CN105983587B - 一种高速带材尺寸测量与保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速带材尺寸测量与保持装置，该装置包括牵引机构、支撑机构、宽度测量机构和厚度测量机构；所述的牵引机构一共有四个，对称设置于支撑机构的左右两侧；该装置的支撑机构安插在套有复位弹簧的滑块上，可在导轨上前后移动和安装杆上上下移动，宽度测量机构和厚度测量机构都安装在支撑机构上的摆杆机构上，可实现左右一定角度的摇摆；整个支撑结构和传感器测量机构构成了一个悬浮机构，使待测带材处于一种自然拉伸状态，解决了传统位移传感器自身测量磨损以及对带材的损害问题，并提高了测量精度。

Description

一种高速带材尺寸测量与保持装置

技术领域

本发明涉及一种高速带材尺寸测量与保持装置，具体涉及一种带材在线测宽测厚装置。

背景技术

目前在钢铁和带材生产企业中，用于带钢、带材的宽度、厚度检测装置普遍采用激光或红外探头为光源的摄像系统，此设备成本高，对于使用环境要求苛刻，安装和维修不易，且其精度也并不高于接触式位移传感器。而位移传感器虽然具有成本低廉、维护容易和精度较高等优势，但在复杂工业现场情况下容易受振动等因素影响，造成测量误差。

发明内容

发明目的：

本发明针对带材轧制环节中带材宽度、厚度等关键参数的实时监测问题，提出了一种在线测宽测厚装置，通过位移传感器在线测出厚度宽度并将测得的数据及时反馈给PLC，由PLC控制相应的轧辊伺服电机进行调节，控制型材的宽度和厚度参数，从而实现整个系统的全闭环控制，达到预期的带材尺寸要求。

技术方案：

针对上述技术问题，本发明提供的一种带材宽度厚度检测装置，通过构建一种悬浮结构，采用位移传感器测量带材厚度以及宽度，测量的尺寸数据实时反馈PLC程序处理，实现了带材生产线的全闭环控制。

该装置包括牵引机构、支撑机构、宽度测量机构和厚度测量机构。

其中，牵引机构由导入部分和导出部分(即四个导轮机构)组成，四个导轮机构的底座分别通过螺栓固定在基座上，每个导轮机构都有两个联动的牵引导轮，通过手动转动手轮调节两个导轮之间的间隙，以调节导轮对带材的夹紧力。在导入部分和导出部分中，每个部分分别包含前后排列和上下排列的两对导轮，安装时两对导轮的中心线处于同一水平线上。

支撑机构通过导轨安装在基座上，可由伺服系统驱动其前后移动，以保证支撑机构伸出杆上的导轮中心线和牵引机构的导轮中心线处于同一水平线。支撑机构的基座的前段安插一摆杆，摆杆连接厚度测量机构和宽度测量机构，其中厚度测量机构和宽度测量机构中均设置有传感器测量结构。通过转动基座两端的调节螺钉，可控制摆杆的左右摆动角度范围和传感器测量结构的初始位置。两调节螺钉分别套有一个复位弹簧，保证传感器测量结构可恢复至特定位置。这样支撑传感器测量机构的整个支撑结构可上下浮动和左右摆动，整个支撑结构和传感器测量机构构成了一个悬浮机构。

厚度测量机构和宽度测量机构分别通过各自的安装架安装在支撑机构的摆杆机构上。其中厚度测量机构安装在支撑结构的伸出轴上，该机构可前后移动，且厚度传感器夹紧机构用销连接时厚度测量机构绕销旋转。宽度测量机构由调节螺钉和复位弹簧垂直安插在支撑机构上，旋转螺钉可调节宽度测量机构的高度，复位弹簧保证宽度传感器机构随带材上下浮动后并恢复到原来位置。

有益效果：

本发明利用悬浮机构和接触式位移传感器，保证了在复杂环境下能正常工作，以低成本、高精度的优势克服了传统红外检测的高成本、难维护的不足。牵引结构保证了带材传送方向的确定性。两组位移传感器将测量到的宽度厚度信息实时反馈给PLC，由PLC控制相应的伺服电机进行调节轧辊间距，消除误差，实现整 个轧机系统的全闭环控制。

附图说明

图1是本发明的测宽测厚装置整体结构示意图；

图2是本发明的导轮机构示意图；

图3是本发明的支撑机构示意图；

图4是本发明的带材宽度测量机构示意图；

图5是本发明的带材厚度测量机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

图1是本发明的装置整体结构，该装置主要由四大模块组成，分别是牵引机构1，宽度测量机构2，支撑机构3，厚度测量机构4。牵引机构1负责带材的导入和导出，保证带材传送的方向性，宽度测量机构2和厚度度测量机构4全部安装在支撑机构3上，保证在带材在晃动的情况下保持传感器机构与带材抖动的同步，确保接触式位移传感器测量的准确性。

图2是本发明的牵引机构1，牵引机构1包括：手轮5、基座6、螺纹杆7、驱动块8、安装轴9和导轮10。安装轴9与导轮10通过滚动轴承连接，以保证导轮10的滚动实现带材的牵引。手轮5安装在螺纹杆7上，螺纹杆7同基座6通过止推轴承安装在一起，摇动手轮，可手动调节导轮之间的间隙，控制导轮对带材的夹紧力。

图3是本发明的支撑机构3，支撑机构3包括导轮11、传感器机构安装架12、摆杆机构13、复位弹簧14、调节螺钉15、基座16，安装杆17、弹簧18、滑块19和导轨20。导轮11与牵引机构的导轮10处于同一水平线，其位置由气动系统驱动滑块19在导轨20前后移动保证，基座16安插在安装杆17上，弹簧18套在安装杆上并与基座16和滑块19接触，摆杆机构13通过轴承连接支撑机构，可实现一定角度的自由旋转，宽度测量机构和厚度测量机构都安装在摆杆机构13上。

图4是本发明的宽度测量机构2，该机构包括复位弹簧21、调节螺钉22、宽度传感器安装架23、宽度传感器夹紧机构24，位移传感器25；其中调节螺钉22调节宽度传感器安装架23的安装高度，使其与支撑结构3中的导轮11处于同一水平线，同时调节复位弹簧21的张力大小。宽度传感器夹紧机构24安插在安装架23的两根长杆上。当发生振动时，整个传感器支架可由复位弹簧21恢复原位，

图5是本发明的厚度测量机构4，该机构包括厚度传感器夹紧机构26、厚度传感器安装架27和销28；其中厚度传感器夹紧机构26和厚度传感器安装架27之间用销28连接，保证在测量时带材因抖动发生旋转时，传感器能够跟随带材旋转，始终保持传感器和带材在同一平面，保证厚度测量结果的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆 应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (1)

1.一种高速带材尺寸测量与保持装置，该装置包括从左到右依次设置的牵引机构一、牵引机构二、支撑机构、牵引机构三和牵引机构四，其中所述支撑机构上从左到右依次设置有宽度测量机构和厚度测量机构；

所述牵引机构一、牵引机构二、牵引机构三和牵引机构四均包括：手轮、基座一、螺纹杆、驱动块、安装轴和相对设置的两个导轮一；其中，手轮安装在螺纹杆上，螺纹杆通过止推轴承安装在基座一上；导轮一通过滚动轴承安装于安装轴上；转动手轮带动螺纹杆转动，螺纹杆转动带动驱动块在基座一上运动，从而调节两个导轮一之间的间隙，以控制导轮一对带材的夹紧力；所述牵引机构一和牵引机构四为卧式，牵引机构一和牵引机构四中的导轮一竖直设置；所述牵引机构二和牵引机构三为立式，牵引机构二和牵引机构三中的导轮一水平设置；

所述支撑机构包括：导轮二、传感器机构安装架、摆杆机构、复位弹簧一、调节螺钉一、基座二、安装杆、弹簧、滑块和导轨；所述滑块设置于导轨上，滑块上设置有四根安装杆，基座二套设在安装杆的上端，其中两根安装杆上套设有弹簧，弹簧的下端抵接滑块、弹簧的上端抵接基座二；基座二上通过轴承安装有摆杆机构，宽度测量机构和厚度测量机构均安装在所述摆杆机构上；传感器机构安装架与摆杆机构连接，导轮二设置在传感器机构安装架的前侧；调节螺钉一和复位弹簧一设置在基座二上；所述导轮二和所述导轮一距离地面的高度相同；滑块通过气动系统驱动可在导轨上前后移动；

所述宽度测量机构包括：复位弹簧二、调节螺钉二、宽度传感器安装架、宽度传感器夹紧机构和传感器一，所述传感器一为位移传感器；调节螺钉二竖直设置在宽度传感器安装架上，宽度传感器安装架上设置有两个长杆，宽度传感器夹紧机构安插在所述两个长杆上，宽度传感器夹紧机构的前侧下端安装有前后相对设置的两个传感器一；调节螺钉二用于调节宽度传感器安装架的安装高度；

所述厚度测量机构包括：厚度传感器夹紧机构、厚度传感器安装架、销和传感器二，所述传感器二为位移传感器；其中厚度传感器夹紧机构和厚度传感器安装架之间用销连接，厚度传感器夹紧机构上设置有上下相对设置的两个传感器二。