CN202762740U - 轧制板材的综合检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轧制板材的综合检测装置，属于轧制检测技术领域，包括减振辊组、支撑辊组、检测模块、数据处理模块。减振辊组包括活动辊、固定辊，弹性元件，液压压下装置；检测模块中检测探头由直线位移传感器、检测反射板、万向滚球、弹性元件固定块构成；检测探头安装在调节横梁上，调节横梁在液压压下装置和弹性元件作用下可以上下移动；检测反射板固定在万向滚球上，能够随着万向滚球的上下动作而动作。本实用新型区别于只能检测板材单一指标的传统的检测装置，能够实现轧制板材三大指标的综合检测，且该装置的机械结构简单，测量稳定性高，受外界因素影响小，易于维护和维修。

Description

轧制板材的综合检测装置

技术领域：

本实用新型属于轧制检测技术领域，尤其是涉及一种工业热轧或冷轧生产线上板材的厚度、凸度和板形的在线综合检测装置。 

背景技术：

在轧制板材生产中，板材的厚度、凸度和板形是衡量产品质量的主要指标。对于轧制板带材，其凸度和厚度误差要求在一定许可范围内，并且其板形要良好，不允许有明显的波浪形，板形不良对与轧制操作有很大影响，板形严重不良会导致勒辊、轧卡、断带、撕裂等事故出现，使轧制操作无法正常进行。 

板材轧制时，轧制技术人员通常为了对生产现场的工艺进行改进或提高，必须要对当前轧制工艺下板材的横纵向厚度及分布、板材的凸度和板形等参数进行综合检测，以便制定对应的改进措施，提高板材产品的质量。 

长期以来，轧制板材产品的相关参数均是由人工作抽样测量，传统的检测方法是用测量工具(如游标卡尺、螺旋测微器)夹合于被测量物的厚度方向，以此来获得待测量物的厚度及其他参数。但是这种测量仅仅反映出板材的厚度指标，而且很难在轧制过程进行在线测量，存在很大的弊端和局限性。随着轧制检测技术的发展，国内相继出现了板材的接触式检测装置和非接触式检测装置，解决了板材的在线检测的问题，但是，现有的检测装置往往只能对轧制板材三大主要指标(板材的厚度、凸度、板形)的其中之一进行检测，能够对板材的主要指标作出综合检测的装置鲜有应用，因此，在轧制板材实际生产中，技术人员急需一种能够对板材的厚度，凸度和板形进行在线综合检测的装置。 

目前，国内板材的检测装置主要采用两类测量方式：一种是接触式测量，即将接触式传感器的触头直接与测量对象的上下表面进行接触，并施加一定的接触应力进行测量。另一种是非接触式测量，主要包括射线法、超声波法、电涡流法、电容法、激光法等。但是，不同的测量方法和装置有着不同的技术缺点和应用范围。接触测量受接触压力水平、测量对象的表面硬度，表面粗糙度等因素影响，测量精度难以达到精确。非接触式测量涉及到的仪器或装置往往制造成本较高，维护费用投入大，可维修性差。非接触测量中，激光测量方法受到环境、表面结构、被测物倾斜、波动等诸多因素的影响，其测量的准确度一直得不到圆满解决，现有的激光测量设备很容易受轧机振动、极片表面颗粒结构、极片波动，激光测量头对动态对象捕捉能力的限制的影响，导致测量的准确度不理想；射线法测量精度高，能够实现快速非接触测量，但是射线对于长期从事操作的人员的健康危害极大而且造成环境中的放射性污染；电涡流法和电容法仅适用于冷轧制的生产线，而且对测量环境要求高，测量精度受 外界因素影响较大。 

基于对目前国内现有检测装置两类测量方法的优点和缺点的比较和轧制生产中对板材产品的质量指标进行综合检测的需求，在实地调研轧制板材的生产过程和现有板材在线检测装置的基础上，本实用新型专利提出了一种轧制板材的综合检测装置，实现了板材的三大指标的全面检测，最大限度地克服了现有测量装置技术上的不足，降低了检测装置在制造和维护维修中的成本，使得该检测装置在实际生产的应用更具广泛性和经济性。 

发明内容：

本实用新型克服了现有技术上的不足之处，提供了一种轧制板材的综合检测置。 

轧制板材的综合检测装置，由减振辊组、支撑辊组、检测模块、数据处理模块四大部分组成。 

所述的减振辊组包括活动辊、固定辊、弹性元件、液压压下装置； 

所述的支撑辊组包括上支撑辊、下支撑辊、弹性元件、液压压下装置； 

所述的减振辊组中的固定辊固定安装在检测装置的机架上，活动辊可利用液压压下装置和弹性元件来调节活动辊和固定辊之间的距离，进而调节来两辊对板材的接触应力； 

所述的支撑辊组中的下支撑辊固定安装在检测装置的机架上，上支撑辊可利用液压压下装置和弹性元件来调节上支撑辊和下支撑辊之间的距离； 

所述的检测模块包括检测辊、检测探头、调节横梁、弹性元件、液压压下装置：检测辊固定安装在机架上，调节横梁可以上下移动；检测探头由直线位移传感器、检测反射板、万向滚球、弹性元件构成，检测反射板固定在万向滚球上，能够随着万向滚球的上下动作而动作；直线位移传感器安装在固定块上。 

所述的数据处理模块包括可编程逻辑控制器、数模(D/A)转换器、传感器控制器、计算机、通信电缆等，数据处理模块能够对检测到的数据进行运算、比较、处理，并输出结果。 

本实用新型的有益效果：本实用新型克服现有板材检测装置技术上的不足，实现了轧制板材三大指标的检测。该轧制板材的综合检测装置，机械结构简单，测量稳定性高，受外界因素影响小，易于维护和维修，可以实时地对轧制板材的厚度、凸度以及板形进行在线测量，因此在实际生产中的应用更为广泛。 

附图说明：

图1为轧制板材综合检测装置的结构简图。 

图2为减振辊组的结构示意图。 

图3为检测模块的结构示意图。 

图4为支撑辊组的结构示意图。 

图5为检测探头的结构示意图。 

图6为数据处理模块。 

图7为具体实施实例的数据曲线。 

1、活动辊  2、固定辊  3、检测探头  4、检测辊  5、上支撑辊 

6、下支撑辊  7、液压压下装置  8、轴承  9、弹性元件  10、机架 

11、调节横梁  12、固定块  13、直线位移传感器  14、检测反射板 

15、万向滚球  16、计算机  17、可编程逻辑控制器 

18、数模(D/A)转换器    19、传感器控制器    20、轧制板材 

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 

如图1所示的轧制板材的综合检测装置，包括减振辊组、支撑辊组、检测模块、数据处理模块和机架。减振辊组、支撑辊组和检测模块安装在同一固定机架上，检测模块的前端安装减振辊组，检测模块的后端安装支撑辊组，轧制板材由减振辊组进入到检测装置，经检测模块检测后，从支撑辊组传出，使轧制板材在检测装置中保持了良好的稳定性，提高了检测精度。如图6所示的数据处理模块能够对检测到的数据进行运算、比较、处理，并输出结果。 

如图2所示，减振辊组包括活动辊1、固定辊2，弹性元件9，液压压下装置7；固定辊1固定安装在检测装置的机架10上，液压压下装置7安装在机架10的上方，活动辊2安装在机架10上的滑动槽内，弹性元件9安装在活动辊1的下方，在液压压下装置7和弹性元件9的的作用下，活动辊1可以上下移动，进而调节活动辊1和固定辊2对轧制板材20的应力，达到减振的目的。 

如图4所示，支撑辊组包括上支撑辊5、下支撑辊6、弹性元件9、液压压下装置；下支撑辊5固定安装在检测装置的机架10上，液压压下装置7安装在机架10的上方，上支撑辊5安装在机架上的滑动槽内，弹性元件9安装在活上支撑辊5的下方，在液压压下装置7和弹性元件9的作用上支撑辊可以上下移动。 

如图3所示，检测模块包括检测辊4、检测探头3、调节横梁11、弹性元件9、液压压下装置7；液压压下装置7安装在机架10的上方，调节横梁11安装在机架10上的滑动槽内，弹性元件9安装在调节横梁11的下方，在液压压下装置7和弹性元件9的作用下，调节横梁11可以上下移动，进而达到调节检测探头3和轧制板材20之间的接触应力的目的，使检测探头的灵敏度达到最佳；检测探头3通过固定块12安装在调节横梁11上，弹性元件9安装在固定块12和检测探头3之间；如图5所示，检测探头3由直线位移传感器13、检测反射板14、万向滚球15、弹性元件9构成，检测反射板14固定在万向滚球15上，能够随着万向 滚球15的上下动作而动作；直线位移传感器13安装在固定块上。 

如图6所示，数据处理模块包括计算机16、可编程逻辑控制器17、数模(D/A)转换器18、传感器控制器19、通信电缆等，数据处理模块能够对检测到的数据进行运算、比较、处理，并输出结果。 

数据的获取：进行检测之前，通过计算机设定测量装置的厚度标准值与测量范围，该测量范围是在标准值的基础上增加合理的上下偏差而得到的，然后将轧制生产线中的轧制板材依次穿过减振辊组中的固定辊1和活动辊2之间、检测模块中的检测辊4和检测探头3之间、支撑辊组中的上支撑辊5和下支撑辊6之间，再利用液压压下装置7分别下移活动辊1，上支撑辊5和调节横梁11，使轧制板材受到一定的接触应力。下移活动辊1，使减振辊组的减振效果达到最佳，下移调节横梁11时，要使11上的检测探头3的测量的灵敏度达到最佳，在此操作过程中，该减振辊组达到最佳减振效果时与轧制板材20的接触应力和检测探头3灵敏度达到最佳时与轧制板材20的接触应力是经过多次实验测出。 

检测过程中，轧制板材20的厚度变化会导致固定块12和万向滚球15之间的距离产生实时的变化，从而带动直线位移传感器13和检测反射板14之间距离的变化，此时，位移传感器检测到的这个距离的变化就是板材厚度的变化，将检测探头测13量到的数据传送到数据处理模块进行运算、比较、处理，并输出结果。 

数据的处理：如图3所示的检测模块的的结构示意图，在调节横梁11上安装有若干个检测探头3并依次编号为(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，(10).....每个检测探头检测到的数据经过处理后，在计算机上自动绘制到以时间t为横坐标，以板材厚度h为纵坐标的坐标系中。例如：图7所示，假设是①号检测探头检测到的数据曲线，h₀为在测量之前通过计算机设定的厚度标准值，h₀+δ和h₀-δ为设定的测量范围，该曲线就反映了(1)号检测探头所在位置，轧制板材沿轧制方向的厚度变化即板材的纵向厚度的变化。 

同样，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，(10).....号检测探头检测到的数据也绘制到相同的坐标系中，得到相应的曲线，从而反映出整个板材沿轧制方向的厚度变化，通过得到的(1)---(10)号的所有曲线，可以清楚的反映出板材的板形缺陷(如双边浪，中浪，单边浪等)。 

在同一时刻t＝t₀时，编号为(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，(10).....的检测探头检测到的各个数据的变化就是沿轧制板材某一横向截面的厚度的变化，由这些数据可以得出轧制板材某一横截面上的横向度差Δh。 

Claims (1)

1.轧制板材的综合检测装置，由减振辊组、支撑辊组、检测模块、数据处理模块四大部分组成，其特征在于：

所述的减振辊组包括活动辊、固定辊、弹性元件、液压压下装置；

所述的支撑辊组包括上支撑辊、下支撑辊、弹性元件、液压压下装置；

所述的减振辊组中的固定辊固定安装在检测装置的机架上，活动辊可利用液压压下装置和弹性元件来调节活动辊和固定辊之间的距离，进而调节来两辊对板材的接触应力；

所述的支撑辊组中的下支撑辊固定安装在检测装置的机架上，上支撑辊可利用液压压下装置和弹性元件来调节上支撑辊和下支撑辊之间的距离；

所述的检测模块包括检测辊、检测探头、调节横梁、弹性元件、液压压下装置：检测辊固定安装在机架上，调节横梁可以上下移动；检测探头由直线位移传感器、检测反射板、万向滚球、弹性元件构成，检测反射板固定在万向滚球上，能够随着万向滚球的上下动作而动作；直线位移传感器安装在固定块上。 

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