CN111442720A - 一种轧辊在线加工检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种轧辊在线加工检测装置和方法，所述装置包括：砂轮，用于对轧辊进行磨削；检测模组，包括第一检测机构和第二检测机构，第一检测机构用于对轧辊的未加工区域进行检测，第二检测机构用于对轧辊的已加工区域进行检测；支架，用于安装砂轮和检测模组；驱动机构，用于驱动砂轮运转和驱动检测模组轴向移动。由于本申请实施例的检测模组，第一检测机构用于对轧辊的未加工区域进行检测，第二检测机构用于对轧辊的已加工区域进行检测；通过采集同一区域在加工前后的数据变化，实时在位检测具体位置的精度变化，可通过机器学习，实时了解加工质量和调整加工参数，实时进行数据分析学习和调节,从而获得较高的轧辊表面一致性。

Description

一种轧辊在线加工检测装置和方法
技术领域
本申请涉及轧辊检测，尤其涉及一种轧辊在线加工检测装置和方法。
背景技术
轧辊是板材、薄带、薄膜材料制作过程的关键工具，轧辊的表面精度直接影响加工品的厚度和表面质量。轧辊的制作和磨损后修复过程中，需要用到磨削加工及实时检测，以达到高精度表面质量。目前轧辊表面磨削检测手段有超声波、光纤、电涡流等。检测方法有离线和在线检测，离线检测即加工完后，再对轧辊表面质量进行检测，这种方式常用于质检，不具备实时监控和调整加工参数，从而调整加工质量的功能。在线检测则具备实时了解加工状况，从而达到实时调整的目的。
但目前在线加工检测的方案均局限于对同一区域一边加工一边检测，即对同一区域进行时间域数据采集。通过经验先设定一组加工参数，整根轧辊加工完后再进行加工质量检测，这种方法不是实时的在位质量对照检测，只能对轧辊加工质量进行最终判断。不能实时在位检测具体位置的精度变化，从而也不具备实时数据分析学习和调节。
发明内容
本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种轧辊在线加工检测装置和方法。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种轧辊在线加工检测装置，包括砂轮、检测模组、支架和驱动机构；
所述砂轮，用于对轧辊进行磨削；
所述检测模组，包括第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用于对所述轧辊的未加工区域进行检测，所述第二检测机构用于对所述轧辊的已加工区域进行检测；
所述支架，用于安装所述砂轮和所述检测模组；
所述驱动机构，用于驱动所述砂轮运转和驱动所述检测模组轴向移动。
进一步地，所述支架径向环绕所述轧辊，所述支架设有开口，所述砂轮和所述检测模组分别设置在所述开口两端。
进一步地，所述第一检测机构和所述第二检测机构以所述砂轮为中心对称设置。
进一步地，所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述砂轮运转，所述第二驱动机构用于驱动所述检测模组移动。
进一步地，还包括控制器，所述控制器用于控制所述第一检测机构实时采集所述未加工区域的第一数据，所述控制器还用于控制所述第二检测机构采集所述已加工区域的第二数据，并对所述第一数据和第二数据进行对比。
进一步地，所述第一检测机构包括第一传感器，所述第一传感器用于检测所述未加工区域的圆度和表面质量，所述第二检测机构包括第二传感器，所述第二传感器用于检测所述已加工区域的圆度和表面质量。
进一步地，还包括设置在固定所述轧辊的底座上的限位滑块，所述支架设置在所述限位滑块上。
进一步地，所述支架包括第一连接臂、第二连接臂和底板，所述第一连接臂用于固定所述砂轮，所述第二连接臂用于固定所述检测模组，所述第一连接臂通过转轴与所述底板的一端连接，所述第二连接臂设置在所述底板的另一端。
根据本申请的第二方面，本申请提供一种轧辊在线加工检测方法，包括：
在轧辊上设置检测区域，所述检测区域包括未加工区域和已加工区域；
使用检测检测模组对检测区域进行检测，所述检测模组包括第一检测机构和第二检测机构，其中，所述第一检测机构用于对所述未加工区域进行检测，所述第二检测机构用于对所述已加工区域进行检测；
第一检测机构实时获取所述未加工区域的第一检测数据；
第二检测机构实时获取所述已加工区域的第二检测数据；
对比所述第一检测数据和所述第二检测数据，根据对比结果进行机器学习，并调整加工参数。
进一步地，所述第一检测数据包括所述未加工区域的圆度和表面质量，所述第二检测数据包括所述已加工区域的圆度和表面质量。
由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：
由于本申请实施例的检测模组，包括第一检测机构和第二检测机构，第一检测机构用于对轧辊的未加工区域进行检测，第二检测机构用于对轧辊的已加工区域进行检测；通过采集同一区域在加工前后的数据变化，实时在位检测具体位置的精度变化，可通过机器学习，实时了解加工质量和调整加工参数，实时进行数据分析学习和调节,从而获得较高的轧辊表面一致性。
附图说明
图1为本申请的装置在一种实施方式中的结构示意图；
图2为图1中的A部分的放大示意图；
图3为本申请的装置在另一种实施方式中的结构示意图；
图4为本申请的装置在一种实施方式中对未加工区域进行检测的示意图；
图5为本申请的装置在一种实施方式中对未加工区域和已加工区域进行检测的示意图；
图6为本申请的方法在一种实施方式中的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。
此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
实施例一：
如图1至图3所示，本申请实施例提供的轧辊在线加工检测装置，其一种实施方式，包括砂轮130、检测模组、支架140和驱动机构(图未示)；
砂轮130，用于对轧辊210进行磨削；
检测模组，包括第一检测机构110和第二检测机构120，第一检测机构用于对轧辊210的未加工区域211进行检测，第二检测机构用于对轧辊210的已加工区域212进行检测；
支架140，用于安装砂轮130和检测模组；
驱动机构，用于驱动砂轮130运转和驱动检测模组轴向移动。
进一步地，支架140径向环绕轧辊210，支架140设有开口141，开口141的大小可以调节，砂轮130和检测模组分别设置在开口两端。
进一步地，第一检测机构110和第二检测机构120以砂轮130为中心对称设置。
进一步地，驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一驱动机构用于驱动砂轮130运转，第二驱动机构用于驱动检测模组沿着轧辊210轴向移动。
进一步地，本申请实施例提供的轧辊在线加工检测装置，还包括控制器(图未示)，控制器用于控制第一检测机构110实时采集未加工区域211的第一数据，控制器还用于控制第二检测机构120采集已加工区域212的第二数据，并对第一数据和第二数据进行对比。
进一步地，第一检测机构110可以包括第一传感器，第一传感器用于检测未加工区域211的圆度和表面质量，第二检测机构120包括第二传感器，第二传感器用于检测已加工区域212的圆度和表面质量。本申请可通过反射光、表面声波、电容等检测方法对未加工区域和已加工区域进行检测。
在一种实施方式中，第一传感器包括第一信号发射端111和第一信号接收端112，第二传感器包括第二信号发射端121和第二信号接收端122。表面质量包括轧辊表面的粗糙度。在入射光条件相同的情况下，粗糙表面反射光方向无规则，因而接受信号的差异，对应表面粗糙程度。本申请也可以使用多个传感器或传感器阵列实现与本实施方式相同作用的做法。
进一步地，如图1所示，第一支撑座230和第二支撑座240设置在底座220上，轧辊210夹持在第一支撑座230和第二支撑座240之间，具体的，轧辊的两个辊头可分别通过轴承设置在第一支撑座230和第二支撑座240上。
本申请实施例提供的轧辊在线加工检测装置，还可以包括限位滑块142，限位滑块142设置在固定轧辊210的底座220上，限位滑块142可在底座220上滑动，支架140设置在限位滑块上。
进一步地，支架140包括第一连接臂143、第二连接臂144和底板145，第一连接臂143用于固定砂轮130，第二连接臂144用于固定检测模组，第一连接臂143通过转轴146与底板145的一端连接，第二连接臂144设置在底板145的另一端。
本申请通过前后设置的传感器组，同时测量已加工区域和未加工区域，在加工过程中，轧辊高速旋转，砂轮和传感器组一起向右直线运动，在移动过程中，第一传感器能检测到未加工区域的实时加工数据，第二传感器能检测到已加工区域的实时加工数据，由此来进行加工过程的实时监控和对比，从而获得每个区域加工前后的对比数据，以此来指导加工参数的调节。
图4、图5展示A区域未加工前，前置传感器(第一传感器)检测A区域表面质量，随着加工的推进，传感器组向右移动，后置传感器(第二传感器)可检测到A区域被加工后的成为已加工区域A′后的表面质量，此时前置传感器检测未加工区域B，随着加工推进，后置传感器可以检测B成为加工后的B′。通过算法，可提取A和A′的图像特征进行对比，从而实时得到A区域加工前后表面质量和加工参数之间的关系，从而有效的监控加工质量以及实时调节加工参数。
由于本申请实施例的检测模组，包括第一检测机构和第二检测机构，第一检测机构用于对轧辊的未加工区域进行检测，第二检测机构用于对轧辊的已加工区域进行检测；通过采集同一区域在加工前后的数据变化，实时在位检测具体位置的精度变化，可通过机器学习，实时了解加工质量和调整加工参数，实时进行数据分析学习和调节,从而获得较高的轧辊表面一致性。
实施例二：
如图6所示，本申请实施例提供的一种轧辊在线加工检测方法，其一种实施方式，包括以下步骤：
步骤602：在轧辊上设置检测区域，该检测区域包括未加工区域和已加工区域。
步骤604：使用检测检测模组对检测区域进行检测，检测模组包括第一检测机构和第二检测机构，其中，第一检测机构用于对未加工区域进行检测，第二检测机构用于对已加工区域进行检测。
步骤606：第一检测机构实时获取未加工区域的第一检测数据，第二检测机构实时获取已加工区域的第二检测数据
步骤601：对比第一检测数据和第二检测数据，根据对比结果进行机器学习，并调整加工参数。
根据对比结果进行机器学习，从而优化和调整加工参数。
本申请通过前后设置的传感器组，同时测量已加工区域和未加工区域，在加工过程中，轧辊高速旋转，砂轮和传感器组一起向右直线运动，在移动过程中，第一传感器能检测到未加工区域的实时加工数据，第二传感器能检测到已加工区域的实时加工数据，由此来进行加工过程的实时监控和对比，从而获得每个区域加工前后的对比数据，以此来指导加工参数的调节。
图4、图5展示A区域未加工前，前置传感器(第一传感器)检测A区域表面质量，随着加工的推进，传感器组向右移动，后置传感器(第二传感器)可检测到A区域被加工后的成为已加工区域A′后的表面质量，此时前置传感器检测未加工区域B，随着加工推进，后置传感器可以检测B成为加工后的B′。通过算法，可提取A和A′的图像特征进行对比，从而实时得到A区域加工前后表面质量和加工参数之间的关系，从而有效的监控加工质量以及实时调节加工参数。
进一步地，第一检测数据包括未加工区域的圆度和表面质量，第二检测数据包括已加工区域的圆度和表面质量。其中，表面质量包括轧辊表面的粗糙度。在入射光条件相同的情况下，粗糙表面反射光方向无规则，因而接受信号的差异，对应表面粗糙程度。
由于本申请实施例的方法，使用第一检测机构用于对轧辊的未加工区域进行检测，使用第二检测机构用于对轧辊的已加工区域进行检测；通过采集同一区域在加工前后的数据变化，实时在位检测具体位置的精度变化，可通过机器学习，实时了解加工质量和调整加工参数，实时进行数据分析学习和调节,从而获得较高的轧辊表面一致性。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种轧辊在线加工检测装置，其特征在于，包括砂轮、检测模组、支架和驱动机构；
所述砂轮，用于对轧辊进行磨削；
所述检测模组，包括第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用于对所述轧辊的未加工区域进行检测，所述第二检测机构用于对所述轧辊的已加工区域进行检测；
所述支架，用于安装所述砂轮和所述检测模组；
所述驱动机构，用于驱动所述砂轮运转和驱动所述检测模组轴向移动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架径向环绕所述轧辊，所述支架设有开口，所述砂轮和所述检测模组分别设置在所述开口两端。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一检测机构和所述第二检测机构以所述砂轮为中心对称设置。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述砂轮运转，所述第二驱动机构用于驱动所述检测模组移动。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器用于控制所述第一检测机构实时采集所述未加工区域的第一数据，所述控制器还用于控制所述第二检测机构采集所述已加工区域的第二数据，并对所述第一数据和第二数据进行对比。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一检测机构包括第一传感器，所述第一传感器用于检测所述未加工区域的圆度和表面质量，所述第二检测机构包括第二传感器，所述第二传感器用于检测所述已加工区域的圆度和表面质量。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括设置在固定所述轧辊的底座上的限位滑块，所述支架设置在所述限位滑块上。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述支架包括第一连接臂、第二连接臂和底板，所述第一连接臂用于固定所述砂轮，所述第二连接臂用于固定所述检测模组，所述第一连接臂通过转轴与所述底板的一端连接，所述第二连接臂设置在所述底板的另一端。
9.一种轧辊在线加工检测方法，其特征在于，包括：
在轧辊上设置检测区域，所述检测区域包括未加工区域和已加工区域；
使用检测检测模组对检测区域进行检测，所述检测模组包括第一检测机构和第二检测机构，其中，所述第一检测机构用于对所述未加工区域进行检测，所述第二检测机构用于对所述已加工区域进行检测；
第一检测机构实时获取所述未加工区域的第一检测数据，第二检测机构实时获取所述已加工区域的第二检测数据；
对比所述第一检测数据和所述第二检测数据，根据对比结果进行机器学习，并调整加工参数。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一检测数据包括所述未加工区域的圆度和表面质量，所述第二检测数据包括所述已加工区域的圆度和表面质量。
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CN113305098A (zh) * 2021-05-25 2021-08-27 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种均压电极垢样检测及去除装置和方法

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