CN206724934U - 一种机械式板型检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械式板型检测装置，包括横梁(111)和多个检测单元(12)，多个检测单元(12)沿横梁(111)的长度方向依次间隔排列，检测单元(12)含有用于与待检测板相接处的升降杆(119)，升降杆(119)能够沿升降杆(119)的轴线方向往复移动，检测单元(12)还含有能够给升降杆(119)提供回复力的复位组件以及能够检测升降杆(119)位移的位移传感器(115)。该机械式板型检测装置采用常用零件组成的机械结构，成本较低，其成本只有光电式板型仪价格的四分之一左右。

Description

一种机械式板型检测装置

技术领域

本实用新型涉及冶金机械技术领域，具体涉及的是一种机械式板型检测装置。

背景技术

现有技术中的板型检测往往依靠板型仪来实现，通常采用光电式结构，主要应用于冷轧板带，热轧薄带钢，其优点为检测速度快，对于表面质量好的情况下检测质量及精度高。

随着宽厚板(尤其是高强度的宽厚板)在工业领域的应用越来越多，对于锅炉压力容器、桥梁、高层建筑等领域内所使用宽厚板的板型平整度的要求也愈加严格。众所周知，钢板在热处理及随后冷却的过程中会发生弯曲或瓢曲，钢板越宽越厚，瓢曲量也越大。此类钢板需要进行进一步矫正，对于厚度小于40mm的钢板多采用冷矫直机用于矫直，而大于40mm厚的钢板多采用中厚板压平机来进行矫直。在进行矫正前，需要对钢板表面进行板型检测，以施加对应的矫直力。对于检测中厚板产品板型的传统方法，主要采用光电式板型仪。但是，中厚板钢板表面质量相对较差，采用光电式板型仪在精度保证上不稳定，而目前主流的板型仪均价都在二十万元人民币以上，投资成本较高。

实用新型内容

为了解决现有光电式板型仪成本高的问题，本实用新型提供了一种机械式板型检测装置，该机械式板型检测装置采用常用零件组成的机械结构，成本较低，其成本只有光电式板型仪价格的四分之一左右。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械式板型检测装置，包括横梁和多个检测单元，多个检测单元沿横梁的长度方向依次间隔排列，检测单元含有用于与待检测板相接处的升降杆，升降杆能够沿升降杆的轴线方向往复移动，检测单元还含有能够给升降杆提供回复力的复位组件以及能够检测升降杆位移的位移传感器。

检测单元还含有筒状的检测单元支架，检测单元支架套设于升降杆外，升降杆的轴线与横梁的长度方向垂直，检测单元支架与横梁连接固定。

位移传感器位于检测单元支架的一端外，位移传感器含有杆状的探测头，位移传感器的探测头插设于升降杆的一端内，升降杆的一端内固定套设有磁环，磁环套设于位移传感器的探测头外，升降杆的一端的内径和磁环的内径均大于位移传感器的探测头的外径，升降杆的中心线、磁环的中心线和位移传感器的探测头的中心线重合。

横梁沿水平方向设置，升降杆沿竖直方向设置，升降杆的一端设置于检测单元支架内，升降杆的另一端设置于检测单元支架外，所述复位组件位于检测单元支架内，升降杆的另一端设有辊轮，辊轮的轴线与横梁的长度方向平行。

所述复位组件含有从上向下依次套设于升降杆外的上挡板、上导向套、弹簧、下导向套和下挡板，上挡板的内通孔的内径大于升降杆的外径，上导向套的外径大于上挡板的内通孔的内径，上导向套的内径大于升降杆的外径，弹簧处于压缩状态，弹簧的上端与上导向套抵接，上导向套与上挡板抵接，弹簧的下端与下导向套抵接，下导向套与下挡板抵接，下导向套与升降杆固定连接，下导向套的外径大于下挡板的内通孔的内径，下挡板的内通孔的内径大于升降杆的外径，上挡板和下挡板均与检测单元支架连接固定。

该机械式板型检测装置还包括机架，该机架含有连接梁，连接梁与横梁平行，横梁沿水平方向设置，升降杆沿竖直方向设置，检测单元的位置相对于横梁固定，该机械式板型检测装置还包括能够驱动横梁沿竖直方向移动的驱动机构。

该驱动机构含有减速电机、同步轴和两个升降机，两个升降机沿横梁的长度方向依次设置，两个升降机通过同步轴连接，同步轴与横梁平行，减速电机和两个升降机均与连接梁连接固定，减速电机能够驱动同步轴转动，升降机的输出轴沿竖直方向设置，同步轴通过蜗轮蜗杆与升降机的输出轴连接，两个升降机的输出轴均通过传动件与横梁连接，升降机连接有用于记录同步轴的转动角度的编码器，减速电机能够驱动横梁沿竖直方向移动。

所述传动件含有螺母和铰接轴，该螺母套设于升降机的输出轴外，该螺母与升降机的输出轴螺纹连接，铰接轴的轴线与该螺母的中心线垂直，铰接轴位于该螺母外，铰接轴的一端与该螺母连接固定，铰接轴的另一端插接于横梁内，两个所述传动件的螺母的内螺纹的旋向相反。

该机架还含有位于横梁两端的固定支架，连接梁的两端与固定支架的上部连接固定，横梁的端部插接于固定支架内，固定支架内含有用于横梁沿竖直方向滑动的导向槽。

横梁的端部外套设有筒状滑板，固定支架的内侧设置有两块平行的固定滑板，两块固定滑板形成所述导向槽，筒状滑板位于两块固定滑板之间。

本实用新型的有益效果是：

第一，由于采用的是机械式-接触式，钢板表面的氧化铁皮及毛刺等对其影响较小，所以对钢板的表面质量要求较低；

第二，其主要采用常用零件组成的机械结构，成本较低，其成本只有光电式板型仪价格的四分之一左右。

第三，压平机目前都是采用人工检测板型，效率比较低下，自动化程度较低。因此，对于本实用新型中的机械式板型检测仪，可大力推广应用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述机械式板型检测装置的轴侧示意图。

图2是本实用新型所述机械式板型检测装置的主视示意图。

图3是检测单元示意图的主视图。

图4是图3中沿B-B方向的剖视图。

图5是检测单元示意图的轴侧透视示意图。

图6是图1中C部位的放大图示意图。

图7是驱动机构的结构示意图。

图8是图1中D部位的放大图示意图。

11、钢板；12、检测单元；13、固定支架；14、升降机；15、同步轴；16、减速电机；17、编码器；18、安装支座；19、连接梁；110、铰接轴；111、横梁；112、固定滑板；113、滑板支座；114、筒状滑板；115、位移传感器；116、磁环；117、上导向套；118、弹簧；119、升降杆；120、辊轮；121、检测单元支架；122、上挡板；123、下导向套；124、下挡板；125、螺母。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种机械式板型检测装置，包括横梁111和多个检测单元12，多个检测单元12沿横梁111的长度方向均匀间隔排列，检测单元12含有用于与待检测板的表面相接处的升降杆119，升降杆119能够沿升降杆119的轴线方向往复移动，检测单元12还含有能够给升降杆119提供回复力的复位组件以及能够检测升降杆119位移的位移传感器115，如图1和图2所示。

横梁111沿水平方向，多个检测单元12图2中的左右方向依次间隔排列，升降杆119沿竖直方向设置，该机械式板型检测装置通过升降杆119机械式接触钢板11(待检测板)表面的方式记录板型分布情况，稳定可靠，避免了传统的采用光电式成本高、受环境影响大、稳定性差的情况，大大节约了投资成本。

在本实施例中，检测单元12的具体数量可以为10个～20个不等，主要依据钢板宽度决定其数量，检测单元12还含有筒状的检测单元支架121，检测单元支架121套设于升降杆119外，升降杆119的轴线与横梁111的长度方向垂直，检测单元支架121与横梁111连接固定，如图3至图5所示。

在本实施例中，位移传感器115位于检测单元支架121的上端外，位移传感器115含有杆状的探测头，该探测头位于检测单元支架121内，升降杆119的上端内盲孔，位移传感器115的探测头插设于升降杆119的上端内，升降杆119的上端内固定套设有磁环116，磁环116套设于位移传感器115的探测头外，升降杆119的上端的内径和磁环116的内径均大于位移传感器115的探测头的外径，位移传感器115能够通过探测磁环116的上下移动位置从而获得升降杆119的上下移动信息及待测钢板的表面凸凹状况，升降杆119的中心线、磁环116的中心线和位移传感器115的探测头的中心线重合，位移传感器115的探测头应该不与升降杆119和磁环116接触，以提高测量精度。位移传感器115为现有市售产品，如可以选择美国MTS公司的产品。

在本实施例中，升降杆119的上端设置于检测单元支架121内，升降杆119的下端设置于检测单元支架121外，所述复位组件位于检测单元支架121内，升降杆119的下端设有辊轮120，辊轮120的轴线与横梁111的长度方向平行，升降杆119的下端的辊轮120用于与待测钢板的表面相接处，辊轮120在与待测钢板的表面相接处的过程中，由于复位组件的作用，升降杆119能够随钢板表面的凸凹而上下移动。

在本实施例中，所述复位组件含有从上向下依次套设于升降杆119外的上挡板122、上导向套117、弹簧118、下导向套123和下挡板124，上挡板122的内通孔的内径大于升降杆119的外径，上导向套117的外径大于上挡板122的内通孔的内径，上导向套117的内径大于升降杆119的外径，弹簧118处于压缩状态，弹簧118的上端与上导向套117抵接，上导向套117与上挡板122抵接，弹簧118的下端与下导向套123抵接，下导向套123与下挡板124抵接，下导向套123与升降杆119固定连接，下导向套123的外径大于下挡板124的内通孔的内径，下挡板124的内通孔的内径大于升降杆119的外径，弹簧118还能够被继续压缩，上挡板122和下挡板124均与检测单元支架121连接固定。升降杆119应该不与上挡板122、上导向套117、弹簧118和下挡板124接触，以提高测量精度。弹簧118提供升降杆119沿竖直方向移动的回复力。升降杆119、上挡板122、上导向套117、弹簧118、下导向套123和下挡板124的中心线重合。

在本实施例中，该机械式板型检测装置还包括机架，该机架含有连接梁19和连接梁19两端的固定支架13，连接梁19与横梁111平行，连接梁19位于横梁111是斜上方，连接梁19与横梁111均沿水平方向设置，检测单元12与横梁111连接固定，相邻的两个检测单元12之间的距离相同，相邻的两个检测单元12的升降杆119相互平行，所有的检测单元12的升降杆119的下端沿水平方向平齐，该机械式板型检测装置还包括能够驱动横梁111沿竖直方向移动的驱动机构。

在本实施例中，该驱动机构含有减速电机16、同步轴15和两个升降机14，两个升降机14沿横梁111的长度方向依次设置，两个升降机14对应的位于横梁111的两端内，两个升降机14通过一根同步轴15串联，同步轴15与横梁111平行，减速电机16和两个升降机14均与连接梁19通过安装支座18连接固定，减速电机16能够驱动同步轴15转动，升降机14含有输出轴，升降机14的输出轴沿竖直方向设置，同步轴15通过蜗轮蜗杆或锥齿轮与升降机14的输出轴传动连接，两个升降机14的输出轴均通过传动件与横梁111连接，升降机14连接有用于记录同步轴15的转动角度的编码器17，编码器17连接有信号采集单元和控制单元，减速电机16工作后能够驱动横梁111沿竖直方向移动，如图1、图2和图6所示。

在本实施例中，所述传动件位于连接梁19的下方，所述传动件与横梁111位于同一高度，所述传动件含有螺母125和铰接轴110，该螺母125套设于升降机14的输出轴外，该螺母125与升降机14的输出轴螺纹连接，铰接轴110的轴线与该螺母125的中心线垂直并相交，铰接轴110位于该螺母125外，铰接轴110的一端与该螺母125连接固定，铰接轴110的另一端插接于横梁111内，由于含有两台升降机14，所以也含有两个所述传动件，两个所述传动件的螺母125的内螺纹的旋向相反，如图7所示。工作时，减速电机16依次驱动同步轴15和两个升降机14的输出轴转动，由于螺母125不能旋转，升降机14的输出轴转动后将带动螺母125和横梁111沿竖直方向上下移动，横梁111将带动检测单元12同步上下移动。在此过程中，控制单元能够根据横梁111的初始位置、同步轴15转动一圈后横梁111移动的距离以及同步轴15的转动角度便可以检测和控制横梁111的升降位置，从而针对不同厚度钢板通过调整横梁111的升降来参与控制。

在本实施例中，两个固定支架13与横梁111的两端一一对应，连接梁19的两端与两个固定支架13的上部一一对应连接固定，横梁111的端部插接于固定支架13内，固定支架13内含有用于横梁111沿竖直方向滑动的导向槽，即横梁111的端部插接于固定支架13内的导向槽内。

具体的，固定支架13呈门框状结构，横梁111的端部外套设有筒状滑板114，筒状滑板114通过横梁111端部的滑板支座113与横梁111固定连接，固定支架13的内侧设置有两块平行的固定滑板112，两块固定滑板112形成所述导向槽，筒状滑板114位于两块固定滑板112之间，横梁111的端部在两块固定滑板112之间上下滑动，如图8所示。

下面介绍检测单元12的工作原理：

检测单元12底部的辊轮120在接触到被检测物的表面后，如图1至图5所示，在被检测物前进的过程中，辊轮120的整个滚动过程中在弹簧118预紧力的作用下始终会压靠在被检测物表面，当被检测物表面形状有变化的情况下，升降杆119随之升降，升降杆119带动磁环116上下运动，从而位移传感器115产生位移数值信号，位移传感器115再将该位移数值信号发送给所述控制单元。

下面介绍所述机械式板型检测装置的工作原理：

横梁111带动检测单元12在减速电机16的驱动下向下运动接触钢板11的表面，当所有检测单元12中位移传感器115的读数都不为零值时，即为初始位置，此时，减速电机16继续压下一个固定值(即横梁111下移使检测单元12中弹簧118产生足够的预紧力)，此时横梁111固定不动。在钢板匀速前进过程中，每一个检测单元12会采集一条位移曲线并发送给所述控制单元，该控制单元综合所有位移曲线拟合成整个钢板板型分布数据。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种机械式板型检测装置，其特征在于，该机械式板型检测装置包括横梁(111)和多个检测单元(12)，多个检测单元(12)沿横梁(111)的长度方向依次间隔排列，检测单元(12)含有用于与待检测板相接处的升降杆(119)，升降杆(119)能够沿升降杆(119)的轴线方向往复移动，检测单元(12)还含有能够给升降杆(119)提供回复力的复位组件以及能够检测升降杆(119)位移的位移传感器(115)。

2.根据权利要求1所述的机械式板型检测装置，其特征在于，检测单元(12)还含有筒状的检测单元支架(121)，检测单元支架(121)套设于升降杆(119)外，升降杆(119)的轴线与横梁(111)的长度方向垂直，检测单元支架(121)与横梁(111)连接固定。

3.根据权利要求2所述的机械式板型检测装置，其特征在于，位移传感器(115)位于检测单元支架(121)的一端外，位移传感器(115)含有杆状的探测头，位移传感器(115)的探测头插设于升降杆(119)的一端内，升降杆(119)的一端内固定套设有磁环(116)，磁环(116)套设于位移传感器(115)的探测头外，升降杆(119)的一端的内径和磁环(116)的内径均大于位移传感器(115)的探测头的外径，升降杆(119)的中心线、磁环(116)的中心线和位移传感器(115)的探测头的中心线重合。

4.根据权利要求2所述的机械式板型检测装置，其特征在于，横梁(111)沿水平方向设置，升降杆(119)沿竖直方向设置，升降杆(119)的一端设置于检测单元支架(121)内，升降杆(119)的另一端设置于检测单元支架(121)外，所述复位组件位于检测单元支架(121)内，升降杆(119)的另一端设有辊轮(120)，辊轮(120)的轴线与横梁(111)的长度方向平行。

5.根据权利要求4所述的机械式板型检测装置，其特征在于，所述复位组件含有从上向下依次套设于升降杆(119)外的上挡板(122)、上导向套(117)、弹簧(118)、下导向套(123)和下挡板(124)，上挡板(122)的内通孔的内径大于升降杆(119)的外径，上导向套(117)的外径大于上挡板(122)的内通孔的内径，上导向套(117)的内径大于升降杆(119)的外径，弹簧(118)处于压缩状态，弹簧(118)的上端与上导向套(117)抵接，上导向套(117)与上挡板(122)抵接，弹簧(118)的下端与下导向套(123)抵接，下导向套(123)与下挡板(124)抵接，下导向套(123)与升降杆(119)固定连接，下导向套(123)的外径大于下挡板(124)的内通孔的内径，下挡板(124)的内通孔的内径大于升降杆(119)的外径，上挡板(122)和下挡板(124)均与检测单元支架(121)连接固定。

6.根据权利要求1所述的机械式板型检测装置，其特征在于，该机械式板型检测装置还包括机架，该机架含有连接梁(19)，连接梁(19)与横梁(111)平行，横梁(111)沿水平方向设置，升降杆(119)沿竖直方向设置，检测单元(12)的位置相对于横梁(111)固定，该机械式板型检测装置还包括能够驱动横梁(111)沿竖直方向移动的驱动机构。

7.根据权利要求6所述的机械式板型检测装置，其特征在于，该驱动机构含有减速电机(16)、同步轴(15)和两个升降机(14)，两个升降机(14)沿横梁(111)的长度方向依次设置，两个升降机(14)通过同步轴(15)连接，同步轴(15)与横梁(111)平行，减速电机(16)和两个升降机(14)均与连接梁(19)连接固定，减速电机(16)能够驱动同步轴(15)转动，升降机(14)的输出轴沿竖直方向设置，同步轴(15)通过蜗轮蜗杆与升降机(14)的输出轴连接，两个升降机(14)的输出轴均通过传动件与横梁(111)连接，升降机(14)连接有用于记录同步轴(15)的转动角度的编码器(17)，减速电机(16)能够驱动横梁(111)沿竖直方向移动。

8.根据权利要求7所述的机械式板型检测装置，其特征在于，所述传动件含有螺母(125)和铰接轴(110)，该螺母(125)套设于升降机(14)的输出轴外，该螺母(125)与升降机(14)的输出轴螺纹连接，铰接轴(110)的轴线与该螺母(125)的中心线垂直，铰接轴(110)位于该螺母(125)外，铰接轴(110)的一端与该螺母(125)连接固定，铰接轴(110)的另一端插接于横梁(111)内，两个所述传动件的螺母(125)的内螺纹的旋向相反。

9.根据权利要求6所述的机械式板型检测装置，其特征在于，该机架还含有位于横梁(111)两端的固定支架(13)，连接梁(19)的两端与固定支架(13)的上部连接固定，横梁(111)的端部插接于固定支架(13)内，固定支架(13)内含有用于横梁(111)沿竖直方向滑动的导向槽。

10.根据权利要求9所述的机械式板型检测装置，其特征在于，横梁(111)的端部外套设有筒状滑板(114)，固定支架(13)的内侧设置有两块平行的固定滑板(112)，两块固定滑板(112)形成所述导向槽，筒状滑板(114)位于两块固定滑板(112)之间。