CN102818553A - 一种金属带弯曲变形在线自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属料带自动检测设备技术领域，特指一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，包括检测工作台，所述检测工作台的两端分别设置有可以调节宽度的随动直线定位机构，所述随动直线定位机构之间设置有随动位移感应装置，所述随动位移感应装置电连接有数据采集处理装置，该在线自动检测系统不仅比拉线检测提高了一个数量级以上的精度，还可以在不停生产线的情况下进行检测，提高了生产效率；该在线自动检测系统采集金属带弯曲变形偏差所组成的连续数据，并生成位移轨迹数据报告，用于金属带质量分析，找出偏差的原因，可进一步提高产品质量，提升客户对产品的信赖度，为金属带生产过程中的检测技术带来了质的飞跃。

Description

一种金属带弯曲变形在线自动检测系统

技术领域

本发明涉及金属料带自动检测设备技术领域，特指一种金属带弯曲变形在线自动检测系统。

背景技术

近几年来,我国精密带钢的生产能力和生产水平都实现了跨越式的提升。精密带钢因其具有高强度、耐腐蚀性、耐磨性以及外观精美的装饰性等优点，已被广泛应用于国民经济的各个领域。随着科学技术的进步，国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，其应用领域还在不断地拓展和延伸，已遍布航空航天、石油化工、汽车、纺织、电子、家电、计算机和精密机加工等大力发展的支柱行业，产品的需求量也快速增长。

带钢热处理是带钢生产的关键技术之一，热处理的好坏直接关系到带钢产品的强度和耐磨性能，然而我国的带钢热处理生产技术发展，目前尚未达到世界先进水平。目前很多带钢热处理在生产的过程中，对带钢的弯曲形变往往采用比较原始的拉线目测方法。该种检测方式需要把生产线停下来，进行抽样检测，导致检测过程严重影响生产效率，而且还要求有熟练的技术人员操作方可以生产出合格的精密带钢产品，抽样检测的方式也会出现有些带钢弯曲变形较大的地方而没有检测到的情况。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，不仅比拉线检测提高了一个以上数量级的精度，还可以在不停生产线的情况下进行检测，提高了生产效率，为金属带生产过程中的检测技术带来了质的飞跃。

为实现上述目的，本发明的一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，包括检测工作台，所述检测工作台的两端分别设置有可以调节宽度的随动直线定位机构，所述随动直线定位机构之间设置有随动位移感应装置，所述随动位移感应装置电连接有数据采集处理装置。

作为优选，所述检测工作台为金属带热处理生产线的检测工作台。

作为优选，所述随动直线定位机构包括固定座，所述固定座开设有滑槽，所述固定座连接有轴承固定轴，所述轴承固定轴通过螺钉固接于所述固定座的滑槽，所述轴承固定轴固接有轴承I，所述轴承I抵接于金属带的侧面。

作为优选，所述随动位移感应装置包括固定架、活动支架、轴承II和位移传感器，所述固定架固定于检测工作台，所述检测工作台开设有通槽，所述活动支架的一端可滑动地插接于所述通槽，所述活动支架的另一端连接于所述轴承II，所述活动支架与固定架之间抵接有复位弹簧，所述轴承II抵接于金属带的侧面；所述活动支架与固定架连接的一端固接有位移传导针，所述位移传导针抵接于所述位移传感器。

作为优选，所述随动直线定位机构设置于所述检测工作台的同一侧，所述随动位移感应装置设置于所述随动直线定位机构的对侧。

作为优选，所述随动位移感应装置分别对称设置于所述检测工作台的两侧，位于检测工作台两端的随动直线定位机构分别对称设置于所述检测工作台的两侧。

作为优选，所述数据采集处理装置包括用于采集位移传感器所产生的数据的模数变换器和用于处理、记录所述模数变换器采集的数据的微控制单元，所述模数变换器与所述位移传感器电连接，所述模数变换器与所述微控制单元电连接。

作为优选，所述检测工作台还设置有显示屏，所述显示屏与所述数据采集处理装置电连接。

作为优选，所述显示屏设置有轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮和清零按钮，所述轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮、清零按钮均与所述显示屏内的控制电路板电连接。

作为优选，所述数据采集处理装置电连接有报警器。

本发明的有益效果：一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，包括检测工作台，所述检测工作台的两端分别设置有可以调节宽度的随动直线定位机构，所述随动直线定位机构之间设置有随动位移感应装置，所述随动位移感应装置电连接有数据采集处理装置，该在线自动检测系统不仅比拉线检测提高了一个数量级以上的精度，还可以在不停生产线的情况下进行检测，提高了生产效率；该在线自动检测系统采集金属带弯曲变形偏差所组成的连续数据，并生成位移轨迹数据报告，用于金属带质量分析，找出偏差的原因，可进一步提高产品质量，提升客户对产品的信赖度，为金属带生产过程中的检测技术带来了质的飞跃。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视结构示意图。

图3为本发明的俯视结构示意图。

图4为本发明的随动直线定位机构的结构示意图。

图5为本发明的随动位移感应装置的结构示意图。

附图标记包括：

1—检测工作台       2—随动直线定位机构      21—固定座  22—轴承固定轴       23—轴承I     3—随动位移感应装置  31—固定架          32—活动支架            33—轴承II  34—位移传导针       35—位移传感器     4—数据采集处理装置   5—显示屏             6—精密带钢。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例1。

如图1至图5所示，本发明的一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，包括检测工作台1，所述检测工作台1的两端分别设置有可以调节宽度的随动直线定位机构2，所述随动直线定位机构2之间设置有随动位移感应装置3，所述随动位移感应装置3电连接有数据采集处理装置4。本发明的在线自动检测系统可以检测各种呈带状的金属的弯曲变形，本实施例优选精密带钢6作为本发明的检测对象，以下以精密带钢6为例对本技术方案进行举例说明。

精密带钢6弯曲变形在线检测系统的设计与精密带钢6热处理的生产线有机的结合在一起，将本发明安装于精密带钢6热处理生产线的检测工作台1上，充分利用原生产线的检测工作台1，对原有的检测工作台1作较小的改动，降低了改造成本。

所述随动直线定位机构2包括固定座21，所述固定座21开设有滑槽，所述固定座21连接有轴承固定轴22，所述轴承固定轴22通过螺钉固接于所述固定座21的滑槽，所述轴承固定轴22固接有轴承I23，所述轴承I23抵接于金属带的侧面。所述随动直线定位机构2对称设置于所述检测工作台1的两侧。

所述随动位移感应装置3对称设置于所述检测工作台1的两侧。所述随动位移感应装置3包括固定架31、活动支架32、轴承II33和位移传感器35，所述固定架31固定于检测工作台1，所述检测工作台1开设有通槽，所述活动支架32的一端可滑动地插接于所述通槽，所述活动支架32的另一端连接于所述轴承II33，所述活动支架32与固定架31之间抵接有复位弹簧，所述轴承II33抵接于金属带的侧面；所述活动支架32与固定架31连接的一端固接有位移传导针34，所述位移传导针34抵接于所述位移传感器35。

所述数据采集处理装置4包括用于采集位移传感器35所产生的数据的模数变换器和用于处理、记录所述模数变换器采集的数据的微控制单元，所述模数变换器与所述位移传感器35电连接，所述模数变换器与所述微控制单元电连接。

精密带钢6在热处理的过程中，精密带钢6经过位于检测工作台1入口处的随动直线定位机构2时，精密带钢6的两侧面抵接于轴承I23，精密带钢6在随动直线定位机构2的中间向前传送。本实施例的随动直线定位机构2之间的宽度可以调节，能够适应不同宽度的精密带钢6。

向前传送的精密带钢6会进入随动位移感应装置3，随动位移感应装置3的轴承II33对称抵接于精密带钢6的两侧，由于活动支架32与固定架31之间抵接有复位弹簧，轴承II33时刻贴紧于精密带钢6的两侧。精密带钢6两侧的弯曲变形在传动的过程中会推动两侧的轴承II33，轴承II33带动活动支架32，活动支架32再推动位移传导针34，位移传导针34将变形量传递至位移传感器35，此时位移传感器35跟随精密带钢6的弯曲变形会产生相应的检测数据，数据采集处理装置4中的模数变换器采集位移传感器35产生的数据，并将采集到的数据传递至微控制单元进行记录和处理。微控制单元将处理好的数据在LED点阵显示屏5中显示。

所述检测工作台1还设置有显示屏5，所述显示屏5与所述数据采集处理装置4电连接，所述显示屏5设置有轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮和清零按钮，所述轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮、清零按钮均与所述显示屏5内的控制电路板电连接。显示屏5的显示功能可分为轨迹线和数据显示两种形式：轨迹线显示区的轨迹线由连续的位移量组成，在轨迹线的上方和下方各有一条超限阀值线，在显示屏5上可以根据需要设置轨迹线偏差的上限值和下限值，当超过限定值时报警器将自动报警；数据显示区由正偏差数据显示和负偏差数据显示组成，其单位为毫米，并能精确到小数点后两位数的数据显示，每次更换不同宽度的精密带钢6时，可以根据需要对偏差数据进行清零，超过预设的数据也可以进行自动报警。

精密带钢6最后由位于检测工作台1出口处的随动直线定位机构2送出。

以下通过具体的数值案例并结合三种不同的检测方式对本发明进行详细说明：以带宽为100mm，弯曲最大偏差为正负2mm的精密带钢6为例，在长度为7米的检测台上，用三种检测方式来测量精密带钢6弯曲变形的最大偏差情况。其中，实际检测偏差是通过裁断成7米长一条的带钢，通过高度百分表测得的数据，此数据可以作为标准的数据。但在实际生产过程中不可能每隔7米就裁断来测量，因此一般都采用拉线的测量方式，而拉线的测量方式一般比较依赖操作人员的工作经验，用目测或钢板尺的方式来判断是否超差，其精度最多只能精确到0.5mm，在进行检测时需要将生产线停下来才能进行，导致生产停顿，影响生产效率。而本发明的在线自动检测是通过位移传感器35来检测，其精度可以达到0.01mm，极大地提高了检测精度，并且不用停机检测，就可以得到整条带钢所有位置的弯曲变形偏差数据。经过试验得到检测出来的最大弯曲变形偏差数据（见下表），依据数据可知在线自动检测的偏差数据和实际测量的数据基本吻合，其最大的差距仅为0.03mm ，而拉线检测偏差的最大差距为0.45mm。 同时测得29~35米段的带钢偏差为超差段带钢，为不合格产品，需要进行消差处理。

检测方式	1-7米	8-14米	15-21米	22-28米	29-35米	36-42米
							实际检测偏差	+1.45	-0.88	-0.95	-1.68	+2.45	-1.70
在线检测偏差	+1.44	-0.88	-0.92	-1.67	+2.44	-1.71
							拉线检测偏差	+1.00	-1.00	-1.00	-1.50	+2.50	-1.50

本实施例的在线自动检测系统可以检测精密带钢6两侧的弯曲变形，可以将采集到的数据输出保存于存储器中，再经过软件处理可以生成位移轨迹数据报告，以便查询和用于做产品质量分析。

本发明的金属带弯曲变形在线自动检测系统比拉线检测精度提高了一个数量级以上的精度，同时也无需停下生产线来检测而提高了生产效率。更难得的是通过在线检测系统可以获得精密带钢6弯曲变形偏差所组成的连续数据，经过软件处理生成位移轨迹数据报告，用于产品质量分析，找出偏差原因，可进一步提高产品质量。同时也可生成质量检测报告提供给客户，提高客户对产品的信赖度。因此本发明的金属带弯曲变形在线自动检测系统的成功研制，对精密带钢6生产过程中的检测技术带来了质的飞跃。

实施例2。

本实施例与实施例1的不同之处在于所述随动直线定位机构2设置于所述随动位移感应装置3的对侧。即随动直线定位机构2分别设置于检测工作台1两端的同一侧，随动位移感应装置3单独设置于随动直线定位机构2之间的对侧。

本实施例的在线自动检测系统可以根据实际生产的需要检测精密带钢6单侧的弯曲变形。

本实施例的其余部分与实施例1相同，这里不再赘述。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种金属带弯曲变形在线自动检测系统，包括检测工作台，其特征在于：所述检测工作台的两端分别设置有可以调节宽度的随动直线定位机构，所述随动直线定位机构之间设置有随动位移感应装置，所述随动位移感应装置电连接有数据采集处理装置。

2.根据权利要求1所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述检测工作台为金属带热处理生产线的检测工作台。

3.根据权利要求1所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述随动直线定位机构包括固定座，所述固定座开设有滑槽，所述固定座连接有轴承固定轴，所述轴承固定轴通过螺钉固接于所述固定座的滑槽，所述轴承固定轴固接有轴承I，所述轴承I抵接于金属带的侧面。

4.根据权利要求1所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述随动位移感应装置包括固定架、活动支架、轴承II和位移传感器，所述固定架固定于检测工作台，所述检测工作台开设有通槽，所述活动支架的一端可滑动地插接于所述通槽，所述活动支架的另一端连接于所述轴承II，所述活动支架与固定架之间抵接有复位弹簧，所述轴承II抵接于金属带的侧面；

所述活动支架与固定架连接的一端固接有位移传导针，所述位移传导针抵接于所述位移传感器。

5.根据权利要求4所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述随动直线定位机构设置于所述检测工作台的同一侧，所述随动位移感应装置设置于所述随动直线定位机构的对侧。

6.根据权利要求4所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述随动位移感应装置分别对称设置于所述检测工作台的两侧，位于检测工作台两端的随动直线定位机构分别对称设置于所述检测工作台的两侧。

7.根据权利要求6所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述数据采集处理装置包括用于采集位移传感器所产生的数据的模数变换器和用于处理、记录所述模数变换器采集的数据的微控制单元，所述模数变换器与所述位移传感器电连接，所述模数变换器与所述微控制单元电连接。

8.根据权利要求7所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述检测工作台还设置有显示屏，所述显示屏与所述数据采集处理装置电连接。

9.根据权利要求8所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述显示屏设置有轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮和清零按钮，所述轨迹线显示区、数据显示区、轨迹线切换钮、数据切换钮、上限按钮、下限按钮、清零按钮均与所述显示屏内的控制电路板电连接。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的金属带弯曲变形在线自动检测系统，其特征在于：所述数据采集处理装置电连接有报警器。

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