[发明专利]彩涂板涂层膜厚的在线检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种彩涂板涂层膜厚的在线检测系统。

背景技术

彩涂板生产机组由于生产连续性，需要及时反映生产过程工艺参数变化，以及对彩涂板涂层膜厚进行监测，一旦发现偏离，马上作出调整，以保证生产过程稳定受控，从而降低制造成本、减少次品或废品发生概率，全面提升产品质量。

彩涂板涂层膜厚在线检测理论上可以采用以下三种方法：一是采用红外线光谱吸收法检测涂层膜厚，其检测原理是根据有机涂层的特征元素官能团进行红外光谱的定量检测，但是不同颜色不同涂料供应商提供的有机涂层，其红外特征官能团都不一样，如果要准确进行涂层厚度检测，则每个涂料供应商的每种颜色的涂料都需要分别建立检测工作模型；对于用户来说，这意味着需要建立至少500个红外检测工作模型，并定期需要进行工作模型的检查和维护，因此采用红外线光谱吸收法在线检测涂层膜厚不具备实际应用价值。二是采用激光测厚在线检测系统，激光测厚原理是通过控制激光光源在彩涂板上钻出一个直径约0.5mm的特定形状的小孔，然后采用显微镜测量小孔坡面的长度，再通过数学模型计算涂层厚度，该方法是破坏性试验，破坏了涂层的完整性，造成彩涂板在使用过程中耐腐蚀能力下降。三是采用电涡流法在线检测系统，该方法无需制作数百个检测模型，也不需要打孔，属相对有效的彩涂板涂层膜厚在线检测系统；但该检测系统为接触性检测，只有在机组停机时，才能实施膜厚检测作业，因此电涡流在线检测系统的应用也受到限制，无法实施在线的实时检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种彩涂板涂层膜厚的在线检测系统，本系统采用光学干涉法实施彩涂板涂层膜厚检测，克服了传统检测方法的缺陷，实现对彩涂板涂层膜厚进行在线实时非接触性检测，提高了检测精度和产品质量，确保了生产机组的连续、稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明彩涂板涂层膜厚的在线检测系统包括行走机构、探头组件、控制机构和智能终端；

所述行走机构包括门型支架、导轨、伺服电机、减速器和驱动齿轮，所述导轨水平设于所述门型支架内，所述伺服电机、减速器和驱动齿轮依次连接后设于所述导轨一侧；

所述探头组件设于所述导轨并由所述驱动齿轮驱动沿导轨移动，所述探头组件包括探头本体、可见光/红外线光发生器、光电转换模块、干涉信号采集处理模块和隔热壳体，所述探头本体、可见光/红外线光发生器、光电转换模块和干涉信号采集处理模块设于所述隔热壳体内，所述可见光/红外线光发生器的输出端通过光缆连接所述探头本体的输入端，所述探头本体的输出端通过光缆连接所述光电转换模块的光信号输入端，所述光电转换模块的电信号输出端连接所述干涉信号采集处理模块的信号输入端；

所述控制机构包括PLC控制器、伺服控制器、位置传感器和光电开关，所述PLC控制器、伺服控制器和伺服电机电连接，所述位置传感器和光电开关分别设于所述探头组件并且信号输出端分别连接所述PLC控制器的信号输入端；

所述智能终端分别与所述干涉信号采集处理模块和PLC控制器电连接。

进一步，所述控制机构还包括自动/手动切换开关、左移开关和右移开关，所述自动/手动切换开关、左移开关和右移开关分别连接所述PLC控制器的控制输入端。

进一步，所述行走机构还包括坦克链，所述坦克链设于所述导轨并且带动所述探头组件、位置传感器和光电开关的线缆跟随探头组件移动。

进一步，所述智能终端是工控计算机，所述工控计算机通过RS485接口连接所述PLC控制器。

由于本发明彩涂板涂层膜厚的在线检测系统采用了上述技术方案，即本系统包括行走机构、探头组件、控制机构和智能终端；行走机构由支架、导轨以及驱动部件构成；探头组件设于导轨并由驱动部件驱动，探头组件产生可见光/红外线光经探头本体照射彩涂板，探头本体输出信号经光电转换模块输入干涉信号采集处理模块；控制机构由电连接的PLC控制器、伺服控制器、位置传感器和光电开关构成并控制探头组件移动及定位；智能终端与干涉信号采集处理模块和PLC控制器电连接。本系统采用光学干涉法实施彩涂板涂层膜厚检测，克服了传统检测方法的缺陷，实现对彩涂板涂层膜厚进行在线实时非接触性检测，提高了检测精度和产品质量，确保了生产机组的连续、稳定运行。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明彩涂板涂层膜厚的在线检测系统中行走机构及探头组件示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本系统中探头组件的原理框图；