CN105698691B - 一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，包括箱式外壳、上支撑板、下支撑板、直线导轨、随动检测装置、压力检测装置、CCD相机、充电电池和四对传动滚轮组，随动检测装置上设有与直线导轨相配合的导轨滑块，随动检测装置通过导轨滑块套装在直线导轨上并能沿直线导轨上下滑动；随动装置在检测时跟随钢带一起运动，检测完毕后复位到原位，不会影响生产过程，厚度检测采用CCD相机，CCD相机的光学镜头正对随动检测装置内部左右两个压紧块的标定线。本发明结构简单紧凑，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

一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置

技术领域

本发明涉及钢带检测技术领域，更具体地说，尤其涉及一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置。

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、数据调取方便的用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，包括箱式外壳、上支撑板、下支撑板、直线导轨、随动检测装置、压力检测装置、CCD相机、充电电池和四对传动滚轮组，所述四对传动滚轮组分别为第一传动滚轮组、第二传动滚轮组、第三传动滚轮组和第四传动滚轮组，四对传动滚轮组呈方形状固定在所述箱式壳体内部，第二传动滚轮组设在所述第一传动滚轮组的正上方，第三传动滚轮组设在所述第四传动滚轮组的正上方，所述箱式外壳靠近第一传功滚轮组的侧壁上设有钢带入口，箱式外壳靠近第四传动滚轮组的侧壁上设有钢带出口，钢带依次经过钢带入口、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后从钢带出口处伸出；所述直线导轨竖直安装，直线导轨的上下两端分别固定在上支撑板和下支撑板上，所述随动检测装置上设有与所述直线导轨相配合的导轨滑块，随动检测装置通过所述导轨滑块套装在直线导轨上并能沿所述直线导轨上下滑动；所述随动检测装置包括固定板、左压紧块、右压紧块、压块导轨、左压紧滑块、右压紧滑块、滚珠丝杠、联轴器和驱动电机，所述左压紧块和右压紧块分别位于第一传动滚轮组和第二传动滚轮组之间的钢带的左右两侧，所述驱动电机和压块导轨均固定在所述固定板上，左压紧滑块和右压紧滑块均套装在所述压块导轨上，左压紧块与左压紧滑块固定连接，右压紧块与右压紧滑块固定连接，所述滚珠丝杠水平设置，滚珠丝杠的一端通过联轴器连接驱动电机，左压紧块和右压紧块上均设有与所述滚珠丝杠相配合的螺纹孔，所述左压紧块和右压紧块在驱动电机带动的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左压紧块和右压紧块上的两个压力传感器，两个压力传感器的探头位于左压紧块和右压紧块的压紧面上；所述左压紧块和右压紧块上还分别设有标定线，CCD相机位于所述箱式壳体内部，CCD相机的光学镜头正对左右两个压紧块的标定线；所述充电电池固定在所述箱式外壳底部；所述箱式外壳表面上设有与箱体内部钢带走向完全一致的进料槽孔，槽孔宽度大于钢带宽度。

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、CCD相机和无线传输装置电连接；CCD相机拍摄两根标定线之间的宽度数据，并将宽度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左压紧块和右压紧块的压紧面内，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220V驱动电机，充电电池为12V蓄电池，充电电池通过逆变器连接所述驱动电机。

进一步的，所述CCD相机与固定板固定连接，CCD相机与两根标定线之间的投影距离始终保持不变。

进一步的，所述随动检测装置的下方还设有缓冲装置。

进一步的，所述缓冲装置为套装在直线导轨上的缓冲弹簧。

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3-4秒，测量时随动检测装置夹紧钢带并随钢带向上移动，测量完成后随动检测装置受重力作用落回原位，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、本发明的箱式壳体内部设有充电电池，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、本发明利用左压紧块和右压紧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、本发明在左压紧块和右压紧块内部设置用于检测压紧时压力的压力传感器，能够精确控制左压紧块和右压紧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220V交流电机和12V直流电池，利用逆变器将12V直流电池的直流电转换成220V交流电机需要的交流电，其采购成本低，降低了整体的生产成本。

10、本发明采用CCD相机对厚度进行检测，不仅提高了测量精度，而且CCD相机处于密闭的环境，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是本发明一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置的结构示意图。

图2是本发明箱式外壳背面视图。

图3是本发明随动检测装置和CCD相机的部分结构示意图。

图中，1-箱式外壳、2-上支撑板、3-下支撑板、4-直线导轨、5-CCD相机、6-充电电池、7-第一传动滚轮组、8-第二传动滚轮组、9-第三传动滚轮组、10-第四传动滚轮组、11-钢带入口、12-钢带出口、13-导轨滑块、14-固定板、15-左压紧块、16-右压紧块、17-压块导轨、18-左压紧滑块、19-右压紧滑块、20-滚珠丝杠、21-联轴器、22-驱动电机、23-钢带、24-进料槽孔、25-压力传感器、26-标定线、27-行走轮、28-缓冲弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

参阅图1-3所示，本发明的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置包括箱式外壳1、上支撑板2、下支撑板3、直线导轨4、随动检测装置、压力检测装置、CCD相机5、充电电池6和四对传动滚轮组，所述四对传动滚轮组分别为第一传动滚轮组7、第二传动滚轮组8、第三传动滚轮组9和第四传动滚轮组10，四对传动滚轮组呈方形状固定在所述箱式壳体1内部，第二传动滚轮组8设在所述第一传动滚轮组7的正上方，第三传动滚轮组9设在所述第四传动滚轮组10的正上方，所述箱式外壳1靠近第一传功滚轮组的侧壁上设有钢带入口11，箱式外壳1靠近第四传动滚轮组10的侧壁上设有钢带出口12，钢带23依次经过钢带入口11、第一传动滚轮组7、第二传动滚轮组8、第三传动滚轮组9和第四传动滚轮组10后从钢带出口12处伸出；所述直线导轨4竖直安装，直线导轨4的上下两端分别固定在上支撑板2和下支撑板3上，所述随动检测装置上设有与所述直线导轨4相配合的导轨滑块13，随动检测装置通过所述导轨滑块13套装在直线导轨4上并能沿所述直线导轨4上下滑动；所述随动检测装置包括固定板14、左压紧块15、右压紧块16、压块导轨17、左压紧滑块18、右压紧滑块19、滚珠丝杠20、联轴器21和驱动电机22，所述左压紧块15和右压紧块16分别位于第一传动滚轮组7和第二传动滚轮组8之间的钢带23的左右两侧，所述驱动电机22和压块导轨17均固定在所述固定板14上，左压紧滑块18和右压紧滑块19均套装在所述压块导轨17上，左压紧块15与左压紧滑块18固定连接，右压紧块16与右压紧滑块19固定连接，所述滚珠丝杠20水平设置，滚珠丝杠20的一端通过联轴器21连接驱动电机22，左压紧块15和右压紧块16上均设有与所述滚珠丝杠20相配合的螺纹孔，所述左压紧块15和右压紧块16在驱动电机22带动的滚珠丝杠20和压块导轨17的共同作用下对钢带23进行压紧和分离；所述压力检测装置包括分别位于左压紧块15和右压紧块16上的两个压力传感器25，两个压力传感器25的探头位于左压紧块15和右压紧块16的压紧面上；所述左压紧块15和右压紧块16上还分别设有标定线26，CCD相机5位于所述箱式壳体1内部，CCD相机5的光学镜头正对左右两个压紧块的标定线26；所述充电电池6固定在所述箱式外壳1底部；所述箱式外壳1表面上设有与箱体内部钢带23走向完全一致的进料槽孔24，槽孔宽度大于钢带23宽度。

本发明不仅限于四对传动滚轮组，只要箱式外壳1内部满足有两对传动滚轮组能够带动钢带有一部分垂直向上运动即可实现本发明的在线连续检测过程。

本发明还包括无线传输装置和控制模块，控制模块与驱动电机22、压力传感器25、CCD相机5和无线传输装置电连接；CCD相机5拍摄两根标定线26之间的宽度数据，并将宽度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27。四个行走轮27中有两个万向轮，方便本装置移动时的变向，通过箱式外壳1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25分别内嵌在左压紧块15和右压紧块16的压紧面内，两个压力传感器25的探头伸出压紧面外。在左压紧块15和右压紧块16内部设置用于检测压紧时压力的压力传感器25，能够精确控制左压紧块15和右压紧块16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22为220V驱动电机22，充电电池6为12V蓄电池，充电电池6通过逆变器连接所述驱动电机22。

所述CCD相机5与固定板14固定连接，CCD相机5与两根标定线26之间的投影距离始终保持不变。

所述随动检测装置的下方还设有缓冲装置，所述缓冲装置为套装在直线导轨4上的缓冲弹簧28。缓冲装置不局限于缓冲弹簧，所有能使随动检测装置产生缓冲作用的装置均可用于本发明，不过相较而言缓冲弹簧28的性价比最高，因此本发明有限采用缓冲弹簧28进行缓冲。

本装置在进行厚度测量时，由驱动电机22驱动带动滚珠丝杠20转动，滚珠丝杠20转动时左压紧块15和右压紧块16在滚珠丝杠20和压块导轨17的共同作用下对钢带23进行压紧和分离；钢带23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22回转，左压紧块15和右压紧块16相互分离，随动检测装置在重力作用下下落到初始位置，此时可通过缓冲装置对随动检测装置的下落提供缓冲力。

CCD相机5测量厚度的具体过程如下：先取一已知厚度为d_o的钢带，装入本装置中进行检测，CCD相机5测量出两个标定线26之间的距离为d₁，d₁即为两根标定线之间的标准距离，且该值为一定值；再对待测钢带卷的钢带进行测试，使用CCD相机5测量出两个标定线26之间的距离d_n，得出钢带厚度为

d＝d_o+(d_n-d₁)。

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 (8)

1.一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：包括箱式外壳(1)、上支撑板(2)、下支撑板(3)、直线导轨(4)、随动检测装置、压力检测装置、CCD相机(5)、充电电池(6)和四对传动滚轮组，所述四对传动滚轮组分别为第一传动滚轮组(7)、第二传动滚轮组(8)、第三传动滚轮组(9)和第四传动滚轮组(10)，四对传动滚轮组呈方形状固定在所述箱式壳体(1)内部，第二传动滚轮组(8)设在所述第一传动滚轮组(7)的正上方，第三传动滚轮组(9)设在所述第四传动滚轮组(10)的正上方，所述箱式外壳(1)靠近第一传功滚轮组的侧壁上设有钢带入口(11)，箱式外壳(1)靠近第四传动滚轮组(10)的侧壁上设有钢带出口(12)，钢带(23)依次经过钢带入口(11)、第一传动滚轮组(7)、第二传动滚轮组(8)、第三传动滚轮组(9)和第四传动滚轮组(10)后从钢带出口(12)处伸出；所述直线导轨(4)竖直安装，直线导轨(4)的上下两端分别固定在上支撑板(2)和下支撑板(3)上，所述随动检测装置上设有与所述直线导轨(4)相配合的导轨滑块(13)，随动检测装置通过所述导轨滑块(13)套装在直线导轨(4)上并能沿所述直线导轨(4)上下滑动；所述随动检测装置包括固定板(14)、左压紧块(15)、右压紧块(16)、压块导轨(17)、左压紧滑块(18)、右压紧滑块(19)、滚珠丝杠(20)、联轴器(21)和驱动电机(22)，所述左压紧块(15)和右压紧块(16)分别位于第一传动滚轮组(7)和第二传动滚轮组(8)之间的钢带(23)的左右两侧，所述驱动电机(22)和压块导轨(17)均固定在所述固定板(14)上，左压紧滑块(18)和右压紧滑块(19)均套装在所述压块导轨(17)上，左压紧块(15)与左压紧滑块(18)固定连接，右压紧块(16)与右压紧滑块(19)固定连接，所述滚珠丝杠(20)水平设置，滚珠丝杠(20)的一端通过联轴器(21)连接驱动电机(22)，左压紧块(15)和右压紧块(16)上均设有与所述滚珠丝杠(20)相配合的螺纹孔，所述左压紧块(15)和右压紧块(16)在驱动电机(22)带动的滚珠丝杠(20)和压块导轨(17)的共同作用下对钢带(23)进行压紧和分离；所述压力检测装置包括分别位于左压紧块(15)和右压紧块(16)上的两个压力传感器(25)，两个压力传感器(25)的探头位于左压紧块(15)和右压紧块(16)的压紧面上；所述左压紧块(15)和右压紧块(16)上还分别设有标定线(26)，CCD相机(5)位于所述箱式壳体(1)内部，CCD相机(5)的光学镜头正对左右两个压紧块的标定线(26)；所述充电电池(6)固定在所述箱式外壳(1)底部；所述箱式外壳(1)表面上设有与箱体内部钢带(23)走向完全一致的进料槽孔(24)，槽孔宽度大于钢带(23)宽度。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，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(22)、压力传感器(25)、CCD相机(5)和无线传输装置电连接；CCD相机(5)拍摄两根标定线(26)之间的宽度数据，并将宽度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所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：所述箱式外壳(1)的底部设有四个行走轮(27)。

4.根据权利要求1所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：两个压力传感器(25)分别内嵌在左压紧块(15)和右压紧块(16)的压紧面内，两个压力传感器(25)的探头伸出压紧面外。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：所述驱动电机(22)为220V驱动电机(22)，充电电池(6)为12V蓄电池，充电电池(6)通过逆变器连接所述驱动电机(22)。

6.根据权利要求1所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：所述CCD相机(5)与固定板(14)固定连接，CCD相机(5)与两根标定线(26)之间的投影距离始终保持不变。

7.根据权利要求1所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：所述随动检测装置的下方还设有缓冲装置。

8.根据权利要求7所述的一种用于检测生产用钢带卷钢带厚度的装置，其特征在于：所述缓冲装置为套装在直线导轨(4)上的缓冲弹簧(28)。