CN116329325B - 一种卷板机用弧形钢板半径测量装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线性尺寸测量技术领域，涉及一种卷板机用弧形钢板半径测量装置及控制方法。后伺服电机驱动后检测机构向前下方摆动，后到位板挡住后挡杆，后挡杆触碰后到位开关产生电信号，后伺服电机停止。前气缸缩回，解除对弧形钢板压紧，前伺服电机施力使前检测机构保持举升在前上方。弧形钢板后端进入后弧形空间，触碰后传感器，产生电信号，后气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面，后智能游标卡尺采集数据y，后角度传感器采集数据A，后固定盒、后传感器和后气缸的组合随着弧形钢板一起移动。本发明一边卷压一边检测是否达到了预期的半径，如果没有达到能自动反馈信号，直到达到预期的半径，提高自动化水平，免去人工反复校形和测量的工序。

Description

一种卷板机用弧形钢板半径测量装置及控制方法

技术领域

本发明涉及线性尺寸测量技术领域，涉及一种弧形钢板半成品的测量技术，具体涉及一种卷板机用弧形钢板半径测量装置及控制方法。

背景技术

目前的卷板机，包括两个侧板组件、一个上压辊、两个下压辊、传动系统和驱动装置；侧板组件包括侧板、液压缸和移动座；移动座与侧板通过移动副相联，液压缸的上端与侧板联接，液压缸的下端与移动座相联，液压缸驱动移动座上下平移；上压辊的左右两端分别与两个移动座通过转动副相联；左右两个侧板分别与机架固定联接；下压辊的左右两端分别与左右两个侧板通过转动副相联；上压辊和下压辊的轴心线都平行，两个下压辊一前一后高度相同，上压辊在两个下压辊中间位置的正上方，一个上压辊和两个下压辊成“品”字形分布；驱动装置通过传动系统驱动两个下压辊等速同向旋转，上侧是工作侧，工作侧朝前转或者朝后转，钢板从上压辊以下、两个下压辊以上的空间通过，被压弯成圆弧形。

饮用水的净化处理设备经常使用大型的厚壁密封罐，密封罐包括圆柱筒和两个封头，三者密封焊接；对于大型的圆柱筒，一块钢板卷成圆柱筒，常规的钢板尺寸规格往往不够，这样就需要两块钢板分别卷成180度的弧形钢板，组对拼焊组成圆柱筒，也有时把三块钢板分别卷成120度的弧形钢板，组对拼焊组成圆柱筒，更大型的还会使用更多块钢板卷成弧形钢板进行拼焊。

目前的卷板机缺少对弧形钢板半径的测量设备，在卷板过程中半径是多少无法测量，对液压缸没有反馈信号，很难精确控制所卷成的弧形钢板的半径；经验数据也不可靠，不同厂家生产的或者同一个厂家生产但是不同批次的同样厚度规格的钢板，其延伸性、回弹率等参数都不完全相同，使用相同的参数生产，得到的半径数据不一定相同；如果两个弧形钢板的半径不同，则它的两端就很难光滑地组对在一起，组成的圆柱筒端面和封头端面不相吻合，也很难光滑地组对在一起，所以卷板后、焊接之前还需要对弧形钢板校形。弧形钢板的体形大，重量大，校形需要的力气也很大，校形需要的设备体形也较大，校形工作执行很困难，劳动强度很大，需要一边校形一边测量，根据测量结果，如果不符合要求还要继续反复校形，工作效率很低。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种卷板机用弧形钢板半径测量装置及控制方法，本发明能一边卷压一边检测是否达到了预期的半径，如果没有达到能自动反馈信号，卷板机根据信号自动反复卷压，直到达到预期的半径，提高自动化水平，免去了人工反复校形和测量的工序。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，包括前检测机构；所述前检测机构包括前摆动组件、前游标组件、前伺服电机、前弹簧和前固定盒；所述前伺服电机的外壳与卷板机的侧板固定联接；所述前加长杆的第一端和前伺服电机的第一输出轴固定联接，所述前加长杆的第二端和前尺身的第一端固定联接，所述前尺身的第二端固定联接有前弹簧挡板；前游标组件包括前游标；所述前游标和前尺身组成前游标卡尺本体；还包括前智能游标卡尺，其中前游标卡尺本体是前智能游标卡尺的一部分；所述前固定盒上设置有前弧形空间，所述前固定盒和前游标相联；所述前弹簧套设在前尺身上，前弹簧的第一端与前游标联接，前弹簧的第二端与前弹簧挡板联接。

所述侧板上设有前到位板，前到位板上设有两个前到位开关；所述前固定盒和前游标通过铰链相联；所述前固定盒上设有前挡杆，前游标组件上设置有前限位板，前限位板被前挡杆阻挡；还包括两个前平衡弹簧，前平衡弹簧的一端压紧前限位板，前平衡弹簧的另一端压紧前挡杆；前挡杆同时触碰两个前到位开关产生电信号。

前检测机构还包括前传感器和前气缸，前传感器设置在前固定盒的底壁上，前气缸设置在前固定盒的下侧壁上，弧形钢板的前端进入到前弧形空间内，触碰前固定盒的底壁同时触碰前传感器，产生电信号；前气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面。

所述前检测机构还包括前角度传感器；所述前角度传感器的外壳和前伺服电机的外壳固定联接，所述前角度传感器的输入轴和前伺服电机的第二输出轴固定联接。

还包括后检测机构；所述后检测机构包括后摆动组件、后游标组件、后伺服电机、后弹簧和后固定盒；所述后伺服电机的外壳与卷板机的侧板固定联接；所述后摆动组件包括后尺身和后加长杆，所述后加长杆的第一端和后伺服电机的第一输出轴固定联接，所述后加长杆的第二端和后尺身的第一端固定联接，所述后尺身的第二端固定联接有后弹簧挡板；后游标组件包括后游标；所述后游标和后尺身组成后游标卡尺本体；还包括后智能游标卡尺，其中后游标卡尺本体是后智能游标卡尺的一部分；所述后固定盒上设置有后弧形空间，所述后固定盒和后游标相联；所述后弹簧套设在后尺身上，后弹簧的第一端与后游标联接，后弹簧的第二端与后弹簧挡板联接。

卷板机的侧板上设有后到位板，后到位板上设有两个后到位开关；所述后固定盒和后游标通过铰链相联；所述后固定盒上设有后挡杆，后游标组件上设置有后限位板，后限位板被后挡杆阻挡；还包括两个后平衡弹簧，后平衡弹簧的一端压紧后限位板，另一端压紧后挡杆；后挡杆触碰后到位开关产生电信号。

后检测机构还包括后传感器和后气缸，后传感器设置在后固定盒的底壁上，后气缸设置在后固定盒的下侧壁上，弧形钢板的前端进入到后弧形空间内，触碰到后固定盒的底壁同时触碰到后传感器，产生电信号；后气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面。

所述后检测机构还包括后角度传感器；所述后角度传感器的外壳和后伺服电机的外壳固定联接，所述后角度传感器的输入轴和后伺服电机的第二输出轴固定联接。

本发明还包括PLC可编程逻辑控制器，所述前智能游标卡尺、前伺服电机、前传感器、前气缸、前角度传感器、后智能游标卡尺、后伺服电机、后传感器、后气缸和后角度传感器分别与PLC可编程逻辑控制器电联接。

本发明还包括校正弧形板，校正弧形板的板材厚度、卷压半径分别和弧形钢板的板材厚度、卷压半径相同，只是其尺寸公差控制得比较严格，可以用来校正前智能游标卡尺和后智能游标卡尺的零刻度位置。

以卷压半径为1500毫米的半圆弧形钢板为例进行说明，本发明和卷板机主机结合在一起的工作过程是这样的。

1.校正前智能游标卡尺和后智能游标卡尺的零刻度位置。

把校正弧形板的背部朝下放置在两个下压辊上，使校正弧形板的轴心线和下压辊的轴心线平行，使校正弧形板的外圆弧面和两个下压辊的圆柱面充分接触。

使校正弧形板的前端进入到前弧形空间内，校正弧形板的最前端触碰到前固定盒的底壁，同时也会触碰到前传感器，产生电信号，前气缸伸出，压紧校正弧形板的下侧面，迫使校正弧形板的上侧面和前固定盒的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒和校正弧形板固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据，并把此时前智能游标卡尺的数据定义为零毫米；当前游标沿着前尺身向远离前伺服电机的方向滑动时，测量值为正数，相反，当前游标沿着前尺身向靠近前伺服电机的方向滑动时，测量值为负数。

使校正弧形板的后端进入到后弧形空间内，校正弧形板的最后端触碰到后固定盒的底壁，同时也会触碰到后传感器，产生电信号，后气缸伸出，压紧校正弧形板的下侧面，迫使校正弧形板的上侧面和后固定盒的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒和校正弧形板固定结合为一体，后智能游标卡尺开始采集数据，并把此时后智能游标卡尺的数据定义为零毫米；当后游标沿着后尺身向远离后伺服电机的方向滑动时，测量值为正数，相反，当后游标沿着后尺身向靠近后伺服电机的方向滑动时，测量值为负数。

在初始状态，前伺服电机驱动前检测机构摆向前上方，后伺服电机驱动后检测机构摆向后上方，不影响初始卷压。

2.初始卷压。电液伺服阀控制，液压缸驱动上压辊向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊等速朝前旋转，钢板从上压辊以下、两个下压辊以上的空间通过，被压弯成弧形钢板；然后上压辊再向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊等速朝后旋转，圆弧形钢板再次被卷压，其半径变小；反复几次，上压辊下移，上压辊与下压辊协调卷压，使弧形钢板的半径越来越小，最后比预期数值大大约2%，可以凭实验数据调节上压辊向下移动的距离，理论上，上压辊的每一个位移数值都对应着弧形钢板的一个半径数值。本发明中的弧形钢板的预期半径[R]=1500毫米，当实际半径在区间范围[1497，1503]毫米范围时算作合格，其2%为初始差值S=1500*2%=30毫米，即在理论上先使弧形钢板卷压至初始半径R0大约为1530毫米。本发明所检测的弧形钢板的半径是外圆弧面的半径。在开启自动程序之前，确保弧形钢板1的初始位置前端刚离开前面的下压辊6，后端举在后上方。

以下步骤由程序控制自动运行。

3.前检测机构就位。前伺服电机驱动前检测机构经过前方转而向后下方摆动，直到前到位板挡住前挡杆，前挡杆触碰前到位开关产生电信号，前伺服电机停止。此时前传感器、前固定盒和前气缸的组合在前弹簧的作用下处于特定的高度，弧形钢板的前端正好能通过进入前弧形空间的开口进入。前伺服电机停止施力，处于在外力作用下自由转动的状态，但是，前摆动组件带动前伺服电机的第一个输出轴摆动，该前伺服电机的第二个输出轴同步摆动，带动前角度传感器的输入轴摆动。

4.朝前卷压。电液伺服阀控制，液压缸驱动上压辊向下移动到相应的位置，驱动装置驱动两个下压辊等速朝前旋转，弧形钢板从上压辊以下、两个下压辊以上的空间通过；根据上压辊的当前位置确定，弧形钢板通过后的理论半径：R1=R0-0.2S=R0-0.2*30=R0-6=1530-0.2*30=1524毫米，实际得到的半径会有偏差；卷压完的弧形钢板前端马上进入到前弧形空间内，弧形钢板的最前端触碰到前固定盒的底壁，同时也会触碰到前传感器，产生电信号，前气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面，迫使弧形钢板的上侧面和前固定盒的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒和弧形钢板固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器开始采集数据A，前角度传感器采集的角度值A以开始卷压时为零度，前固定盒、前传感器和前气缸的组合随着弧形钢板一起朝前上方移动，前固定盒带动前游标组件移动，前游标组件带动前摆动组件绕前伺服电机的输出轴朝前上方摆动，前伺服电机的输出轴被动地随着转动，前伺服电机的第二输出轴带动前角度传感器同步摆动，带动前游标沿着前尺身滑动，直到卷压行程结束，前智能游标卡尺和前角度传感器停止采集数据；

上压辊处于特定的高度，两个下压辊的位置固定，理论上能卷压出半径为某个特定值R1=1524毫米的弧形钢板，但是也会有比较大的误差，不同厂家生产的或者同一个厂家不同批次的同样厚度规格的钢板，卷压得到的半径都会有一些差异，需要检测和校正。

分析数据和评判，评判标准为：前智能游标卡尺的检测值y随着角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时前智能游标卡尺的检测值y如果大于3毫米，则还要继续卷压；如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则合格，停止卷压；如果至少有一个数值小于-3毫米，则卷压过度，给出卷压过度的提示，停止卷压；如果检测值不是随着前角度传感器采集的转角增大而逐渐增大的，则存在错误，可能是钢板材料内部有裂纹，突然断裂，给出错误提示，停止卷压。

本次卷压前智能游标卡尺的检测值y随着角度传感器采集的角度值A逐渐增大；此次卷压是首次卷压，第一次卷压结束时智能游标卡尺的检测值y记为M1；假设M1大于3毫米，还要继续卷压。

下面进行第二次卷压。

5.后检测机构就位。后伺服电机驱动后检测机构经过后方转而向前下方摆动，直到后到位板挡住后挡杆，后挡杆触碰后到位开关产生电信号，后伺服电机停止。后伺服电机停止施力，处于在外力作用下自由转动的状态，后摆动组件带动后伺服电机的第一输出轴摆动，该后伺服电机的第二输出轴同步摆动，带动后角度传感器的输入轴同步摆动。

6.前检测机构松脱。前气缸缩回，解除对弧形钢板压紧，弧形钢板和前固定盒松脱，前伺服电机施力，使前检测机构保持举升在前上方静止不动。

7.朝后卷压。电液伺服阀控制，液压缸驱动上压辊向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊等速朝后旋转，弧形钢板的前端从前固定盒中抽出，弧形钢板从上压辊以下、两个下压辊以上的空间通过；根据上压辊的当前位置确定，弧形钢板通过后的理论半径：R2=R1-0.2S=1524-0.2*30=1518毫米；卷压完的弧形钢板后端马上进入到后弧形空间内，弧形钢板的最后端触碰到后固定盒的底壁，同时也会触碰到后传感器，产生电信号，后气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面，迫使弧形钢板的上侧面和后固定盒的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒和弧形钢板固定结合为一体，后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器开始采集数据A，后固定盒、后传感器和后气缸的组合随着弧形钢板一起朝后上方、转而向前上方移动，后固定盒带动后游标组件移动，后游标组件带动后摆动组件绕后伺服电机的输出轴朝后上方摆动，带动后游标沿着后尺身滑动，直到卷压行程结束；

分析数据和评判，评判标准为：后智能游标卡尺的检测值y随着角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时后智能游标卡尺的检测值y如果大于3毫米，则还要继续卷压；如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则合格，停止卷压；如果至少有一个数值小于-3毫米，则卷压过度，给出卷压过度的提示，停止卷压；如果检测值不是随着前角度传感器采集的转角增大而逐渐增大的，则存在错误，可能是钢板材料内部有裂纹，突然断裂，给出错误提示，停止卷压。假设本次的检测结果是需要继续卷压。

第二次卷压结束时智能游标卡尺的检测值y记为M2；假设M2大于3毫米，还要继续卷压。

下面进行第三次卷压。

8.前检测机构就位。前伺服电机驱动前检测机构经过前方转而向后下方摆动，直到前到位板挡住前挡杆，前挡杆触碰前到位开关产生电信号，前伺服电机停止。

9.后检测机构松脱。后气缸缩回，解除对弧形钢板压紧，弧形钢板和后固定盒松脱，后伺服电机施力，使后检测机构保持举升在后上方静止不动。

10.朝前卷压。电液伺服阀控制，液压缸驱动上压辊向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊等速朝前旋转，弧形钢板的后端从后固定盒中抽出，弧形钢板从上压辊以下、两个下压辊以上的空间通过；根据上压辊的当前位置确定，弧形钢板通过后的理论半径：R3=R2-0.2S=1518-0.2*30=1512毫米；卷压完的部分马上进入到前弧形空间内，弧形钢板的最前端触碰到前固定盒的底壁，同时也会触碰到前传感器，产生电信号，前气缸伸出，压紧弧形钢板的下侧面，迫使弧形钢板的上侧面和前固定盒的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒和弧形钢板固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器开始采集数据A，前固定盒、前传感器和前气缸的组合随着弧形钢板一起朝前上方移动，前固定盒带动前游标组件移动，前游标组件带动前摆动组件绕前伺服电机的输出轴朝前上方、转而朝后上方摆动，带动前游标沿着前尺身滑动，直到卷压行程结束；

根据第4步的评判标准对数据进行评判，假设在卷压结束时检测到的数值M3大于3毫米，还要继续卷压。

以上步骤5至步骤7和步骤8至步骤10不断交替执行，每执行一次就把上压辊向下驱动适当的距离，使下一次弧形钢板通过后的理论半径：RK=R（K-1）-6；每次卷压的同时都要检测并对数据进行评判，根据评判结果确定下一步骤，直到某次卷压结束时检测到的数值MK落入区间范围[-3，3]毫米，停止卷压，判定为合格。

一种卷板机用弧形钢板半径测量装置的控制方法，包括如下步骤：

S1.定义整数K，K=0；定义弧形钢板的初始理论半径R0，R0=1530毫米；

S2.执行前检测机构就位的步骤；

S3.执行朝前卷压的步骤；

S4.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S5.执行后检测机构就位的步骤；

S6.执行前检测机构松脱的步骤；

S7.执行朝后卷压的步骤；

S8.执行朝后卷压分析数据和评判的步骤；

S9.执行前检测机构就位的步骤；

S10.执行后检测机构松脱的步骤；

S11.执行朝前卷压的步骤；

S12.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S13.主程序结束。

以上步骤S2和S9所述执行前检测机构就位的步骤包括，

S101.前伺服电机驱动前检测机构经过前方转而向后下方摆动；

S102.前挡杆触碰前到位开关产生电信号；

S103.前伺服电机停止；

S104.子程序结束；

以上步骤S3和S11所述执行朝前卷压的步骤包括，

S201.把K+1赋值给K；

S202.计算弧形钢板的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S203.把RK值发送给电液伺服阀，由电液伺服阀执行驱动上压辊向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊朝前旋转；

S204.弧形钢板触碰到前传感器，产生电信号；

S205.前气缸伸出；

S206.前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器开始采集数据A；

S207.卷压行程结束时前智能游标卡尺和前角度传感器停止采集数据；

S208.子程序结束；

以上步骤S4和S12所述执行朝前卷压分析数据和评判的步骤包括，

S301.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S302.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S303.如果前智能游标卡尺的检测值y不是随着前角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S304.如果前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时前智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S5；

S305.子程序结束；

以上步骤S5所述执行后检测机构就位的步骤包括，

S401.后伺服电机驱动后检测机构经过后方转而向前下方摆动；

S402.后挡杆触碰后到位开关产生电信号；

S403.后伺服电机停止；

S404.子程序结束；

以上步骤S6执行前检测机构松脱的步骤包括，

S501.前气缸缩回；

S502.前伺服电机施力，使前检测机构保持举升在前上方静止不动；

S503.子程序结束；

以上步骤S7执行朝后卷压的步骤包括，

S601.把K+1赋值给K；

S602.计算弧形钢板的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S603.把RK值发送给电液伺服阀，由电液伺服阀执行驱动上压辊向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊朝后旋转；

S604.弧形钢板触碰到后传感器，产生电信号；

S605.后气缸伸出；

S606.后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器开始采集数据A；

S607.卷压行程结束时后智能游标卡尺和后角度传感器停止采集数据；

S608.子程序结束；

以上步骤S10执行后检测机构松脱的步骤包括，

S701.后气缸缩回；

S702.后伺服电机施力，使后检测机构保持举升在后上方静止不动；

S703.子程序结束；

以上步骤S8所述执行朝后卷压分析数据和评判的步骤包括，

S801.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S802.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S803.如果后智能游标卡尺的检测值y不是随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S804.如果后智能游标卡尺的检测值y随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时后智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S9；

S805.子程序结束。

本发明的有益效果是：能一边卷压一边检测是否达到了预期的半径，如果没有达到能自动反馈信号，卷板机根据信号自动反复卷压，直到达到预期的半径，提高自动化水平，免去了人工反复校形和测量的工序。

附图说明

图1是本发明实施例1和卷板机的合的三维结构示意图；

图2是本发明实施例1和卷板机组合的正视图，朝前卷压的初始状况；

图3是本发明实施例1和卷板机组合的正视图，朝前卷压的结束状况；

图4是前检测机构第一视角的三维结构示意图；

图5是前检测机构第二视角的三维结构示意图；

图6是前固定盒的三维结构示意图；

图7是前游标组件的三维结构示意图；

图8是后检测机构第一视角的三维结构示意图；

图9是后检测机构第二视角的三维结构示意图；

图10是后固定盒的三维结构示意图；

图11是后游标组件的三维结构示意图；

图12是侧板组件的三维结构示意图；

图13是液压缸和电液伺服阀的联接关系示意图；

图14是使用校正弧形板校正零刻度位置的正视图；

图15是检测值y随着角度值A的变化曲线示意图；

图16是本发明实施例1与卷板机组合的控制系统控制关系示意图。

图中：1、弧形钢板；2、前检测机构；21、前摆动组件；211、前尺身；212、前加长杆；213、前弹簧挡板；22、前游标组件；221、前游标；222、前限位板；223、前固定轴；224、前弹簧孔；23、前伺服电机；24、前弹簧；25、前传感器；26、前固定盒；261、前弧形空间；262、前气缸孔；263、前开关孔；264、前游标孔；265、前挡杆；266、前配重块；27、前气缸；28、前平衡弹簧；29、前角度传感器；3、后检测机构；31、后摆动组件；311、后尺身；312、后加长杆；313、后弹簧挡板；32、后游标组件；321、后游标；322、后限位板；323、后固定轴；324、后弹簧孔；33、后伺服电机；34、后弹簧；35、后传感器；36、后固定盒；361、后弧形空间；362、后气缸孔；363、后开关孔；364、后游标孔；365、后挡杆；366、后配重块；37、后气缸；38、后平衡弹簧；39、后角度传感器；4、侧板组件；42、侧板；43、前到位开关；44、前到位板；45、后到位开关；46、后到位板；47、液压缸；48、移动座；5、上压辊；6、下压辊；7、电液伺服阀；8、校正弧形板。

具体实施方式

下面将结合实施例及附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，如图1-图16所示，包括前检测机构2；所述前检测机构2包括前摆动组件21、前游标组件22、前伺服电机23、前弹簧24和前固定盒26；所述前伺服电机23的外壳与卷板机的侧板42固定联接；所述前伺服电机23是双输出轴伺服电机，前伺服电机23的两个输出轴是同一根轴上的两个轴头，分别从前伺服电机23壳体的两端伸出；所述前摆动组件21包括前尺身211和前加长杆212，所述前加长杆212的第一端和前伺服电机23的第一输出轴固定联接，所述前加长杆212的第二端和前尺身211的第一端固定联接，所述前尺身211的第二端固定联接有可调节的前弹簧挡板213；所述前伺服电机23的输出轴轴心线和上压辊5轴心线平行，所述前尺身211的长度方向和前伺服电机23的输出轴轴心线垂直；前游标组件22包括相互固定联接的前游标221和前固定轴223；所述前游标221和前尺身211组成前游标卡尺本体，前游标组件22在前尺身211上沿着前伺服电机23输出轴的半径方向平移；本实施例包括前智能游标卡尺，其中前游标卡尺本体是前智能游标卡尺的一部分；所述前固定盒26上设置有前弧形空间261，所述前固定盒26上设置有前游标孔264，前游标孔264和前固定轴223配合组成铰链；

如图2、图4至图7所示，所述前固定盒26上设有前挡杆265，前游标组件22上设置有前限位板222，前限位板222被前挡杆265阻挡，前固定盒26绕前固定轴223只能在一定范围内往复摆动，大约30度的范围；

当前固定盒26绕前伺服电机23的输出轴下垂到低位时前弧形空间261的开口朝后、底朝前，前弧形空间261的弧形的轴心线和前伺服电机23输出轴的轴心线重合；前弧形空间261的半径方向的弧形宽度大于弧形钢板1板材的厚度，弧形钢板1板材能很顺利地进入到前弧形空间261内；所述前弹簧24套设在前尺身211上，前弹簧24的第一端与前游标221联接，前弹簧24的第二端与前弹簧挡板213联接；前游标组件22在前弹簧24的作用下处于前尺身211中间部位；通过调节前弹簧挡板213在前尺身211上的位置来调节前游标组件22在前尺身211的部位。

所述前限位板222的朝向前挡杆265的面上设置有两个前弹簧孔224，两个前弹簧孔224分布在前固定轴223的两侧，前弹簧孔224是盲孔；本实施例还包括前平衡弹簧28，两个前平衡弹簧28分别安装在两个前弹簧孔224内，前平衡弹簧28的一端压紧前弹簧孔224的孔底，另一端压紧前挡杆265，使前限位板222和前挡杆265的面之间保持均匀的间隙，前固定盒26相对于前限位板222处于摆动角度范围中间的部位。

如图12所示，所述侧板42上设有前到位板44，前到位板44上设有两个前到位开关43；当前固定盒26随着前摆动组件21从前上向后下摆动下垂时前到位板44挡住前挡杆265，使前摆动组件21停止摆动，并且此时前到位板44能克服两个前平衡弹簧28的弹性力迫使前固定盒26摆动，确保前弧形空间261的弧形的轴心线和前伺服电机23输出轴的轴心线重合；前挡杆265同时触碰两个前到位开关43产生电信号，确保弧形钢板1板材能很顺利地进入到前弧形空间261内，确保弧形钢板1板材能很顺利地进入到前弧形空间261内。只有两个前到位开关43同时被触碰时，才说明前挡杆265和前到位板44充分贴合，前固定盒26摆动到合适的角度。

如图4和图5所示，前检测机构2还包括前传感器25和前气缸27，前传感器25设置在前固定盒26的底壁上，前气缸27设置在前固定盒26的下侧壁上，弧形钢板1的前端能很顺利地进入到前弧形空间261内，触碰到前固定盒26的底壁的同时也会触碰到前传感器25，产生电信号；前气缸27伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和前固定盒26的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒26和弧形钢板1固定结合为一体。

所述前伺服电机23的输出轴所处的位置，其轴心线正好与卷压完成的弧形钢板1的轴心线重合。

如图6所示，所述前固定盒26上还往往设置前配重块266，使前固定盒26、前传感器25和收缩状态的前气缸27组合的重心落在前固定轴223的轴心线上，前固定盒26的转角状态不受重力的影响，再结合良好的润滑，能使弧形钢板1的前端顺利进出前固定盒26，防止弧形钢板1卡在前固定盒26中。

如图4和图5所示，所述前检测机构2还包括前角度传感器29；所述前角度传感器29的外壳和前伺服电机23的外壳固定联接，所述前角度传感器29的输入轴和前伺服电机23的第二输出轴固定联接。

如图8至图11所示，本实施例还包括后检测机构3；所述后检测机构3包括后摆动组件31、后游标组件32、后伺服电机33、后弹簧34和后固定盒36；所述后伺服电机33的外壳与卷板机的侧板42固定联接；所述后伺服电机33是双输出轴伺服电机，后伺服电机33的两个输出轴是同一根轴上的两个轴头，分别从后伺服电机33壳体的两端伸出；所述后摆动组件31包括后尺身311和后加长杆312，所述后加长杆312的第一端和后伺服电机33的第一输出轴固定联接，所述后加长杆312的第二端和后尺身311的第一端固定联接，所述后尺身311的第二端固定联接有可调节的后弹簧挡板313；所述后伺服电机33的输出轴轴心线和前伺服电机23的输出轴轴心线重合，所述后尺身311的长度方向和后伺服电机33的输出轴轴心线垂直；后游标组件32包括相互固定联接的后游标321和后固定轴323；所述后游标321和后尺身311组成后游标卡尺本体，后游标组件32在后尺身311上沿着后伺服电机33输出轴的半径方向平移；本实施例包括后智能游标卡尺，其中后游标卡尺本体是后智能游标卡尺的一部分；所述后固定盒36上设置有后弧形空间361，所述后固定盒36上设置有后游标孔364，后游标孔364和后固定轴323配合组成铰链；

所述后固定盒36上设有后挡杆365，后游标组件32上设置有后限位板322，后限位板322被后挡杆365阻挡，后固定盒36绕后固定轴323只能在一定范围内往复摆动，大约30度的范围；

当后固定盒36绕后伺服电机33的输出轴下垂到低位时后弧形空间361的开口朝前、底朝后，后弧形空间361的弧形的轴心线和后伺服电机33输出轴的轴心线重合；后弧形空间361的半径方向的弧形宽度大于弧形钢板1板材的厚度，弧形钢板1板材能很顺利地进入到后弧形空间361内；所述后弹簧34套设在后尺身311上，后弹簧34的第一端与后游标321联接，后弹簧34的第二端与后弹簧挡板313联接；后游标组件32在后弹簧34的作用下处于后尺身311中间部位；通过调节后弹簧挡板313在后尺身311上的位置来调节后游标组件32在后尺身311的部位。

所述后限位板322的朝向后挡杆365的面上设置有两个后弹簧孔324，两个后弹簧孔324分布在后固定轴323的两侧，后弹簧孔324是盲孔；本实施例还包括后平衡弹簧38，两个后平衡弹簧38分别安装在两个后弹簧孔324内，后平衡弹簧38的一端压紧后弹簧孔324的孔底，另一端压紧后挡杆365，使后限位板322和后挡杆365的面之间保持均匀的间隙，后固定盒36相对于后限位板322处于摆动角度范围中间的部位。

如图12所示，卷板机的侧板42上设有后到位板46，后到位板46上设有两个后到位开关45；当后固定盒36随着后摆动组件31从后上向前下摆动下垂时后到位板46挡住后挡杆365，停止摆动，并且此时后到位板46能克服两个后平衡弹簧38的弹性力迫使后固定盒36相对于后固定轴323摆动，确保后弧形空间361的弧形的轴心线和后伺服电机33输出轴的轴心线重合，确保弧形钢板1板材能很顺利地进入到后弧形空间361内；同时后挡杆365触碰后到位开关45产生电信号。只有两个后到位开关45同时被触碰时，才说明后挡杆365和后到位板46充分贴合，后固定盒36摆动到合适的角度。

后检测机构3还包括后传感器35和后气缸37，后传感器35设置在后固定盒36的底壁上，后气缸37设置在后固定盒36的下侧壁上，弧形钢板1的前端能很顺利地进入到后弧形空间361内，触碰到后固定盒36的底壁的同时也会触碰到后传感器35，产生电信号；后气缸37伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和后固定盒36的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒36和弧形钢板1固定结合为一体。

如图10所示，同样的，所述后固定盒36上还往往设置后配重块366，使后固定盒36、后传感器35和收缩状态的后气缸37组合的重心落在后固定轴323的轴心线上，后固定盒36的转角状态不受重力的影响，再结合良好的润滑，能使弧形钢板1的后端顺利进出后固定盒36，防止弧形钢板1卡在后固定盒36中。

如图13所示，相配套地，卷板机的液压缸47，原来配置的普通三位四通换向阀要改造为电液伺服阀7，电液伺服阀7和液压缸47通过管路联接，电液伺服阀7能根据外来信号，使液压缸47驱动上压辊5向下移动精确的位移。

如图8和图9所示，所述后检测机构3还包括后角度传感器39；所述后角度传感器39的外壳和后伺服电机33的外壳固定联接，所述后角度传感器39的输入轴和后伺服电机33的第二输出轴固定联接。

如图16所示，本实施例还包括PLC可编程逻辑控制器，所述前智能游标卡尺、前伺服电机23、前传感器25、前气缸27、前角度传感器29、后智能游标卡尺、后伺服电机33、后传感器35、后气缸37和后角度传感器39分别与PLC可编程逻辑控制器电联接，电液伺服阀7和驱动装置也分别与PLC可编程逻辑控制器电联接。

所述前智能游标卡尺和后智能游标卡尺是指授权公告号为CN 204514217 U的中国专利文献中所述的智能游标卡尺，包括游标卡尺本体和单片机系统，游标卡尺本体包括尺身和游标，游标沿着尺身滑动并能测量滑动的位移数据。

本实施例还包括校正弧形板8，校正弧形板8的板材厚度、卷压半径分别和弧形钢板1的板材厚度、卷压半径相同，只是其尺寸公差控制得比较严格，可以用来校正前智能游标卡尺和后智能游标卡尺的零刻度位置。

以卷压半径为1500毫米的半圆弧形钢板为例进行说明，本实施例和卷板机主机结合在一起的工作过程是这样的。

1.校正前智能游标卡尺和后智能游标卡尺的零刻度位置。

如图14所示，把校正弧形板8的背部朝下放置在两个下压辊6上，使校正弧形板8的轴心线和下压辊6的轴心线平行，使校正弧形板8的外圆弧面和两个下压辊6的圆柱面充分接触。

使校正弧形板8的前端进入到前弧形空间261内，校正弧形板8的最前端触碰到前固定盒26的底壁，同时也会触碰到前传感器25，产生电信号，前气缸27伸出，压紧校正弧形板8的下侧面，迫使校正弧形板8的上侧面和前固定盒26的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒26和校正弧形板8固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据，并把此时前智能游标卡尺的数据定义为零毫米；当前游标221沿着前尺身211向远离前伺服电机23的方向滑动时，测量值为正数，相反，当前游标221沿着前尺身211向靠近前伺服电机23的方向滑动时，测量值为负数。

使校正弧形板8的后端进入到后弧形空间361内，校正弧形板8的最后端触碰到后固定盒36的底壁，同时也会触碰到后传感器35，产生电信号，后气缸37伸出，压紧校正弧形板8的下侧面，迫使校正弧形板8的上侧面和后固定盒36的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒36和校正弧形板8固定结合为一体，后智能游标卡尺开始采集数据，并把此时后智能游标卡尺的数据定义为零毫米；当后游标321沿着后尺身311向远离后伺服电机33的方向滑动时，测量值为正数，相反，当后游标321沿着后尺身311向靠近后伺服电机33的方向滑动时，测量值为负数。

在初始状态，前伺服电机23驱动前检测机构2摆向前上方，后伺服电机33驱动后检测机构3摆向后上方，不影响初始卷压。

2.初始卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝前旋转，钢板从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过，被压弯成弧形钢板；然后上压辊5再向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝后旋转，圆弧形钢板再次被卷压，其半径变小；反复几次，上压辊5下移，上压辊5与下压辊6协调卷压，使弧形钢板1的半径越来越小，最后比预期数值大大约2%，可以凭实验数据调节上压辊5向下移动的距离，理论上，上压辊5的每一个位移数值都对应着弧形钢板1的一个半径数值。本实施例中的弧形钢板1的预期半径[R]=1500毫米，当实际半径在区间范围[1497，1503]毫米范围时算作合格，其2%为初始差值S=1500*2%=30毫米，即在理论上先使弧形钢板1卷压至初始半径R0大约为1530毫米。本实施例所检测的弧形钢板1的半径是外圆弧面的半径。在开启自动程序之前，确保弧形钢板1的初始位置如图2所示，前端刚离开前面的下压辊6，后端举在后上方。

以下步骤由程序控制自动运行。

3.前检测机构就位。前伺服电机23驱动前检测机构2经过前方转而向后下方摆动，直到前到位板44挡住前挡杆265，前挡杆265触碰前到位开关43产生电信号，前伺服电机23停止。此时前传感器25、前固定盒26和前气缸27的组合在前弹簧24的作用下处于特定的高度，弧形钢板1的前端正好能通过进入前弧形空间261的开口进入。前伺服电机23停止施力，处于在外力作用下自由转动的状态，但是，前摆动组件21带动前伺服电机23的第一个输出轴摆动，该前伺服电机23的第二个输出轴同步摆动，带动前角度传感器29的输入轴摆动。

4.朝前卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动到相应的位置，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝前旋转，弧形钢板1从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过；根据上压辊5的当前位置确定，弧形钢板1通过后理论半径：R1=R0-0.2S=R0-0.2*30=R0-6=1530-0.2*30=1524毫米，实际得到的半径会有偏差；卷压完的弧形钢板1前端马上进入到前弧形空间261内，弧形钢板1的最前端触碰到前固定盒26的底壁，同时也会触碰到前传感器25，产生电信号，前气缸27伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和前固定盒26的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒26和弧形钢板1固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器29开始采集数据A，前角度传感器29采集的角度值A以开始卷压时为零度，前固定盒26、前传感器25和前气缸27的组合随着弧形钢板1一起朝前上方移动，前固定盒26带动前游标组件22移动，前游标组件22带动前摆动组件21绕前伺服电机23的输出轴朝前上方摆动，前伺服电机23的输出轴被动地随着转动，前伺服电机23的第二输出轴带动前角度传感器29同步摆动，带动前游标221沿着前尺身211滑动，直到卷压行程结束，前智能游标卡尺和前角度传感器29停止采集数据；

上压辊5处于特定的高度，两个下压辊6的位置固定，理论上能卷压出半径为某个特定值R1=1524毫米的弧形钢板，但是也会有比较大的误差，不同厂家生产的或者同一个厂家不同批次的同样厚度规格的钢板，卷压得到的半径都会有一些差异，需要检测和校正。

分析数据和评判，评判标准为：前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器29采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时前智能游标卡尺的检测值y如果大于3毫米，则还要继续卷压；如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则合格，停止卷压；如果至少有一个数值小于-3毫米，则卷压过度，给出卷压过度的提示，停止卷压；如果检测值不是随着前角度传感器29采集的转角增大而逐渐增大的，则存在错误，可能是钢板材料内部有裂纹，突然断裂，给出错误提示，停止卷压。

如图15所示，本次卷压前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器29采集的角度值A逐渐增大；卷压开始时的角度值A=0度，对应的智能游标卡尺的检测值y=6毫米；在卷压结束时的角度值A=140度，对应的智能游标卡尺的检测值y=49毫米；此次卷压是首次卷压，第一次卷压结束时智能游标卡尺的检测值y=49记为M1；根据评判标准，M1=49毫米，大于3毫米，还要继续卷压。

下面进行第二次卷压。

5.后检测机构就位。后伺服电机33驱动后检测机构3经过后方转而向前下方摆动，直到后到位板46挡住后挡杆365，后挡杆365触碰后到位开关45产生电信号，后伺服电机33停止。后伺服电机33停止施力，处于在外力作用下自由转动的状态，但是，后摆动组件31带动后伺服电机33的第一输出轴摆动，该后伺服电机33的第二输出轴同步摆动，带动后角度传感器39的输入轴同步摆动。

6.前检测机构松脱。前气缸27缩回，解除对弧形钢板1压紧，弧形钢板1和前固定盒26松脱，前伺服电机23施力，使前检测机构2保持举升在前上方静止不动。

7.朝后卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝后旋转，弧形钢板1的前端从前固定盒26中抽出，弧形钢板1从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过；根据上压辊5的当前位置确定，弧形钢板1通过后理论半径：R2=R1-0.2S=1524-0.2*30=1518毫米；卷压完的弧形钢板1后端马上进入到后弧形空间361内，弧形钢板1的最后端触碰到后固定盒36的底壁，同时也会触碰到后传感器35，产生电信号，后气缸37伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和后固定盒36的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒36和弧形钢板1固定结合为一体，后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器39开始采集数据A，后固定盒36、后传感器35和后气缸37的组合随着弧形钢板1一起朝后上方、转而向前上方移动，后固定盒36带动后游标组件32移动，后游标组件32带动后摆动组件31绕后伺服电机33的输出轴朝后上方摆动，带动后游标321沿着后尺身311滑动，直到卷压行程结束；

分析数据和评判，评判标准为：后智能游标卡尺的检测值y随着角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时后智能游标卡尺的检测值y如果大于3毫米，则还要继续卷压；如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则合格，停止卷压；如果至少有一个数值小于-3毫米，则卷压过度，给出卷压过度的提示，停止卷压；如果检测值不是随着前角度传感器采集的转角增大而逐渐增大的，则存在错误，可能是钢板材料内部有裂纹，突然断裂，给出错误提示，停止卷压。

本次卷压前智能游标卡尺的检测值y随着后角度传感器39采集的角度值A逐渐增大；在卷压结束时的角度值A=140度，对应的后智能游标卡尺的检测值最大为y=35毫米，即M2=35毫米，大于3毫米，还要继续卷压。

下面进行第三次卷压。

8.前检测机构就位。前伺服电机23驱动前检测机构2经过前方转而向后下方摆动，直到前到位板44挡住前挡杆265，前挡杆265触碰前到位开关43产生电信号，前伺服电机23停止。

9.后检测机构松脱。后气缸37缩回，解除对弧形钢板1压紧，弧形钢板1和后固定盒36松脱，后伺服电机33施力，使后检测机构3保持举升在后上方静止不动。

10.朝前卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝前旋转，弧形钢板1的后端从后固定盒36中抽出，弧形钢板1从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过；根据上压辊5的当前位置确定，弧形钢板1通过后理论半径：R3=R2-0.2S=1518-0.2*30=1512毫米；卷压完的部分马上进入到前弧形空间261内，弧形钢板1的最前端触碰到前固定盒26的底壁，同时也会触碰到前传感器25，产生电信号，前气缸27伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和前固定盒26的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒26和弧形钢板1固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器29开始采集数据A，前固定盒26、前传感器25和前气缸27的组合随着弧形钢板1一起朝前上方移动，前固定盒26带动前游标组件22移动，前游标组件22带动前摆动组件21绕前伺服电机23的输出轴朝前上方、转而朝后上方摆动，带动前游标221沿着前尺身211滑动，直到卷压行程结束；

根据第4步的评判标准对数据进行评判，本次卷压前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器29采集的角度值A是逐渐增大的，在卷压结束时检测到的数值M3=20毫米，根据评判标准，还要继续卷压。

下面进行第四次卷压。

11.后检测机构就位。后伺服电机33驱动后检测机构3经过后方转而向前下方摆动，直到后到位板46挡住后挡杆365，后挡杆365触碰后到位开关45产生电信号，后伺服电机33停止。后伺服电机33停止施力。

12.前检测机构松脱。前气缸27缩回，解除对弧形钢板1压紧，弧形钢板1和前固定盒26松脱，前伺服电机23施力，使前检测机构2保持举升在前上方静止不动。

13.朝后卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝后旋转，弧形钢板1的前端从前固定盒26中抽出，弧形钢板1从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过；根据上压辊5的当前位置确定，弧形钢板1通过后理论半径：R4=R3-0.2S=1512-0.2*30=1506毫米；卷压完的弧形钢板1后端马上进入到后弧形空间361内，弧形钢板1的最后端触碰到后固定盒36的底壁，同时也会触碰到后传感器35，产生电信号，后气缸37伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和后固定盒36的上侧内壁紧密贴合，使后固定盒36和弧形钢板1固定结合为一体，后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器39开始采集数据A，后固定盒36、后传感器35和后气缸37的组合随着弧形钢板1一起朝后上方、转而向前上方移动，后固定盒36带动后游标组件32移动，后游标组件32带动后摆动组件31绕后伺服电机33的输出轴朝后上方摆动，带动后游标321沿着后尺身311滑动，直到卷压行程结束；

根据第7步的评判标准对数据进行评判，本次卷压后智能游标卡尺的检测值y随着后角度传感器39采集的角度值A是逐渐增大的，在卷压结束时检测到的数值M4=10毫米，根据评判标准，还要继续卷压。

下面进行第五次卷压。

14.前检测机构就位。前伺服电机23驱动前检测机构2经过前方转而向后下方摆动，直到前到位板44挡住前挡杆265，前挡杆265触碰前到位开关43产生电信号，前伺服电机23停止。前伺服电机23停止施力。

15.后检测机构松脱。后气缸37缩回，解除对弧形钢板1压紧，弧形钢板1和后固定盒36松脱，后伺服电机33施力，使后检测机构3保持举升在后上方静止不动。

16.朝前卷压。电液伺服阀7控制，液压缸47驱动上压辊5向下移动适当的距离，驱动装置驱动两个下压辊6等速朝前旋转，弧形钢板1的后端从后固定盒36中抽出，弧形钢板1从上压辊5以下、两个下压辊6以上的空间通过；根据上压辊5的当前位置确定，弧形钢板1通过后理论半径：R5=R4-0.2S=1506-0.2*30=1500毫米；卷压完的部分马上进入到前弧形空间261内，弧形钢板1的最前端触碰到前固定盒26的底壁，同时也会触碰到前传感器25，产生电信号，前气缸27伸出，压紧弧形钢板1的下侧面，迫使弧形钢板1的上侧面和前固定盒26的上侧内壁紧密贴合，使前固定盒26和弧形钢板1固定结合为一体，前智能游标卡尺开始采集数据，前固定盒26、前传感器25和前气缸27的组合随着弧形钢板1一起朝前上方移动，前固定盒26带动前游标组件22移动，前游标组件22带动前摆动组件21绕前伺服电机23的输出轴朝前上方、转而朝后上方摆动，带动前游标221沿着前尺身211滑动，直到卷压行程结束；

根据第4步的评判标准对数据进行评判，本次卷压前智能游标卡尺的检测值y全部在区间[-3，3]毫米之间，在卷压结束时检测到的数值M5=2毫米，根据评判标准，检测数据合格，停止卷压。

实施例2，一种卷板机用弧形钢板半径测量装置的控制方法，包括如下步骤：

S1.定义整数K，K=0；定义弧形钢板1的初始理论半径R0，R0=1530毫米；

S2.执行前检测机构就位的步骤；

S3.执行朝前卷压的步骤；

S4.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S5.执行后检测机构就位的步骤；

S6.执行前检测机构松脱的步骤；

S7.执行朝后卷压的步骤；

S8.执行朝后卷压分析数据和评判的步骤；

S9.执行前检测机构就位的步骤；

S10.执行后检测机构松脱的步骤；

S11.执行朝前卷压的步骤；

S12.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S13.主程序结束；

以上步骤S2和S9所述执行前检测机构就位的步骤包括，

S101.前伺服电机23驱动前检测机构2经过前方转而向后下方摆动；

S102.前挡杆265触碰前到位开关43产生电信号；

S103.前伺服电机23停止；

S104.子程序结束；

以上步骤S3和S11所述执行朝前卷压的步骤包括，

S201.把K+1赋值给K；

S202.计算弧形钢板1的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S203.把RK值发送给电液伺服阀7，由电液伺服阀7执行驱动上压辊5向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊6朝前旋转；

S204.弧形钢板1触碰到前传感器25，产生电信号；

S205.前气缸27伸出；

S206.前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器29开始采集数据A；

S207.卷压行程结束时前智能游标卡尺和前角度传感器29停止采集数据；

S208.子程序结束；

以上步骤S4和S12所述执行朝前卷压分析数据和评判的步骤包括，

S301.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S302.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S303.如果前智能游标卡尺的检测值y不是随着前角度传感器29采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S304.如果前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器29采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时前智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S5；

S305.子程序结束；

以上步骤S5所述执行后检测机构就位的步骤包括，

S401.后伺服电机33驱动后检测机构3经过后方转而向前下方摆动；

S402.后挡杆365触碰后到位开关45产生电信号；

S403.后伺服电机33停止；

S404.子程序结束；

以上步骤S6执行前检测机构松脱的步骤包括，

S501.前气缸27缩回；

S502.前伺服电机23施力，使前检测机构2保持举升在前上方静止不动；

S503.子程序结束；

以上步骤S7执行朝后卷压的步骤包括，

S601.把K+1赋值给K；

S602.计算弧形钢板1的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S603.把RK值发送给电液伺服阀7，由电液伺服阀7执行驱动上压辊5向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊6朝后旋转；

S604.弧形钢板1触碰到后传感器35，产生电信号；

S605.后气缸37伸出；

S606.后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器39开始采集数据A；

S607.卷压行程结束时后智能游标卡尺和后角度传感器39停止采集数据；

S608.子程序结束；

以上步骤S10执行后检测机构松脱的步骤包括，

S701.后气缸37缩回；

S702.后伺服电机33施力，使后检测机构3保持举升在后上方静止不动；

S703.子程序结束。

以上步骤S8所述执行朝后卷压分析数据和评判的步骤包括，

S801.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S802.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S803.如果后智能游标卡尺的检测值y不是随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S804.如果后智能游标卡尺的检测值y随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时后智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S9；

S805.子程序结束。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，包括前检测机构（2）；其特征在于：所述前检测机构（2）包括前摆动组件（21）、前游标组件（22）、前伺服电机（23）、前弹簧（24）和前固定盒（26）；所述前伺服电机（23）的外壳与卷板机的侧板（42）固定联接；所述前摆动组件（21）包括前尺身（211）和前加长杆（212），所述前加长杆（212）的第一端和前伺服电机（23）的第一输出轴固定联接，所述前加长杆（212）的第二端和前尺身（211）的第一端固定联接，所述前尺身（211）的第二端固定联接有前弹簧挡板（213）；前游标组件（22）包括前游标（221）；所述前游标（221）和前尺身（211）组成前游标卡尺本体；还包括前智能游标卡尺，其中前游标卡尺本体是前智能游标卡尺的一部分；所述前固定盒（26）上设置有前弧形空间（261），所述前固定盒（26）和前游标（221）相联；所述前弹簧（24）套设在前尺身（211）上，前弹簧（24）的第一端与前游标（221）联接，前弹簧（24）的第二端与前弹簧挡板（213）联接；

所述侧板（42）上设有前到位板（44），前到位板（44）上设有两个前到位开关（43）；所述前固定盒（26）和前游标（221）通过铰链相联；所述前固定盒（26）上设有前挡杆（265），前游标组件（22）上设置有前限位板（222），前限位板（222）被前挡杆（265）阻挡；还包括两个前平衡弹簧（28），前平衡弹簧（28）的一端压紧前限位板（222），另一端压紧前挡杆（265）；前挡杆（265）同时触碰两个前到位开关（43）产生电信号；

前检测机构（2）还包括前传感器（25）和前气缸（27），前传感器（25）设置在前固定盒（26）的底壁上，前气缸（27）设置在前固定盒（26）的下侧壁上，弧形钢板（1）的前端进入到前弧形空间（261）内，触碰前固定盒（26）的底壁同时触碰前传感器（25），产生电信号；前气缸（27）伸出，压紧弧形钢板（1）的下侧面；

所述前检测机构（2）还包括前角度传感器（29）；所述前角度传感器（29）的外壳和前伺服电机（23）的外壳固定联接，所述前角度传感器（29）的输入轴和前伺服电机（23）的第二输出轴固定联接。

2.如权利要求1所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，其特征在于：还包括后检测机构（3）；所述后检测机构（3）包括后摆动组件（31）、后游标组件（32）、后伺服电机（33）、后弹簧（34）和后固定盒（36）；所述后伺服电机（33）的外壳与卷板机的侧板（42）固定联接；所述后摆动组件（31）包括后尺身（311）和后加长杆（312），所述后加长杆（312）的第一端和后伺服电机（33）的第一输出轴固定联接，所述后加长杆（312）的第二端和后尺身（311）的第一端固定联接，所述后尺身（311）的第二端固定联接有后弹簧挡板（313）；后游标组件（32）包括后游标（321）；所述后游标（321）和后尺身（311）组成后游标卡尺本体；还包括后智能游标卡尺，其中后游标卡尺本体是后智能游标卡尺的一部分；所述后固定盒（36）上设置有后弧形空间（361），所述后固定盒（36）和后游标（321）相联；所述后弹簧（34）套设在后尺身（311）上，后弹簧（34）的第一端与后游标（321）联接，后弹簧（34）的第二端与后弹簧挡板（313）联接。

3.如权利要求2所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，其特征在于：卷板机的侧板（42）上设有后到位板（46），后到位板（46）上设有两个后到位开关（45）；所述后固定盒（36）和后游标（321）通过铰链相联；所述后固定盒（36）上设有后挡杆（365），后游标组件（32）上设置有后限位板（322），后限位板（322）被后挡杆（365）阻挡；还包括两个后平衡弹簧（38），后平衡弹簧（38）的一端压紧后限位板（322），另一端压紧后挡杆（365）；后挡杆（365）触碰后到位开关（45）产生电信号。

4.如权利要求3所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，其特征在于：后检测机构（3）还包括后传感器（35）和后气缸（37），后传感器（35）设置在后固定盒（36）的底壁上，后气缸（37）设置在后固定盒（36）的下侧壁上，弧形钢板（1）的前端进入到后弧形空间（361）内，触碰到后固定盒（36）的底壁同时触碰到后传感器（35），产生电信号；后气缸（37）伸出，压紧弧形钢板（1）的下侧面。

5.如权利要求4所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，其特征在于：所述后检测机构（3）还包括后角度传感器（39）；所述后角度传感器（39）的外壳和后伺服电机（33）的外壳固定联接，所述后角度传感器（39）的输入轴和后伺服电机（33）的第二输出轴固定联接。

6.如权利要求5所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置，其特征在于：还包括PLC可编程逻辑控制器，所述前智能游标卡尺、前伺服电机（23）、前传感器（25）、前气缸（27）、前角度传感器（29）、后智能游标卡尺、后伺服电机（33）、后传感器（35）、后气缸（37）和后角度传感器（39）分别与PLC可编程逻辑控制器电联接。

7.如权利要求6所述的一种卷板机用弧形钢板半径测量装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.定义整数K，K=0；定义弧形钢板（1）的初始理论半径R0，R0=1530毫米；

S2.执行前检测机构就位的步骤；

S3.执行朝前卷压的步骤；

S4.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S5.执行后检测机构就位的步骤；

S6.执行前检测机构松脱的步骤；

S7.执行朝后卷压的步骤；

S8.执行朝后卷压分析数据和评判的步骤；

S9.执行前检测机构就位的步骤；

S10.执行后检测机构松脱的步骤；

S11.执行朝前卷压的步骤；

S12.执行朝前卷压分析数据和评判的步骤；

S13.主程序结束；

以上步骤S2和S9所述执行前检测机构就位的步骤包括，

S101.前伺服电机（23）驱动前检测机构（2）经过前方转而向后下方摆动；

S102.前挡杆（265）触碰前到位开关（43）产生电信号；

S103.前伺服电机（23）停止；

S104.子程序结束；

以上步骤S3和S11所述执行朝前卷压的步骤包括，

S201.把K+1赋值给K；

S202.计算弧形钢板（1）的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S203.把RK值发送给电液伺服阀（7），由电液伺服阀（7）执行驱动上压辊（5）向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊（6）朝前旋转；

S204.弧形钢板（1）触碰到前传感器（25），产生电信号；

S205.前气缸（27）伸出；

S206.前智能游标卡尺开始采集数据y，前角度传感器（29）开始采集数据A；

S207.卷压行程结束时前智能游标卡尺和前角度传感器（29）停止采集数据；

S208.子程序结束；

以上步骤S4和S12所述执行朝前卷压分析数据和评判的步骤包括，

S301.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S302.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S303.如果前智能游标卡尺的检测值y不是随着前角度传感器（29）采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S304.如果前智能游标卡尺的检测值y随着前角度传感器（29）采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时前智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S5；

S305.子程序结束；

以上步骤S5所述执行后检测机构就位的步骤包括，

S401.后伺服电机（33）驱动后检测机构（3）经过后方转而向前下方摆动；

S402.后挡杆（365）触碰后到位开关（45）产生电信号；

S403.后伺服电机（33）停止；

S404.子程序结束；

以上步骤S6执行前检测机构松脱的步骤包括，

S501.前气缸（27）缩回；

S502.前伺服电机（23）施力，使前检测机构（2）保持举升在前上方静止不动；

S503.子程序结束；

以上步骤S7执行朝后卷压的步骤包括，

S601.把K+1赋值给K；

S602.计算弧形钢板（1）的第K个理论半径，RK=R（K-1）-6；

S603.把RK值发送给电液伺服阀（7），由电液伺服阀（7）执行驱动上压辊（5）向下移动的指令，驱动装置驱动两个下压辊（6）朝后旋转；

S604.弧形钢板（1）触碰到后传感器（35），产生电信号；

S605.后气缸（37）伸出；

S606.后智能游标卡尺开始采集数据y，后角度传感器（39）开始采集数据A；

S607.卷压行程结束时后智能游标卡尺和后角度传感器（39）停止采集数据；

S608.子程序结束；

以上步骤S10执行后检测机构松脱的步骤包括，

S701.后气缸（37）缩回；

S702.后伺服电机（33）施力，使后检测机构（3）保持举升在后上方静止不动；

S703.子程序结束；

以上步骤S8所述执行朝后卷压分析数据和评判的步骤包括，

S801.如果本次卷压所有数据在区间[-3，+3]毫米，则给出合格的警示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S802.如果至少有一个数值小于-3毫米，则给出卷压过度的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S803.如果后智能游标卡尺的检测值y不是随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大的，则给出存在错误的提示，停止卷压；跳转至步骤S13；

S804.如果后智能游标卡尺的检测值y随着后角度传感器采集的角度值A增大而逐渐增大，在本次卷压结束时后智能游标卡尺的检测值y大于3毫米，则给出继续卷压的提示；跳转至步骤S9；

S805.子程序结束。