塑料条质量检测生产线的制作方法

专利查询2022-05-26  4



1.本实用新型涉及塑料生产设备领域,具体的涉及一种塑料条质量检测生产线。


背景技术:

2.塑料条是一种采用塑料为原料加工而成的生活、工业常用零件。塑料条生产设备的出料温度和速度必须得到严格的控制,否则生产出的塑料条会存在裂痕、中空等缺陷。
3.目前较小的塑料条可以通过光照透视的方法来查看是否存在裂痕、中空等缺陷,然而这种方式需要人工分拣,费时费力,此外较大的塑料条光线难以透过,很难筛选出存在细小裂痕和中空缺陷的残次品。


技术实现要素:

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种塑料条质量检测生产线,能够解决人工分拣费时费力,并且传统的光照检测无法穿透较大塑料条的问题。
5.根据本实用新型实施例的一种塑料条质量检测生产线,包括:输送带,所述输送带用于输送塑料条;超声波发射单元和超声波接收单元,所述超声波发射单元和超声波接收单元相对设置在所述输送带的两侧且与塑料条位于同一水平面以用于通过超声波检测塑料条内部缺陷;控制器,所述控制器的信号输入端连接所述超声波接收单元的信号反馈端,所述控制器的控制端用于控制塑料条的出料温度和速度。
6.根据本实用新型实施例的塑料条质量检测生产线,至少具有如下技术效果:本实用新型实施方式通过运输带输送塑料条,输送带两侧的超声波发射单元发射超声波,超声波穿过塑料条进入超声波接收单元,超声波接收单元将超声波信号转换为电信号反馈给控制器,控制器根据接收到的透射波来检测塑料条是否存在裂痕和中空等缺陷,同时根据检测结果控制塑料条出料的温度和速度,能够及时调整生产过程,减少缺陷品的出现,提高产品质量和生产效率,并且无需人工检测,节约人力成本。
7.根据本实用新型的一些实施例,所述输送带上沿轴线方向均匀分布有多个固定部以用于使塑料条沿输送带的轴线方向摆放。
8.根据本实用新型的一些实施例,所述固定部为凹槽,所述凹槽的形状与塑料条底部形状相适应。
9.根据本实用新型的一些实施例,所述超声波发射单元包括脉冲发射电路、脉冲激励电路和超声波发射探头,所述脉冲发射电路的输出端连接所述脉冲激励电路的输入端,所述脉冲激励电路的输出端连接所述超声波发射探头的输入端。
10.根据本实用新型的一些实施例,所述脉冲发射电路包括脉冲芯片u1、电位器w1、电容c1、二极管d1和二极管d2,所述脉冲芯片u1的输出端通过电阻r3连接所述脉冲激励电路的输入端,所述脉冲芯片u1的触发端连接电容c1的一端,所述电容c1的另一端接地,所述电容c1和所述脉冲芯片u1的公共端连接所述电位器w1的一端,所述电位器w1的另一端分别连
接所述二极管d1的负极和所述二极管d2的正极,所述二极管d1的正极连接所述脉冲芯片u1的放电端,所述二极管d2的负极通过电阻r2连接所述脉冲芯片u1的放电端。
11.根据本实用新型的一些实施例,所述脉冲激励电路包括mos管q1、电容c5、二极管d3和二极管d4,所述脉冲发射电路的输出端连接所述mos管q1的栅极,所述mos管q1源极接地,所述mos管q1的漏极通过依次串联的电阻r6和电阻r5连接vcc电源端,所述电阻r6和电阻r5的公共端连接所述电容c5的一端,所述电容c5的另一端分别连接所述二极管d3的负极和二极管d4的正极,所述二极管d4的负极接地,所述二极管d3的正极通过电阻r7连接所述二极管d4的负极,所述二极管d3的正极连接所述超声波发射探头的输入端。
12.根据本实用新型的一些实施例,所述超声波接收单元包括超声波接收探头、放大电路和a/d转换电路;所述超声波接收探头的输出端连接所述放大电路的输入端,所述放大电路的输出端连接所述a/d转换电路的输入端,所述a/d转换电路的输出端连接所述控制器的信号输入端。
13.根据本实用新型的一些实施例,所述放大电路包括第一运算放大器和第二运算放大器,所述第一运算放大器的输入端连接所述超声波接收探头的输出端,所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的输入端,所述第二运算放大器的输出端连接所述a/d转换电路的输入端。
14.根据本实用新型的一些实施例,所述控制器采用stm32系列的单片机。
15.根据本实用新型的一些实施例,所述输送带为皮带。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
18.图1为本实用新型实施例中塑料条质量检测生产线的示意图;
19.图2为本实用新型实施例中超声波发射单元、超声波接收单元和控制器的原理框图;
20.图3为本实用新型实施例中超声波发射单元的电路原理图;
21.图4为本实用新型实施例中放大电路的电路原理图。
22.附图标号
23.输送带100、凹槽110、超声波发射单元200、脉冲发射电路210、脉冲激励电路220、超声波发射探头230、超声波接收单元300、超声波接收探头310、放大电路320、a/d转换电路330、控制器400。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
25.在实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
26.在实用新型的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.参考图1,一种塑料条质量检测生产线,包括:输送带100、超声波发射单元200、超声波接收单元300和控制器400,超声波发射单元200和超声波接收单元300相对设置在输送带100的两侧,超声波发射单元200和超声波接收单元300的安装高度与塑料条位于同一水平面,本实施例中采用透射法检测塑料条是否存在缺陷。而常规的超声波检测是采用单个超声波收发传感器通过反射法检测表面缺陷,对较厚的塑料条进行检测时精度较低。本实施例中采用透射法的优势是对直径较大的塑料条也可以起到很好的检测效果。
29.控制器400安装在超声波接收单元300所在一侧的输送带100旁,控制器400的信号输入端连接超声波接收单元300的信号反馈端,控制器400的控制端连接塑料条出料设备,根据质量检测结果闭环控制塑料条出料的温度和速度。
30.其中,为了保证检测结果的准确,需要使塑料条成一条直线依次通过超声波发射单元200和超声波接收单元300所在的检测点,可以通过人工手动摆放的方式实现。为了确保塑料条的侧面始终对准超声波发射单元200和超声波接收单元300,在输送带100上沿轴线方向均匀分布有多个固定部,使塑料条沿输送带100的轴线方向摆放。本实施例中固定部为凹槽110,凹槽110的形状与塑料条底部形状相适应。也可以采用底部卡扣或粘接的方式固定塑料条的底部。本实施例中输送带100采用皮带,也可以采用金属输送网带等等。
31.参考图2,超声波发射单元200包括脉冲发射电路210、脉冲激励电路220和超声波发射探头230,脉冲发射电路210的输出端连接脉冲激励电路220的输入端,脉冲激励电路220的输出端连接超声波发射探头230的输入端。超声波接收单元300包括超声波接收探头310、放大电路320和a/d转换电路330;超声波接收探头310的输出端连接放大电路320的输入端,放大电路320的输出端连接a/d转换电路330的输入端,a/d转换电路330的输出端连接控制器400的信号输入端。
32.参考图3,脉冲发射电路210包括脉冲芯片u1、电位器w1、电容c1、二极管d1和二极管d2,脉冲芯片u1的输出引脚3通过电阻r3连接脉冲激励电路220的输入端,脉冲芯片u1的触发引脚6连接电容c1的一端,电容c1的另一端接地,电容c1和脉冲芯片u1的公共端连接电位器w1的一端,电位器w1的另一端分别连接二极管d1的负极和二极管d2的正极,二极管d1的正极连接脉冲芯片u1的放电引脚7,二极管d2的负极通过电阻r2连接脉冲芯片u1的放电引脚7。电位器w1、电阻r2、二极管d1和二极管d2组成一个调节电路来调节电容c1的充放电时间,从而调节脉冲频率,通过改变电位器w1的电阻值来调节脉冲频率。优选的,本实施例
中脉冲芯片u1的型号为ne555。
33.其中,脉冲激励电路220包括mos管q1、电容c5、二极管d3和二极管d4,mos管q1作为开关器件,脉冲芯片u1的输出引脚3通过电阻r3和电阻r4连接mos管q1的栅极,mos管q1源极接地,mos管q1的漏极通过依次串联的电阻r6和电阻r5连接vcc电源端,电阻r6和电阻r5的公共端连接电容c5的一端,电容c5的另一端分别连接二极管d3的负极和二极管d4的正极,二极管d4的负极接地,二极管d3的正极通过电阻r7连接二极管d4的负极,二极管d3的正极连接超声波发射探头230的输入端。通过脉冲激励电路激励超声波发射探头产生超声波。mos管q1断开时电容c5充电,当mos管q1闭合时电容c5放电产生高压脉冲,通过脉冲芯片u1来控制mos管q1的通断,从而控制电容c5的充放电速度。
34.参考图4,放大电路320包括第一运算放大器u2和第二运算放大器u3,第一运算放大器u2的输入端连接超声波接收探头310的输出端,第一运算放大器u2的输出端连接第二运算放大器u3的输入端,第二运算放大器u3的输出端连接a/d转换电路330的输入端。放大电路320采用两级放大模式,本实施例中第一运算放大器u2采用opa84x,第二运算放大器u3采用tc75s67tu,第一运算放大器u2对超声波接收探头310接收的信号进行第一级的放大,第二运算放大器u3的作用是对经过第一级放大后的信号进行第二级放大,提高信噪比,然后送入a/d转换电路转换为数字信号后进入控制器400进行读取分析,a/d转换电路可以采用单独的a/d转换模块也可以采用内置a/d转换接口的控制器400。
35.优选的,本实施例中控制器400采用stm32系列的单片机,也可以采用fpga或者其他型号的控制芯片。
36.综上所述,本实用新型实施方式通过运输带100输送塑料条,输送带两侧的超声波发射单元200发射超声波,超声波穿过塑料条进入超声波接收单元300,超声波接收单元300将超声波信号转换为电信号反馈给控制器,控制器400根据接收到的透射波来检测塑料条是否存在裂痕和中空等缺陷,同时根据检测结果控制塑料条出料的温度和速度,能够及时调整生产过程,减少缺陷品的出现,提高产品质量和生产效率,并且无需人工检测,节约人力成本。
37.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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