标记的，由于流延成型收卷速度快、幅宽大，人工标记效率低，人工标记容易出现漏标、错标等情况，标记质量差，有时候还会对膜带造成损伤。


技术实现要素：

4.本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种陶瓷膜带外观标记装置，用于解决人工标记速度慢，容易漏标、错标的技术问题。
5.本发明采取的技术方案是，一种陶瓷膜带外观标记装置，包括安装架，安装在安装架上的放料机构、收料机构和检查机构，膜带从放料机构传输至收料机构，所述检查机构与传输的膜带配合使用，所述检查机构包括照明机构、拍摄机构、控制器和缺陷标记机构；照明机构：输出朝向膜带的光束；拍摄机构：接收光束；缺陷标记机构：沿膜带传输方向，其设置在拍摄机构的前方，输出标记物至膜带表面形成印记；控制器：输出端分别与照明机构输入端、缺陷标记机构输入端电连接，输入端分别与拍摄机构输出端、外部电源输出端电连接；所述照明机构输出的光束与膜带耦合后被拍摄机构接收，且控制器根据拍摄机构接收的光束控制缺陷标记机构是否输出标记物。
6.本方案主要用于膜带的外观检查，放料机构用于输出膜带，收料机构用于接收膜带，检查机构用于检查膜带上的气孔、划痕、浮粒等不同程度的外观缺陷；照明机构发射光束，光束经过膜带，之后沿照明机构与拍摄机构之间的光路传输至拍摄机构，同时光束携带膜带的外观信息，拍摄机构将携带有膜带外观信息的光束转化为电信号传输至控制器，控制器接收电信号后进行判断，若电信号中携带外观缺陷信息，则控制缺陷标记机构输出标记物至膜带表面形成印记，若电信号中未携带外观缺陷信息，则不控制缺陷标记机构工作；通过这种方式实现了膜带的外观自动化标记，相比于人工标记，不容易漏标、错标，标记速度快，能有效提高标记质量和标记效率。
7.进一步的，所述照明机构包括光源组件一和光源组件二，所述光源组件一和光源组件二相应设置在膜带两侧，且光源组件一和拍摄机构位于膜带同一侧，所述光源组件一发射的光束经过膜带表面折射后传输至拍摄机构感受端，所述光源组件二发射的光束透过膜带后传输至拍摄机构感受端。当光束经过气孔、划痕、浮粒等不同程度的外观缺陷时，光束会被反射、散射、折射，使得拍摄机构拍摄到的画面出现阴影，阴影则能使拍摄机构转化后的电信号发生变化，从而控制器能通过这种变化判断外观缺陷的位置，光源组件一通过
光束折射实现膜带一个侧面的检查，光源组件二通过光束透射实现膜带另一侧面的检查，通过这种方式即可同时实现膜带的双面检查，相比于单面检查，检查效率更高，且相比于人工，不会出现漏检的现象，能有效提高检查质量。
8.进一步的，所述放料机构与收料机构之间设置有输送膜带的转输装置；沿膜带传输方向，所述膜带在转输装置上依次形成有平直段和下凹段；所述检查机构与膜带的平直段配合使用。平直段能使折射的光束精准的折射到拍摄机构感受端，能使透射的光束不易折射或聚焦，能有效提高拍摄质量，从而提高检查质量；下凹段则能使膜带从放料机构较为自然的传输到收料机构，膜带受力小，不易出现折弯、形变，能避免膜带损伤，能提高膜带传输时的质量。
9.进一步的，所述转输装置包括沿膜带设置的料辊一、料辊二和料辊三，所述膜带在料辊一和料辊二之间形成平直段，所述膜带在料辊二和料辊三之间形成下凹段。设置三个料辊(料辊一、料辊二和料辊三)能对膜带起到很好的支撑作用，同时能使膜带受到的损伤降低到最小，能确保膜带传输时的质量；若设置多个料辊，则膜带表面会受到多处摩擦力，膜带表面则会受到磨损，且多个料辊会使膜带多处受到支撑力，不利于膜带自然的传输，膜带容易表面受到的压强，而且多个料辊会增加整体的制造成本。
10.进一步的，所述平直段输送方向与竖直向下方向之间的夹角在35-55度之间，所述放料机构输出膜带传输时的方向与水平朝向放料机构的方向的夹角为20-40度。通过两处角度的限制能使膜带在料辊一两侧较为平滑的过度，膜带受到料辊一的支撑力较小，能减少膜带的形变，提高传输时膜带的质量，且同时能确保料辊一与料辊二之间膜带的平直度，从而确保检查的精准度。具体的，所述平直段输送方向与竖直向下方向之间的夹角优选45度，所述放料机构输出膜带传输时的方向与水平朝向放料机构的方向的夹角优选30度。
11.进一步的，所述料辊一和料辊二的水平距离在1000-1400mm之间。通过料辊一和料辊二之间距离的限制，能使膜带在料辊一与料辊二之间较为自然传输；同时料辊一和料辊二之间的膜带重量较轻，防止二者之间的膜带重量较大使膜带形变较大，能有效提高膜带传输时的质量。具体的，所述料辊一和料辊二的水平距离优选1200mm。
12.进一步的，还包括与下凹段最低位置相应设置的低位检测机构，所述低位检测机构包括上下设置的上限位光耦和下限位光耦，所述上限位光耦、下限位光耦分别与下凹段最低位置配合使用，所述上限位光耦输出端、下限位光耦输出端分别与控制器输入端电连接；所述控制器的输出端分别与收料机构的输入端和放料机构的输入端电连接。因受膜带薄厚、材质均匀性的影响，膜带还是会产生微变形，下凹段的最低位置则会产生变化，为了控制这种变化范围设置上限位光耦和下限位光耦；当下限位光耦检测到下凹段的最低位置时，下限位光耦传输电信号至控制器，控制器增大收料机构和放料机构的速度差(即：增大收料机构的收料速度和/或减小放料机构的放料速度)，从而使下凹段最低位置上升，能有效防止下凹段最低位置过低造成膜带形变；当上限位光耦检测不到下凹段的最低位置时，控制器减小放料机构与收料机构的速度差，从而防止膜带拉伸过度造成产生形变，通过这种方式能有效提高膜带传输时的质量。
13.进一步的，所述上限位光耦到料辊一的竖直距离在500-600mm之间。当下凹段最低位置距离料辊一的尺寸在500-600mm之间时，下凹段处于较为自然的传输状态，下凹段形变小，具体的，所述上限位光耦到料辊一的竖直距离优选550mm。
14.进一步的，所述上限位光耦和下限位光耦的竖直距离在100-200mm之间。由于膜带在传输时产生的变形为微变形，当上限位光耦和下限位光耦之间的距离在100-200mm之间时，下凹段最低位置具有较大的变化范围，需要经过较长时间下凹段的最低位置才能超过下限位光耦的位置或脱离上限位光耦的位置，从而能有效减小上限位光耦和下限位光耦的触发频率，避免短时间内多次调整，从而降低运行时的能耗；且同时能下凹段处于相对自然的运输状态，具体的，所述上限位光耦和下限位光耦的竖直距离优选150mm。
15.进一步的，还包括安装在安装架上的厚度检测装置，所述厚度检测装置包括相对设置的激光位移传感器一和激光位移传感器二，所述激光位移传感器一设置在膜带一侧，所述激光位移传感器二设置在膜带另一侧，所述激光位移传感器一与激光位移传感器二配合使用，所述激光位移传感器一输出端和激光位移传感器二输出端分别与控制器输入端电连接。激光位移传感器一检测其到膜带一侧面的尺寸，激光位移传感器二检测其到膜带另一侧面的尺寸，再通过激光位移传感器一与激光位移传感器二之间光路的总距离减去上述两个尺寸即可得知膜带的厚度，通过控制器即可完成厚度的测算，这种方式实现了膜带厚度的检测，扩大了膜带外观检查的范围。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过照明机构发射光束，光束经过膜带，之后沿照明机构与拍摄机构之间的光路传输至拍摄机构，同时光束携带膜带的外观信息，拍摄机构将携带有膜带外观信息的光束转化为电信号传输至控制器，控制器接收电信号后进行判断，若电信号中携带外观缺陷信息，则控制缺陷标记机构输出标记物至膜带表面形成印记，若电信号中未携带外观缺陷信息，则不控制缺陷标记机构工作；通过这种方式实现了膜带的外观自动化标记，相比于人工标记，不容易漏标、错标，标记速度快，能有效提高标记质量和标记效率。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图。
18.图2为本发明厚度检测装置的结构示意图。
19.图中：1、安装架，2、放料机构，3、收料机构，4、检查机构，5、照明机构，6、拍摄机构，7、控制器，8、缺陷标记机构，9、光源组件一，10、光源组件二，11、转输装置，12、平直段，13、下凹段，14、料辊一，15、料辊二，16、料辊三，17、低位检测机构，18、上限位光耦，19、下限位光耦，20、厚度检测装置，21、激光位移传感器一，22、激光位移传感器二。
具体实施方式
20.本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
21.如图1-2所示，本方案公开了一种陶瓷膜带外观标记装置，包括安装架1，安装在安装架1上的放料机构2、收料机构3和检查机构4，膜带从放料机构2传输至收料机构3，所述检查机构4与传输的膜带配合使用，所述检查机构4包括照明机构5、拍摄机构6、控制器7和缺陷标记机构8；照明机构5：输出朝向膜带的光束；拍摄机构6：接收光束；缺陷标记机构8：沿膜带传输方向，其设置在拍摄机构6的前方，输出标记物至膜带表面形成印记；控制器7：输
出端分别与照明机构5输入端、缺陷标记机构8输入端电连接，输入端分别与拍摄机构6输出端、外部电源输出端电连接；所述照明机构5输出的光束与膜带耦合后被拍摄机构6接收，且控制器7根据拍摄机构6接收的光束控制缺陷标记机构8是否输出标记物。
22.本方案主要用于膜带的外观检查，放料机构2用于输出膜带，收料机构3用于接收膜带，检查机构4用于检查膜带上的气孔、划痕、浮粒等不同程度的外观缺陷；照明机构5发射光束，光束经过膜带，之后沿照明机构5与拍摄机构6之间的光路传输至拍摄机构6，同时光束携带膜带的外观信息，拍摄机构6将携带有膜带外观信息的光束转化为电信号传输至控制器7，控制器7接收电信号后进行判断，若电信号中携带外观缺陷信息，则控制缺陷标记机构8输出标记物至膜带表面形成印记，若电信号中未携带外观缺陷信息，则不控制缺陷标记机构8工作；通过这种方式实现了膜带的外观自动化标记，相比于人工标记，不容易漏标、错标，标记速度快，能有效提高标记质量和标记效率。具体的，放料机构2和收料机构3可采用现有技术中常用的收放带料的机构，拍摄机构6可采用线扫相机，缺陷标记机构8可采用现有技术中常用的喷涂装置，标记物可以是墨水、喷码等，控制器7可采用现有技术中常用的plc控制器。
23.照明机构5包括光源组件一9和光源组件二10，光源组件一9和光源组件二10相应设置在膜带两侧，且光源组件一9和拍摄机构6位于膜带同一侧，光源组件一9发射的光束经过膜带表面折射后传输至拍摄机构6感受端，光源组件二10发射的光束透过膜带后传输至拍摄机构6感受端。
24.当光束经过气孔、划痕、浮粒等不同程度的外观缺陷时，光束会被反射、散射、折射，使得拍摄机构6拍摄到的画面出现阴影，阴影则能使拍摄机构6转化后的电信号发生变化，从而控制器7能通过这种变化判断外观缺陷的位置，光源组件一9通过光束折射实现膜带一个侧面的检查，光源组件二10通过光束透射实现膜带另一侧面的检查，通过这种方式即可同时实现膜带的双面检查，相比于单面检查，检查效率更高，且相比于人工，不会出现漏检的现象，能有效提高检查质量。具体的，光源组件一9和光源组件二10可采用能发射强光的灯具等。
25.放料机构2与收料机构3之间设置有输送膜带的转输装置11；沿膜带传输方向，膜带在转输装置11上依次形成有平直段12和下凹段13；检查机构4与膜带的平直段12配合使用。平直段12能使折射的光束精准的折射到拍摄机构6感受端，能使透射的光束不易折射或聚焦，能有效提高拍摄质量，从而提高检查质量；下凹段13则能使膜带从放料机构2较为自然的传输到收料机构3，膜带受力小，不易出现折弯、形变，能避免膜带损伤，能提高膜带传输时的质量。
26.转输装置11包括沿膜带设置的料辊一14、料辊二15和料辊三16，膜带在料辊一14和料辊二15之间形成平直段12，膜带在料辊二15和料辊三16之间形成下凹段13。设置三个料辊(料辊一14、料辊二15和料辊三16)能对膜带起到很好的支撑作用，同时能使膜带受到的损伤降低到最小，能确保膜带传输时的质量；若设置多个料辊，则膜带表面会受到多处摩擦力，膜带表面则会受到磨损，且多个料辊会使膜带多处受到支撑力，不利于膜带自然的传输，膜带容易表面受到的压强，而且多个料辊会增加整体的制造成本。料辊一14、料辊二15和料辊三16可采用现有技术中的胶辊，胶辊表面具有缓冲作用，且与膜带的接触面积较大，能有效降低膜带表面受到的压强。
27.平直段12输送方向与竖直向下方向之间的夹角在35-55度之间(如图2中角r2所示)，放料机构2输出膜带传输时的方向与水平朝向放料机构2的方向的夹角为20-40度(如图2中角r1所示)。通过两处角度的限制能使膜带在料辊一14两侧较为平滑的过度，膜带受到料辊一14的支撑力较小，能减少膜带的形变，提高传输时膜带的质量，且同时能确保料辊一14与料辊二15之间膜带的平直度，从而确保检查的精准度。具体的，平直段12输送方向与竖直向下方向之间的夹角优选45度，放料机构2输出膜带传输时的方向与水平朝向放料机构2的方向的夹角优选30度。
28.料辊一14和料辊二15的水平距离在1000-1400mm之间(如图2中d3所示)。通过料辊一14和料辊二15之间距离的限制，能使膜带在料辊一14与料辊二15之间较为自然传输；同时料辊一14和料辊二15之间的膜带重量较轻，防止二者之间的膜带重量较大使膜带形变较大，能有效提高膜带传输时的质量。具体的，料辊一14和料辊二15的水平距离优选1200mm。
29.还包括与下凹段13最低位置相应设置的低位检测机构17，低位检测机构17包括上下设置的上限位光耦18和下限位光耦19，上限位光耦18、下限位光耦19分别与下凹段13最低位置配合使用，上限位光耦18输出端、下限位光耦19输出端分别与控制器7输入端电连接；控制器7的输出端分别与收料机构3的输入端和放料机构2的输入端电连接。因受膜带薄厚、材质均匀性的影响，膜带还是会产生微变形，下凹段13的最低位置则会产生变化，为了控制这种变化范围设置上限位光耦18和下限位光耦19；当下限位光耦19检测到下凹段13的最低位置时，下限位光耦19传输电信号至控制器7，控制器7增大收料机构3和放料机构2的速度差(即：增大收料机构3的收料速度和/或减小放料机构2的放料速度)，从而使下凹段13最低位置上升，能有效防止下凹段13最低位置过低造成膜带形变；当上限位光耦18检测不到下凹段13的最低位置时，控制器7减小放料机构2与收料机构3的速度差，从而防止膜带拉伸过度造成产生形变，通过这种方式能有效提高膜带传输时的质量。
30.上限位光耦18到料辊一14的竖直距离在500-600mm之间(如图2中d1所示)。当下凹段13最低位置距离料辊一14的尺寸在500-600mm之间时，下凹段13处于较为自然的传输状态，下凹段13形变小，具体的，上限位光耦18到料辊一14的竖直距离优选550mm。
31.上限位光耦18和下限位光耦19的竖直距离在100-200mm之间(如图2中d2所示)。由于膜带在传输时产生的变形为微变形，当上限位光耦18和下限位光耦19之间的距离在100-200mm之间时，下凹段13最低位置具有较大的变化范围，需要经过较长时间下凹段13的最低位置才能超过下限位光耦19的位置或脱离上限位光耦18的位置，从而能有效减小上限位光耦18和下限位光耦19的触发频率，避免短时间内多次调整，从而降低运行时的能耗；且同时能下凹段13处于相对自然的运输状态，具体的，上限位光耦18和下限位光耦19的竖直距离优选150mm。
32.还包括安装在安装架1上的厚度检测装置20，厚度检测装置20包括相对设置的激光位移传感器一21和激光位移传感器二22，激光位移传感器一21设置在膜带一侧，激光位移传感器二22设置在膜带另一侧，激光位移传感器一21与激光位移传感器二22配合使用，激光位移传感器一21输出端和激光位移传感器二22输出端分别与控制器7输入端电连接。激光位移传感器一21检测其到膜带一侧面的尺寸，激光位移传感器二22检测其到膜带另一侧面的尺寸，再通过激光位移传感器一21与激光位移传感器二22之间光路的总距离减去上述两个尺寸即可得知膜带的厚度，通过控制器7即可完成厚度的测算，这种方式实现了膜带
厚度的检测，扩大了膜带外观检查的范围。
33.在使用时，将陶瓷生坯膜带安装在放料机构2上，膜带通过料辊一14导向穿过光源组件一9和光源组件二10之间，之后经过料辊二15和料辊三16传输至收料机构3，控制放料机构2和收料机构3进行均速放料(速度可调)，拍摄机构6配合光源组件一9和光源组件二10对通过的膜带实时取相，之后将携带有膜带外观信息的信号传输到控制器7进行分析，合格的膜带顺利通过，当出现不良缺陷时控制器7及时传出缺陷代码信号，控制缺陷标记机构8喷出标记物至膜带表面的缺陷位置形成印记，当下凹段13最低位置下行至下限位光偶19时，控制器7增大收料机构3和放料机构2的速度差(即：增大收料机构3的收料速度和/或减小放料机构2的放料速度)，从而使下凹段13最低位置上升，当收至上限位光偶18时，控制器7减小放料机构2与收料机构3的速度差，从而防止膜带放料或拉伸过度造成膜带形变，通过这种方式即可使膜带在确保传输质量的同时完成外观标记。
34.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。