关于陶瓷砖表面平整度自动检测系统的研究.pdf
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1、关于陶瓷砖表面平整度自动检测系统的研究*陈大霖(福建省产品质量检验研究院 福州 3 5 0 0 0 2)摘 要 陶瓷砖是人们在建筑物的装饰装修中广泛使用的建筑材料。由于陶瓷砖工艺的原因,在高温烧结过程中容易产生弯曲、翘曲、扭曲等变形现象,造成陶瓷砖表面不平整,从而影响产品质量。因此为了保证产品质量,防止不合格产品流入市场,必须对陶瓷砖的表面平整度进行严格的检测和控制。笔者通过G B/T3 8 1 0.2-2 0 1 6陶瓷砖试验方法 第2部分:尺寸和表面质量的检验标准中“表面平整度”试验方法,对陶瓷砖表面平整度自动连续检测系统进行研究。关键词 陶瓷砖 表面平整度(中心弯曲度、边弯曲度、翘曲度)
2、自动检测中图分类号:TQ 1 7 4.7 6+4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 2-2 8 7 2(2 0 2 3)0 9-0 0 4 0-0 3 按照G B/T3 8 1 0.2-2 0 1 6陶瓷砖实验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验的规定,陶瓷砖的尺寸包括边长度、边直度、直角度、表面平整度,采用抽样方法对样品进行随机抽查检测。目前国内大部分检测机构对陶瓷砖尺寸的主要采用人工的方法检测,通过采用百分表,在陶瓷砖表面上取一些特征点测量,然后通过数值运算得到陶瓷砖表面的平整度值,调整百分表的读数到合适的起始值,取出标准板,将待测样品放在可调支撑上,对布置好的特征点进行逐一测量,最后通
3、过计算得到陶瓷砖的平整度。根据标准规定,每检3块样品需用标准板校准一次,通过检测一个批次的陶瓷砖样品(样本量为1 0块)都需要约3h左右,检测过程不仅效率低,且对试验人员的工作强度较大。因此,开展陶瓷墙地砖表面平整度自动检测系统的研究,研制出陶瓷砖表面平整度自动连续检测试验台,能全自动对陶瓷砖实现表面平整度的自动检测,不仅能提高陶瓷砖尺寸的检测效率,而且还能大大的降低试验人员的劳动强度,这些都具有非常重要的意义。1 标准方法研究本自动检测系统根据G B/T3 8 1 0.2-2 0 1 6陶瓷砖试验方法第2部分:尺寸和表面质量的检验规定试验方法要求,并研制出符合上述标准的自动检测试验台,实现对
4、陶瓷砖表面平整度(中心弯曲度、边弯曲度、翘曲度)等尺寸偏差的测量,标准规定内容如下:1.1 仪器(1)图1所示的仪器或其他合适的仪器,其中分度表(DC,DD,DE)分别用于测量翘曲度、中心弯曲度、边弯曲度,采用直径为5mm的支撑销(SA,SB,Sc)。(2)使用一块理想平整的金属或玻璃标准板,其厚度至少为1 0mm。1.2 试样每种类型取1 0块整砖进行测量。1.3 步骤选择尺寸合适的仪器,将相应的标准板准确的放在3个定位支撑销(SA,SB,Sc)上,每个支撑销的中心到砖边的距离为1 0mm。外部的两个分度表(DE,DC)到砖边的距离也为1 0mm。调节3个分度表(DD,DE,Dc)的读数至合
5、适的初始值。图1 测量平整度的仪器取出标准板,将砖的釉面或合适的正面朝下置于仪器上,记录3个分度表的读数。如果是正方形砖,转04 陶陶 瓷瓷 CC ee rr aa mm ii cc ss (研究与开发)2 0 2 3年0 9月*作者简介:陈大霖(1 9 8 1),硕士,中级工程师;主要从事产品质量检验检测工作。动试样,每块试样得到4个测量值,每块砖重复上述步骤。如果是长方形砖,分别使用合适尺寸的仪器来测量。记录每块砖最大的中心弯曲度(DD)、边弯曲度(DE)和翘曲度(Dc),测量值精确到0.1mm。1.4 结果表示中心弯曲度以与对角线长的百分数表示。边弯曲度以百分数表示;长方形砖以与长度和宽
6、度的百分表表示;正方形砖以与边长的百分数表示。翘曲度以与对角线长的百分数表示;有间隔凸缘的砖检验时用毫米表示。2 自动检测系统研究方向本自动检测系统基于机器视觉原理,以计算机和图像获取部件为工具,必要时以传感器作为辅助工具,以图像处理技术、图像分析技术、模式识别技术、人工智能技术为依托,处理所获取的图像信号,并从图像中获取瓷砖的表面平整度参数(包括边弯曲度、翘曲度、中心弯曲度),判别产品是否符合质量要求。主要研究方向有:(1)选择合适的光源,设计稳定的照明系统;(2)设计机械传动同步控制结构;(3)研究大幅面扫描技术、图像处理技术:采用C C D或CMO S等传感器来捕捉图像并将可视图像转化为
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