CN211042944U - 一种在线检测机械性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线检测机械性能的装置，包括：输送设备，用于纵向输送待测物体；设置于输送设备上的探测设备，用于获取待测物体纵向的位置信息；相对于输送设备横向滑动的检测设备，用于检测待测物体的机械性能；与探测设备和检测设备相连的控制系统，能控制检测设备的横向移动，并获知待测物体的横向位置信息，结合探测设备获取的待测物体的纵向位置信息以及检测设备获取的机械性能信息，获知待测物体在对应平面坐标上的机械性能。能够实现在线对待测物体机械性能的检测，利于保证生产效率，降低检测成本。

Description

一种在线检测机械性能的装置

技术领域

本实用新型属于机械性能检测领域，具体涉及一种在线检测机械性能的装置。

背景技术

金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能或力学性能。金属材料机械性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。尤其是在金属冲压件中，金属板材的机械性能将直接影响到该金属板材的冲压性能、冲压成品的质量以及模具磨损情况。

为保证冲压成品的质量，现有技术通常会对待冲压的金属板材进行离线取样检测以获取钢板的机械性能，检测时需要暂停冲压成型等工艺生产线的输送设备，严重影响生产效率，在离线的同时还需对金属板材进行多个不同位置的有损取样，导致金属板材的浪费。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供一种在线检测机械性能的装置，能够在不损坏钢板的基础上，线上对待测物体的机械性能进行检测，保证生产效率，降低检测成本，利于节能减耗。

本实用新型提供了一种在线检测机械性能的装置，包括：输送设备，用于纵向输送待测物体；设置于所述输送设备上的探测设备，用于获取所述待测物体纵向的位置信息；相对于所述输送设备横向滑动的检测设备，用于检测所述待测物体的机械性能；与所述探测设备和检测设备相连的控制系统，能控制所述检测设备的横向移动，并获知所述待测物体的横向位置信息，结合所述探测设备获取的所述待测物体的纵向位置信息以及所述检测设备获取的机械性能信息，获知所述待测物体在对应平面坐标上的机械性能。

进一步地，所述探测设备包括设置于所述输送设备的输入端上的探测器以及与所述探测器相耦合的纵移编码器；

所述探测器用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述探测器探测到所述待测物体的头部时，控制所述纵移编码器记录所述待测物体的头部位置并根据所述输送设备的输送速度及记录时间间隔获知所述待测物体在纵向上各个位置的信息，还能在所述探测器探测到所述待测物体的尾部时，控制所述纵移编码器停止记录所述位置信息。

进一步地，所述检测设备包括位于所述输送设备的上侧的第一检测机构和位于所述输送设备的下侧的第二检测机构；

所述第一检测机构包括用于磁化所述待测物体的磁体；

所述第二检测机构包括用于检测所述待测物体的剩余磁场强度的测头，并能根据所述剩余磁场强度的梯度获知所述待测物体的机械性能。

进一步地，所述第一检测机构包括设置于所述磁体前端的第一纵向传感器，设置于所述磁体后端的第二纵向传感器，所述第一纵向传感器和第二纵向传感器均用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述第一纵向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二纵向传感器探测不到所述待测物体时，根据所述纵移编码器获取的纵向位置信息获取所述待测物体在纵向各个位置的机械性能；还能在所述第二纵向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一纵向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构横向移动设定距离。

进一步地，所述第一检测机构包括设置于所述磁体左端的第一横向传感器和设置于所述磁体右端的第二横向传感器；所述第一横向传感器和第二横向传感器均用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述第一横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构左向移动；还能在所述第二横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构右向移动。

进一步地，还包括用于支撑所述输送设备的支架，安装于所述支架上且分别位于所述输送设备的上侧和下侧的第一横向导轨和第二横向导轨，连接所述第一横向导轨和第二横向导轨的同步轴以及能驱动所述同步轴转动以带动所述检测设备横向移动的横移电机；

所述第一检测机构安装于所述第一横向导轨上，所述第二检测机构安装于所述第二横向导轨上；

所述控制系统与所述横移电机相耦合，能驱动所述横移电机转动以带动所述第一检测机构和第二检测机构横向移动。

进一步地，包括与所述同步轴相连且与所述控制系统相耦合的横移编码器；

所述控制系统能在所述第一横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二横向传感器探测不到所述待测物体时或所述第二横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述横移编码器记录所述待测物体的边部位置并根据所述同步轴的转速以及记录时间间隔获知所述待测物体在横向上各个位置的信息。

进一步地，所述输送设备包括用于输送所述待测物体的多条间隔设置的传送带，与所述传送带相连的驱动辊，用于驱动所述驱动辊转动以带动所述传送带传动的驱动电机以及设置于多条所述传送带下方且用于支撑所述待测物体的支撑板；

所述支撑板上安装有与所述传送带间隔设置且横向排布的多个所述探测器；

所述纵移编码器安装于所述驱动辊上，能根据所述驱动辊的转速获知所述传送带的传送速度。

进一步地，还包括与所述控制系统相连的显示系统，能接收所述控制系统所获知的所述待测物体在对应横向和纵向坐标上的机械性能并进行图形显示。

进一步地，所述传送带的材质为尼龙；所述支撑板的材质为塑料。

本实用新型的在线检测机械性能的装置，控制系统能结合探测设备所获知的待测物体沿纵向的位置信息以及检测设备所检测的待测物体的机械性能而获知待测物体在纵向各个位置的机械性能，生产线中的输送设备能够将待测物体不断地送入检测设备的下方，通过控制系统控制检测设备的横向移动，不断改变对待测物体的检测区域，进而提高检测设备对待测物体的检测范围，使得该装置能够检测到待测物体在横向和纵向每个位置的机械性能，尤其是对金属板材的待测物体(例如待冲压、待焊接或待喷涂的板材)进行全面检测。该装置可直接安装于生产线的输送设备的附近，并能够在待测物体进入下一工序前对其机械性能进行在线检测，判断待测物体是否符合下一工序的需求，在此期间该装置可以在生产线(尤其是输送设备)不停机的情形下直接检测物体的机械性能，能够在保证检测精度的同时大幅度提高检测效率，满足现代化生产的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例所示的在线检测机械性能的装置的结构示意图；

图2为图1所示输送设备的结构示意图；

图3为图1所示检测设备的机构示意图。

附图标记说明：装置100；输送设备1，探测设备101，探测器111，纵移编码器112，传送带102，驱动辊103，驱动电机104，支撑板105；检测设备2，第一检测机构201，磁体211，第一纵向传感器212，第二纵向传感213，第一横向传感器214；支架3；第一横向导轨301，第二横向导轨302，同步轴303，横移电机304，横移编码器305。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例提供了一种在线检测机械性能的装置100，包括：输送设备1，用于纵向输送待测物体；设置于输送设备1上的探测设备101，用于获取待测物体纵向的位置信息；相对于所述输送设备横向滑动的检测设备2，用于检测待测物体的机械性能；与探测设备101和检测设备2相连的控制系统，能控制检测设备2的横向移动，并获知待测物体的横向位置信息，结合探测设备101获取的待测物体的纵向位置信息以及检测设备2获取的机械性能信息，获知待测物体在对应平面坐标上的机械性能。

本实用新型的在线检测机械性能的装置100，控制系统能结合探测设备 101所获知的待测物体沿纵向的位置信息以及检测设备2所检测的待测物体的机械性能而获知待测物体在纵向各个位置的机械性能，生产线中的输送设备1能够将待测物体不断地送入检测设备2的下方，通过控制系统控制检测设备2的横向移动，不断改变对待测物体的检测区域，进而提高检测设备2 对待测物体的检测范围，使得该装置100能够检测到待测物体在横向和纵向每个位置的机械性能，尤其是对金属板材的待测物体(例如待冲压、待焊接或待喷涂的板材)进行全面检测。该装置100可直接安装于生产线的输送设备 1的附近，并能够在待测物体进入下一工序前对其机械性能进行在线检测，判断待测物体是否符合下一工序的需求，在此期间该装置100可以在生产线 (尤其是输送设备1)不停机的情形下直接检测物体的机械性能，能够在保证检测精度的同时大幅度提高检测效率，满足现代化生产的需求。

参见图1和图2，本实施例中的探测设备101包括设置于输送设备1的输入端上的探测器111以及与探测器111相耦合的纵移编码器112；探测器111 用于探测待测物体；能在待测物体输送至输送设备1上时，尽快地探测到该待测物体。

控制系统能在探测器111探测到待测物体的头部时，控制纵移编码器112 记录待测物体的头部位置并根据输送设备1的输送速度及记录时间间隔获知待测物体在纵向上各个位置的信息，还能在探测器111探测到待测物体的尾部时，控制纵移编码器112停止记录位置信息。

当探测器111刚探测到待测物体时，即探测到待测物体的头部时，发送触发信号，此时控制系统接收到触发信号后，控制纵移编码器112开始记录待测物体头部的纵向位置，并根据纵移编码器112记录的时间间隔以及输送设备1的输送速度，可获知纵移编码器112逐次记录的纵向移动距离，该移动距离即待测物体在纵向上相对于其头部位置的纵向位移，逐次记录该待测物体在纵向上每个位置的信息直至当探测器111探测到待测物体的尾部时，表明该待测物体已完全经过探测器111，此时不再记录纵向位置。

参见图2，在一个具体的实施例中，输送设备1包括用于输送待测物体的多条间隔设置的传送带102，与传送带102相连的驱动辊103，用于驱动驱动辊103转动以带动传送带102传动的驱动电机104以及设置于多条传送带102 下方且用于支撑待测物体的支撑板105；以增强输送设备1对待测物体的支撑能力。

支撑板105上安装有与传送带102间隔设置且横向排布的多个探测器 111；能够在待测物体偏离传动带的中间位置时，也能探测到待测物体。纵移编码器112安装于驱动辊103上，能根据驱动辊103的转速获知传送带102 的传送速度。

在一个优选的实施例中，输送设备1包括三个被动传送带辊，与驱动辊 103构成矩形传送带框架，该输送设备1还设置有传送带张紧及调偏装置，通过调整轴承座上的调节螺栓，能张紧和调偏该传送带。驱动电机104驱动驱动辊103带动传送带102转动，传送带102的传动转速与和其相连的入口端输送设备和出口端输送设备的输送速度相匹配，并能通过纵移编码器112将传送带102的传动转速实时反馈给控制系统。

在一个具体的实施例中，输送设备1由六条传送带102组成，支撑板105 上设置有五个探测器111，用于检测钢板头尾的位置，当待测物体通过任意一个探测器111时，该探测器111能发送触发信号，控制系统接收到触发信号后，控制纵移编码器112开始记录待测物体的头部位置，通过计算可以得出待测物体沿纵向的位置信息。本实施方式中传送带102和探测器111的数量还可以是其它，此处不做具体限定。

参见图1和图3，本实施例示出的在线检测机械性能的装置100中，检测设备2包括设置于输送设备1上侧的第一检测机构201和设置于输送设备1 下侧的第二检测机构(图中未视出)。

第一检测机构201包括用于磁化待测物体的磁体211；第二检测机构包括用于检测待测物体的剩余磁场强度的测头，第二检测机构能根据剩余磁场强度的梯度获知待测物体的机械性能。

设置于第一检测机构201上的磁体211能够产生磁场并对待测物体进行周期性磁化，设置于第二检测机构上的测头，能够测量待测物体上的剩余磁场强度，基于局部的塑性变形能引起磁场强度的突变，第二检测机构根据测头所检测到的待测物体上的剩余磁场强度的梯度，能计算出待测物体的机械性能，如抗拉强度和屈服点。

为避免在第一检测设备2对待测物体的磁化效果，本实施方式中设置传送带102和支撑板105均为非金属材质，优选传送带102的材质为尼龙，支撑板105的材质为塑料。

在一个具体的实施例中，第一检测机构201包括设置于磁体211前端的第一纵向传感器212，设置于磁体211后端的第二纵向传感器213，第一纵向传感器212和第二纵向传感器213均用于探测待测物体；当第一纵向传感器 212探测到待测物体的边部且第二纵向传感器213探测不到待测物体时，表明待测物体刚移动至第一检测机构201前端的下方，此时控制系统根据纵移编码器112获取的纵向位置信息，逐次与待测物体纵向的机械性能相对应以获取待测物体在纵向各个位置的机械性能。在第二纵向传感器213探测到待测物体的边部且第一纵向传感器212探测不到待测物体时，表明待测物体已经经过第一检测机构201，已完成该待测物体的检测，此时控制系统控制第一检测机构201和第二检测机构横向移动设定距离，以改变下一个待测物体的检测区域。由于同一批次生产的待测物体的机械性能相同，本实施例通过检测设备逐次对每个待测物体进行不同检测区域的检测，累加获得待测物体全部区域的检测，能够在线完成对待测物体机械结构的检测，利于保证生效率，降低检测成本。

参见图3，在本实施方式中，第一检测机构201还包括设置于磁体211 左端的第一横向传感器214和设置于磁体211右端的第二横向传感器；第一横向传感器214和第二横向传感器均用于探测待测物体；当第一横向传感器 214探测到待测物体的边部且第二横向传感器探测不到待测物体时，表明待测物体位于第一检测机构201的左侧，此时控制系统控制第一检测机构201和第二检测机构左向移动，以使待测物体能部分地位于第一检测机构201下方的位置，能够完整对位于第一检测机构201下方区域的待测物体的机械性能的检测。当第二横向传感器探测到待测物体的边部且第一横向传感器214探测不到待测物体时，表明待测物体位于第一检测机构201的左侧，此时控制系统控制第一检测机构201和第二检测机构右向移动，以使待测物体的待检测区域位于第一检测机构201下方的位置，能够完成对位于第一检测机构201 下方待测区域的机械性能的检测。

参见图1，本实施例所提供的用于在线检测机械性能的装置100，还包括用于支撑输送设备1的支架3，安装于支架3上且分别位于支撑板105的上侧和下侧的第一横向导轨301和第二横向导轨302，连接第一横向导轨301和第二横向导轨302的同步轴303以及能驱动同步轴303转动以带动检测设备横向移动的横移电机304；第一检测机构201安装于第一横向导轨301上，第二检测机构安装于第二横向导轨302上；控制系统与横移电机304相耦合，能驱动横移电机304转动以带动第一检测机构201和第二检测机构横向移动。本实施方式中的第一检测机构201和第二检测机构在竖直方向始终平齐。

本实施方式的在线检测机械性能的装置100还包括与同步轴303相连且与控制系统相耦合的横移编码器305；控制系统能在第一横向传感器214探测到待测物体的边部且第二横向传感器探测不到待测物体时或第二横向传感器探测到待测物体的边部且第一横向传感器214探测不到待测物体时，控制横移编码器305记录待测物体的边部位置并根据同步轴303的转速以及记录时间间隔获知待测物体在横向上各个位置的信息，结合纵移编码器112所获知的待测物体沿纵向的位置信息以及检测设备2所获知的待测物体的机械性能，能得到待测物体在对应的横向和纵向坐标上的机械性能。

本实施例的装置100还包括与控制系统相连的显示系统，能接收控制系统所获知的待测物体在对应横向和纵向坐标上的机械性能并进行图形显示。便于工作者直观地悉知待测物体的机械性能，便于快速做出相应的操作，如停止输送设备1的传输等。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种在线检测机械性能的装置，其特征在于，包括：

输送设备，用于纵向输送待测物体；

设置于所述输送设备上的探测设备，用于获取所述待测物体纵向的位置信息；

相对于所述输送设备横向滑动的检测设备，用于检测所述待测物体的机械性能；

与所述探测设备和检测设备相连的控制系统，能控制所述检测设备的横向移动，并获知所述待测物体的横向位置信息，结合所述探测设备获取的所述待测物体的纵向位置信息以及所述检测设备获取的机械性能信息，获知所述待测物体在对应平面坐标上的机械性能。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备包括设置于所述输送设备的输入端上的探测器以及与所述探测器相耦合的纵移编码器；

所述探测器用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述探测器探测到所述待测物体的头部时，控制所述纵移编码器记录所述待测物体的头部位置并根据所述输送设备的输送速度及记录时间间隔获知所述待测物体在纵向上各个位置的信息，还能在所述探测器探测到所述待测物体的尾部时，控制所述纵移编码器停止记录所述位置信息。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测设备包括位于所述输送设备的上侧的第一检测机构和位于所述输送设备的下侧的第二检测机构；

所述第一检测机构包括用于磁化所述待测物体的磁体；

所述第二检测机构包括用于检测所述待测物体的剩余磁场强度的测头，并能根据所述剩余磁场强度的梯度获知所述待测物体的机械性能。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一检测机构包括设置于所述磁体前端的第一纵向传感器，设置于所述磁体后端的第二纵向传感器，所述第一纵向传感器和第二纵向传感器均用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述第一纵向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二纵向传感器探测不到所述待测物体时，根据所述纵移编码器获取的纵向位置信息获取所述待测物体在纵向各个位置的机械性能；还能在所述第二纵向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一纵向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构横向移动设定距离。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一检测机构包括设置于所述磁体左端的第一横向传感器和设置于所述磁体右端的第二横向传感器；所述第一横向传感器和第二横向传感器均用于探测所述待测物体；

所述控制系统能在所述第一横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构左向移动；还能在所述第二横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述第一检测机构和第二检测机构右向移动。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括用于支撑所述输送设备的支架，安装于所述支架上且分别位于所述输送设备的上侧和下侧的第一横向导轨和第二横向导轨，连接所述第一横向导轨和第二横向导轨的同步轴以及能驱动所述同步轴转动以带动所述检测设备横向移动的横移电机；

所述第一检测机构安装于所述第一横向导轨上，所述第二检测机构安装于所述第二横向导轨上；

所述控制系统与所述横移电机相耦合，能驱动所述横移电机转动以带动所述第一检测机构和第二检测机构横向移动。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，包括与所述同步轴相连且与所述控制系统相耦合的横移编码器；

所述控制系统能在所述第一横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第二横向传感器探测不到所述待测物体时或所述第二横向传感器探测到所述待测物体的边部且所述第一横向传感器探测不到所述待测物体时，控制所述横移编码器记录所述待测物体的边部位置并根据所述同步轴的转速以及记录时间间隔获知所述待测物体在横向上各个位置的信息。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输送设备包括用于输送所述待测物体的多条间隔设置的传送带，与所述传送带相连的驱动辊，用于驱动所述驱动辊转动以带动所述传送带传动的驱动电机以及设置于多条所述传送带下方且用于支撑所述待测物体的支撑板；

所述支撑板上安装有与所述传送带间隔设置且横向排布的多个所述探测器；

所述纵移编码器安装于所述驱动辊上，能根据所述驱动辊的转速获知所述传送带的传送速度。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括与所述控制系统相连的显示系统，能接收所述控制系统所获知的所述待测物体在对应横向和纵向坐标上的机械性能并进行图形显示。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述传送带的材质为尼龙；所述支撑板的材质为塑料。

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