專利名稱：一種蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蜂窩陶瓷外觀尺寸偏差自動(dòng)檢測(cè)方法與裝置。
背景技術(shù)：
蜂窩陶瓷是一種多孔性的工業(yè)用陶瓷，內(nèi)部由薄壁分割成三角、四方或六角形 平行通道，比表面積大，排氣阻力小，是當(dāng)前凈化汽車(chē)尾氣三元催化劑的理想載體和主流 產(chǎn)品，截面形狀大多為圓形，也有橢圓形或跑道型等，其外徑約50 180mm，長(zhǎng)度約50 180mmo蜂窩陶瓷生產(chǎn)由于受到原料、工藝、設(shè)備條件和人為因素影響，部分產(chǎn)品的外觀指 標(biāo)會(huì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)定，需要將不合格產(chǎn)品剔除。對(duì)此，最長(zhǎng)用的方法為手工檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容 和方法如下
孔密度偏差在產(chǎn)品端面中心部位的X、Y軸上各數(shù)20個(gè)孔，用游標(biāo)卡尺測(cè)量所占長(zhǎng)度 尺寸，精確至0.02 mm,計(jì)算出孔密度和偏差。壁厚偏差在產(chǎn)品端面中心部位的X、Y軸上各取等距離的5個(gè)點(diǎn)，用投影放大儀或 工具顯微鏡測(cè)量?；蛟诟鼽c(diǎn)沿孔道方向割開(kāi)，取其中心部位孔壁用千分尺進(jìn)行測(cè)量，取十點(diǎn) 測(cè)量值的算術(shù)平均值，計(jì)算其偏差結(jié)果。外徑偏差在產(chǎn)品二個(gè)端面上互成90°方位，用游標(biāo)尺測(cè)量2次，分別計(jì)算偏差， 取絕對(duì)值大的為外徑偏差。高度偏差在產(chǎn)品外壁部位用游標(biāo)尺直接測(cè)量端面中心的高度值，計(jì)算其偏差結(jié)^ ο平行度偏差以產(chǎn)品一面為基準(zhǔn)，用鋼直尺或高度尺測(cè)量另一端面的高度值，其最 大、最小值之差即為平行度偏差。垂直度偏差將產(chǎn)品一段置于平板上，移動(dòng)直角尺觸到產(chǎn)品外框，用鋼直尺測(cè)量產(chǎn) 品另一端面以下10 mm處與直角尺之間的最大間隙，即為垂直度偏差。阻孔百分率肉眼觀察，計(jì)數(shù)。由此可見(jiàn)，人工檢測(cè)步驟繁雜、速度慢、檢測(cè)質(zhì)量不 能保證，不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。目前尚未見(jiàn)到有關(guān)蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的產(chǎn)品和專利報(bào)道，本發(fā)明“一種蜂窩陶 瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)”將能填補(bǔ)此領(lǐng)域的空白。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是蜂窩陶瓷是汽車(chē)尾氣凈化用三元催化劑的優(yōu)良載體，是三元催 化凈化器的核心部件和關(guān)鍵技術(shù)，它的外觀和內(nèi)在質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響三元催化凈化 器的功能和產(chǎn)品使用。本發(fā)明旨在提供一種用于檢測(cè)檢測(cè)圓柱型蜂窩陶瓷的高度、外徑、孔 密度、壁厚、垂直度、平行度、阻孔百分率等參數(shù)的數(shù)值，以及與設(shè)定值的偏差，從而決定產(chǎn) 品合格與否，使生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅度提高。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法，在包括接觸式測(cè)量傳感器，相機(jī)，圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品 固定裝置，樣品固定裝置為樣品卡夾，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)等。由照相機(jī)用于拍攝蜂窩陶 瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，固定于上下方向可移動(dòng)支架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量 樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同時(shí)起碼夾住3個(gè)樣品(見(jiàn)圖2)，并通過(guò) 所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)工位以接受不同參數(shù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所用 軟件為GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)V100。樣品固定裝置也可以為圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè) 有凹盤(pán)狀樣品固定裝置，使蜂窩陶瓷正好置于凹盤(pán)內(nèi)。該設(shè)備用于檢測(cè)圓柱型蜂窩陶瓷樣品的高度、外徑、孔密度、壁厚、垂直度、平行 度、阻孔百分率等參數(shù)的數(shù)值，以及與設(shè)定值的偏差，如果偏差超出允許值，即產(chǎn)品為不合 格。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)的工藝流程如下透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼四個(gè)工 位，即樣品卡夾設(shè)有四個(gè)工位，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)固定了 4個(gè)樣品卡夾和轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過(guò)感應(yīng)傳感器控制轉(zhuǎn)盤(pán)每隔4秒鐘、每次90°的幅度脈沖式轉(zhuǎn)動(dòng)一次，從而確保樣品能 準(zhǔn)確進(jìn)入4個(gè)工位，使每個(gè)工位樣品有足夠時(shí)間停留進(jìn)行裝卸或測(cè)定。其中第3號(hào)工位處 于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣品底面圖像，樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一角度的位置設(shè)有 第4工位，處于第4工位的樣品端面上方設(shè)有一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣品圓整 度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，樣品返回1號(hào)工 位，取下已測(cè)樣品并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。樣品卡夾的第一工位即1號(hào)工位、此為預(yù)備和上下裝料工位；樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一個(gè) 角度進(jìn)入2號(hào)工位，2號(hào)工位的位于樣品端面內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上方的4個(gè)接觸式傳感器下 降，與端面接觸后將測(cè)得的樣品長(zhǎng)度、平行度信息傳回儲(chǔ)存器；2號(hào)工位在蜂窩陶瓷側(cè)面一 半高度的水平方向設(shè)有2臺(tái)互成90°的相機(jī)，拍攝側(cè)面顯示垂直度的圖像信息也傳回儲(chǔ)存 器；樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度進(jìn)入3號(hào)工位，處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣 品底面圖像，顯示的圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；或同時(shí)處于樣品 端面上方設(shè)有一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣品圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率 等信息傳回儲(chǔ)存器；最后隨著轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，樣品返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品 并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。每批只能測(cè)定同一外徑或同一長(zhǎng)度的蜂窩陶瓷樣品，孔密度、壁厚、阻孔等則不受 限制。當(dāng)待測(cè)樣品的外徑或長(zhǎng)度改變后，需要調(diào)整各工位測(cè)量裝置的位置，包括樣品上下2 只相機(jī)，側(cè)面互成90°的2只相機(jī)，以及樣品上端的4個(gè)接觸式傳感器等。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括接觸式測(cè)量傳感器、照相機(jī)或攝像設(shè)備、圓形旋轉(zhuǎn)式 透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品卡夾、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，在固定檢測(cè)樣品的樣品卡夾的起碼3 個(gè)停留位置為工作的工位，在1至3個(gè)工位上方、底部和側(cè)部分別安裝的照相機(jī)或攝像設(shè)備 用于拍攝蜂窩陶瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，在一個(gè)工位上設(shè)有固定于上下方向且可移動(dòng) 支架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同 時(shí)夾住3-6個(gè)樣品，并通過(guò)所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 固定樣品卡夾的圓形旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸式測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)和照相機(jī)或攝像設(shè)備 攝入的圖像輸入裝有GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)VlOO的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)有連接控制 步進(jìn)電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
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圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的一個(gè)樣品卡夾的結(jié)構(gòu)為根據(jù)待檢測(cè)的最大和最小樣品外 徑，然后以此二樣品外徑長(zhǎng)度畫(huà)圓，二圓相面積小于50%小圓的面積，二圓的圓心在以中心 點(diǎn)為圓心的圓弧線上，中心點(diǎn)即圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心，做上述二園的切線，切線內(nèi)挖空的形 狀是卡夾的的形狀。二切線交點(diǎn)至中心點(diǎn)為圓心的大圓切點(diǎn)的距離便是彎鉤的夾角和邊長(zhǎng) (見(jiàn)圖3)。由此制得到的卡夾能固定外徑長(zhǎng)度在設(shè)定值以內(nèi)的任何樣品，并使它們隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋 轉(zhuǎn)時(shí)始終保持與圓心等距離而準(zhǔn)確進(jìn)入4個(gè)工位。圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的4個(gè)樣品卡夾， 樣品卡夾中間為方形，4個(gè)頂點(diǎn)有彎鉤以?shī)A住樣品(見(jiàn)圖2)，彎鉤夾角和邊長(zhǎng)是根據(jù)待測(cè)樣 品的外徑長(zhǎng)度決定。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法中其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由微處理器、儲(chǔ)存器、數(shù)據(jù)處理、顯 示報(bào)警等部件組成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)“參數(shù)設(shè)定”設(shè)定樣品的標(biāo)準(zhǔn)高度、外徑、孔密度、壁 厚、垂直度、平行度、阻孔百分率等7項(xiàng)參數(shù)數(shù)值，同時(shí)設(shè)定各參數(shù)的允許偏差，所設(shè)數(shù)據(jù)隨 即進(jìn)入“儲(chǔ)存器”；“儲(chǔ)存器”除接受設(shè)定參數(shù)的信息外還接受接觸式傳感器、像機(jī)測(cè)得樣品 的信息；“數(shù)據(jù)處理”是將儲(chǔ)存的圖像信號(hào)通過(guò)軟件和計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，所用軟件 為GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)VlOO ；“顯示報(bào)警”是將處理得到的7個(gè)參數(shù)和相應(yīng)的偏差在 屏幕上顯示，如過(guò)某參數(shù)偏差超出允許值，設(shè)在屏幕下端的對(duì)應(yīng)報(bào)警器就發(fā)出光、聲信號(hào)。為了確保樣品在每個(gè)工位停留一定時(shí)間以便于裝卸或測(cè)定，本發(fā)明實(shí)際使用了四 個(gè)工位，則步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)每次轉(zhuǎn)動(dòng)90度，如三個(gè)工位則每次轉(zhuǎn)動(dòng)120度。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 固定了 4個(gè)樣品的卡夾和轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)感應(yīng)傳感器控制轉(zhuǎn)盤(pán)每隔4秒鐘、每次90 ° 的幅度脈沖式轉(zhuǎn)動(dòng)一次，使樣品準(zhǔn)確進(jìn)入4個(gè)工位，使每個(gè)工位樣品有足夠時(shí)間停留進(jìn)行 裝卸或測(cè)定。每批只能測(cè)定同一外徑或同一長(zhǎng)度的蜂窩陶瓷樣品，孔密度、壁厚、阻孔等則不受 限制。當(dāng)待測(cè)樣品的外徑或長(zhǎng)度改變后，需要調(diào)整各工位測(cè)量裝置的位置，包括樣品上下2 只相機(jī)，側(cè)面互成90°的2只相機(jī)，以及樣品上端的4個(gè)接觸式傳感器等。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括接觸式測(cè)量傳感器、照相機(jī)或攝像設(shè)備、圓形旋轉(zhuǎn)式 透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品卡夾、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，在固定檢測(cè)樣品的樣品卡夾的起碼3 個(gè)停留位置為工作的工位，在1至3個(gè)工位上方、底部和側(cè)部分別安裝照相機(jī)或攝像設(shè)備用 于拍攝蜂窩陶瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，在一個(gè)工位上設(shè)有固定于上下方向且可移動(dòng)支 架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同時(shí) 夾住3-6個(gè)樣品，并通過(guò)所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)固 定樣品卡夾的圓形旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸式測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)和照相機(jī)或攝像設(shè)備攝 入的圖像輸入所用軟件為GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)VlOO的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)有連接 控制步進(jìn)電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的一個(gè)樣品卡夾的結(jié)構(gòu)為根據(jù)待檢測(cè)的最大和最小樣品外 徑，然后以此二樣品外徑長(zhǎng)度畫(huà)圓，二圓相相交的面積小于50%小圓的面積，二圓的圓心在 以中心點(diǎn)為圓心的圓弧線上，中心點(diǎn)即圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心，做上述二園的切線，切線內(nèi)挖 空的形狀是卡夾的的形狀。二切線交點(diǎn)至中心點(diǎn)為圓心的大圓切點(diǎn)的距離便是彎鉤的夾角 和邊長(zhǎng)(見(jiàn)圖3)。由此制得到的卡夾能固定外徑長(zhǎng)度在設(shè)定值以內(nèi)的任何樣品，并使它們隨 轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)始終保持與圓心等距離而準(zhǔn)確進(jìn)入4個(gè)工位。圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的4個(gè)樣品卡夾，樣品卡夾中間為方形，4個(gè)頂點(diǎn)有彎鉤以?shī)A住樣品(圖2)，彎鉤夾角和邊長(zhǎng)是根據(jù)待測(cè)樣品的外徑長(zhǎng)度決定。本發(fā)明的有益效果是提供了一種用于高速并精度高的檢測(cè)檢測(cè)圓柱型蜂窩陶瓷 的高度、外徑、孔密度、壁厚、垂直度、平行度、阻孔百分率等參數(shù)的數(shù)值、以及與設(shè)定值的偏 差的方法與裝置，從而決定產(chǎn)品合格與否，使生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅度提高。尤其是 一定直徑范圍的蜂窩陶瓷樣品均可以適應(yīng)本發(fā)明裝置，而且精度不變。本發(fā)明裝置可以檢 測(cè)孔密度為15、31、46、62、93孔/cm2，長(zhǎng)度50 180mm，外徑50 180mm的圓形或橢圓形 蜂窩陶瓷樣品，其長(zhǎng)度偏差為士0.05mm，外徑偏差為士 1mm，孔密度偏差為士 1 士3孔/ cm2,壁厚偏差為士0. 02mm,垂直度偏差不大于產(chǎn)品高的1%，平行度偏差小于1. Omm,阻孔百 分率小于1%等。檢測(cè)1個(gè)樣品時(shí)間為4秒鐘，比人工檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)速度大幅度提高。
圖1蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)示意圖 圖2轉(zhuǎn)盤(pán)及樣品卡夾俯視圖
圖3以二不同外徑作圓的切線圖
蜂窩陶瓷樣品1、2、3、4，圓形透明玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)5，金屬的蜂窩陶瓷樣品卡夾6，像機(jī)7、8、9、 10，支架11，升降桿12，伺服電機(jī)13，步進(jìn)電機(jī)14，聯(lián)軸器15，接觸式測(cè)量傳感器16。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
包括本發(fā)明采用蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)制備進(jìn)行樣品檢測(cè)，檢測(cè)的 信息均進(jìn)入存儲(chǔ)器，然后經(jīng)數(shù)據(jù)處理，數(shù)字處理后顯示報(bào)警。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)制備制造設(shè)備所需的工業(yè)計(jì)算機(jī)、圖像處理軟件、報(bào)警燈、 顯示器、鍵盤(pán)，相機(jī)、接觸式傳感器、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、感應(yīng)傳感器等部件由外購(gòu) 得到；金屬樣品卡夾由不銹鋼加工制得；圓形透明玻璃轉(zhuǎn)盤(pán)由鋼化玻璃加工制得；升降桿， 支架，檢測(cè)機(jī)的箱體等均為自加工制得。接觸式測(cè)量傳感器采用光柵長(zhǎng)度測(cè)量器。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)的工藝流程如下手工將待測(cè)樣品放入樣品卡夾的一彎鉤內(nèi)固 定，該位置即為1號(hào)工位，樣品便進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)；樣品卡夾置于圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上旋轉(zhuǎn)90°， 樣品便進(jìn)入2號(hào)工位，處于樣品端面內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上方的4個(gè)接觸式傳感器下降，與端面 接觸后將測(cè)得的樣品長(zhǎng)度、平行度信息傳回儲(chǔ)存器；2號(hào)工位在蜂窩陶瓷側(cè)面一半高度的 水平方向設(shè)有2臺(tái)互成90°的相機(jī)，拍攝側(cè)面顯示垂直度的圖像信息傳回儲(chǔ)存器；轉(zhuǎn)盤(pán)逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°樣品便進(jìn)入3號(hào)工位，這時(shí)處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣品 底面圖像，顯示的圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；轉(zhuǎn)盤(pán)再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°使樣品處于4號(hào)工位，這時(shí)處于樣品端面上方一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣 品圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后隨著轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°， 樣品返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。樣品檢測(cè)的程序是首先通過(guò)“參數(shù)設(shè)定”鍵盤(pán)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的高度、外徑、孔密 度、壁厚、垂直度、平行度、阻孔百分率等7項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，同時(shí)設(shè)定各參數(shù)的允許偏差， 所設(shè)數(shù)據(jù)隨即進(jìn)入“儲(chǔ)存器”。然后用手工將待測(cè)樣品放入卡夾的一彎鉤內(nèi)固定，該位置即 為1號(hào)工位，樣品便進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)；隨著圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，樣品便進(jìn)入2號(hào) 工位，這時(shí)處于樣品端面內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上方的4個(gè)接觸式傳感器下降，與端面接觸后將測(cè)得的樣品長(zhǎng)度、平行度信息傳回儲(chǔ)存器。同時(shí)，2號(hào)工位在蜂窩陶瓷側(cè)面一半高度的水平 面上設(shè)有2臺(tái)互成90°的相機(jī)，拍攝側(cè)面顯示垂直度的圖像信息也傳回儲(chǔ)存器；轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí) 針旋轉(zhuǎn)90°樣品便進(jìn)入3號(hào)工位，這時(shí)處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝底面圖 像，顯示的圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；轉(zhuǎn)盤(pán)再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90° 使樣品處于4號(hào)工位，這時(shí)處于樣品端面上方一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣品圓 整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后隨著轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，樣品 返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。數(shù)據(jù)處理與顯示報(bào)警接觸式傳感器、相機(jī)測(cè)得樣品的圖像信息以及預(yù)先設(shè)定的 樣品參數(shù)信息進(jìn)入“儲(chǔ)存器”后，通過(guò)所用軟件為GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)VlOO (以商業(yè) 圖像識(shí)別軟件為基礎(chǔ))轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)。最后，將處理得到的7個(gè)參數(shù)和相應(yīng)的偏差在屏 幕上顯示，如過(guò)某參數(shù)偏差超出允許值，設(shè)在屏幕下端的報(bào)警器就發(fā)出光、聲信號(hào)。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)的圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定了一卡夾，卡夾中間為方形，4個(gè)頂點(diǎn) 有彎鉤以?shī)A住樣品，彎鉤夾角和邊長(zhǎng)是根據(jù)待測(cè)樣品的外徑長(zhǎng)度決定。即預(yù)先設(shè)定待檢測(cè) 的最大和最小樣品外徑，然后以二外徑長(zhǎng)度做圓相交，使二直徑的延長(zhǎng)線交于卡夾的中心 點(diǎn)(即圓盤(pán)的圓心)，再做二園切線，得到的切線形狀、二切線交點(diǎn)至大圓切點(diǎn)的距離便是彎 鉤的夾角和變長(zhǎng)(見(jiàn)圖3的二個(gè)圓是最大與最小樣品的尺寸)。由此制得到的卡夾能固定外 徑長(zhǎng)度在設(shè)定值以內(nèi)的任何樣品，并使它們隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)始終保持與圓心等距離而準(zhǔn)確進(jìn) 入4個(gè)工位。蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)每批只能測(cè)定同一外徑或同一長(zhǎng)度的蜂窩陶瓷樣品，孔密 度、壁厚、阻孔等則不受限制。當(dāng)待測(cè)樣品的外徑或長(zhǎng)度改變后，需要調(diào)整各工位測(cè)量裝置 的位置，包括樣品上下2只相機(jī)、側(cè)面互成90°的2只相機(jī)、以及樣品上端的4個(gè)接觸式測(cè) 量傳感器(光柵尺)等。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)卡夾上的蜂窩陶瓷樣品先后在3個(gè)工位接受不同參數(shù) 的檢測(cè)，數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)處理后由屏幕顯示。如果測(cè)得值與設(shè)定值比較超出允許偏差，系統(tǒng)就會(huì) 閃光報(bào)警，表明產(chǎn)品不合格。本發(fā)明裝置可以檢測(cè)孔密度為15、31、46、62、93孔/cm2，長(zhǎng)度 50 180mm，外徑50 180mm的圓形或橢圓形蜂窩陶瓷樣品，其長(zhǎng)度偏差為士0. 05mm,外 徑偏差為士 1mm，孔密度偏差為士1 士 3孔/cm2，壁厚偏差為士0. 02mm,垂直度偏差不大 于產(chǎn)品高的1%，平行度偏差小于1. Omm,阻孔百分率小于1%等。檢測(cè)1個(gè)樣品時(shí)間為4秒 鐘，比人工檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)速度大幅度提高。按照上述整機(jī)設(shè)計(jì)與加工得到的蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其主要參數(shù)為
1、待檢蜂窩陶瓷樣品的直徑Φ50 180mm
2、待檢蜂窩陶瓷樣品的長(zhǎng)度50 180mm
3、待檢蜂窩陶瓷樣品的孔密度15、31、46、62、93孔/cm2
4、待檢蜂窩陶瓷樣品的長(zhǎng)度偏差士0. 05mm
5、待檢蜂窩陶瓷樣品的外徑偏差士 Imm
6、待檢蜂窩陶瓷樣品的孔密度偏差士1 士3孔/cm2
7、待檢蜂窩陶瓷樣品的壁厚偏差士0. 02mm
8、待檢蜂窩陶瓷樣品垂直度偏差不大于產(chǎn)品高的1%
9、待檢蜂窩陶瓷樣品的平行度偏差小于1.Omm
10、待檢蜂窩陶瓷樣品的阻孔百分率小于1%11、檢測(cè)速度1個(gè)樣品/4s
12、外形尺寸1200 X mm X 600mm X 800mm
13、總功率0. 75KW
14、凈重80Kg
15、電源50 Hz、220V
16、工作環(huán)境常溫。
權(quán)利要求
蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法，使用接觸式測(cè)量傳感器、照相機(jī)或攝像設(shè)備即相機(jī)、圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品固定裝置，樣品固定裝置為樣品卡夾，以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)蜂窩陶瓷樣品進(jìn)行檢測(cè)；其特征是相機(jī)用于拍攝蜂窩陶瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，固定于上下方向可移動(dòng)支架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同時(shí)起碼夾住3個(gè)樣品，并通過(guò)所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)工作位置即工位以接受不同參數(shù)檢測(cè)；蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)的工藝流程如下樣品卡夾的第一工位即1號(hào)工位，此為預(yù)備和上下裝料工位；樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度進(jìn)入2號(hào)工位，2號(hào)工位的位于樣品端面內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上方的4個(gè)接觸式測(cè)量傳感器下降，與端面接觸后將測(cè)得的樣品長(zhǎng)度、平行度信息傳回儲(chǔ)存器；2號(hào)工位在蜂窩陶瓷側(cè)面一半高度的水平方向設(shè)有2臺(tái)互成90°的相機(jī)，拍攝側(cè)面顯示垂直度的圖像信息也傳回儲(chǔ)存器；樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度進(jìn)入3號(hào)工位，處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣品底面圖像，顯示的圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；或同時(shí)處于樣品端面上方設(shè)有一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣品圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后隨著轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，樣品返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)，即 設(shè)定樣品的標(biāo)準(zhǔn)高度、外徑、孔密度、壁厚、垂直度、平行度、阻孔百分率7項(xiàng)參數(shù)數(shù)值，同時(shí) 設(shè)定各參數(shù)的允許偏差，所設(shè)參數(shù)隨即進(jìn)入“儲(chǔ)存器”；“儲(chǔ)存器”除接受設(shè)定參數(shù)的信息外 還接受接觸式測(cè)量傳感器、相機(jī)測(cè)得樣品的信息；系統(tǒng)將儲(chǔ)存的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字化的測(cè)量信號(hào)；此測(cè)量信號(hào)與上述各參數(shù)進(jìn)行顯示 和比較，即將處理得到的7個(gè)參數(shù)和相應(yīng)的偏差在屏幕上顯示，并得到蜂窩陶瓷樣品合格 或不合格品的判斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征是透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn) 入起碼四個(gè)工位，即樣品卡夾設(shè)有四個(gè)工位，其中第3號(hào)工位處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓 形透明轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣品底面圖像，樣品卡夾旋轉(zhuǎn)一角度的位置設(shè)有第4工位，處于第4工位的 樣品端面上方設(shè)有一相機(jī)拍攝的樣品端面圖像，顯示的樣品圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百 分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，樣品返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品并裝上 待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征是手工將待測(cè)樣品放入樣品卡 夾的一彎鉤內(nèi)固定，該位置即為1號(hào)工位，樣品便進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)；樣品卡夾置于圓形透明轉(zhuǎn) 盤(pán)上旋轉(zhuǎn)90°，樣品便進(jìn)入2號(hào)工位，處于樣品端面內(nèi)接正方形頂點(diǎn)上方的4個(gè)接觸式傳感 器下降，與端面接觸后將測(cè)得的樣品長(zhǎng)度、平行度信息傳回儲(chǔ)存器；2號(hào)工位在蜂窩陶瓷側(cè) 面一半高度的水平方向設(shè)有2臺(tái)互成90°的相機(jī)，拍攝側(cè)面顯示垂直度的圖像信息傳回儲(chǔ) 存器；轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°樣品便進(jìn)入3號(hào)工位，這時(shí)處于樣品下方一相機(jī)通過(guò)圓形透明 轉(zhuǎn)盤(pán)拍攝樣品底面圖像，顯示的圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；轉(zhuǎn)盤(pán) 再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°使樣品處于4號(hào)工位，這時(shí)處于樣品端面上方一相機(jī)拍攝的樣品端面圖 像，顯示的樣品圓整度、孔密度、壁厚、阻孔百分率等信息傳回儲(chǔ)存器；最后隨著轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)90°，樣品返回1號(hào)工位，取下已測(cè)樣品并裝上待測(cè)樣品，從新開(kāi)始下一輪操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)固定了4個(gè)樣品卡夾和轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)感應(yīng)傳感器控制轉(zhuǎn)盤(pán)每隔4秒鐘、每次90°的幅度脈沖 式轉(zhuǎn)動(dòng)一次，從而確保樣品能準(zhǔn)確進(jìn)入4個(gè)工位，使每個(gè)工位樣品有足夠時(shí)間停留進(jìn)行裝 卸或測(cè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)機(jī)，其特征是每批只能測(cè)定同一外徑或同一 長(zhǎng)度的蜂窩陶瓷樣品，孔密度、壁厚、阻孔等則不受限制。當(dāng)待測(cè)樣品的外徑或長(zhǎng)度改變后， 需要調(diào)整各工位測(cè)量裝置的位置，包括樣品上下2只相機(jī)，側(cè)面互成90°的2只相機(jī)，以及 樣品上端的4個(gè)接觸式傳感器等。
7.蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括接觸式測(cè)量傳感器、照相機(jī)或攝像設(shè)備、圓形旋轉(zhuǎn)式 透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品卡夾、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，在固定檢測(cè)樣品的樣品卡夾的起碼3 個(gè)停留位置為工作的工位，在1至3個(gè)工位上方、底部和側(cè)部分別安裝的相機(jī)或攝像設(shè)備用 于拍攝蜂窩陶瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，在一個(gè)工位上設(shè)有固定于上下方向且可移動(dòng)支 架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同時(shí) 夾住3-6個(gè)樣品，并通過(guò)所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)固 定樣品卡夾的圓形旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸式測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)和照相機(jī)或攝像設(shè)備攝 入的圖像輸入裝有GT蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)VlOO的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)有連接控制步 進(jìn)電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征是圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的一 個(gè)樣品卡夾的結(jié)構(gòu)為根據(jù)待檢測(cè)的最大和最小樣品外徑，然后以此二樣品外徑長(zhǎng)度畫(huà)圓， 二圓相面積小于50%小圓的面積，二圓的圓心在以中心點(diǎn)為圓心的圓弧線上，中心點(diǎn)即圓 形透明轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心，做上述二園的切線，切線內(nèi)挖空的形狀是卡夾的的形狀。二切線交點(diǎn)至 中心點(diǎn)為圓心的大圓切點(diǎn)的距離便是彎鉤的夾角和邊長(zhǎng)(見(jiàn)圖3)。由此制得到的卡夾能固 定外徑長(zhǎng)度在設(shè)定值以內(nèi)的任何樣品，并使它們隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)始終保持與圓心等距離而準(zhǔn) 確進(jìn)入4個(gè)工位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征是圓形透明轉(zhuǎn)盤(pán)上固定的4 個(gè)樣品卡夾，樣品卡夾中間為方形，4個(gè)頂點(diǎn)有彎鉤以?shī)A住樣品(見(jiàn)圖2)，彎鉤夾角和邊長(zhǎng) 是根據(jù)待測(cè)樣品的外徑長(zhǎng)度決定。
全文摘要
蜂窩陶瓷自動(dòng)檢測(cè)裝置，使用接觸式測(cè)量傳感器、照相機(jī)或攝像設(shè)備即相機(jī)、圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)及其固定在上面的樣品固定裝置，樣品固定裝置為樣品卡夾，以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)蜂窩陶瓷樣品進(jìn)行檢測(cè)；相機(jī)用于拍攝蜂窩陶瓷的端面、底面和側(cè)面圖像，固定于上下方向可移動(dòng)支架上的接觸式測(cè)量傳感器用于測(cè)量樣品長(zhǎng)度，固定于圓形旋轉(zhuǎn)式透明轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡夾能同時(shí)起碼夾住3個(gè)樣品，并通過(guò)所述透明轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)使樣品依次進(jìn)入起碼3個(gè)工作位置即工位以接受不同參數(shù)檢測(cè)；用于檢測(cè)蜂窩陶瓷的高度、外徑、孔密度、壁厚、垂直度、平行度、阻孔百分率等，并與設(shè)定值的偏差?？蓹z測(cè)孔密度為15-93孔/cm2，長(zhǎng)度50～180mm，外徑50～180mm的圓形或橢圓形蜂窩陶瓷樣品。
文檔編號(hào)G01B11/00GK101915545SQ20101025240
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者孔亮明, 孔令仁, 孔德雙, 孔秋明, 孔貴榮, 谷昌軍 申請(qǐng)人:南京柯瑞特種陶瓷股份有限公司;江蘇高淳陶瓷股份有限公司