CN103357704B - 一种钢材材质检测方法及利用该检测方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢材材质检测方法及利用该检测方法的设备，用于在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机加工中对工件的钢材材质进行检测。其包括以下步骤：（1）在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机上设置压力检测装置，用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集；（2）微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，并与所采集的压力数值进行比对、判断，通过微机的人机交互界面将判断结果进行显示；（3）当人机交互界面上显示的判断结果与加工批次的工件材质不一致时，微机启动报警装置进行报警，提醒操作者将问题工件取出。本发明能够对生产过程中所用的每一根角钢、每一块板材的材质进行检测，既准确又快速。<!--1-->

Description

一种钢材材质检测方法及利用该检测方法的设备

技术领域

本发明涉及一种钢材材质的检测方法，特别是一种在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机加工生产中对工件的钢材材质进行检测的方法。本发明还涉及利用该钢材材质检测方法的设备。

背景技术

角钢及板材是铁塔加工的必备原料，加工铁塔时常用的角钢或板材材质一般为Q235、Q345、Q420、Q460四种材质。在钢厂加工打捆过程中以及铁塔加工企业实际加工中，有时候会出现某种材质的一根或若干根钢材混入到另一种材质的钢材中。铁塔加工企业在加工过程中由于混料而错将Q235角钢或板材作为Q345、Q420或Q460材质来加工使用，成为影响铁塔安全运行的严重不良因素。

因此铁塔加工企业一般都会对采购的角钢或板材进行取样并进行符合性试验检验，检验的项目主要包括角钢或板材的力学性能和化学成分。关于取样，国家标准规定：角钢应成批验收，每批由同一牌号、同一炉号、同一尺寸的角钢组成，每批重量不得大于60吨。符合性检验的目的是检验整批角钢的性能是否符合要求，对于出现的个别角钢混料现象则很难发现。而采用验钢镜进行检验，其虽然是一种快速区分混料的仪器，但需要两个人操作，偶尔使用不会对操作者产生危害，但长期使用会对操作者的眼睛有不利影响；并且由于铁塔加工都是大批量生产，因此采用人工判断的方法难以适应生产的需要。铁塔加工所需要的板材也同样存在上述问题，对于混料问题也很难辨别。

目前在铁塔加工企业中用于加工铁塔用角钢的设备通常采用数控角钢打字冲孔剪切生产线，其是一种对角钢进行打字、冲孔、剪切以及全自动生产的专用设备。加工铁塔用板材的设备通常采用数控板材冲孔打字机，其是一种对板材进行打字、冲孔的全自动生产的专用设备。这两种专用设备都采用的是数控技术，每台设备由一台微机控制，主要是用于控制伺服电机进行角钢、板材的送给，以及实时监测生产运行情况，具有工作效率高、工件精度稳定的特点。在生产加工过程中，由于这两种设备在对角钢或板材进行打孔的操作过程中，工件会发出一定的声音，Q345、Q420、Q460角钢声音清脆响亮，Q235角钢声音低且绵软，因此有经验的机床操作人员通过冲孔或剪切时产生的声音，能大致判断所加工的工件的材质，声音低软的是Q235，但Q345、Q420、Q460这三种材料的声音都比较脆亮，单凭声音较难区别。这种辨别方式与员工经验的多少、责任心的高低、精神状态的好坏有很大关系，因此无法推广应用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能快速、准确判断出所加工工件的钢材材质的检测方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其包括以下步骤：

(1)在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机上设置压力检测装置，用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集，压力检测装置通过数控通讯系统与数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的微机连接并将采集的压力数据传输给微机；所述微机连接有报警装置；

(2)所述微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，微机依据数据库中存储的标准压力值与步骤1中压力检测装置所采集的压力数值进行比对、判断，并通过微机的人机交互界面将判断结果进行显示；

(3)当人机交互界面上显示的判断结果与加工批次的工件材质不一致时，微机启动报警装置进行报警，提醒操作者将问题工件取出。

本发明中，所述压力检测装置可以设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的液压系统中，用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值。或所述压力检测装置为应变片压力传感器，其设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值。所述承力结构为数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的机身或冲头或冲头杆或冲孔油缸的压头或冲孔油缸的缸杆。

进一步的技术方案是，在步骤2中微机进行待检测工件材质的判断过程中，首先设定加工批次的工件的材质，调取标准冲孔压力数据库中的相应材质的标准压力数据，然后再对待检测工件的冲孔压力进行检测。

本发明中，所述报警装置是与微机连接的外设的报警装置或所述报警装置是微机内置的报警装置。

本发明中的一种数控角钢/板材打字冲孔设备所采用的技术方案是：其包括主机、液压系统、用于控制设备运行的微机，其特征是：所述数控角钢/板材打字冲孔设备上设置有用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集的压力检测装置，所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器通过数控通讯系统与所述微机连接；所述微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，用于与压力检测装置所采集的压力数值进行比对、判断；所述微机连接有报警装置，用于对出现问题工件时进行报警提醒。

所述压力检测装置设置在数控角钢/板材打字冲孔设备的液压系统中，用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值。

所述压力检测装置为应变片压力传感器，其设置在数控角钢/板材打字冲孔设备的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值。

进一步的技术方案是，所述报警装置为声光报警器或是微机内置的报警装置。采用声光报警效果醒目有效，有问题角钢、板材出现时刻提醒操作者及时准确地取出角钢、板材，避免了由于操作者疏忽造成漏检现象的发生，为准确检测每根角钢、每块板材提供了可靠保证。

本发明的有益效果是：本发明能够对生产过程中所用的每一根角钢、每一块板材的材质进行检测，既准确又快速，且在保证生产顺利进行的同时，又可将混入的角钢、板材完全识别出，彻底解决了由于混料而造成错用钢材的现象的发生，可有效避免铁塔生产安全隐患的发生。此外，本发明是在生产过程中通过压力检测装置自动采集冲孔时的压力数值并结合微机中储存的标准冲孔压力数据自动进行比对、判断，在不增加操作者工作量的前提下，具有成本低的优点，能够适应铁塔加工企业大规模生产的需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是压力检测装置的示意图；

图中，1、数控角钢打字冲孔剪切生产线冲孔单元或数控板材冲孔打字机，2、压力检测装置，3、报警装置，4、微机、5、压力传感器，6、数控通讯系统。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

实施例1

如附图所示，一种用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其包括以下步骤：

(1)在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机上设置压力检测装置，用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集，压力检测装置通过数控通讯系统与数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的微机连接并将采集的压力数据传输给微机；所述微机连接有报警装置。本发明中，所述的压力检测装置可采用压力传感器，其可设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的液压系统中，用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值。所述的压力传感器可以设置在液压系统的液压管路中，也可设置在冲孔油缸中。或所述压力检测装置也可采用应变片压力传感器，其设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值。所述承力结构可以为数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的机身或冲头或冲头杆或冲孔油缸的压头或冲孔油缸的缸杆。

(2)所述微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，标准冲孔压力数据库中存储有各种材质的角钢/板材在冲孔时的标准压力，微机依据数据库中存储的标准压力值与步骤1中压力检测装置所采集的压力数值进行比对、判断，并通过微机的人机交互界面将判断结果进行显示。在微机进行待检测工件材质的判断过程中，可首先设定加工批次的工件的材质，并调取标准冲孔压力数据库中的相应材质的标准压力数据，以减少微机的工作量，然后再对待检测工件的冲孔压力进行检测。

(3)当人机交互界面上显示的判断结果与加工批次的工件材质不一致或显示的材质劣于所需材质时，微机启动报警装置进行报警和停机，提醒操作者将问题工件取出。问题工件取出后，可采用验钢镜进行复检或报废。所述的报警装置可以是与微机连接的外设的报警装置，如声光报警器等或是微机内置的报警装置。

本实施例中的其它部分采用已知技术，在此不再赘述。

实施例2

如附图所示，一种数控角钢/板材冲孔打字设备，包括主机、与主机配套的液压系统、用于控制设备运行的微机4、压力检测装置2、报警装置3。所述液压系统中设置压力检测装置2，所述压力检测装置2包括用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值的压力传感器5，所述压力传感器5通过数控通讯系统6与所述微机4连接。所述微机4内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，微机4连接有报警装置3。所述报警装置3可采用声光报警器或采用微机内置的报警装置。

本发明工作过程是：当对待测工件进行冲孔作业时，压力检测装置2的压力传感器5对冲孔时液压系统的高压数值进行采集，并将所采集的数据通过数控通讯系统6传送给微机4，微机4依据数据库中存储的标准冲孔压力数值与所采集的数据进行比对，即进行被测角钢、板材材质的识别，并通过微机4的人机交互界面将判断结果进行显示。当出现问题角钢时，微机4启动报警装置3进行报警和停机，提醒操作者将问题角钢取出。

本实施例中的其它部分采用已知技术，在此不再赘述。

实施例3

本实施例与实施例2基本相同，不同之处是：本实施例中的压力检测装置2采用的是应变片压力传感器，其设置在数控角钢/板材打字冲孔设备的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值。所述承力结构可以为冲孔单元的机身或冲头或冲头杆或冲孔油缸的压头或冲孔油缸的活塞杆。

本实施例的其他部分与实施例2相同，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机上设置压力检测装置，用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集，压力检测装置通过数控通讯系统与数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的微机连接并将采集的压力数据传输给微机；所述微机连接有报警装置；所述压力检测装置设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的液压系统中，用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值或所述压力检测装置为应变片压力传感器，其设置在数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值；

(2)所述微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，微机依据数据库中存储的标准压力值与步骤(1)中压力检测装置所采集的压力数值进行比对、判断，并通过微机的人机交互界面将判断结果进行显示；

(3)当人机交互界面上显示的判断结果与加工批次的工件材质不一致时，微机启动报警装置进行报警，提醒操作者将问题工件取出。

2.根据权利要求1所述的用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其特征是：所述承力结构为数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的冲孔单元的机身或冲头或冲头杆或冲孔油缸的压头或冲孔油缸的活塞杆。

3.根据权利要求1或2所述的用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其特征是：在步骤(2)中微机进行待检测工件材质的判断过程中，首先设定加工批次的工件的材质，调取标准冲孔压力数据库中的相应材质的标准压力数据，然后再对待检测工件的冲孔压力进行检测。

4.根据权利要求1或2所述的用于数控角钢打字冲孔剪切生产线/数控板材冲孔打字机的钢材材质检测方法，其特征是：所述报警装置是与微机连接的外设的报警装置或是微机内置的报警装置。

5.一种数控角钢/板材打字冲孔设备，包括主机、液压系统、用于控制设备运行的微机，其特征是：所述数控角钢/板材打字冲孔设备上设置有用于待检测工件进行冲孔时进行压力数值采集的压力检测装置，所述压力检测装置包括压力传感器，所述压力传感器通过数控通讯系统与所述微机连接；所述微机内置有各种材质的角钢/板材的标准冲孔压力数据库，用于与压力检测装置所采集的压力数值进行比对、判断；所述微机连接有报警装置，用于对出现问题工件时进行报警提醒；所述压力检测装置设置在数控角钢/板材打字冲孔设备的液压系统中，用于采集待检测工件进行冲孔时的液压系统高压数值或所述压力检测装置为应变片压力传感器，其设置在数控角钢/板材打字冲孔设备的冲孔单元的承力结构上，用于采集待检测工件进行冲孔时承力结构承受的压力数值。

6.根据权利要求5所述的数控角钢/板材打字冲孔设备，其特征是：所述报警装置为声光报警器或是微机内置的报警装置。