CN105627966B - 一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置 - Google Patents
一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置,包括箱式外壳、支撑板、充电电池、压平装置、距离传感器、四对传动滚轮组、钢带缓冲装置和压力检测装置，箱式外壳从内至外沿钢带水平运动方向依次设有左限位块、第一传动滚轮组、压平装置、第二传动滚轮组、右限位块、第三传动滚轮组、钢带缓冲装置和第四传动滚轮组；钢带缓冲装置包括上顶滚轮、上顶杆、固定块、支撑座和复位弹簧，上顶滚轮固定在竖直设置的上顶杆的顶部，上顶滚轮与钢带相接触并用于将钢带向上顶起。本发明移动方便，操作简单，测量过程能够在线进行，且检测过程连续，并能方便的进行数据的调取，极大方便了对成卷钢带的测量工作，适合大批量推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及钢带厚度检测领域，更具体地说，尤其涉及一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置.
背景技术
钢带是指以碳钢制成的输送带，钢带既可以作为带式传送机的牵引和运动构建，也可以用于捆扎货物，同时是各类轧钢企业为适应不同部门工业化生产各类金属或机械产品而需要的一种窄而长的钢板。钢带又称带钢，一般成卷供应，具有尺寸精度高、表面质量好、便与加工和节省材料等优点，同时钢带可以直接轧制呈货架的基本构建，再通过螺栓拼接成整个货架。
在利用钢带轧制货架的基本构建时，货架厂一般直接从钢带厂取得多卷钢带，成卷钢带的厚度不相同，因此同样尺寸的两卷钢带往往因为厚度不同其总长度也各不相同，往往钢带厚度提高少许即会使其长度大幅度减少，由于钢带的采购通常是采用称重的方法进行计价，若钢带的厚度比实际需要高，则同样的价钱买到的钢卷长度则达不到预期效果，导致了购买的性价比偏低，因此在生产之前对钢带的厚度进行检测显得尤为必要。从生产商获得的钢带一般都是裸包装，因为运输、装卸以及存放的原因，外表面不适合作为检验的样本，只能在生产过程中加入检验手段，对钢带的厚度进行检验；同时钢带本身的存放局限性，使之无法随意移动，因此，在对大量生产中的成卷钢带进行厚度检测非常的不方便。
同时，成卷钢带在展开后，其表面并非是完全的平面状态，钢带往往呈弯曲状态，并且统一卷钢带的不同位置的厚度往往也不尽相同，因此检测也并不方便直接进行；现有的检测方式是人工打开成卷钢带然后利用千分尺进行逐个测量，测量不仅费时费力，耗费大量的人力物力，同时人为因素也是影响钢带测量准确度的一个极大的因素，测量工人可能并未完全测量钢带厚度，而仅仅根据自己的主观臆断来应付钢带的厚度检测任务，这给钢带厚度检测的准确性带来极大的影响。同时钢带厚度检测的整过过程中，钢带的厚度检测数据一直是通过手动进行记录，不仅容易出错，还不容易进行数据的分类统计，在需要的时候找不出对应钢卷的厚度数据，对生产造成极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种便于操作、移动方便、检测准确性好、数据调取方便的生产过程中的钢带厚度检测装置。
本发明的技术方案是这样实现的：一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置,包括箱式外壳、支撑板、充电电池、压平装置、一对距离传感器、四对传动滚轮组、钢带缓冲装置和压力检测装置，所述支撑板水平设置，支撑板的一部分固定在箱式外壳内部，另外一部分伸出于所述箱式外壳的一侧，所述充电电池固定在箱式外壳的底板上，四对传动滚轮组分别位第一传动滚轮组、第二传动滚轮组、第三传动滚轮组和第四传动滚轮组，第一传动滚轮组和第二传动滚轮组固定在箱式外壳内部的支撑板上，第三传动滚轮组和第四传动滚轮组固定在箱式外壳外部的支撑板上；所述箱式外壳内部沿钢带水平运动方向依次设有左限位块、第一传动滚轮组、压平装置、第二传动滚轮组和右限位块，所述箱式外壳外部沿钢带水平运动方向依次设置第三传动滚轮组、钢带缓冲装置和第四传动滚轮组；所述左限位块固定在箱式外壳的一侧壁上，该侧壁上设有与所述左限位块相配合的钢带入口，所述右限位块固定在箱式外壳的另一侧壁上，该侧壁上设有与所述右限位块相配合的钢带出口，左限位块和右限位块上均设有用于进出钢带的限位方孔；所述压平装置包括上压块、下压块、滚珠丝杠、压块导轨、联轴器和驱动电机，所述驱动电机固定在所述支撑板底部，所述驱动电机的电机头穿过所述支撑板并通过联轴器连接滚珠丝杠，上压块和下压块上分别设有与所述滚珠丝杠相配合的螺纹孔，上压块和下压块还分别固定连接与压块导轨相配合的压紧滑块，所述上压块和下压块在所述滚珠丝杠和压块导轨的共同作用下对钢带进行压紧和分离；所述压力检测装置包括分别位于上压块和下压块上的两个压力传感器，两个压力传感器的探头分别位于上压块和下压块与钢带相接触的压紧面上；一对距离传感器分别内嵌在上压块和下压块于钢带相接触的压紧面上，两个距离传感器的探头均伸出于相应的压紧面；所述钢带缓冲装置包括上顶滚轮、上顶杆、固定块、支撑座和复位弹簧，上顶滚轮固定在竖直设置的上顶杆的顶部，上顶滚轮与钢带相接触并用于将钢带向上顶起，支撑座上顶杆正下方的支撑板上，支撑座上设有与所述上顶杆相配合的通孔，上顶杆套装在所述通孔内并沿竖直方向运动，所述固定块固定在所述上顶杆上，复位弹簧套装在固定块与支撑座之间的上顶杆上，复位状态初始状态时呈压缩状态。
进一步的，还包括无线传输装置和控制模块，控制模块与驱动电机、压力传感器、距离传感器和无线传输装置电连接；距离传感器检测的数据传输给控制模块，控制模块通过无线传输装置将该数据传输给数据总控中心。
进一步的，所述箱式外壳的底部设有四个行走轮。
进一步的，两个压力传感器分别内嵌在上压块和下压块的压紧面内，两个压力传感器的探头伸出压紧面外。
进一步的，所述驱动电机为36V直流电机，所述充电电池为36V电动车用直流电源，箱式外壳上设有与所述充电电池相连接的充电接口。
进一步的，每对所述传动滚轮组均包括上滚轮、下滚轮、滚轮滑块和滚轮导轨，上滚轮和下滚轮分别固定在一个滚轮滑块上，滚轮导轨设有左右对称的一对，滚轮导轨上设有沿竖直方向设置的槽孔，滚轮滑块的两端通过螺栓固定在两个滚轮导轨的槽孔上，滚轮滑块的高度通过调整螺栓的固定位置进行调整。
进一步的，所述上顶杆的底部还设有下拉环。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的检测过程是在线进行的，即在钢带生产加工的过程中，单个点测量过程仅需2-3秒，钢带缓冲装置提供钢带移动的缓冲量，未检测时上顶将钢带向上顶出较大弧度，当检测进行时入口段的钢带被压平装置夹紧无法移动，出口处的钢带继续移动，产生较大拉力时将上顶杆压下，从而将弯曲段的钢带逐渐拉直，在完全拉直前检测已经完成，上顶杆继续通过上顶滚轮将钢带向上顶起，而整个过程中钢带的移动无需中止，实现了钢带厚度的连续在线检测。
2、本发明结构简单紧凑，移动方便，通过箱体外壳底部设置的行走轮能够随时推动整个装置进行移动，从而适应各种不同位置的成卷钢带的检测，能够随时在需要的时候移动本装置到指定位置进行钢带的厚度检测，方便省事，仅一台设备即可完成整个厂房内的钢带厚度检测。
3、本发明的箱式外壳内部设有充电电池，摆脱了传统检测设备在检测时需要拖着电缆四处移动的尴尬状况，使得本装置的安全性得到了极大提升，防止了触电的威胁，也方便了检测的进行。
4、本发明利用上压块和下压块对钢带进行压紧后再进行测量，避免了钢带左右两个面因存在曲面弧度原因导致的测量不准确，提高了厚度测量的精确性。
5、本发明在上压块和下压块内部设置用于检测压紧时压力的压力传感器，能够精确控制上压块和下压块在加压时产生的压力，并通过两个压力传感器的检测结果判断是否已经压平，同时也防止压力过大对钢带过度压紧导致钢带厚度测量结果偏小的问题，进一步提高了钢带厚度测量的准确性。
6、本发明能够自由设置测量次数，并通过控制模块对每卷钢带的测量结构进行统计和记录存储，在需要时能够随时从数据库中调出，方便了解每一卷钢带的厚度情况，极大方便了后续加工的进行。
7、本发明还设有无线传输系统，无线传输系统利用以太网将数据传输给数据总控中心，方便对钢带的厚度进行实时监控，并方便对进行数据的处理和后台应用。
8、本发明整个测量过程中自动进行，无需人工操作，避免了人工测量时因人为因素导致的误差，提高了测量结果的准确性。
9、本发明采用48V直流电机和48V直流电池，并配备48V充电器，驱动电机和充电电池极易采购，降低了采购成本，从而降低了整体的生产成本。
10、本发明采用距离传感器的伸缩式探头对厚度进行检测，不仅提高了测量精度，而且距离传感器处于密闭的环境，避免了外界环境对测量结果的干扰。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置的结构示意图。
图2是本发明压平装置的结构示意图。
图3是本发明传动滚轮组的结构示意图。
图中，1-箱式外壳、2-钢带、3-支撑板、4-充电电池、5-第一传动滚轮组、6-第二传动滚轮组、7-第三传动滚轮组、8-第四传动滚轮组、9-左限位块、10-右限位块、11-上压块、12-下压块、13-滚珠丝杠、14-压块导轨、15-联轴器、16-驱动电机、17-压力传感器、18-压紧滑块、19-上顶滚轮、20-上顶杆、21-支撑座、22-复位弹簧、23-固定块、24-行走轮、25-上滚轮、26-下滚轮、27-滚轮滑块、28-滚轮导轨、29-槽孔、30-下拉环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明：
参阅图1-3所示，本发明的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置包括箱式外壳1、支撑板3、充电电池4、压平装置、一对距离传感器31、四对传动滚轮组、钢带缓冲装置和压力检测装置，所述支撑板3水平设置，支撑板3的一部分固定在箱式外壳1内部，另外一部分伸出于所述箱式外壳1的一侧，所述充电电池4固定在箱式外壳1的底板上，四对传动滚轮组分别位第一传动滚轮组5、第二传动滚轮组6、第三传动滚轮组7和第四传动滚轮组8，第一传动滚轮组5和第二传动滚轮组6固定在箱式外壳1内部的支撑板3上，第三传动滚轮组7和第四传动滚轮组8固定在箱式外壳1外部的支撑板3上；所述箱式外壳1内部沿钢带2水平运动方向依次设有左限位块9、第一传动滚轮组5、压平装置、第二传动滚轮组6和右限位块10，所述箱式外壳1外部沿钢带2水平运动方向依次设置第三传动滚轮组7、钢带缓冲装置和第四传动滚轮组8；所述左限位块9固定在箱式外壳1的一侧壁上，该侧壁上设有与所述左限位块9相配合的钢带入口，所述右限位块10固定在箱式外壳1的另一侧壁上，该侧壁上设有与所述右限位块10相配合的钢带出口，左限位块9和右限位块10上均设有用于进出钢带2的限位方孔；所述压平装置包括上压块11、下压块12、滚珠丝杠13、压块导轨14、联轴器15和驱动电机16，所述驱动电机16固定在所述支撑板3底部，所述驱动电机16的电机头穿过所述支撑板3并通过联轴器15连接滚珠丝杠13，上压块11和下压块12上分别设有与所述滚珠丝杠13相配合的螺纹孔，上压块11和下压块12还分别固定连接与压块导轨14相配合的压紧滑块18，所述上压块11和下压块12在所述滚珠丝杠13和压块导轨14的共同作用下对钢带2进行压紧和分离；所述压力检测装置包括分别位于上压块11和下压块12上的两个压力传感器17，两个压力传感器17的探头分别位于上压块11和下压块12与钢带2相接触的压紧面上；一对距离传感器31分别内嵌在上压块11和下压块12于钢带2相接触的压紧面上，两个距离传感器31的探头均伸出于相应的压紧面；所述钢带缓冲装置包括上顶滚轮19、上顶杆20、固定块、支撑座21和复位弹簧22，上顶滚轮19固定在竖直设置的上顶杆20的顶部，上顶滚轮19与钢带2相接触并用于将钢带2向上顶起，支撑座21上顶杆20正下方的支撑板3上，支撑座21上设有与所述上顶杆20相配合的通孔，上顶杆20套装在所述通孔内并沿竖直方向运动，所述固定块固定在所述上顶杆20上，复位弹簧22套装在固定块与支撑座21之间的上顶杆20上，复位状态初始状态时呈压缩状态。
本发明还设有无线传输装置和控制模块，控制模块与驱动电机16、压力传感器17、距离传感器31和无线传输装置电连接；距离传感器31检测的数据传输给控制模块，控制模块通过无线传输装置将该数据传输给数据总控中心。无线传输系统利用以太网将数据传输给数据总控中心，方便对钢带的厚度进行实时监控，并方便对进行数据的处理和后台应用。
所述箱式外壳1的底部设有四个行走轮24。四个行走轮24中有两个万向轮，方便本装置移动时的变向，通过箱体外壳底部设置的行走轮能够随时推动整个装置进行移动，从而适应各种不同位置的成卷钢带的检测，能够随时在需要的时候移动本装置到指定位置进行钢带的厚度检测，方便省事，仅一台设备即可完成整个厂房内的钢带厚度检测。
两个压力传感器17分别内嵌在上压块11和下压块12的压紧面内，两个压力传感器17的探头伸出压紧面外。在上压块11和下压块12内部设置用于检测压紧时压力的压力传感器17，能够精确控制上压块11和下压块12夹紧时产生的压力，并通过两个压力传感器的检测结果判断是否已经压平，同时也防止压力过大对钢带过度压紧导致钢带厚度测量结果偏小的问题，进一步提高了钢带厚度测量的准确性。
所述驱动电机16为36V直流电机，所述充电电池4为36V电动车用直流电源，箱式外壳1上设有与所述充电电池4相连接的充电接口。36V直流电机和36V电动车用直流电源为电动车标配电机和电源，非常容易采购，且采购成本低。
每对所述传动滚轮组均包括上滚轮25、下滚轮26、滚轮滑块27和滚轮导轨28，上滚轮25和下滚轮26分别固定在一个滚轮滑块27上，滚轮导轨28设有左右对称的一对，滚轮导轨28上设有沿竖直方向设置的槽孔29，滚轮滑块27的两端通过螺栓固定在两个滚轮导轨28的槽孔上29，滚轮滑块27的高度通过调整螺栓的固定位置进行调整。
所述上顶杆20的底部还设有下拉环30。
本装置在进行厚度测量时，由驱动电机驱动带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠转动时上压块和下压块在滚珠丝杠和压块导轨的共同作用下对钢带进行压紧和分离；钢带压紧时会带动随动检测装置进行整体上移，在上移的过程中完成测量过程；测量完毕后驱动电机回转，左压紧块和右压紧块相互分离。
在生产加工的过程中进行钢带厚度测量，单个点测量过程仅需2-3秒，钢带缓冲装置提供钢带移动的缓冲量，未检测时上顶将钢带向上顶出较大弧度，当检测进行时入口段的钢带被压平装置夹紧无法移动，出口处的钢带继续移动，产生较大拉力时将上顶杆压下，从而将弯曲段的钢带逐渐拉直，在完全拉直前检测已经完成，上顶杆继续通过上顶滚轮将钢带向上顶起，而整个过程中钢带的移动无需中止，实现了钢带厚度的连续在线检测。
本发明厚度检测的具体过程如下：先取一已知厚度为do的钢带，装入本装置中进行检测，两个距离传感器的探头缩回量分别为da和da＇；再对待测钢带卷的钢带进行检测，对钢带上任意一点进行检测时，两个距离传感器的探头缩回量分别为dn和dn＇，得出钢带厚度为
d＝do+(dn-da)+(dn＇-da＇)。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (7)
1.一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：包括箱式外壳(1)、支撑板(3)、充电电池(4)、压平装置、一对距离传感器(31)、四对传动滚轮组、钢带缓冲装置和压力检测装置，所述支撑板(3)水平设置，支撑板(3)的一部分固定在箱式外壳(1)内部，另外一部分伸出于所述箱式外壳(1)的一侧，所述充电电池(4)固定在箱式外壳(1)的底板上，四对传动滚轮组分别位第一传动滚轮组(5)、第二传动滚轮组(6)、第三传动滚轮组(7)和第四传动滚轮组(8)，第一传动滚轮组(5)和第二传动滚轮组(6)固定在箱式外壳(1)内部的支撑板(3)上，第三传动滚轮组(7)和第四传动滚轮组(8)固定在箱式外壳(1)外部的支撑板(3)上；所述箱式外壳(1)内部沿钢带(2)水平运动方向依次设有左限位块(9)、第一传动滚轮组(5)、压平装置、第二传动滚轮组(6)和右限位块(10)，所述箱式外壳(1)外部沿钢带(2)水平运动方向依次设置第三传动滚轮组(7)、钢带缓冲装置和第四传动滚轮组(8)；所述左限位块(9)固定在箱式外壳(1)的一侧壁上，该侧壁上设有与所述左限位块(9)相配合的钢带入口，所述右限位块(10)固定在箱式外壳(1)的另一侧壁上，该侧壁上设有与所述右限位块(10)相配合的钢带出口，左限位块(9)和右限位块(10)上均设有用于进出钢带(2)的限位方孔；所述压平装置包括上压块(11)、下压块(12)、滚珠丝杠(13)、压块导轨(14)、联轴器(15)和驱动电机(16)，所述驱动电机(16)固定在所述支撑板(3)底部，所述驱动电机(16)的电机头穿过所述支撑板(3)并通过联轴器(15)连接滚珠丝杠(13)，上压块(11)和下压块(12)上分别设有与所述滚珠丝杠(13)相配合的螺纹孔，上压块(11)和下压块(12)还分别固定连接与压块导轨(14)相配合的压紧滑块(18)，所述上压块(11)和下压块(12)在所述滚珠丝杠(13)和压块导轨(14)的共同作用下对钢带(2)进行压紧和分离；所述压力检测装置包括分别位于上压块(11)和下压块(12)上的两个压力传感器(17)，两个压力传感器(17)的探头分别位于上压块(11)和下压块(12)与钢带(2)相接触的压紧面上；一对距离传感器(31)分别内嵌在上压块(11)和下压块(12)于钢带(2)相接触的压紧面上，两个距离传感器(31)的探头均伸出于相应的压紧面；所述钢带缓冲装置包括上顶滚轮(19)、上顶杆(20)、固定块、支撑座(21)和复位弹簧(22)，上顶滚轮(19)固定在竖直设置的上顶杆(20)的顶部，上顶滚轮(19)与钢带(2)相接触并用于将钢带(2)向上顶起，支撑座(21)上顶杆(20)正下方的支撑板(3)上，支撑座(21)上设有与所述上顶杆(20)相配合的通孔，上顶杆(20)套装在所述通孔内并沿竖直方向运动，所述固定块固定在所述上顶杆(20)上，复位弹簧(22)套装在固定块与支撑座(21)之间的上顶杆(20)上，复位状态初始状态时呈压缩状态。
2.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：还包括无线传输装置和控制模块，控制模块与驱动电机(16)、压力传感器(17)、距离传感器和无线传输装置电连接；距离传感器检测的数据传输给控制模块，控制模块通过无线传输装置将该数据传输给数据总控中心。
3.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：所述箱式外壳(1)的底部设有四个行走轮(24)。
4.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：两个压力传感器(17)分别内嵌在上压块(11)和下压块(12)的压紧面内，两个压力传感器(17)的探头伸出压紧面外。
5.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：所述驱动电机(16)为36V直流电机，所述充电电池(4)为36V电动车用直流电源，箱式外壳(1)上设有与所述充电电池(4)相连接的充电接口。
6.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：每对所述传动滚轮组均包括上滚轮(25)、下滚轮(26)、滚轮滑块(27)和滚轮导轨(28)，上滚轮(25)和下滚轮(26)分别固定在一个滚轮滑块(27)上，滚轮导轨(28)设有左右对称的一对，滚轮导轨(28)上设有沿竖直方向设置的槽孔(29)，滚轮滑块(27)的两端通过螺栓固定在两个滚轮导轨(28)的槽孔上(29)，滚轮滑块(27)的高度通过调整螺栓的固定位置进行调整。
7.根据权利要求1所述的一种利用距离传感器测量生产过程中钢带厚度的装置，其特征在于：所述上顶杆(20)的底部还设有下拉环(30)。
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