金屬薄板靜態板形檢測裝置的製作方法

2023-07-20 15:38:51

專利名稱：金屬薄板靜態板形檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於板材表面形狀的檢測裝置，具體地說是一種金屬薄板靜態板形的檢測裝置。
靜態下金屬板材表面的平直度是衡量板材質量的一個重要指標。測定金屬板材表面平直度常用的方法是將被測板材置於平臺上，然後用直尺測量板材的翹曲度，以此來確定板面的平直度。當要求精確測量時，則用剖條檢測的方法，即將板材剖成若干縱條，然後測量各縱條的伸長量，以此來確定板面的平直度。顯然，剖條法只能作為抽樣檢查，不可能作為常規的出廠檢查。日本名古屋大學戶澤研究室研製了一臺靜態板形測定器(《一重技術》88年第3期39～41頁)，它有一個放置被測板材的平臺，平臺上面有一個位移傳感器，該傳感器的針狀測頭始終與被測板材接觸。當傳感器相對平臺平行移動時，其針狀測頭隨板材波浪的高低而上下移動，傳感器將此位移變換成電信號，然後通過計算機進行運算，得出被測板材板面的平直度。但該板形測定器只適用於測量較厚的板材，不能測量薄板，特別是箔材的板形。因為當薄板或箔材放置到平臺上後，難於保持其宏觀形狀。加之測頭對被測點總有一定壓力而使板形改變，所以傳感器測頭的位移量並不能真實地反映出板面的形狀。
本實用新型的任務是提供一種可以測量難於在平臺上保持其宏觀形狀的薄板或箔材板形的檢測裝置。
本實用新型的任務是通過如下途徑來實現的。所提供的金屬薄板靜態檢測裝置具有一個放置被測板材的平臺，該平臺的縱向兩端部位各設有一個被測板材的壓緊機構，平臺的下面設有一個液壓升降機構，該升降機構的升降部件上設有一個與被測板材寬度方向平行，且長度至少等於被測板材寬度的橫梁。在平臺中部有一個可使上述橫梁通過的槽孔。在平臺上面設有一個橫跨被測板材的支架，該支架上沿被測板材寬度方向設有多個渦流傳感器，它們與被測板材的板面相對。另外，還設有一個對上述各渦流傳感器的檢測信號進行採集、運算的微型計算機。測量時將被測板材置於平臺上，利用壓緊機構將被測板材兩端壓緊，然後啟動升降機構，將橫梁升起，並在彈性範圍內將被測板材張緊。隨後利用液壓系統中換向閥的瞬時換向，使升降機構的升降部件產生一次抖動，即升降部件在瞬時內完成一次行程很短的下降——停止動作。這一運動通過固定在升降部件頂端的橫梁傳遞給被測板材，使其產生一個瞬間的階躍鬆弛，相當於給被測板材施加了一個瞬時力，從而使被測板材產生振動。由於板材各處的張力大小有著對應的關係，而此張力又與板材的板形缺陷(如各處鬆緊程度的不同)有著一定關係。因此，通過前述的渦流傳感器對被測板材的振動頻率或振幅進行檢測，經計算機運算處理後，即可得出被測板材的板形質量數據。
如上所述，板材上某一縱條的振動頻率f理論上與其張力T有著一定關係f＝ 1/(2L) ·
式中L——弦長，m——單位長度的質量。而板材張力又與板形缺陷有著一定關係，這種關係可通過常規的剖條測量法建立起來。即將板材剖成若干縱條，由於板材板形缺陷導致各處的張力分布不同，因此剖切後的各縱條的伸長量也是不同的。由此可以標定出各種張力分布所對應的板形指標，從而建立起板材振動頻率與板形指標間的傳遞函數，該傳遞函數即可作為計算機的運算依據。


圖1是本裝置的一個具體結構圖。
圖2是圖1的A向局部視圖。
圖3是使被測板材產生振動的原理圖。
以下結合附圖對本實用新型的內容加以說明。
如圖1、圖2所示工作平臺1固定在支座2上，其兩端各設置了一個液壓壓緊機構3，它由立柱4、鉸接在該立柱上的油缸5和槓桿6以及固定在槓桿上的硬橡膠壓頭7組成。當油缸5動作時，通過槓桿6可將壓頭7抬起或壓下。在平臺1的下面設有一個液壓升降機構8，它由油缸9、導向座10、導杆11組成。導杆11下端與油缸9的活塞杆鉸接，上端為梯形，其上裝有一個沿被測板材14寬向延伸的橫梁12。橫梁12的頂端13為一光滑圓柱面，並與平臺平行，其長度大於被測板材的寬度。橫梁12的頂端也可以安裝滾輪，這樣可以避免橫梁12對被測板材板面的劃傷。在平臺中部與橫梁12相對應的位置開有一個長方形的槽孔15，其長度大於橫梁12的長度。在平臺上偏離槽孔15一定距離的位置上還設有一個橫跨被測板材的支架16，支架16的橫梁上每50毫米設置一個渦流傳感器17。該傳感器的探頭靠近但不接觸被測板材的板面。測量時首先將被測板材14平放在平臺1上，通過壓緊機構3將其兩端壓緊。然後啟動油缸9，將橫梁12升起。該橫梁12穿過槽孔15與被測板材14接觸，直到在彈性範圍內將板材14張緊為止。此時利用液壓換向閥的瞬時換向動作使橫梁12在瞬間內完成一個行程極短的下降動作，使板材14產生振動。具體操作參見圖3油缸9的換向閥18為三位四通閥。油缸9將前述的橫梁12升起並將板材14張緊後便停止(圖中實線所示位置)。此時換向閥18處於中間0位。然後在瞬間內使換向閥18位於B位，再回到0位。當換向閥18位於B位時，油缸9的回程油路被接通，橫梁12下降，當換向閥18又回到0位時橫梁12便停止，板材14位於圖中虛線所示位置，即橫梁12和板材14下降了距離C。由於橫梁12的突然下降又突然停止，因而使板材14產生一個階躍鬆弛而發生振動。如前所述，因板材存在板形缺陷，所以板材各處的振動頻率是不同的。振動頻率通過渦流傳感器變換成電信號，經放大及模——數轉換後送到計算機進行運算處理，從而得出板材的板形質量數據。
如前所述，橫梁12的頂端也可安裝滾輪，此時如果用軋機或校直機前的張力捲筒來代替前述的板材壓緊機構，則本裝置即可用於動態板形的檢測。
與現有技術相比，本裝置的最大優點是可以檢測薄板，特別是箔材的靜態板形，避免和改變了破壞性的剖條檢查以及傳統的人工檢查方式，而且檢測速度快、精度較高。因是非接觸式檢測，對板面質量保護較為有利。
權利要求1.一種金屬薄板靜態板形檢測裝置，包括一個放置被測板材的平臺1、與被測板材板面相對的傳感器和對該傳感器檢測信號進行採集、運算的微型計算機，其特徵是所說平臺1的縱向兩端部位各設有一個被測板材的壓緊機構3，平臺1的下面設有一個液壓升降機構8，該升降機構的升降部件上設有一個與被測板材寬度方向平行，且長度至少等於被測板材寬度的橫梁12，在平臺1的中部有一個可使橫梁12通過的槽孔15，在平臺上面設有一個橫跨被測板材的支架16，所說的傳感器是渦流傳感器17，它們沿被測板材的寬度方向設在上述支架16上。
2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特徵是所說的橫梁12的頂端裝有滾輪。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬板形檢測裝置，主要用於薄板，特別是箔材的板形。該裝置具有一個放置被測板材的平臺，平臺兩端各有一個被測板材的壓緊機構，平臺下方有一液壓升降機構，其上裝有一個橫梁。在平臺上方與被測板材板面相對處沿板材寬向設有多個渦流傳感器。測量時將板材兩端壓緊，然後將上述橫梁升起把板材張緊，再利用液壓換向閥的瞬時換向使板材振動，其振動頻率由傳感器轉換為電信號，經計算運算後即可得出板形指標。
文檔編號G01B5/28GK2061272SQ8922188
公開日1990年8月29日 申請日期1989年12月30日 優先權日1989年12月30日
發明者鍾春生, 谷立臣, 嶽利明, 任明孝 申請人:西安冶金建築學院