CN108508061A - 钢板在线力学性能检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板在线力学性能检测系统及方法，本系统包括上位机、PLC控制器、钢板产线数据库、辊筒支架、机架、伺服升降器、保护罩壳、吹扫装置、激光测距传感器、电磁感应探头和探头升降器，机架设于辊筒支架内，伺服升降器设于机架并且升降保护罩壳，吹扫装置、激光测距传感器和电磁感应探头设于保护罩壳内并且探头升降器升降电磁感应探头。本方法由伺服升降器和探头升降器分别控制保护罩壳和电磁感应探头的升降，钢板运行正常时电磁感应探头提升至距钢板5mm，实现力学性能检测，否则电磁感应探头下降至原位，并由吹扫装置对电磁感应探头表面吹扫。本检测系统及方法实现钢板力学性能的实时检测，及时反馈检测数据，节省人力物力，提高产品合格率。

Description

钢板在线力学性能检测系统及方法

技术领域

本发明涉及一种钢板在线力学性能检测系统及方法。

背景技术

钢板力学性能检测包括硬度、屈服强度、抗拉强度、断后延伸率等技术指标，其主要应用于钢厂产品质量监控环节，传统钢板力学性能检测大多通过取样、试验室拉伸测量得到检测数据，然后根据试验室反馈结果调整生产工艺，即离线法，该方法存在反映问题滞后、耗费人力物力的缺点，严重降低了产品的合格率。

而在线检测时，由于生产环境恶劣、生产不定因素较多，如存在钢板失张、新钢卷重新穿带、停机、焊缝到达等多种情况，因此需要考虑各种因素，减少带钢抖动带来的较大测量误差，从而制约了钢板力学性能的在线检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢板在线力学性能检测系统及方法，本检测系统及方法克服传统离线法力学性能检测的缺陷，实现钢板力学性能的实时检测，及时反馈检测数据，节省人力物力，极大提高产品的合格率。

为解决上述技术问题，本发明钢板在线力学性能检测系统包括上位机、PLC控制器、钢板产线数据库、支撑钢板运行的辊筒支架，所述上位机、PLC控制器、钢板产线数据库通过网络实时通讯连接，本系统还包括机架、伺服升降器、保护罩壳、吹扫装置、激光测距传感器、电磁感应探头和探头升降器，所述机架设于所述辊筒支架内，所述伺服升降器设于所述机架并且升降端伸出所述机架顶面，所述保护罩壳设于所述伺服升降器的升降端，所述探头升降器设于所述保护罩壳内，所述吹扫装置、激光测距传感器和电磁感应探头设于所述保护罩壳内并且电磁感应探头位于所述探头升降器上，所述吹扫装置的吹扫口对准处于最低位置的电磁感应探头表面，所述激光测距传感器和电磁感应探头的输出信号传输至所述PLC控制器，所述PLC控制器控制所述伺服升降器、吹扫装置和探头升降器的动作。

进一步，所述上位机与PLC控制器之间通过Profinet网络通讯连接。

进一步，本系统还包括光电限位传感器和机械限位块，所述光电限位传感器和机械限位块分别设于所述机架上用于限制所述伺服升降器的最高升降位置。

一种应用上述系统的钢板在线力学性能检测方法包括如下步骤：

步骤一、上位机发出钢板力学性能检测指令，PLC控制器启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫；

步骤二、激光测距传感器检测保护罩壳顶面与钢板的间距并传输至PLC控制器，PLC控制器根据激光测距传感器检测的数据控制伺服升降器提升保护罩壳顶面至钢板间距为5mm；

步骤三、PLC控制器控制探头升降器提升，使电磁感应探头上升至与保护罩壳顶面齐平，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机；

步骤四、上位机查询钢板产线数据库是否有钢板失张信号、速度下降信号或上位机发出电磁感应探头下降信号，如有，则通过PLC控制器控制伺服升降器和探头升降器使保护罩壳和电磁感应探头下降至原位；

步骤五、PLC控制器重复启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫，保证电磁感应探头表面不落灰；

步骤六、当上位机查询钢板产线数据库给出钢板建张信号并且钢板运行速度上升或机组启动信号后，保护罩壳顶面和电磁感应探头恢复提升至距钢板5mm，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机。

由于本发明钢板在线力学性能检测系统及方法采用了上述技术方案，即本系统包括上位机、PLC控制器、钢板产线数据库、辊筒支架、机架、伺服升降器、保护罩壳、吹扫装置、激光测距传感器、电磁感应探头和探头升降器，机架设于辊筒支架内，伺服升降器设于机架并且升降保护罩壳，吹扫装置、激光测距传感器和电磁感应探头设于保护罩壳内并且探头升降器升降电磁感应探头。本方法由伺服升降器和探头升降器分别控制保护罩壳和电磁感应探头的升降，钢板运行正常时电磁感应探头提升至距钢板5mm，实现力学性能检测，否则电磁感应探头下降至原位，并由吹扫装置对电磁感应探头表面吹扫。本检测系统及方法克服传统离线法力学性能检测的缺陷，实现钢板力学性能的实时检测，及时反馈检测数据，节省人力物力，极大提高产品的合格率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明钢板在线力学性能检测系统原理框图；

图2为本检测系统中机架、伺服升降器及保护罩壳结构示意图；

图3为本方法的流程框图。

具体实施方式

实施例如图1和图2所示，本发明钢板在线力学性能检测系统包括上位机1、PLC控制器2、钢板产线数据库3、支撑钢板95运行的辊筒支架9，所述上位机1、PLC控制器2、钢板产线数据库3通过网络实时通讯连接，本系统还包括机架91、伺服升降器5、保护罩壳92、吹扫装置8、激光测距传感器4、电磁感应探头7和探头升降器6，所述机架91设于所述辊筒支架9内，所述伺服升降器5设于所述机架91并且升降端伸出所述机架91顶面，所述保护罩壳92设于所述伺服升降器5的升降端，所述探头升降器6设于所述保护罩壳92内，所述吹扫装置8、激光测距传感器4和电磁感应探头7设于所述保护罩壳92内并且电磁感应探头7位于所述探头升降器6上，所述吹扫装置8的吹扫口对准处于最低位置的电磁感应探头7表面，所述激光测距传感器4和电磁感应探头7的输出信号传输至所述PLC控制器2，所述PLC控制器2控制所述伺服升降器5、吹扫装置8和探头升降器6的动作。

优选的，所述上位机1与PLC控制器2之间通过Profinet网络通讯连接。

优选的，本系统还包括光电限位传感器93和机械限位块94，所述光电限位传感器93和机械限位块94分别设于所述机架91上用于限制所述伺服升降器5的最高升降位置。

如图3所示，一种应用上述系统的钢板在线力学性能检测方法包括如下步骤：

步骤一、上位机发出钢板力学性能检测指令，PLC控制器启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫；

步骤二、激光测距传感器检测保护罩壳顶面与钢板的间距并传输至PLC控制器，PLC控制器根据激光测距传感器检测的数据控制伺服升降器提升保护罩壳顶面至钢板间距为5mm；

步骤三、PLC控制器控制探头升降器提升，使电磁感应探头上升至与保护罩壳顶面齐平，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机；

步骤四、上位机查询钢板产线数据库是否有钢板失张信号、速度下降信号或上位机发出电磁感应探头下降信号，如有，则通过PLC控制器控制伺服升降器和探头升降器使保护罩壳和电磁感应探头下降至原位；

步骤五、PLC控制器重复启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫，保证电磁感应探头表面不落灰；

步骤六、当上位机查询钢板产线数据库给出钢板建张信号并且钢板运行速度上升或机组启动信号后，保护罩壳顶面和电磁感应探头恢复提升至距钢板5mm，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机。

本检测系统中，钢板在辊筒支架上方运行，钢板拉紧时开始滚动，当机组不生产时，电磁感应探头连同保护罩壳下沉，以保护电磁感应探头；当机组生产时，保护罩壳上升到离带钢5mm距离处，且电磁感应探头表面与保护罩壳顶面平齐；当遇到带钢失张、停机、带钢速度下降等信号时，探头连同保护罩壳整体退回到初始位置，并打开吹扫装置，吹扫电磁感应探头表面，实现钢板力学性能的在线检测。

本检测系统和方法保证正常检测时，电磁感应探头表面与钢板距离控制在5±0.2mm的允许范围内，并经高强热镀锌汽车板生产线应用，表明系统稳定性高，大大提高产品合格率，同时减少检测人力物力的投入。其中电磁感应探头基于电磁感应原理检测钢板的力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、断后延伸率等。

Claims (4)

1.一种钢板在线力学性能检测系统，包括上位机、PLC控制器、钢板产线数据库、支撑钢板运行的辊筒支架，所述上位机、PLC控制器、钢板产线数据库通过网络实时通讯连接，其特征在于：本系统还包括机架、伺服升降器、保护罩壳、吹扫装置、激光测距传感器、电磁感应探头和探头升降器，所述机架设于所述辊筒支架内，所述伺服升降器设于所述机架并且升降端伸出所述机架顶面，所述保护罩壳设于所述伺服升降器的升降端，所述探头升降器设于所述保护罩壳内，所述吹扫装置、激光测距传感器和电磁感应探头设于所述保护罩壳内并且电磁感应探头位于所述探头升降器上，所述吹扫装置的吹扫口对准处于最低位置的电磁感应探头表面，所述激光测距传感器和电磁感应探头的输出信号传输至所述PLC控制器，所述PLC控制器控制所述伺服升降器、吹扫装置和探头升降器的动作。

2.根据权利要求1所述的钢板在线力学性能检测系统，其特征在于：所述上位机与PLC控制器之间通过Profinet网络通讯连接。

3.根据权利要求1所述的钢板在线力学性能检测系统，其特征在于：本系统还包括光电限位传感器和机械限位块，所述光电限位传感器和机械限位块分别设于所述机架上用于限制所述伺服升降器的最高升降位置。

4.一种权利要求1、2或3任一项所述系统的检测方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、上位机发出钢板力学性能检测指令，PLC控制器启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫；

步骤二、激光测距传感器检测保护罩壳顶面与钢板的间距并传输至PLC控制器，PLC控制器根据激光测距传感器检测的数据控制伺服升降器提升保护罩壳顶面至钢板间距为5mm；

步骤三、PLC控制器控制探头升降器提升，使电磁感应探头上升至与保护罩壳顶面齐平，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机；

步骤四、上位机查询钢板产线数据库是否有钢板失张信号、速度下降信号或上位机发出电磁感应探头下降信号，如有，则通过PLC控制器控制伺服升降器和探头升降器使保护罩壳和电磁感应探头下降至原位；

步骤五、PLC控制器重复启动吹扫装置，吹扫装置打开吹扫阀对电磁感应探头表面进行吹扫，保证电磁感应探头表面不落灰；

步骤六、当上位机查询钢板产线数据库给出钢板建张信号并且钢板运行速度上升或机组启动信号后，保护罩壳顶面和电磁感应探头恢复提升至距钢板5mm，探头检测钢板的力学性能数据并经PLC控制器传输至上位机。