CN113074982B

CN113074982B - 一种热轧带钢在线取样设备

Info

Publication number: CN113074982B
Application number: CN202110501946.6A
Authority: CN
Inventors: 孙建亮; 王弘扬; 张君威; 李明远
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2021-05-08
Filing date: 2021-05-08
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2041-05-08
Also published as: CN113074982A

Abstract

本发明涉及一种热轧带钢在线取样设备，包括主体结构、传感器组件、磁力吸附组件和试件收集组件；利用热轧生产线上自带的飞剪机将带钢尾部切割下合适长度的实验试件，然后通过设备的动力部分与磁力吸附装置相配合将实验试件进行收集并放入试件收集箱中。本发明可解决钢卷离线取样存在的取样时间长，占地空间较大等缺点，节约设备资源；同时本发明操作方便，省时省力，可提高带钢的取样效率。

Description

一种热轧带钢在线取样设备

技术领域

本发明涉及热轧带钢技术领域，尤其涉及一种热轧带钢在线取样设备。

背景技术

钢卷在线取样是热轧带钢生产中必不可少的环节，主要是用于检测带钢产品的产品性能，其取样质量影响着工作人员对热轧带钢生产中对带钢质量的精确判断。

目前热轧带钢的取样方式主要为离线平卷开卷取样，其取样过程一般为，首先将钢卷通过天车吊至地辊上，然后通过天车吊住钢卷的尾部，以实现钢卷的顺利开卷并且开至取样长度，最后通过切割装置进行取样。现有技术比如，专利号为CN201910644843.8的热轧带钢取样方法及取样线描述了利用运卷托卷小车、开卷卷取机与剪切机相配合的一种热轧带钢取样方法及取样线；专利号为CN201922017464.4的一种钢卷取样机描述了上料组件、开卷导向组件、送料计长组件、剪板机、出料输送机进行离线钢卷取样的过程。但是这种离线取样过程时间长，占地空间较大，在对重量较大的钢卷时容易造成钢卷的翻转，安全性较差，同时当这种开卷方式选择气体切割，在切割时产生的热切割渣容易掉进钢卷内造成带钢表面的损伤。

因此，设计一种新的热轧带钢的在线取样设备，以实现取样的高效性与对带钢的低破坏性，就显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种热轧带钢在线取样设备，通过设备的光电传感器、动力部分、磁力吸附装置、试件收集箱与生产线上自带的剪切机相配合实现试件的在线取样，改变了传统离线平卷开卷取样的取样方式，增加空间利用率、提高生产安全性，同时可利用生产线上原有的飞剪机无需设计新的带钢切割装置，节约设备资源。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种热轧带钢在线取样设备，所述设备包括主体结构、传感器组件、磁力吸附组件和试件收集组件；

所述主体结构包括底座、主体框架、电机支撑板和电机支撑块；所述主体框架固定连接在底座上，所述电机支撑块固定连接在电机支撑板上；

所述传感器组件包括传感器固定架和光电传感器I；所述传感器固定架垂直固定连接在主体框架的一端，所述光电传感器I横向均布在传感器固定架的底部；

所述动力组件包括导轨I、导轨II、滑块、步进电机I、步进电机II、磁力动力箱支撑板、高扭矩同步带轮I、高扭矩同步带轮II、皮带轮支架I、皮带轮支架II、驱动带I、驱动带II、皮带夹、皮带扣和光电传感器II；所述导轨I固定连接在主体框架的上表面，所述导轨II一端与电机支撑板上表面固定连接，所述滑块分别固定连接在电机支撑板和磁力动力箱支撑板底部，所述电机支撑板通过滑块与导轨I滑动连接，所述磁力动力箱支撑板通过滑块与导轨II滑动连接；所述步进电机I设置在底座上，所述皮带轮支架I通过托辊座固定连接在主体框架后端内侧，所述高扭矩同步带轮I分别连接在步进电机I的输出端和皮带轮支架I内，且所述高扭矩同步带轮I之间通过驱动带I连接；所述步进电机II设置在电机支撑块上部，所述皮带轮支架II固定连接在导轨II前端内侧，所述高扭矩同步带轮II分别连接在步进电机II的输出端和皮带轮支架II内，且所述高扭矩同步带轮II之间通过驱动带II连接；所述皮带夹通过皮带扣分别连接在驱动带I和驱动带II的一侧，且所述驱动带I上的皮带夹与电机支撑板固定连接，所述驱动带II上的皮带夹与磁力动力箱支撑板固定连接；

所述磁力吸附组件固定连接在磁力动力箱支撑板的上方；

所述试件收集组件设置在磁力吸附组件下方。

进一步的，所述磁力吸附组件包括电磁铁、磁力动力箱箱体、磁力动力箱箱盖、驱动电机I，高扭矩同步带轮III、驱动带III、卷绳器、滚动轴承、提升链绳和电池箱；所述驱动电机I和电池箱设置在磁力动力箱箱体内部；所述滚动轴承两端通过轴承座设置在磁力动力箱箱体内部的左右两侧之间，所述高扭矩同步带轮III分别连接在驱动电机I的输出端和滚动轴承的一端，且所述高扭矩同步带轮III之间通过驱动带III连接；所述卷绳器分别安装在滚动轴承的左右两侧，所述提升链绳分别缠绕在卷绳器上，所述电磁铁分别连接在提升链绳的底端，并由电池箱提供电力使其产生磁力；所述磁力动力箱箱盖固定连接在磁力动力箱箱体的顶部。

进一步的，所述试件收集组件包括收集箱主体、滚动辊、齿轮、驱动电机II、减速器、高扭矩同步带轮IV、滚动辊驱动带和抽屉式收集部；所述收集箱主体设置在磁力吸附组件下方，所述滚动辊均布在收集箱主体的前侧之间，且各滚动辊的一侧均通过齿轮啮合；所述驱动电机II设置在收集箱主体前侧底部，所述驱动电机II输出端通过减速器连接高扭矩同步带轮IV，首个滚动辊的一端也连接有高扭矩同步带轮IV，两高扭矩同步带轮IV之间通过滚动辊驱动带连接；所述抽屉式收集部滑动连接在收集箱主体的内部后侧。

进一步的，所述步进电机I和步进电机II的输出端外侧均安装有电机保持架。

进一步的，所述主体框架后端固定连接有挡光片，用于防止滑块超出导轨I行程工作。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明可利用生产线上原有的飞剪机无需改变或添加生产流程中设备，节省设备资源；

2、配有斜滑道的收集箱保证取样试件可以按顺序排列，并且通过收集箱斜滑道上的滚筒使取样试件顺利进入收集箱的收集部，并设计有抽屉式收集部，可以保证取样试件可以被实验人员顺利取走；

3、采用在线取样方式提高空间利用率、增加安全性。

附图说明

图1为本发明工作整体结构示意图；

图2为图1中动力组件的后侧结构示意图；

图3为图1中磁力吸附装置的剖面结构示意图；

图4为图1中试件收集箱的剖面结构示意图。

其中，附图标记：1-底座；2-主体框架；3-电机支撑板；4-电机支撑块；5-传感器固定架；6-光电传感器I；7-导轨I；71-内六角螺栓I；8-导轨II；81-内六角螺栓II；9-滑块；10-步进电机I；11-步进电机II；12-磁力动力箱支撑板；13-高扭矩同步带轮I；14-高扭矩同步带轮II；15-皮带轮支架I；151-固定螺栓；16-皮带轮支架II；17-驱动带I；18-驱动带II；19-皮带夹；191-内六角螺栓III；20-皮带扣；21-光电传感器II；22-电机保持架；23-挡光片I；24-托辊座；25-电磁铁；26-磁力动力箱箱体；27-磁力动力箱箱盖；28-驱动电机I；29-高扭矩同步带轮III；30-驱动带III；31-卷绳器；32-滚动轴承；33-提升链绳；34-电池箱；35-轴承座；351-紧固螺栓；36-收集箱主体；37-滚动辊；38-齿轮；39-驱动电机II；40-减速器；41-高扭矩同步带轮IV；42-滚动辊驱动带；43-抽屉式收集部；44-滑道；45-挡光片II。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”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。

参见附图1至4，给出了本发明所提出的一种热轧带钢在线取样设备的一个实施例的具体结构。所述设备包括主体结构、传感器组件、磁力吸附组件和试件收集组件；

所述主体结构包括底座1、主体框架2、电机支撑板3和电机支撑块4；所述主体框架1底部固定连接在底座2上，所述电机支撑块4通过螺栓分别固定连接在电机支撑板3和底座1上表面，用于支撑步进电机II11，同时所述电机支撑4起到为设备配重的作用，以确保设备始终保持平衡状态。

所述传感器组件包括传感器固定架5和光电传感器I6；所述传感器固定架5垂直固定连接在主体框架2的右端，所述光电传感器I6横向均布在传感器固定架5的底部，本实施例中，所述光电传感器I6设置有三个，用于检测带钢尾部，同时将信号传送至设备的动力组件使其开始工作。

所述动力组件包括导轨I7、导轨II8、滑块9、步进电机I10、步进电机II11、磁力动力箱支撑板12、高扭矩同步带轮I13、高扭矩同步带轮II14、皮带轮支架I15、皮带轮支架II16、驱动带I17、驱动带II18、皮带夹19、皮带扣20、光电传感器II21、电机保持架22、挡光片23和托辊座24。

所述导轨I7通过内六角螺栓I71固定连接在主体框架2左侧区域的上表面，所述导轨II8一端通过内六角螺栓II81与电机支撑板3上表面固定连接，所述滑块9分别固定连接在电机支撑板3和磁力动力箱支撑板12的底部，所述电机支撑板3通过滑块9与导轨I7滑动连接，所述磁力动力箱支撑板12通过滑块9与导轨II8滑动连接；所述步进电机I10固定在底座1上，所述皮带轮支架I15通过托辊座24固定连接在主体框架2的后端内侧，所述皮带轮支架I15通过固定螺栓151与托辊座24固定连接；所述高扭矩同步带轮I13分别连接在步进电机I10的输出端和皮带轮支架I15内，且步进电机I10的输出端上的高扭矩同步带轮I和皮带轮支架I15内的高扭矩同步带轮I之间通过驱动带I17连接；所述步进电机II11固定在电机支撑块4上部，所述皮带轮支架II16固定连接在导轨II8的前端内侧，所述高扭矩同步带轮II14分别连接在步进电机II11的输出端和皮带轮支架II16内，且步进电机II11输出端上的高扭矩同步带轮II14和皮带轮支架II16内的高扭矩同步带轮II14之间通过驱动带II18连接；且本实施例中，所述步进电机I10和步进电机II11的输出端外侧均安装有电机保持架22；所述皮带夹19通过皮带扣20分别连接在驱动带I17和驱动带II18的内侧，且所述驱动带I17上的皮带夹19与电机支撑板3通过内六角螺栓III191固定连接，所述驱动带II18上的皮带夹19通过内六角螺栓III191与磁力动力箱支撑板12固定连接；所述挡光片I23螺栓连接固定在主体框架2的左端内侧，用于阻挡导轨II8，防止滑块9超出导轨I7的行程滑动；所述挡光片II45螺栓连接固定在磁力动力箱支撑板12的左端内侧，所述光电传感器II21通过接收到固定在磁力动力箱支撑板12上的挡光片II45的信号，防止磁力动力箱支撑板12超出导轨II8的行程滑动；通过导轨I7、导轨II8与滑块9之间的相互配合从而带动电机支撑板3和磁力吸附组件运动。

所述磁力吸附组件包括电磁铁25、磁力动力箱箱体26、磁力动力箱箱盖27、驱动电机I28，高扭矩同步带轮III29、驱动带III30、卷绳器31、滚动轴承32、提升链绳33、电池箱34和轴承座35；所述驱动电机I28和电池箱34分别固定在磁力动力箱箱体26内部；所述滚动轴承32两端分别通过轴承座35连接在磁力动力箱箱体26内部的左右两侧之间，所述轴承座通过紧固螺栓351与磁力动力箱箱体26内底部固定连接；所述高扭矩同步带轮III29分别连接在驱动电机I28的输出端和滚动轴承32的一端，且所述高扭矩同步带轮III29之间通过驱动带III30连接；所述卷绳器31分别安装在滚动轴承32的左右两侧，所述提升链绳33分别缠绕在卷绳器上31，所述电磁铁25分别连接在提升链绳33的底端，并由电池箱34提供电力使其产生磁力，本实施例中，所述电磁铁25为H型电磁铁；所述磁力动力箱箱盖27固定连接在磁力动力箱箱体26的顶部。

所述试件收集组件包括收集箱主体36、滚动辊37、齿轮38、驱动电机II39、减速器40、高扭矩同步带轮IV41、滚动辊驱动带42、抽屉式收集部43和滑道44；所述收集箱主体36前侧设置在磁力吸附组件下方，且所述收集箱主体36的前侧表面设置成向下倾斜的斜面，所述滚动辊37均布在收集箱主体36前侧的倾斜面中部的两侧之间，且各滚动辊37的一侧均通过齿轮38啮合；所述驱动电机II39设置在收集箱主体36前侧的内底部，所述驱动电机II39的输出端通过减速器40连接高扭矩同步带轮IV41，且位于最前侧的滚动辊37的一端也连接有高扭矩同步带轮IV41，两高扭矩同步带轮IV41之间通过滚动辊驱动带42连接；所述抽屉式收集部43通过设置在收集箱主体36内部后侧的滑道44与收集箱主体36滑动连接。

本发明具体的工作原理为：设备放置在热轧板带飞剪机前输送辊道旁，设备开始工作，当所述光电传感器Ⅰ6感应到带钢尾部经过时，将信号传送至设备的动力组件，此时动力组件的步进电机I10和步进电机II11开始工作，带动驱动带控制磁力吸附组件随带钢运动方向移动，同时控制热轧板带生产线上自带的飞剪机剪下合适长度的实验试件，然后磁力吸附组件中的H型电磁铁25开始通电产生磁力并且吸附在已剪下的实验试件上，之后已通电产生磁力的磁力吸附组件在提升链绳的作用下吸附在已剪下的实验试件上，最后在磁力吸附组件中的驱动电机I28与设备的动力组件的配合下，带动提升链绳33将实验试件运送至试件收集箱主体36中，同时试件收集箱主体36上的滚动辊37部分会辅助实验试件顺利的滑入抽屉式收集部43中。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种热轧带钢在线取样设备，其特征在于：所述设备包括主体结构、传感器组件、动力组件、磁力吸附组件和试件收集组件；

所述磁力吸附组件固定连接在磁力动力箱支撑板的上方；

所述试件收集组件设置在磁力吸附组件下方；

设备放置在热轧板带飞剪机前输送辊道旁，设备开始工作，当所述光电传感器Ⅰ感应到带钢尾部经过时，将信号传送至设备的动力组件，此时动力组件的步进电机I和步进电机II开始工作，带动驱动带控制磁力吸附组件随带钢运动方向移动，同时控制热轧板带生产线上自带的飞剪机剪下合适长度的实验试件，然后磁力吸附组件开始通电产生磁力并且吸附在已剪下的实验试件上。

2.根据权利要求1所述的一种热轧带钢在线取样设备，其特征在于：所述磁力吸附组件包括电磁铁、磁力动力箱箱体、磁力动力箱箱盖、驱动电机I、高扭矩同步带轮III、驱动带III、卷绳器、滚动轴承、提升链绳和电池箱；所述驱动电机I和电池箱设置在磁力动力箱箱体内部；所述滚动轴承两端通过轴承座设置在磁力动力箱箱体内部的左右两侧之间，所述高扭矩同步带轮III分别连接在驱动电机I的输出端和滚动轴承的一端，且所述高扭矩同步带轮III之间通过驱动带III连接；所述卷绳器分别安装在滚动轴承的左右两侧，所述提升链绳分别缠绕在卷绳器上，所述电磁铁分别连接在提升链绳的底端，并由电池箱提供电力使其产生磁力；所述磁力动力箱箱盖固定连接在磁力动力箱箱体的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种热轧带钢在线取样设备，其特征在于：所述试件收集组件包括收集箱主体、滚动辊、齿轮、驱动电机II、减速器、高扭矩同步带轮IV、滚动辊驱动带和抽屉式收集部；所述收集箱主体设置在磁力吸附组件下方，所述滚动辊均布在收集箱主体的前侧之间，且各滚动辊的一侧均通过齿轮啮合；所述驱动电机II设置在收集箱主体前侧底部，所述驱动电机II输出端通过减速器连接高扭矩同步带轮IV，首个滚动辊的一端也连接有高扭矩同步带轮IV，两高扭矩同步带轮IV之间通过滚动辊驱动带连接；所述抽屉式收集部滑动连接在收集箱主体的内部后侧。

4.根据权利要求1所述的一种热轧带钢在线取样设备，其特征在于：所述步进电机I和步进电机II的输出端外侧均安装有电机保持架。

5.根据权利要求1所述的一种热轧带钢在线取样设备，其特征在于：所述主体框架后端固定连接有挡光片，用于防止滑块超出导轨I行程工作。