CN112439583B - 轧辊综合在线检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧辊综合在线检测装置，涉及轧辊检测技术领域，包括：检测PLC；温度测量单元，安装在轧辊喷涂设备的喷涂执行机构末端，与喷涂执行机构同步轴向移动；厚度测量单元，安装在轧辊下方；工作电流/电压测量单元；所述温度测量单元、厚度测量单元、工作电流/电压测量单元分别与检测PLC相连接；能够在线检测喷涂位置前后的轧辊温度和喷头温度，在线检测喷涂厚度，以便进行修补喷涂，结构简单，便于维护。

Description

轧辊综合在线检测装置
技术领域
本发明涉及轧辊检测技术领域，具体涉及一种能够检测轧辊喷涂温度、喷涂厚度以及喷头电压电流的轧辊综合在线检测装置。
背景技术
轧机是使金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具，离心铸造轧辊冷型对轧辊的生产质量起着重要的作用，对裂纹的产生有着很大的影响。而轧辊冷型涂料的作用就是调整铁水的冷却速度保护冷型，降低铁水对冷型的热冲击，起到减缓金属液的激冷作用，避免因金属液激冷而造成冷型和轧辊产生裂纹或轧辊辊身硬度过高等铸造缺陷。因此离心轧辊冷型喷涂过程中，要求涂料均匀一致，厚度相同，既不能起泡，又不能挂汤，对轧辊涂料喷涂过程的检测尤为重要，需要一种装置能够对轧辊喷涂过程中温度、厚度、喷头电流电压实时检测反馈。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种轧辊综合在线检测装置，能够在线检测喷涂位置前后的轧辊温度和喷头温度，在线检测喷涂厚度，以便进行修补喷涂，结构简单，便于维护。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轧辊综合在线检测装置，包括：
检测PLC；
温度测量单元，安装在轧辊喷涂设备的喷涂执行机构末端，与喷涂执行机构同步轴向移动；
厚度测量单元，安装在轧辊下方；
工作电流/电压测量单元；
所述温度测量单元、厚度测量单元、工作电流/电压测量单元分别与检测PLC相连接。
进一步的，所述温度测量单元包括三个轴向排列的红外测温仪，所述的三个红外测温仪通过固定支架安装于喷涂执行机构末端；红外测温仪与检测PLC连接。
进一步的，所述的三个红外测温仪分别用于测量喷涂前轧辊温度、喷涂后轧辊温度、喷涂执行机构温度。
进一步的，所述厚度测量单元安装在轧辊正下方或斜下方位置，其包括水平运动台、激光位移传感器和编码器，所述水平运动台上设有旋转轴，旋转轴一端与步进电机连接，激光位移传感器螺纹连接在旋转轴上；所述编码器安装于水平运动台一侧，用于测得激光位移传感器的移动距离。
进一步的，所述激光位移传感器、编码器、步进电机分别与检测PLC连接。
进一步的，所述工作电流/电压测量单元为工控机，所述工控机直接与喷涂PLC连接。
进一步的，所述工作电流/电压测量单元为工控机，工控机与检测PLC连接，检测PLC与喷涂PLC连接。
进一步的，所述工作电流/电压测量单元为摄像头，所述摄像头与检测PLC连接，摄像头拍摄电流表盘、电压表盘照片并将拍摄的照片传送至检测PLC识别统计。
进一步的，检测PLC连接有喷涂温度报警灯，当其中一个红外测温仪检测到的温度超过预设值，检测PLC控制喷涂温度报警灯亮起。
本发明的有益效果是：1.在线检测喷涂位置前后的轧辊温度和喷涂执行机构，即喷涂机头温度，在喷涂温度超出设定范围时发出警报，提醒操作人员；2.在线检测喷涂厚度，并记录厚度不合格位置，以便进行修补喷涂；3.检测喷涂机头电流电压，并统计存储工作时电流电压；结构简单，便于维护。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种轧辊综合在线检测装置，包括：①检测PLC；②温度测量单元，安装在轧辊喷涂设备的喷涂执行机构末端，与喷涂执行机构同步轴向移动；③厚度测量单元，安装在轧辊下方；④工作电流/电压测量单元；所述温度测量单元、厚度测量单元、工作电流/电压测量单元分别与检测PLC相连接。
温度测量单元：
包括三个轴向排列的红外测温仪，所述的三个红外测温仪通过固定支架安装于喷涂执行机构，即喷涂机头(简称喷头)末端，与喷涂机头同步轴向移动，从而进行实时温度测量，采样间隔同样视需求调节；红外测温仪与检测PLC连接。所述的三个红外测温仪的测温探头分别用于测量喷涂前轧辊温度、喷涂后轧辊温度、喷涂执行机构温度，根据实际需求可调节测温探头的间距。检测PLC连接有喷涂温度报警灯，当其中一个红外测温仪检测到的温度超过预设值，检测PLC控制喷涂温度报警灯亮起，提醒操作人员，优选的，也可实现控制相应加热源。本实施例中喷涂机头为2组，相应的，红外测温仪设置为6个，每3个为一组对应安装在一个喷涂机头末端。
优选的，三个红外测温仪检测位置的合理温度区间可在工控机软件中进行预设定，运行中，三处温度值可实时显示。
厚度测量单元：
安装在轧辊正下方或斜下方位置，其包括水平运动台、激光位移传感器和编码器，所述水平运动台上设有旋转轴，旋转轴一端与步进电机连接，激光位移传感器螺纹连接在旋转轴上；所述编码器安装于水平运动台一侧，用于测得激光位移传感器的移动距离。激光位移传感器、编码器、步进电机分别与检测PLC连接。
激光位移传感器为非接触高精度激光位移传感器，检测精度1mm。激光位移传感器同喷涂机头一样，设为两组提高效率，每组内包含的激光位移传感器可为多个。综合考虑，可将喷涂厚度测量单元安装于轧辊正下方或斜下方的场地上，这样即节约场地空间、不影响其他装置正常工作同时可以减去运动平台在安装和转移轧辊时进行避让的结构设计。
轧辊安装完成后，激光位移传感器同喷涂动作类似，按螺旋线进行第一次扫描，进行基准数据的采集保存，可适当调节导程或选取激光位移传感器组内传感器个数进行检测精度的调整。为提高效率可让喷涂机头延时(最小延时时间要根据激光位移传感器组行进导程和喷涂机头导程进行确定)一定时间后进行喷涂，此时测量与喷涂同时进行。
当喷涂最后一层时，为节约时间，可使激光位移传感器紧随喷涂机头运动，是否需要延时及延时大小，视两者导程决定，这次扫描要控制采样点同第一次扫描点的一致，完成扫描后，将同一点的两次数据做差，进而求得采样点的喷涂厚度。并记录不合格点厚度值和位置。
利用编码器可以测得激光位移传感器的移动距离，因为同一根轧辊测量时，扫描导程是一定的，由行程和导程即可知道扫描到当前点轧辊的运动圈数进而进行位置记录。也可将采样点在一圈上的个数设定为一个定数，进而通过当前采样点是第几个推算在轧辊上的采样点位置。
工作电流/电压测量单元：
所述工作电流/电压测量单元可以为工控机，在喷涂PLC或其他控制器支持读取的条件下，工控机通过喷涂PLC或其他控制器接口，读取工作电流电压持续时间，统计出喷涂工作时间的电流电压值进行存储。工控机可以直接与喷涂PLC连接。也可以是工控机与检测PLC连接，检测PLC与喷涂PLC连接。
在喷涂PLC或其他控制器不支持读取的条件下，可以采用摄像头按照一定采样率拍摄电流电压表盘照片，通过图像处理识别相应电流、电压值进行统计。所述摄像头与检测PLC连接，摄像头拍摄电流表盘、电压表盘照片并将拍摄的照片传送至检测PLC识别统计。
以上所述的PLC以及传感器不局限于某一单一型号的选择，能够实现上述记载功能的型号可选用以实现本发明所记载的技术方案。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种轧辊综合在线检测装置，其特征在于，包括：
检测PLC；
温度测量单元，安装在轧辊喷涂设备的喷涂执行机构末端，与喷涂执行机构同步轴向移动；所述温度测量单元包括三个轴向排列的红外测温仪，所述的三个红外测温仪通过固定支架安装于喷涂执行机构末端；红外测温仪与检测PLC连接；所述的三个红外测温仪分别用于测量喷涂前轧辊温度、喷涂后轧辊温度、喷涂执行机构温度；
工作电流/电压测量单元；所述工作电流/电压测量单元与检测PLC相连接；所述工作电流/电压测量单元为工控机或摄像头；所述工控机直接与喷涂PLC连接，或工控机与检测PLC连接，检测PLC与喷涂PLC连接；所述摄像头与检测PLC连接，摄像头拍摄电流表盘、电压表盘照片并将拍摄的照片传送至检测PLC识别统计；
厚度测量单元，安装在轧辊下方；所述厚度测量单元安装在轧辊正下方或斜下方位置，其包括水平运动台、激光位移传感器和编码器，所述水平运动台上设有旋转轴，旋转轴一端与步进电机连接，激光位移传感器螺纹连接在旋转轴上；所述编码器安装于水平运动台一侧，用于测得激光位移传感器的移动距离；所述激光位移传感器、编码器、步进电机分别与检测PLC连接；
轧辊安装完成后，激光位移传感器按螺旋线进行第一次扫描，进行基准数据的采集保存，喷涂执行机构延时喷涂，测量与喷涂同时进行；当喷涂最后一层时，激光位移传感器随喷涂执行机构运动，激光位移传感器的这次扫描控制采样点同第一次扫描点一致；完成扫描后，将同一点的两次数据做差，进而求得采样点的喷涂厚度，并记录不合格点厚度值和位置；
检测PLC连接有喷涂温度报警灯，当其中一个红外测温仪检测到的温度超过预设值，检测PLC控制喷涂温度报警灯亮起。
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