CN106564277A - 一种防水卷材生产厚度监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防水卷材生产设备领域，尤其涉及一种防水卷材生产厚度监控系统和方法，包括安装于卷材传输机架上的卷材定厚装置、厚度实时监测装置、厚度调整控制器、厚度抽检装置和厚度校准控制器，其中，所述厚度实时监测装置电连接所述厚度调整控制器，所述厚度调整控制器电连接所述卷材定厚装置，所述厚度抽检装置电连接所述厚度校准控制器，所述厚度校准控制器电连接所述卷材定厚装置。本发明采用卷材定厚装置、厚度实时监测装置、厚度调整控制器、厚度抽检装置和厚度校准控制器的结合设置，解决了卷材测厚运行中的横向力对测试装置的损伤问题。

Description

一种防水卷材生产厚度监控系统和方法

技术领域

本发明涉及一种防水卷材生产设备领域，尤其涉及一种防水卷材生产厚度监控系统和方法。

背景技术

防水卷材机生产时，卷材浸轧沥清液后，经定型对辊辗轧定型，再经冷却系统冷却后打卷成为成品。辗轧时动轧辊和定轧辊之间的间隙决定轧余率的高低，并最终决定产品厚度。由于生产过程中沥清液的浓度难于保持恒定的常量，因此，同一轧余率下所生产的卷材厚度也随沥清液浓度的不同而有所变化。虽然通过调节定型对辊间隙的大小可以调控卷材的厚度，但是由于无法适时调控，成为制约卷材生产的一大瓶颈。

目前的防水卷材厚度测试方法一般分为接触式测试和非接触式测试两种，其中一般的非接触式厚度测试光电传感器因卷材的光穿透性低、复合结构、导电性差三类原因，对卷材厚度测试存在局限；接触的厚度测试在测试过程中，因卷材生产线的高速运转，会对传感器产生横向的力的作用。

发明内容

本发明采用卷材定厚装置、厚度实时监测装置、厚度调整控制器、厚度抽检装置和厚度校准控制器的结合设置，解决了卷材测厚运行中的横向力对测试装置的损伤问题。

本发明具体技术方案如下：

一种防水卷材生产厚度监控系统，

包括安装于卷材传输机架上的：

卷材定厚装置，用于对传输的防水卷材进行厚度控制；

厚度实时监测装置，用于实时回传防水卷材的厚度值；

厚度调整控制器，用于实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

厚度抽检装置，用于对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

厚度校准控制器，用于计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置；

其中，所述厚度实时监测装置电连接所述厚度调整控制器，所述厚度调整控制器电连接所述卷材定厚装置，所述厚度抽检装置电连接所述厚度校准控制器，所述厚度校准控制器电连接所述卷材定厚装置。

进一步地，所述厚度抽检装置包括由左至右依次设置于所述卷材传输机架上的前限位辊升降机构、盘式压力传感器升降机构和后限位辊升降机构；所述前限位辊升降机构包括前限位辊和分设于所述前限位辊两侧的两个前限位辊升降器；所述后限位辊升降机构包括后限位辊和分设于所述后限位辊两侧的两个后限位辊升降器；所述盘式压力传感器升降机构包括盘式压力传感器和连接该盘式压力传感器上端的盘式压力传感升降器；所述前限位辊升降器、后限位辊升降器和盘式压力传感升降器均与所述卷材传输机架连接；所述盘式压力传感器电连接所述厚度校准控制器。

进一步地，所述厚度实时监测装置包括设置于所述卷材传输机架一侧的夹差式测试机构和位移传感器；所述夹差式测试机构包括上测试头、上连杆、下测试头和下连杆，所述下测试头通过下连杆设置于卷材传输平台底部，所述上连杆与所述下连杆铰接；所述上连杆一端与上测试头连接，另一端与位移传感器连接；所述位移传感器电连接所述厚度调整控制器。

进一步地，所述卷材定厚装置包括上定厚辊升降机构和下定厚辊，所述上定厚辊升降机构包括上定厚辊和分设于所述上定厚辊两侧的两个上定厚辊升降器，所述上定厚辊升降器与所述卷材传输机架连接；所述下定厚辊通过轴承架设于所述卷材传输机架上，且所述下定厚辊位于所述上定厚辊下方；所述上定厚辊升降器电连接所述厚度调整控制器。

进一步地，还包括距离传感器，所述距离传感器通过横杆设置于所述盘式压力传感器一侧，所述横杆一端与所述盘式压力传感升降器连接，另一端依次与所述距离传感器和盘式压力传感器连接；所述距离传感器和盘式压力传感器分别与所述厚度校准控制器电连接。

进一步地，还包括定时驱动控制器和时序模块，所述时序模块用于定时发送请求指令，所述定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样；所述时序模块电连接所述定时驱动控制器，所述时序模块电连接所述厚度抽检装置。

进一步地，所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器均通过管路外接动力源，所述管路上分别通过第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀依次控制所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器的管路开合；所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与所述时序模块电连接；所述第三电磁阀电连接所述厚度校准控制器；所述第四电磁阀电连接所述厚度调整控制器。

一种防水卷材生产厚度监控方法，

包括安装于卷材传输机架上的：

通过卷材定厚装置对传输的防水卷材进行厚度控制；

通过厚度实时监测装置实时回传防水卷材的厚度值；

通过厚度调整控制器实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

通过厚度抽检装置对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

通过厚度校准控制器计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置。

进一步地，

通过时序模块向定时驱动控制器定时发送请求指令；

通过定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样。

本发明的有益效果为：

1.本发明采用卷材定厚装置、厚度实时监测装置、厚度调整控制器、厚度抽检装置和厚度校准控制器的结合设置，利用卷材定厚装置对传输的防水卷材进行厚度控制；利用厚度实时监测装置实时回传防水卷材的厚度值；利用厚度调整控制器实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；利用厚度抽检装置对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；利用厚度校准控制器计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置；通过二次测量减少了测试误差，提高了产品精度。

2.本发明采用前限位辊升降机构和后限位辊升降机构的设置，有益于通过前限位辊升降机构和后限位辊升降机构获取部分防水卷材的暂时性静止，且保证了限位防水卷材的平整，提高了测试的准确性，避免了卷材运行中的横向力对测试装置的损伤。

3.本发明采用将位移传感器设置于夹差式测试机构上的设置，有益于通过夹差式测量厚度的方式，避免位移传感器直接与防水卷材接触，既增加了位移传感器的使用寿命，同时也增加了测试的准确性。

4.本发明采用厚度实时监测装置和厚度抽检装置的结合使用，有益于在厚度实时监测装置中的压差式测试机构发生故障时，进行二次测量防水卷材厚度，采用重复测量的方法，增加了测量的准确性。

附图说明

图1为本发明中防水卷材生产厚度监控系统的俯视结构示意图；

图2为本发明中防水卷材生产厚度监控系统的正视结构示意图；

图3为图1中的A-A剖视图；

图4为图1中的B-B剖视图；

图5为本发明中的夹差式测试头结构示意图；

图6为本发明中的厚度实时监测电器连接框架图；

图7为本发明中的厚度校准电器连接框架图。

附图标记：

卷材传输机架1；防水卷材2；前限位辊升降机构3；盘式压力传感器升降机构4；后限位辊升降机构5；前限位辊301；前限位辊升降器302；后限位辊501；后限位辊升降器502；盘式压力传感器401；盘式压力传感升降器402；夹差式测试机构6；位移传感器7；上测试头601；上连杆602；下测试头603；下连杆604；卷材传输平台8；上定厚辊升降机构9；下定厚辊10；上定厚辊901；上定厚辊升降器902；距离传感器11；横杆12；安装通道13；支撑架14。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图所示，本实施例提供了一种防水卷材生产厚度监控系统，

包括安装于卷材传输机架1上的：

卷材定厚装置，用于对传输的防水卷材2进行厚度控制；

厚度实时监测装置，用于实时回传防水卷材的厚度值；

厚度调整控制器，用于实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

厚度抽检装置，用于对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

厚度校准控制器，用于计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置；

其中，所述厚度实时监测装置电连接所述厚度调整控制器，所述厚度调整控制器电连接所述卷材定厚装置，所述厚度抽检装置电连接所述厚度校准控制器，所述厚度校准控制器电连接所述卷材定厚装置。本发明采用卷材定厚装置、厚度实时监测装置、厚度调整控制器、厚度抽检装置和厚度校准控制器的结合设置，利用卷材定厚装置对传输的防水卷材进行厚度控制；利用厚度实时监测装置实时回传防水卷材的厚度值；利用厚度调整控制器实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；利用厚度抽检装置对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；利用厚度校准控制器计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置；通过二次测量减少了测试误差，提高了产品精度。

进一步地，所述厚度抽检装置包括由左至右依次设置于所述卷材传输机架上的前限位辊升降机构3、盘式压力传感器升降机构4和后限位辊升降机构5；所述前限位辊升降机构包括前限位辊301和分设于所述前限位辊两侧的两个前限位辊升降器302；所述后限位辊升降机构包括后限位辊501和分设于所述后限位辊两侧的两个后限位辊升降器502；所述盘式压力传感器升降机构包括盘式压力传感器401和连接该盘式压力传感器上端的盘式压力传感升降器402；所述前限位辊升降器、后限位辊升降器和盘式压力传感升降器均与所述卷材传输机架连接；所述盘式压力传感器电连接所述厚度校准控制器。本发明采用前限位辊升降机构和后限位辊升降机构的设置，有益于通过前限位辊升降机构和后限位辊升降机构获取部分防水卷材的暂时性静止，且保证了限位防水卷材的平整，提高了测试的准确性，避免了卷材运行中的横向力对测试装置的损伤。

需要说明的是，本实施例中还包括设置于所述前限位辊升降机构左侧的前缓冲区，和设置于所述后限位辊升降机构右侧的后缓冲区，用于缓冲限位机构外侧的待测防水卷材，防止因其堆积产生的积压形变。

进一步地，所述厚度实时监测装置包括设置于所述卷材传输机架一侧的夹差式测试机构6和位移传感器7；所述夹差式测试机构包括上测试头601、上连杆602、下测试头603和下连杆604，所述下测试头通过下连杆设置于卷材传输平台8底部，所述上连杆与所述下连杆铰接；所述上连杆一端与上测试头连接，另一端与位移传感器连接；所述位移传感器电连接所述厚度调整控制器。本发明采用将位移传感器设置于夹差式测试机构上的设置，有益于通过夹差式测量厚度的方式，避免位移传感器直接与防水卷材接触，既增加了位移传感器的使用寿命，同时也增加了测试的准确性。

需要说明的是，本实施例的上连杆和下连杆靠近铰接处还设有弹性阻尼，用于利用弹力将所述上测试头下拉至防水卷材表面；所述下连杆通过支撑架14安装于所述所述卷材传输机架上。

进一步地，所述卷材定厚装置包括上定厚辊升降机构9和下定厚辊10，所述上定厚辊升降机构包括上定厚辊901和分设于所述上定厚辊两侧的两个上定厚辊升降器902，所述上定厚辊升降器与所述卷材传输机架连接；所述下定厚辊通过轴承架设于所述卷材传输机架上，且所述下定厚辊位于所述上定厚辊下方；所述上定厚辊升降器电连接所述厚度调整控制器。

进一步地，还包括距离传感器11，所述距离传感器通过横杆12设置于所述盘式压力传感器一侧，所述横杆一端与所述盘式压力传感升降器连接，另一端依次与所述距离传感器和盘式压力传感器连接；所述距离传感器和盘式压力传感器分别与所述厚度校准控制器电连接。

进一步地，还包括定时驱动控制器和时序模块，所述时序模块用于定时发送请求指令，所述定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样；所述时序模块电连接所述定时驱动控制器，所述时序模块电连接所述厚度抽检装置。本实施例中的定时驱动控制器为CPU或PLC。

进一步地，所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器均通过管路外接动力源，所述管路上分别通过第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀依次控制所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器的管路开合；所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与所述时序模块电连接；所述第三电磁阀电连接所述厚度校准控制器；所述第四电磁阀电连接所述厚度调整控制器。本实施例中的升降器为气缸或液压。

需要说明的是，本实施例的防水卷材通过外力牵引由左至右前进；所述卷材传输平台对应所述下测试头一侧设有安装通道13，用于辅助所述下测试头的安装。

进一步地，本发明的可夹差动式测试机构可以为多个，均匀分布在卷材横截面上，数量可以根据防水卷材宽度设定。

根据以上的防水卷材生产厚度监控系统，还包括一种防水卷材生产厚度监控方法，

包括安装于卷材传输机架上的：

通过卷材定厚装置对传输的防水卷材进行厚度控制；

通过厚度实时监测装置实时回传防水卷材的厚度值；

通过厚度调整控制器实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

通过厚度抽检装置对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

通过厚度校准控制器计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置。

进一步地，

通过时序模块向定时驱动控制器定时发送请求指令；

通过定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样。

具体操作原理为：

当厚度实时监测装置中的位移传感器检测到下测试头产生位移时，实时回传下测试头的位移信号给厚度调整控制器；厚度调整控制器根据位移信号转换为厚度值，并将所述厚度值与预设厚度值作对比，根据厚度差控制第三电磁阀的开合，从而控制上定厚辊的升降调整所述防水卷材厚度。

当定时驱动控制器收到时序模块的预设时间信号时，(本实施例的预设驱动时间为5s，待机时间为60s)在预设时间内驱动第一电磁阀和第二电磁阀同时启动，使前限位辊和后限位辊同步下压将所述防水卷材限位固定，同时所述定时驱动控制器控制第三电磁阀启动，使盘式压力传感器下压与所述防水卷材表面接触。

当厚度抽检装置中的盘式压力传感器检测到与所述防水卷材之间的压力时，实时回传压力信号至厚度校准控制器，厚度校准控制器根据压力信号转换为压力值，并将所述压力值与预设压力值作对比；当所述压力值与预设压力值一致时，所述距离传感器将检测到的与防水卷材之间的距离实时回传至厚度校准控制器，厚度校准控制器根据距离信号转换为距离值，并将所述距离值与预设距离值作对比(采用测量距离差的模拟厚度仪测试方式，来获取准确测试结果，与厚度仪的测量原理相同，对比基础为预设的国家标准厚度值)，厚度校准控制器根据距离差信号转换为厚度值，并将所述厚度值与预设国家标准厚度值作对比，根据厚度差控制第三电磁阀的开合，从而控制上定厚辊的升降调整所述防水卷材厚度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，

包括安装于卷材传输机架上的：

卷材定厚装置，用于对传输的防水卷材进行厚度控制；

厚度实时监测装置，用于实时回传防水卷材的厚度值；

厚度调整控制器，用于实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

厚度抽检装置，用于对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

厚度校准控制器，用于计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置；

其中，所述厚度实时监测装置电连接所述厚度调整控制器，所述厚度调整控制器电连接所述卷材定厚装置，所述厚度抽检装置电连接所述厚度校准控制器，所述厚度校准控制器电连接所述卷材定厚装置。

2.根据权利要求1所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，所述厚度抽检装置包括由左至右依次设置于所述卷材传输机架上的前限位辊升降机构、盘式压力传感器升降机构和后限位辊升降机构；所述前限位辊升降机构包括前限位辊和分设于所述前限位辊两侧的两个前限位辊升降器；所述后限位辊升降机构包括后限位辊和分设于所述后限位辊两侧的两个后限位辊升降器；所述盘式压力传感器升降机构包括盘式压力传感器和连接该盘式压力传感器上端的盘式压力传感升降器；所述前限位辊升降器、后限位辊升降器和盘式压力传感升降器均与所述卷材传输机架连接；所述盘式压力传感器电连接所述厚度校准控制器。

3.根据权利要求2所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，所述厚度实时监测装置包括设置于所述卷材传输机架一侧的夹差式测试机构和位移传感器；所述夹差式测试机构包括上测试头、上连杆、下测试头和下连杆，所述下连杆通过支撑架与所述卷材传输机架连接，所述下测试头通过所述下连杆设置于卷材传输平台内，所述上连杆与所述下连杆铰接；所述上连杆一端与上测试头连接，另一端与位移传感器连接；所述位移传感器电连接所述厚度调整控制器。

4.根据权利要求3所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，所述卷材定厚装置包括上定厚辊升降机构和下定厚辊，所述上定厚辊升降机构包括上定厚辊和分设于所述上定厚辊两侧的两个上定厚辊升降器，所述上定厚辊升降器与所述卷材传输机架连接；所述下定厚辊通过轴承架设于所述卷材传输机架上，且所述下定厚辊位于所述上定厚辊下方；所述上定厚辊升降器电连接所述厚度调整控制器。

5.根据权利要求4所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，还包括距离传感器，所述距离传感器通过横杆设置于所述盘式压力传感器一侧，所述横杆一端与所述盘式压力传感升降器连接，另一端依次与所述距离传感器和盘式压力传感器连接；所述距离传感器和盘式压力传感器分别与所述厚度校准控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，还包括定时驱动控制器和时序模块，所述时序模块用于定时发送请求指令，所述定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样；所述时序模块电连接所述定时驱动控制器，所述时序模块电连接所述厚度抽检装置。

7.根据权利要求6所述的防水卷材生产厚度监控系统，其特征在于，所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器均通过管路外接动力源，所述管路上分别通过第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀依次控制所述前限位辊升降器、后限位辊升降器、盘式压力传感升降器和上定厚辊升降器的管路开合；所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与所述时序模块电连接；所述第三电磁阀电连接所述厚度校准控制器；所述第四电磁阀电连接所述厚度调整控制器。

8.根据权利要求1-7所述的防水卷材生产厚度监控系统，还包括一种防水卷材生产厚度监控方法，其特征在于，

包括安装于卷材传输机架上的：

通过卷材定厚装置对传输的防水卷材进行厚度控制；

通过厚度实时监测装置实时回传防水卷材的厚度值；

通过厚度调整控制器实时计算预设厚度值与回传的厚度值之间的厚度差，并根据厚度差一次调整卷材定厚装置；

通过厚度抽检装置对经卷材定厚装置调整过的防水卷材进行厚度抽样；

通过厚度校准控制器计算抽样采集的厚度值与预设的国家标准厚度值之间的厚度差，并根据该厚度差二次调整卷材定厚装置。

9.根据权利要求8所述的防水卷材生产厚度监控方法，其特征在于，

通过时序模块向定时驱动控制器定时发送请求指令；

通过定时驱动控制器根据所述时序模块的请求指令控制所述厚度抽检装置进行厚度抽样。