CN112872100B - 一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法，钢带翘曲高度检测装置包括观察围台、设置观察围台上的支架、设置在支架上的安装座、可滑动地设置在安装座上的滑块、设置在滑块上的感应杆、设置在安装座上的电动推杆；所述感应杆的一端设有感应触头，所述电动推杆的推杆端部与滑块固接，所述电动推杆上设有旋转编码器，所述旋转编码器通过安装轴与电动推杆上的电机传动连接。本发明提供的钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法避免因停机裁切钢带耽误生产进程，保证钢带的正常连续生产效率；抗弯辊的高度调整方法科学合理，工作人员调机后使后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。

Description

一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法

技术领域

本发明涉及钢带生产技术领域，特别涉及一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法。

背景技术

随着当今钢铁工业技术的飞速发展，产品种类越来越多样化，产量也越来越大，钢带已成为汽车、机械、化工等工业不可缺少的原材料，其质量性能的优劣将直接影响其最终产品的性能和质量。

钢带经过退火酸洗后会通过拉伸矫直机进行拉矫加工，拉矫加工具有两大功能：一是改善板形,通过使带钢拉伸并且进行弯曲矫直之后,可以改善钢带的边浪、中浪等浪形和C形弯曲、L形弯曲,从而使钢带生产开工使具有一个较好的平直度。二是改善加工性能,通过拉伸弯曲作用与光整一样会使带钢在后续的变形时减轻或不再有屈服平台,从而产生均匀变形,提高加工性能。钢带经过拉矫机调整板形后会使钢带仍会形成一定程度的C形弯曲，翘曲高度则代表C形弯曲的程度，合适的翘曲高度可以使钢卷在下游客户分条、开板加工时具有一个较好的平直度，为了能够调整钢带的C 形弯曲程度，在拉矫机的出口处设置抗弯辊，通过调整抗弯辊的高度，调整钢带的C形弯曲程度。

现有对于钢带翘曲高度的检测手段是停机在出口分切一段1-2米的钢带放置于平台架上，从而测量翘曲高度的是否在预设的范围值，以此判定钢卷展开后是否等板面问题，再对拉矫机的抗弯辊进行调整。此方法对生产机组造成很大的负担，影响生产效率，无法满足现场生产管理。另外，工作人员对抗弯辊进行调整时只能凭借工作经验进行调机，并没有明确的方法确定抗弯辊的高度调整量，难以确保后续钢带生产质量。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种解决背景技术中技术问题的钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种钢带翘曲高度检测装置，包括观察围台、设置观察围台上的支架、设置在支架上的安装座、可滑动地设置在安装座上的滑块、设置在滑块上的感应杆、设置在安装座上的电动推杆；所述感应杆的一端设有感应触头，所述电动推杆的推杆端部与滑块固接，所述电动推杆上设有旋转编码器，所述旋转编码器通过安装轴与电动推杆上的电机传动连接；所述感应杆、旋转编码器、电动推杆均与控制中心电性连接。

所述安装座上开设有安装槽，所述安装槽的两个侧面上各设置有一根导轨，所述滑块的侧面各开设有导向滑槽并通过导向滑槽与对应的导轨滑动连接。

所述支架上设有承接座、可转动地设置在承接座上的转轴、设置在支架上的驱动电机；所述转轴的一端与驱动电机传动连接，另一端套设有接头，所述安装座固定在接头上。

所述承接座上设有限制安装座摆动幅度的水平限位块和垂直限位块。

所述水平限位块上设有第一到位传感器，所述垂直限位块上设有第二到位传感器。

所述观察围台包括上围台和下围台、以及用于连接上围台和下围台的支梁，所述上围台和下围台的内壁上均设有照明灯管。

一种基于上述的钢带翘曲高度检测装置的抗弯辊调整方法，该方法包括以下步骤：

S001:所述感应杆上的感应触头位于设定的初始位置，所述电动推杆上电机动作使电动推杆伸出，带动滑块和滑块上的感应杆朝钢带前进；

S002:当感应杆的感应触头触碰到钢带时，所述感应杆反馈信号至控制中心，控制中心控制电动推杆上的电机停止动作，继而获取旋转编码器的测量信号，该测量信号为在电动推杆上的电机从初始动作至停止动作过程中安装轴的转动圈数Q，以及最终旋转角度B；控制中心控制电动推杆上的电机反向转动，带动感应杆上的感应触头复位至初始位置；

S003:控制中心计算出钢带翘曲高度X1，设定安装轴每转动一圈电动推杆上的推杆伸出长度为L，X1＝L×Q+(B/360)×L；

S004:该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当N1≤X≤N2时，则不对抗弯辊进行调整；

S005：该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当X＜N1或X＞N2时，则对抗弯辊的工作高度进行调整；当前抗弯辊的工作高度为Y1，调整后抗弯辊的高度Z1，Z1＝Y1-[X1-(N1+N2)/2)]。

一种钢带翘曲高度检测装置，包括标尺、观察围台、设置在观察围台上的插座以及设置在插座上的指针，所述插座上开设有与标尺相适配的插槽，所述标尺可滑动地穿过插槽。

所述钢带翘曲高度检测装置还包括竖直设置在观察围台上的尺筒，所述尺筒的顶部开设有放置腔。

一种基于上述的钢带翘曲高度检测装置的抗弯辊调整方法，该方法包括以下步骤：

P001:所述标尺穿过插座上的插槽，质检人员推动标尺靠近钢带； P002:所述标尺的一端触碰到钢带时，质检人员读取并记录指针指向标尺的读数，该读数为钢带翘曲高度X2；

P003:该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当N1≤X2≤N2时，则不对抗弯辊进行调整；

P004:该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当X＜N1或X＞N2时，则对抗弯辊的工作高度进行调整；当前抗弯辊的工作高度为Y2，调整后抗弯辊的高度Z2，Z2＝Y2-[X2-(N1+N2)/2)]。

有益效果：

本发明提供一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法，电机驱动安装轴转动，所述旋转编码器动态感应安装轴的转动圈数和旋转角度，当感应杆上的感应触头触碰到钢带时，感应杆反馈信号至控制中心，使控制中心从旋转编码器上获取安装轴的转动圈数以及最终旋转角度，控制中心自动根据预设的计算公式计算出钢带翘曲高度的实测值。质检人员通过控制中心中的主机获知钢带质量信息，判断钢带质量是否合格，当钢带质量不合格时，依据该钢带厚度下的翘曲高度合格范围的中间值,钢带翘曲高度的实测值以及抗弯辊的初始工作高度为计算参数，计算出调整后抗弯辊的高度，使质检人员及时对抗弯辊作出调整，保证后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。与现有抗弯辊调整方法相比，具有以下优点：1.避免因停机裁切钢带耽误生产进程，保证钢带的正常连续生产效率；2.自动化地对钢带的翘曲高度进行测量，消除了人工测量带来的人为测量误差、劳动强度，使得质检人员可按照生产计划决定采用抽检测样的质检方式或将所有的钢带产品进行检测的质检方式，提高质检的自动化水平和质检效率；3.抗弯辊的高度调整方法科学合理，为工作人员提供调整参数参考，工作人员调机后使后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。

附图说明

图1为本发明 提供的其中一种钢带翘曲高度检测装置的立体图一。

图2为本发明 提供的其中一种钢带翘曲高度检测装置的立体图二。

图3为图1中L区域的局部放大图。

图4为本发明 提供的另一种钢带翘曲高度检测装置的立体图。

主要元件符号说明：1-观察围台、11-上围台、12-下围台、13-支梁、 14-照明灯管、21-支架、22-安装座、23-滑块、24-感应杆、25-电动推杆、 241-感应触头、26-旋转编码器、27-固定架、221-安装槽、28-导轨、31- 承接座、32-转轴、33-驱动电机、34-接头、35-水平限位块、36-垂直限位块、37-第一到位传感器、38-第二到位传感器、61-标尺、62-插座、63-指针、64-插槽、65-尺筒、66-放置腔。

具体实施方式

本发明提供一种钢带翘曲高度检测装置及抗弯辊调整方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1-3，在一种实施方式中，本发明提供的钢带翘曲高度检测装置，包括观察围台1、设置观察围台1上的支架21、设置在支架21上的安装座22、可滑动地设置在安装座22上的滑块23、设置在滑块23上的感应杆24、设置在安装座22上的电动推杆25；所述感应杆24的一端设有感应触头241，所述电动推杆25的推杆251端部与滑块23固接，所述电动推杆25上设有旋转编码器26，所述旋转编码器26通过安装轴(图中不可见) 与电动推杆25上的电机传动连接；所述旋转编码器26通过固定架27固定在电动推杆25的电机252一端，所述感应杆24、旋转编码器26、电动推杆25均与控制中心电性连接。需要说明的是，本发明 提供的电动推杆 25可从市场购置或者采用现有技术的电动推杆25，电动推杆25主要包括主要由电机、推杆和控制装置等机构，由于电动推杆25的工作原理为现有技术，此处不再赘述。

准备测量时，安装座22、感应杆24以及电动推杆25呈水平状态，感应杆24上的感应触头241位于预设的初始位置；开始测量时，电机252启动，带动推杆251朝钢带方向伸出，与此同时，推杆驱动滑块23和滑块23 上的感应杆24朝钢带5前进，在电机动作过程中，电机也驱动安装轴转动，所述旋转编码器26动态感应安装轴的转动圈数和旋转角度，当感应杆24上的感应触头241触碰到钢带5时，感应杆24反馈信号至控制中心，使控制中心从旋转编码器26上获取安装轴的转动圈数以及最终旋转角度，并且控制中心根据设定的计算公式自动计算出该检测区间的钢带翘曲高度。最后控制中心控制电机反向转动，驱动电动推杆25的推杆缩回复位至初始位置。

在本实施例中，所述控制中心包括主控器、主机以及相关控制电路。主控器与主机电性连接，所述主控器为单片机控制器、主机为电脑，主机上安装有测量数据处理软件，和钢带信息数据库，质检人员通过主机可以知道钢带的生产质量，及时对抗弯辊作出调整。控制中心所涉及的数据处理技术为现有技术，此处不再赘述。

进一步的，见图2所示，所述安装座22上开设有安装槽221，所述安装槽221的两个侧面上各设置有一根导轨28，所述滑块23的侧面各开设有导向滑槽并通过导向滑槽与对应的导轨28滑动连接，以确保滑块23的移动方向准确，并避免滑块23发生晃动。优选的，导轨28的横截面为等边梯形，且导轨28短边所在的侧面与安装座22连接，所述导向滑槽的横截面与导轨28的横截面相同，可避免脱轨。

进一步的，见图2和图3所示，所述支架21上设有承接座31、可转动地设置在承接座31上的转轴32、设置在支架21上的驱动电机33；所述转轴32的一端与驱动电机33传动连接，另一端套设有接头34，所述安装座 22固定在接头34上。通过这样设置，驱动电机33可驱动安装座22和设置在安装座22上的机构摆动，使它们在水平状态和竖直状态上进行切换，当安装座22处于水平状态时，即为翘曲高度测量装置待测量和测量过程中的使用状态；当安装座22处于竖直状态时，一方面便于质检人员对翘曲高度测量装置进行维护以及调整感应杆24上感应触头241的初始位置，另一方面避免翘曲高度测量装置阻碍质检人员对钢带进行外观质量检测。

优选的，所述承接座31上设有限制安装座22摆动幅度的水平限位块 35和垂直限位块36。当安装座22的底面抵压在水平限位块35时，驱动电机33无法继续驱动安装座22摆动，确保安装座22呈水平状态；当安装座 22摆动，安装座22的底面抵压在垂直限位块36时，驱动电机33无法控制驱动安装座22摆动，确保安装座22呈竖直状态。

进一步的，所述水平限位块35上设有第一到位传感器37，所述垂直限位块36上设有第二到位传感器38。第一到位传感器37和第二到位传感器 38分别与控制中心电性连接。当安装座22的底面抵压在水平限位块35时，安装座22触发第一到位传感器37，第一到位传感器37反馈信号至控制中心，说明安装座22已处于水平状态，控制中心控制驱动电机33停止工作；当安装座22的底面抵压在垂直限位块36时，安装座22触发第二到位传感器38，第二到位传感器38反馈信号至控制中心，说明安装座22已处于竖直状态，控制中心控制电动推杆25上的电机252停止工作。

具体的，所述观察围台1包括上围台11和下围台12、以及用于连接上围台11和下围台12的支梁13。下围台12一方面对支架21起到支承作用，另一方面保障用户的安全。所述上围台11和下围台12的内壁上均设有照明灯管14，多个照明灯管14的灯管投射在钢带5上，质检人员可以清楚地观察到钢带表面的外观质量是否合格。

在实际应用时，钢带5处于正常生产输送状态，钢带经过拉矫机调整板形后绕经观察围台1，质检人员在观察围台1一旁可以清楚地观察钢带的表面外观缺陷；质检人员借助本实施例中的钢带质量检测系统可以以抽样方式或将所有的钢带产品全检方式对钢带产品进行检测，一个钢带产品长度一般为200m～300m，检测方法如下:将一个钢带产品按照设定长度(如5m、 10m)均分成多个等长度的检测区间，钢带随着正常生产输送，每个检测区间的钢带会依次经过钢带翘曲高度检测装置，每当一个检测区间的钢带经过钢带翘曲高度检测装置时，钢带翘曲高度检测装置动作，自动对钢带进行测量，并且将测量信号反馈至控制中心，控制中心自动根据预设的计算公式计算出钢带的翘曲高度的实测值；质检人员通过控制中心中的主机(即电脑)获知钢带质量信息，由于主机已预先建立不同钢种、规格的钢带质量控制标准数据库，质检人员只需选择钢种、规格，系统就可以根据实测值自动判断钢带质量是否合格，当钢带质量不合格时，能够使质检人员及时对抗弯辊作出调整，使后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。

一种基于上述钢带翘曲高度检测装置的抗弯辊调整方法，该方法包括以下步骤：

S001:所述感应杆24上的感应触头241位于设定的初始位置，所述电动推杆25上电机动作使电动推杆25伸出，带动滑块23和滑块23上的感应杆24朝钢带前进。

S002:当感应杆24的感应触头241触碰到钢带时，所述感应杆24反馈信号至控制中心，控制中心控制电动推杆25上的电机停止动作，继而获取旋转编码器26的测量信号，该测量信号为在电动推杆25上的电机从初始动作至停止动作过程中安装轴的转动圈数Q，以及最终旋转角度B；控制中心控制电动推杆25上的电机反向转动，带动感应杆24上的感应触头241 复位至初始位置。

S003:控制中心计算出钢带翘曲高度X1，设定安装轴每转动一圈电动推杆25上的推杆伸出长度为L，X1＝L×Q+(B/360)×L；质检人员通过控制中心中的主机(即电脑)获知钢带质量信息，由于主机已预先建立不同钢种、规格的钢带质量控制标准数据库，质检人员只需选择钢种、规格，系统就可以根据实测值自动判断钢带的翘曲高度是否合格。

S004:该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当N1≤X≤N2时，即钢带翘曲高度合格，则不对抗弯辊进行调整；生产不同厚度范围钢带所需要设定的翘曲高度是不一样的，0-0.75mm厚度的钢带其翘曲高度的合格范围需要控制在15-25mm内，0.75-3.0mm厚度钢带翘曲高度的合格范围则是在25～30mm以内。这样才能保证钢带收卷后形成钢卷成品后，用户将钢卷展开加工时，每段与检测区间对应的钢带的平直度在1mm～3mm的范围内，不会出现C型弯曲和浪边，平直度可以理解为每段钢带侧边的最大翘起高度点与基台的垂直距离，实际质量判定可参照以下表格数据：

S005：该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当X＜N1或X＞N2 时，即钢带翘曲高度不合格，则对抗弯辊的工作高度进行调整，使后续生产的钢带7符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失；假设当前抗弯辊的工作高度为Y1，调整后抗弯辊的高度Z1，Z1＝Y1-[X1-(N1+N2)/2)]。此处(N1+N2)/2)可以理解为对应厚度的翘曲高度合格范围的中间值设为N，即0-0.75mm厚度的翘曲高度合格范围的中间值为(25+15)/2＝20mm， 0.75-3.0mm厚度的翘曲高度合格范围的中间值为(25+30)/2＝27.5mm。

与现有抗弯辊调整方法相比，具有以下优点：1.避免因停机裁切钢带耽误生产进程，保证钢带的正常连续生产效率；2.自动化地对钢带的翘曲高度进行测量，消除了人工测量带来的人为测量误差、劳动强度，使得质检人员可按照生产计划决定采用抽检测样的质检方式或将所有的钢带产品进行检测的质检方式，提高质检的自动化水平和质检效率；3.抗弯辊的高度调整方法科学合理，为工作人员提供调整参数参考，工作人员调机后使后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。

另一种实施方式中，请参阅图4，钢带翘曲高度检测装置包括标尺61、观察围台1、设置在观察围台1上的插座62以及设置在插座62上的指针 63，所述插座62上开设有与标尺61相适配的插槽64，所述标尺61可滑动地穿过插槽64。所述标尺61上设有刻度。

进一步的，钢带翘曲高度检测装置还包括竖直设置在观察围台1上的尺筒65，所述尺筒65的顶部开设有放置腔66。当标尺61闲置时，竖直插放到尺筒65的放置腔66中。

一种基于上述钢带翘曲高度检测装置的抗弯辊调整方法，该方法包括以下步骤：

P001:所述标尺61穿过插座62上的插槽64，质检人员推动标尺61靠近钢带；

P002:所述标尺61的一端触碰到钢带时，质检人员读取并记录指针63 指向标尺61的读数，该读数为钢带翘曲高度X2；

P003:质检人员将该钢带翘曲高度X2与钢带生产标准质量数据进行比对，厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当N1≤X2≤N2时，即钢带翘曲高度合格，则不对抗弯辊进行调整；同样地，0-0.75mm厚度的钢带其翘曲高度的合格范围需要控制在15-25mm内，0.75-3.0mm厚度钢带翘曲高度的合格范围则是在25～30mm以内，实际质量判定可参照上述表格数据。

P004:该厚度下的钢带翘曲高度合格范围为[N1,N2],当X＜N1或X＞N2 时，即钢带翘曲高度不合格，则对抗弯辊的工作高度进行调整；当前抗弯辊的工作高度为Y2，调整后抗弯辊的高度Z2，Z2＝Y2-[X2-(N1+N2)/2)]。

与现有抗弯辊调整方法相比，具有以下优点：1.避免因停机裁切钢带耽误生产进程，保证钢带的正常连续生产效率；2.抗弯辊的高度调整方法科学合理，为工作人员提供调整参数参考，工作人员调机后使后续生产的钢带符合质量要求，减少不合格品带来的经济损失。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种钢带翘曲高度检测装置，其特征在于，包括观察围台、设置观察围台上的支架、设置在支架上的安装座、可滑动地设置在安装座上的滑块、设置在滑块上的感应杆、设置在安装座上的电动推杆；所述感应杆的一端设有感应触头，所述电动推杆的推杆端部与滑块固接，所述电动推杆上设有旋转编码器，所述旋转编码器通过安装轴与电动推杆上的电机传动连接；所述感应杆、旋转编码器、电动推杆均与控制中心电性连接；所述支架上设有承接座、可转动地设置在承接座上的转轴、设置在支架上的驱动电机；所述转轴的一端与驱动电机传动连接，另一端套设有接头，所述安装座固定在接头上；所述承接座上设有限制安装座摆动幅度的水平限位块和垂直限位块。

2.根据权利要求1所述的钢带翘曲高度检测装置，其特征在于，所述安装座上开设有安装槽，所述安装槽的两个侧面上各设置有一根导轨，所述滑块的侧面各开设有导向滑槽并通过导向滑槽与对应的导轨滑动连接。

3.根据权利要求1所述的钢带翘曲高度检测装置，其特征在于，所述水平限位块上设有第一到位传感器，所述垂直限位块上设有第二到位传感器。

4.根据权利要求1所述的钢带翘曲高度检测装置，其特征在于，所述观察围台包括上围台和下围台、以及用于连接上围台和下围台的支梁，所述上围台和下围台的内壁上均设有照明灯管。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的钢带翘曲高度检测装置的抗弯辊调整方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S001:所述感应杆上的感应触头位于设定的初始位置，所述电动推杆上电机动作使电动推杆伸出，带动滑块和滑块上的感应杆朝钢带前进；

S002:当感应杆的感应触头触碰到钢带时，所述感应杆反馈信号至控制中心，控制中心控制电动推杆上的电机停止动作，继而获取旋转编码器的测量信号，该测量信号为在电动推杆上的电机从初始动作至停止动作过程中安装轴的转动圈数Q，以及最终旋转角度B；控制中心控制电动推杆上的电机反向转动，带动感应杆上的感应触头复位至初始位置；

S003:控制中心计算出钢带翘曲高度X1，设定安装轴每转动一圈电动推杆上的推杆伸出长度为L，X1＝L×Q+(B/360)×L；

S004:当前生产输送的钢带的翘曲高度合格范围为[N1,N2],当N1≤X≤N2时，则不对抗弯辊进行调整；

S005：当前生产输送的钢带的翘曲高度合格范围为[N1,N2],当X＜N1或X＞N2时，则对抗弯辊的工作高度进行调整；当前抗弯辊的工作高度为Y1，调整后抗弯辊的高度Z1，Z1＝Y1-[X1-(N1+N2)/2]。

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