[发明专利]一种塑料托盘机械强度检测对准系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料托盘机械强度检测对准系统及方法，尤其涉及采 用机器视觉定位塑料托盘受力关键部位应力片电极的检测对准系统及方法，属 于物流检测设备技术领域。

背景技术

塑料托盘是一种与叉车、货架等物流设备配套使用的物流单元。可用 来存放、装载、搬运货物，是现代化物流仓储中必不可少的物流设备之一。塑 料托盘采用聚醋酸乙烯、聚氧化甲烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、 聚乙烯等原料，熔融温度范围160℃-220℃。

塑料托盘采用注塑成型法、挤出-中空吹塑成型法、真空吹塑成型法、 及挤出成型法四种生产加工工艺，可以生产各种结构、各种尺寸的塑料托盘， 适用面广，广泛应用于联运塑料托盘、防潮塑料托盘、叉车塑料托盘、货架塑 料托盘、物流塑料托盘、食品塑料托盘、啤酒塑料托盘、饮料塑料托盘、化工 塑料托盘、烟草塑料托盘、机械塑料托盘、电子塑料托盘、堆码塑料托盘、港 口塑料托盘、及集装箱塑料托盘等领域。

塑料托盘有平板双面型、平板九脚型、平板田字型、平板川字型、网 格双面型、网格九脚型、网格田字型、网格川字型等多种结构，每种结果所能 承受负载的能力也有所区别，塑料托盘在出厂交付使用时，应满足国家标准 GB/T15234-94和GB2934-82的技术标准，要求表面平整无飞边、无影响使用的 裂纹和变形，机械强度检测包括：绕曲力(防止盘载货物在被叉车托起时散落)、 弯曲(自动货仓的货架上弯曲不能超出10毫米)、动载(使用叉车一次能允许 举起的最大重量)、静载(最下面托盘所能承受的最大重量)、架空荷载(将托 盘包装的货物防在货架上时允许的最大重量)。

但是塑料托盘在进入物流流转之后，随着使用年限、使用频度及使用 强度的增加，塑料托盘结构发生破损的程度各有不同，塑料托盘内在机械强度 也会发生不同的减弱。目前，对于在用塑料托盘的破损检测主要采用机器视觉 的技术手段，公开号为CN103464384A的中国发明专利《一种基于机器视觉的物 流平托盘破损分级系统及方法》公开了一种采用机器视觉技术对塑料托盘的破 损情况进行检测及分级的系统和方法；

但是塑料托盘的机械强度无法通过机器视觉的测量结果进行推算，塑 料托盘机械强度需要在外力作用下，检测塑料托盘的应力变化。一般情况下， 为了取得经济实用的效果，塑料托盘多采用镂空结构，结构复杂，但是经过力 学仿真分析，满载塑料托盘存在受力关键点，利用应力片对其部位进行受压测 试，大大提高了检测效率。由于应力片金属电极和应力检测仪之间需要直接接 触，因此在检测流水线上，需要高效定位和对准塑料托盘应力检测单元位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塑料托盘机械强度检测对准系统，系统结 构由两条托盘支架、一个压力源、两条设备导轨、四台应力检测仪、四组对准 模组组成

所述两条托盘支架和一个压力源模拟塑料托盘满载时的受力状态；两 条托盘支架分别支在塑料托盘的两个山字形侧边，压力源平行于托盘支架，于 塑料托盘顶面正中位置自然压下，对塑料托盘形成恒压外力；

作为优选，压力源选用500千克载荷；

所述两条设备导轨安装在塑料托盘的日字形侧边外侧；

所述四台应力检测仪每侧两台分别安装在两条设备导轨上；四台应力 检测仪正对塑料托盘四个应力检测单元；四台应力检测仪可沿设备导轨作直线 移动，以根据塑料托盘的位置调整检测位置；

所述四组对准模组每组都由一台工业相机和一个LED光源组成，安装 在塑料托盘顶面，由上而下正对四个应力检测单元；其中LED光源产生环形散 射光束，照射应力检测单元，光线经由LED光源环中心反射至工业相机；通过 调整工业相机和LED光源的相对位置，使得应力检测单元的反射光线在工业相 机的视场中呈高均匀性的图像；

作为优选，所述工业相机优选美国COGNEX机器视觉公司的In-Sight 8405型工业相机；In-Sight8405型工业相机为500万像素的独立视觉系统， 采用紧凑型设计，具有以太网供电功能，能够最大程度减少布线要求，并可以 通过千兆以太网提供高速通信，具有视野/分辨率的优化性能；

作为优选，所述LED光源优选上海嘉肯光电有限公司的JK-VR208B型 号的208毫米外径蓝色LED散射型环形光源；该光源采用特殊散射材料将光散 射到不同方向，过滤局部反光干扰，整个视场形成高均匀度、高自由度照明；