CN116399949A - 一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法，涉及方坯在线超声探伤领域。为了解决现有方坯存在超差，容易造成探头等设备损伤、方坯被卡住等故障。一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，包括输送辊道，所述输送辊道的左侧设有来料方坯规格测定装置，来料方坯规格测定装置的右侧设有方坯超探看门狗，方坯超探看门狗的右侧设有预润湿设备，预润湿设备的右侧设有超声探伤主机，来料方坯规格测定装置、方坯超探看门狗、输送辊道、预润湿设备和超声探伤主机均与中央处理器进行通信。本发明可迅速检测出来料方坯的准确规格，自动实现超差报警停机功能，有效保护了超探设备，减少故障率，实现对卡住方坯的脱出处理，方便快速。
Description
技术领域
本发明涉及方坯在线超声探伤技术领域，具体为一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法。
背景技术
冶金行业中，超声波探伤是检测钢材内部质量的主要手段，大都应用在轧制成材后的质量检验环节。方坯是冶金连铸钢坯的一种，主要作为轧钢轧制原料。随着技术进步以及型钢、火车车轴和线材产品对质量要求的提高，尤其是特钢(弹簧钢、轴承钢、火车轮毂等)的方坯内部缺陷直接影响成品质量，因此，利用在线超声自动探伤来对方坯内部缺陷进行检测就变得尤为重要。
生产中对方坯进行在线连续超声探伤时，由于来料方坯尺寸规格品种多，大小不一致，同时在连铸工艺生成中受水冷却过程控制等影响，来料方坯存在翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差，而超差的方坯在通过在线超探设备时，容易撞上超探设备的探头、加紧装置等，造成探头等设备损伤、方坯被卡住等故障。因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法，可迅速检测出来料方坯的准确规格，以便判断该方坯来料是否与设定规格一致，自动实现超差报警停机功能，有效保护了超探设备，并能及时通知现场操作进行处理，实现满足连续生产的要求，实现了阻止超差的方坯进入超探设备，减少故障率，避免超差方坯撞上超探设备的摄像头，导致摄像头损坏，大大提升了超探设备的利益效率，实现对卡住方坯的脱出处理，方便快速，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，包括输送辊道、预润湿设备和超声探伤主机，所述输送辊道的左侧设有来料方坯规格测定装置，来料方坯规格测定装置的右侧设置有方坯超探看门狗，方坯超探看门狗的右侧设置有预润湿设备，预润湿设备的右侧设置有超声探伤主机，来料方坯规格测定装置、方坯超探看门狗、输送辊道、预润湿设备和超声探伤主机均与中央处理器进行通信。
优选的，所述中央处理器包括软件处理模块、控制模块和报警模块。
所述软件处理模块，用来对方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别。
所述控制模块，用来控制来料方坯规格测定装置、方坯超探看门狗、输送辊道、预润湿设备和超声探伤主机的启停。
所述报警模块，用来发出声光报警。
优选的，所述来料方坯规格测定装置包括光幕旋转机构、第一对射光幕、第二对射光幕、摆动电机和电机轴，光幕旋转机构安装在电机轴上，电机轴安装在摆动电机的输出端，摆动电机通过安装架固定在安装板上，光幕旋转机构的两侧垂直安装有第一对射光幕和第二对射光幕。
优选的，所述方坯超探看门狗包括看门狗底座、上V型块、下V型块、V型块滑座、蜗轮蜗杆压下机构、导向柱、支撑板和顶板，看门狗底座上安装有导向柱，导向柱的两端活动安装有V型块滑座，V型块滑座上安装有下V型块，下V型块的正上方设有上V型块，上V型块安装在支撑板上，支撑板的上表面的两侧安装有蜗轮蜗杆压下机构，蜗轮蜗杆压下机构的顶端安装在顶板上。
优选的，所述V型块滑座的底部前后两侧设有安装块，导向柱的外侧套有缓冲弹簧，缓冲弹簧与安装块的内侧接触连接。
优选的，所述蜗轮蜗杆压下机构安装在输出轴上，输出轴安装在压下电机的输出端，压下电机为双出轴电机，其中一个输出轴的尾部安装有压下手轮。
优选的，所述顶板的上表面设置有压下位置传感器，看门狗底座的上表面靠右侧设置有接近传感器，看门狗底座上固定有支撑柱，顶板固定在支撑柱的顶部，支撑板活动安装在支撑柱上。
本发明提供另一种方案：一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：先根据需要探伤方坯规格大小，启动压下电机和压下位置传感器，压下电机带动蜗轮蜗杆压下机构工作，使得支撑板沿支撑柱向下移动，自动将上V型块和下V型块之间的开口调节到设定值，然后设定第一对射光幕和第二对射光幕的摆动时间，压下关系以及卡钢后压下的抬起值。
步骤二：将待检方坯通过输送辊道输送至第一对射光幕和第二对射光幕后，启动摆动电机带动电机轴工作，使光幕旋转机构开始在一定范围内左右旋转，采集第一对射光幕和第二对射光幕的遮挡信号，达到设定的时间后，摆动电机停止工作，数据采集完成。
步骤三：将采集的遮挡数据传输至软件处理模块，软件处理模块对方坯方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别，得到来料方坯规格，并判断其与预先设置的上V型块和下V型块之间的开口度规格是否一致，若不一致则通过控制模块控制输送辊道急停并报警，若一致则进入步骤四。
步骤四：对来料方坯进行探伤，当来料方坯翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差时，卡在上V型块和下V型块之间，方坯在输送辊道的带动下，将看门狗V型块滑座沿导向柱方向运动，并将缓冲弹簧逐渐压紧，当看门狗装置V型块滑座移动到接近传感器时，则触发接近传感器，将信号传递至控制模块，控制输送辊道急停，避免外形超差的来料方坯进入探伤主机造成事故发生，停机的同时发出声光报警，提示操作人员进行处理。
步骤五：当来料方坯出现新规格时，重新输入新规格，查表确定出压下位置，然后判定压下电机的转向，确定当前上V型块是抬起还是下压，并判定是否到达设定位置，探伤过程中一旦出现卡钢，则上V型块上抬到设定的卡钢上抬位，卡钢处理结束后，若还需继续探伤，则上V型块下压到原规格设定位置继续探伤，直至停机信号输入后结束整个流程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、发明的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法，通过旋转第一对射光幕和第二对射光幕，可以得到光幕上被遮挡宽度，即可迅速检测出来料方坯的准确规格，以便判断该方坯来料是否与设定规格一致，整个检测过程快速准确，同时通过光幕旋转机构的摆动检测出来料方坯两个方向的最小截面，实现扭曲、翘曲或弯曲方坯的规格确定，简单实用，成本低、可靠性和稳定性高。
2、发明的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法，通过控制模块实现第一对射光幕和第二对射光幕的信号采集和对摆动电机的控制，同时通过控制模块实现来料规格、来料方坯规格调整压下和卡钢后方坯脱开全自动控制，自动实现超差报警停机功能，有效保护了超探设备，并能及时通知现场操作进行处理，实现满足连续生产的要求。
3、发明的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置及方法，利用压下电机和压下位置传感器自动完成上V型块和下V型块的设定调整，以便拦截翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差方坯，设计巧妙，结构合理，非常适宜方坯超探的工艺流程，实现了阻止超差的方坯进入超探设备，减少故障率，避免超差方坯撞上超探设备的摄像头，导致摄像头损坏，大大提升了超探设备的利益效率，退出卡住的超差方坯时，只需将上V型块提起即可，实现对卡住方坯的脱出处理，方便快速。
附图说明
图1为本发明的方坯在线超声探伤设备整体结构；
图2为本发明的方坯在线超声探伤设备模块示意图；
图3为本发明的来料方坯规格测定装置的结构示意图；
图4为本发明的来料方坯规格测定装置的正视图；
图5为本发明的来料方坯规格测定装置的A-A示意图；
图6为本发明的方坯超探看门狗的结构示意图；
图7为本发明的方坯超探看门狗的正视图；
图8为本发明的确定来料方坯规格的程序流程图；
图9为本发明的来料方坯规格调整压下和卡钢后方坯脱开程序流程图。
图中：1、来料方坯规格测定装置；11、光幕旋转机构；12、第一对射光幕；13、第二对射光幕；14、摆动电机；15、电机轴；2、方坯超探看门狗；21、压下位置传感器；22、压下电机；23、压下手轮；24、上V型块；25、下V型块；26、V型块滑座；27、看门狗底座；28、蜗轮蜗杆压下机构；29、导向柱；210、缓冲弹簧；211、接近传感器；212、支撑板；213、顶板；214、支撑柱；3、输送辊道；4、预润湿设备；5、超声探伤主机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
为了解决现有的来料方坯在线连续超声探伤时存在翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差的问题，请参阅图1-图5，本实施例提供以下技术方案：
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，包括输送辊道3、预润湿设备4和超声探伤主机5，输送辊道3的左侧设有来料方坯规格测定装置1，来料方坯规格测定装置1包括光幕旋转机构11、第一对射光幕12、第二对射光幕13、摆动电机14和电机轴15，光幕旋转机构11安装在电机轴15上，电机轴15安装在摆动电机14的输出端，摆动电机14通过安装架固定在安装板上，光幕旋转机构11的两侧垂直安装有第一对射光幕12和第二对射光幕13，第一对射光幕12和第二对射光幕13用来确定来料方坯两侧遮挡范围，通过光幕旋转机构11的摆动，检测出来料方坯两个方向的最小截面，实现扭曲、翘曲或弯曲方坯的规格确定，整个方法简单实用，成本低、可靠性和稳定性高，一旦方坯进入光幕，通过旋转两个垂直安装的第一对射光幕12和第二对射光幕13，可以马上得到光幕上被遮挡宽度，即可迅速检测出来料方坯的准确规格，以便判断该方坯来料是否与设定规格一致，整个检测过程快速准确，可靠性和稳定性高，来料方坯规格测定装置1的右侧设置有方坯超探看门狗2，方坯超探看门狗2的右侧设置有预润湿设备4，预润湿设备4的右侧设置有超声探伤主机5，来料方坯规格测定装置1、方坯超探看门狗2、输送辊道3、预润湿设备4和超声探伤主机5均与中央处理器进行通信，中央处理器包括软件处理模块、控制模块和报警模块，软件处理模块用来对方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别，控制模块用来控制来料方坯规格测定装置1、方坯超探看门狗2、输送辊道3、预润湿设备4和超声探伤主机5的启停，报警模块用来发出声光报警。
为了解决超差的方坯在通过在线超探设备时，容易撞上超探设备的探头、加紧装置等，造成探头等设备损伤、方坯被卡住等故障的问题，请参阅图1、图6和图7，本实施例提供以下技术方案：
方坯超探看门狗2包括看门狗底座27、上V型块24、下V型块25、V型块滑座26、蜗轮蜗杆压下机构28、导向柱29、支撑板212和顶板213，看门狗底座27上安装有导向柱29，导向柱29的两端活动安装有V型块滑座26，V型块滑座26的底部前后两侧设有安装块，导向柱29的外侧套有缓冲弹簧210，缓冲弹簧210与安装块的内侧接触连接，通过控制模块实现来料规格、来料方坯规格调整压下和卡钢后方坯脱开全自动控制，自动实现超差报警停机功能，有效保护了超探设备，并能及时通知现场操作进行处理，实现满足连续生产的要求，V型块滑座26上安装有下V型块25，下V型块25的正上方设有上V型块24，上V型块24安装在支撑板212上，支撑板212的上表面的两侧安装有蜗轮蜗杆压下机构28，蜗轮蜗杆压下机构28的顶端安装在顶板213上，蜗轮蜗杆压下机构28安装在输出轴上，输出轴安装在压下电机22的输出端，压下电机22为双出轴电机，其中一个输出轴的尾部安装有压下手轮23，可通过压下电机22自动调节上V型块24和下V型块25之间的开口度，也可通过压下手轮23进行手动调节，操作简单，使用方便，一旦来料方坯的翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差，即可卡在上V型块24和下V型块25之间，当方坯卡住运行并压缩缓冲弹簧210，通过接近传感器211来感应V型块滑座26的位置，当超出安全设定位置时，接近传感器211将信息传递至控制模块，控制模块控制输送辊道3急停并通过报警模块发出声光报警，当需要退出卡住的超差方坯时，只需将上V型块24向上提起即可，结构简单、加工制作成本低、不易损坏、对卡住方坯的脱出处理方便快速，顶板213的上表面设置有压下位置传感器21，看门狗底座27的上表面靠右侧设置有接近传感器211，看门狗底座27上固定有支撑柱214，顶板213固定在支撑柱214的顶部，支撑板212活动安装在支撑柱214上，利用压下电机22和压下位置传感器21自动完成上V型块24和下V型块25的设定调整，以便拦截翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差方坯，设计巧妙，结构合理，非常适宜方坯超探的工艺流程，实现了阻止超差的方坯进入超探设备，减少故障率，避免超差方坯撞上超探设备的摄像头，导致摄像头损坏，大大提升了超探设备的利益效率。
参阅图8-9，为了能够更好的实现一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：先根据需要探伤方坯规格大小，启动压下电机22和压下位置传感器21，压下电机22带动蜗轮蜗杆压下机构28工作，使得支撑板212沿支撑柱214向下移动，自动将上V型块24和下V型块25之间的开口调节到设定值，然后设定第一对射光幕12和第二对射光幕13的摆动时间，压下关系以及卡钢后压下的抬起值。
步骤二：将待检方坯通过输送辊道3输送至第一对射光幕12和第二对射光幕13后，启动摆动电机14带动电机轴15工作，使光幕旋转机构11开始在一定范围内左右旋转，采集第一对射光幕12和第二对射光幕13的遮挡信号，达到设定的时间后，摆动电机14停止工作，数据采集完成。
步骤三：将采集的遮挡数据传输至软件处理模块，软件处理模块对方坯方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别，得到来料方坯规格，并判断其与预先设置的上V型块24和下V型块25之间的开口度规格是否一致，若不一致则通过控制模块控制输送辊道3急停并报警，若一致则进入步骤四。
步骤四：对来料方坯进行探伤，当来料方坯翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差时，卡在上V型块24和下V型块25之间，方坯在输送辊道3的带动下，将看门狗V型块滑座26沿导向柱29方向运动，并将缓冲弹簧210逐渐压紧，当看门狗装置V型块滑座26移动到接近传感器211时，则触发接近传感器211，将信号传递至控制模块，控制输送辊道3急停，避免外形超差的来料方坯进入探伤主机造成事故发生，停机的同时发出声光报警，提示操作人员进行处理。
步骤五：当来料方坯出现新规格时，重新输入新规格，查表确定出压下位置，然后判定压下电机22的转向，确定当前上V型块24是抬起还是下压，并判定是否到达设定位置，探伤过程中一旦出现卡钢，则上V型块24上抬到设定的卡钢上抬位，卡钢处理结束后，若还需继续探伤，则上V型块24下压到原规格设定位置继续探伤，直至停机信号输入后结束整个流程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语包括、包含或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，包括输送辊道(3)、预润湿设备(4)和超声探伤主机(5)，其特征在于；所述输送辊道(3)的左侧设有来料方坯规格测定装置(1)，来料方坯规格测定装置(1)的右侧设置有方坯超探看门狗(2)，方坯超探看门狗(2)的右侧设置有预润湿设备(4)，预润湿设备(4)的右侧设置有超声探伤主机(5)，来料方坯规格测定装置(1)、方坯超探看门狗(2)、输送辊道(3)、预润湿设备(4)和超声探伤主机(5)均与中央处理器进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述中央处理器包括软件处理模块、控制模块和报警模块；
所述软件处理模块，用来对方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别；
所述控制模块，用来控制来料方坯规格测定装置(1)、方坯超探看门狗(2)、输送辊道(3)、预润湿设备(4)和超声探伤主机(5)的启停；
所述报警模块，用来发出声光报警。
3.根据权利要求1所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述来料方坯规格测定装置(1)包括光幕旋转机构(11)、第一对射光幕(12)、第二对射光幕(13)、摆动电机(14)和电机轴(15)，光幕旋转机构(11)安装在电机轴(15)上，电机轴(15)安装在摆动电机(14)的输出端，摆动电机(14)通过安装架固定在安装板上，光幕旋转机构(11)的两侧垂直安装有第一对射光幕(12)和第二对射光幕(13)。
4.根据权利要求1所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述方坯超探看门狗(2)包括看门狗底座(27)、上V型块(24)、下V型块(25)、V型块滑座(26)、蜗轮蜗杆压下机构(28)、导向柱(29)、支撑板(212)和顶板(213)，看门狗底座(27)上安装有导向柱(29)，导向柱(29)的两端活动安装有V型块滑座(26)，V型块滑座(26)上安装有下V型块(25)，下V型块(25)的正上方设有上V型块(24)，上V型块(24)安装在支撑板(212)上，支撑板(212)的上表面的两侧安装有蜗轮蜗杆压下机构(28)，蜗轮蜗杆压下机构(28)的顶端安装在顶板(213)上。
5.根据权利要求4所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述V型块滑座(26)的底部前后两侧设有安装块，导向柱(29)的外侧套有缓冲弹簧(210)，缓冲弹簧(210)与安装块的内侧接触连接。
6.根据权利要求4所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆压下机构(28)安装在输出轴上，输出轴安装在压下电机(22)的输出端，压下电机(22)为双出轴电机，其中一个输出轴的尾部安装有压下手轮(23)。
7.根据权利要求4所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置，其特征在于：所述顶板(213)的上表面设置有压下位置传感器(21)，看门狗底座(27)的上表面靠右侧设置有接近传感器(211)，看门狗底座(27)上固定有支撑柱(214)，顶板(213)固定在支撑柱(214)的顶部，支撑板(212)活动安装在支撑柱(214)上。
8.根据权利要求7所述的一种防止设备受损的方坯在线超声探伤装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：先根据需要探伤方坯规格大小，启动压下电机(22)和压下位置传感器(21)，压下电机(22)带动蜗轮蜗杆压下机构(28)工作，使得支撑板(212)沿支撑柱(214)向下移动，自动将上V型块(24)和下V型块(25)之间的开口调节到设定值，然后设定第一对射光幕(12)和第二对射光幕(13)的摆动时间，压下关系以及卡钢后压下的抬起值；
步骤二：将待检方坯通过输送辊道(3)输送至第一对射光幕(12)和第二对射光幕(13)后，启动摆动电机(14)带动电机轴(15)工作，使光幕旋转机构(11)开始在一定范围内左右旋转，采集第一对射光幕(12)和第二对射光幕(13)的遮挡信号，达到设定的时间后，摆动电机(14)停止工作，数据采集完成；
步骤三：将采集的遮挡数据传输至软件处理模块，软件处理模块对方坯方坯直度、翘头、翘尾、扭曲度和挠曲度的情况进行识别，得到来料方坯规格，并判断其与预先设置的上V型块(24)和下V型块(25)之间的开口度规格是否一致，若不一致则通过控制模块控制输送辊道(3)急停并报警，若一致则进入步骤四；
步骤四：对来料方坯进行探伤，当来料方坯翘头、翘尾、扭曲度或挠曲度超差时，卡在上V型块(24)和下V型块(25)之间，方坯在输送辊道(3)的带动下，将看门狗V型块滑座(26)沿导向柱(29)方向运动，并将缓冲弹簧(210)逐渐压紧，当看门狗装置V型块滑座(26)移动到接近传感器(211)时，则触发接近传感器(211)，将信号传递至控制模块，控制输送辊道(3)急停，避免外形超差的来料方坯进入探伤主机造成事故发生，停机的同时发出声光报警，提示操作人员进行处理；
步骤五：当来料方坯出现新规格时，重新输入新规格，查表确定出压下位置，然后判定压下电机(22)的转向，确定当前上V型块(24)是抬起还是下压，并判定是否到达设定位置，探伤过程中一旦出现卡钢，则上V型块(24)上抬到设定的卡钢上抬位，卡钢处理结束后，若还需继续探伤，则上V型块(24)下压到原规格设定位置继续探伤，直至停机信号输入后结束整个流程。
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