1.本发明涉及矫平机设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种矫平机的平整度检测系统及检测方法。
背景技术：2.国内的矫平机在矫正板材时，需要对板材进行平整度检测，其大多是采用平尺人工测量的方式，采用这种方式，存在以下不足：
3.利用平尺和锥度尺，在横向方向、纵向方向采取多点测量的获取数据点，找出最高点和最低点，效率低，消耗人力；
4.利用平尺和锥度尺，在横向方向、纵向方向采取多点测量的获取数据点，获取的点数太少，不能真正反映实际平整度；
5.人工测量不准，人为干扰因素多，误差大。
6.且平整度检测后，现有的绞平机不能根据板材表面凹凸位置进行针对性灵活处理。
技术实现要素：7.本发明的目的在于提供一种矫平机的平整度检测系统及检测方法。
8.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种矫平机的平整度检测系统，包括矫平机、工控机和输送平台，还包括两道伺服桁架，两道伺服桁架分别固定安装在矫平机进料口上方两侧位置，两道伺服桁架之间滑动安装有滑架板，滑架板下部呈矩阵式均匀固定安装有多个点射激光测距仪，所述输送平台上均匀安装多个输送辊，多个输送辊形成板料检测区，所述矫平机内部转动安装有托辊和支撑轴，支撑轴位于托辊上方位置，支撑轴上均匀活动套设有多个弹性压辊，弹性压辊上方位置设有顶推机构，所述工控机通过profinet通讯模块传输点射激光测距仪采集的板料检测区上板料的实时数据信号，实时数据信号经过数据过滤、处理后，根据预置的建模算法包形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值，并根据实际平面度值控制弹性压辊的升降。
9.优选地，所述弹性压辊包括限位辊套和压辊套，所述限位辊套活动套设在支撑轴上，所述压辊套位于限位辊套外部，压辊套与限位辊套的间隙两侧位置均安装有两个弹性件，弹性件包括弹簧和两个斜撑，两个斜撑两端分别活动铰接于压辊套和限位辊套，所述弹簧固定安装在两个斜撑之间。
10.优选地，所述顶推机构包括挂板、多个液压缸和弧形压板，挂板固定安装在矫平机内，多个液压缸均匀固定安装在挂板下部，弧形压板与液压缸的活塞轴固定连接，弧形压板内壁开设有环槽，环槽内均匀转动安装有多个转轴。
11.优选地，所述工控机包括数据处理模块、plc模块和控制模块，数据处理模块中存储有建模算法，数据处理模块接收点射激光测距仪采集的板料检测区上板料的实时数据信号，并通过建模算法形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值；所述plc模块
根据板料的实际平面度值而通过控制模块控制多个液压缸的启停。
12.优选地，所述点射激光测距仪采集的数据通过profinet模块以profinet以太网的方式输入工控机的数据处理模块中。
13.矫平机的平整度检测系统的检测方法，该方法包括下列步骤：
14.a.将待测板料放置于输送平台上；
15.b.按照板料宽度，自动调整安装点射测距仪的数量、水平间距和垂直距离；
16.c.按照板材长度，参数设置自动剔除板料头尾的无效检测距离，在板材有效长度内，根据采集点数的需求，优化出最佳采样间隔距离，启动伺服桁架进行全行程的数据采样；
17.d.采样完成后，保存到工控机软件的采样缓冲区；
18.e.启动有效数据扫描程序，对缓冲区的数据全部的进行过滤、处理，整合出有效数据集；
19.f.启动建模程序，对采样的有效数据集进行点云数据的建模工作，最后形成z方向的离散点阵云数据集；
20.g.启动寻找点阵云数据的最高点、最低点程序，找出最高点、最低点，然后做保存处理工作；
21.h.根据z方向离散点阵云数据，结合滑架板y方向的采集间隔距离和x方向的点射激光测距仪的点阵分布形成空间坐标点云数据，依据方差公式，建立空间三维该检测板料的空间模型，结合空间最高点、最低点，找出该检测板料的实际平面度值；
22.i.当板料进入矫平机时，工控机通过实际平面度值控制多个液压缸的伸缩，通过压辊套对板材不平整处进行矫平。
23.优选地，其中所述步骤c的无效检测距离要设置合理的值，启动伺服桁架运行时要求平稳无振动。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于：
25.本发明采用点射激光测距仪对待矫板材进行检测，工控机根据预置的建模算法得出板料的实际平面度值，并根据实际平面度值控制弹性压辊的升降，从而实现对板材表面不同位置的不平处进行矫平，灵活性较高，提高了板材矫平的效率；同时该检测系统自动化程度高，干扰因素少，从而保证平整度检测的准确性，且检测后的数据能够记录在档，便于后期查看。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明矫平机的平整度检测系统结构图；
28.图2是本发明矫平机的剖视图；
29.图3是本发明弧形压板的剖视图；
30.图4是本发明弹性压辊的结构图；
31.图5是本发明检测方法的流程图。
32.图中：1矫平机、2输送平台、3输送辊、4伺服桁架、5滑架板、51点射激光测距仪、6托辊、7支撑轴、8弹性压辊、81限位辊套、82压辊套、83斜撑、84弹簧、9顶推机构、91挂板、92液压缸、93弧形压板、94环槽、95转轴。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
34.参阅图1-图4所示，本发明提供一种矫平机的平整度检测系统，包括矫平机1、工控机和输送平台2，还包括两道伺服桁架4，两道伺服桁架4分别固定安装在矫平机1进料口上方两侧位置，两道伺服桁架4之间滑动安装有滑架板5，伺服桁架4为现有技术中电动直线导轨，其通过伺服电机驱动滑架板5的移动，滑架板5下部呈矩阵式均匀固定安装有多个点射激光测距仪51(其精度指标：分辨率《＝0.5um,重复精度+-2um,线性度
±
0.1％f.s.)，所述输送平台2上均匀安装多个输送辊3，多个输送辊3形成板料检测区，所述矫平机1内部转动安装有托辊6和支撑轴7，支撑轴7位于托辊6上方位置，支撑轴7上均匀活动套设有多个弹性压辊8，弹性压辊8上方位置设有顶推机构9，所述工控机通过profinet通讯模块传输点射激光测距仪51采集的板料检测区上板料的实时数据信号，实时数据信号经过数据过滤、处理后，根据预置的建模算法包形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值，并根据实际平面度值控制弹性压辊8的升降，从而实现对板材表面不同位置的不平处进行矫平；工控机通过算法模型，根据板长、板宽、扫描速度，自动优化出最佳数据采集间隔和采集时间，随着扫描过程的进行，实时显示当前扫描显示的实时数据，同步保存到数据库，整个区域扫描完成后，自动作为一条记录保存在数据库。
35.本实施例中，所述弹性压辊8包括限位辊套81和压辊套82，所述限位辊套81活动套设在支撑轴7上，所述压辊套82位于限位辊套81外部，压辊套82与限位辊套81的间隙两侧位置均安装有两个弹性件，弹性件包括弹簧84和两个斜撑84，两个斜撑84两端分别活动铰接于压辊套82和限位辊套81，所述弹簧84固定安装在两个斜撑84之间，当顶推机构9不与压辊套82接触时，通过弹簧84弹力作用，限位辊套81位于压辊套82轴心位置。
36.本实施例中，所述顶推机构9包括挂板91、多个液压缸92和弧形压板93，挂板91固定安装在矫平机1内，多个液压缸92均匀固定安装在挂板91下部，弧形压板93与液压缸92的活塞轴固定连接，弧形压板93内壁开设有环槽94，环槽94内均匀转动安装有多个转轴95，当液压缸92下压时，弧形压板93通过转轴95作用能够压在弹性压辊8上，从而使弹性压辊8能够矫平板材表面的不平处。
37.本实施例中，所述工控机包括数据处理模块、plc模块和控制模块，数据处理模块中存储有建模算法，数据处理模块接收点射激光测距仪51采集的板料检测区上板料的实时数据信号，并通过建模算法形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值；所述plc模块根据板料的实际平面度值而通过控制模块控制多个液压缸92的启停。
38.本实施例中，所述点射激光测距仪51采集的数据通过profinet模块以profinet以太网的方式输入工控机的数据处理模块中。
39.参阅图5所示，根据上述矫平机的平整度检测系统的检测方法，该方法包括下列步
骤：
40.a.将待测板料放置于输送平台2上；
41.b.按照板料宽度，自动调整安装点射测距仪51的数量、水平间距和垂直距离，为了提高采集数据的准确度，测距仪51水平间隔不大于50mm，垂直测量距离根据测距仪51的近光点和远光点的大小设置合理区间(测距仪51采集数据利用三角测量原理)；
42.c.按照板材长度，参数设置自动剔除板料头尾的无效检测距离，在板材有效长度内，根据采集点数的需求，优化出最佳采样间隔距离，启动伺服桁架4进行全行程的数据采样，采样原理公式：posdatayi＝(time((length-lenivalid)/groupdata)/vsp)；式中length对应板料长度、lenivalid对应板头板尾无效长度、groupdata对应整个板面需要采集的组数、vsp对应伺服桁架的扫描速度m/min、time对应定时器函数，定时器函数指每当定时器时间到系统自动记录当前采集到的一组矩阵数据；
43.d.采样完成后，保存到工控机软件的采样缓冲区；
44.e.启动有效数据扫描程序，对缓冲区的数据全部的进行过滤、处理，整合出有效数据集，有效数据过滤公式：posdatayivai＝fil(posdatayi,max,min)；posdatayi对应桁架伺服获取的整个板面的矩阵数据组，max对应有效值的最大范围、min对应有效值的最小范围；
45.f.启动建模程序，对采样的有效数据集进行点云数据的建模工作，最后形成z方向的离散点阵云数据集；
46.g.启动寻找点阵云数据的最高点、最低点程序，找出最高点、最低点，然后做保存处理工作；
47.h.根据z方向离散点阵云数据，结合滑架板5y方向的采集间隔距离和x方向的点射激光测距仪51的点阵分布形成空间坐标点云数据，依据方差公式(和其中t＝m*n(n:组数，m:每组点激光传感器个数)、xij:采集到的所有的有效点云数据)，建立空间三维该检测板料的空间模型，结合空间最高点、最低点，找出该检测板料的实际平面度值；
48.i.当板料进入矫平机时，工控机通过实际平面度值控制多个液压缸92的伸缩，通过压辊套82对板材不平整处进行矫平。
49.优选地，其中所述步骤c的无效检测距离要设置合理的值，启动伺服桁架4运行时要求平稳无振动，保证测量的精确度。
50.虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种矫平机后的平整度检测系统，包括矫平机、工控机和输送平台及检测系统+，其特征在于：还包括两道伺服桁架，两道伺服桁架分别固定安装在矫平机进料口上方两侧位置，两道伺服桁架之间滑动安装有滑架板，滑架板下部呈矩阵式均匀固定安装有多个点射激光测距仪，所述输送平台上均匀安装多个输送辊，多个输送辊形成板料检测区，所述矫平机内部转动安装有托辊和支撑轴，支撑轴位于托辊上方位置，支撑轴上均匀活动套设有多个弹性压辊，弹性压辊上方位置设有顶推机构，所述工控机通过profinet通讯模块传输点射激光测距仪采集的板料检测区上板料的实时数据信号，实时数据信号经过数据过滤、处理后，根据预置的建模算法包形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值，并根据实际平面度值控制弹性压辊的升降。2.根据权利要求1所述的一种矫平机的平整度检测系统，其特征在于：所述弹性压辊包括限位辊套和压辊套，所述限位辊套活动套设在支撑轴上，所述压辊套位于限位辊套外部，压辊套与限位辊套的间隙两侧位置均安装有两个弹性件，弹性件包括弹簧和两个斜撑，两个斜撑两端分别活动铰接于压辊套和限位辊套，所述弹簧固定安装在两个斜撑之间。3.根据权利要求2所述的一种矫平机的平整度检测系统，其特征在于：所述顶推机构包括挂板、多个液压缸和弧形压板，挂板固定安装在矫平机内，多个液压缸均匀固定安装在挂板下部，弧形压板与液压缸的活塞轴固定连接，弧形压板内壁开设有环槽，环槽内均匀转动安装有多个转轴。4.根据权利要求3所述的一种矫平机的平整度检测系统，其特征在于：所述工控机包括数据处理模块、plc模块和控制模块，数据处理模块中存储有建模算法，数据处理模块接收点射激光测距仪采集的板料检测区上板料的实时数据信号，并通过建模算法形成z方向离散点阵数据云而得出板料的实际平面度值；所述plc模块根据板料的实际平面度值而通过控制模块控制多个液压缸的启停。5.根据权利要求1所述的一种矫平机的平整度检测系统，其特征在于：所述点射激光测距仪采集的数据通过profinet模块以profinet以太网的通讯方式输入工控机的数据处理模块中。6.根据权利要求1-5所述的矫平机的平整度检测系统的检测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：a.将待测板料放置于输送平台上；b.按照板料宽度，自动调整安装点射测距仪的数量、水平间距和垂直距离；c.按照板材长度，参数设置自动剔除板料头尾的无效检测距离，在板材有效长度内，根据采集点数的需求，优化出最佳采样间隔距离，启动伺服桁架进行全行程的数据采样；d.采样完成后，保存到工控机软件的采样缓冲区；e.启动有效数据扫描程序，对缓冲区的数据全部的进行过滤、处理，整合出有效数据集；f.启动建模程序，对采样的有效数据集进行点云数据的建模工作，最后形成z方向的离散点阵云数据集；g.启动寻找点阵云数据的最高点、最低点程序，找出最高点、最低点，然后做保存处理工作；h.根据z方向离散点阵云数据，结合滑架板y方向的采集间隔距离和x方向的点射激光
测距仪的点阵分布形成空间坐标点云数据，依据方差公式，建立空间三维该检测板料的空间模型，结合空间最高点、最低点，找出该检测板料的实际平面度值；i.当板料进入矫平机时，工控机通过实际平面度值控制多个液压缸的伸缩，通过压辊套对板材不平整处进行矫平。7.根据权利要求所述的矫平机的平整度检测系统的检测方法，其特征在于：其中所述步骤c的无效检测距离要设置合理的值，启动伺服桁架运行时要求平稳无振动。
技术总结本发明公开了一种矫平机的平整度检测系统，包括输送平台，两道伺服桁架，两滑架板，滑架板下部呈矩阵式均匀固定安装的多个激光测距仪，以及检测模块和工控机等组成。本发明根据实际平面度值控制弹性压辊的升降，从而实现对板材表面不同位置的不平处进行矫平，灵活性较高，提高了板材矫平的效率；同时该检测系统自动化程度高，干扰因素少，从而保证平整度检测的准确性，且检测后的数据能够记录在档，便于后期查看。于后期查看。于后期查看。
技术研发人员：毛丙伟 裴千征
受保护的技术使用者：泰安华鲁锻压工控技术有限公司
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1
