高精度在線鋁板凸度檢測裝置的製作方法
2023-04-24 04:59:51 2
專利名稱：高精度在線鋁板凸度檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁板凸度檢測儀，特別是一種高精度在線鋁板凸度檢測儀。
背景技術：
板材橫向板凸度是板帶軋制生產過程穩定和產品質量控制的重要指標，該參數一方面反映了軋件在生產過程中的橫向板厚差，另一方面直接影響到軋件的板型狀態和輥型調控目標。
目前在板帶軋制生產線上沒有直接測量橫向板厚(板廊)的手段，一般的過程監測都是採用測厚儀定點檢測板帶中點厚度，通過板型輥檢測帶材張力變化來間接測量板型與板凸度參數。難以直接對鋁薄板帶材生產過程控制提供全面板厚、板凸度、板型等信息。
根據鋁行業國家標準(厚度為0.1mm鋁箔的厚度允許偏差為±0.008mm、厚度為0.12mm鋁薄板的厚度允許偏差為±0.01mm)，厚度為0.3mm鋁薄板的厚度允許偏差為±0.04mm)，厚度檢測裝置的檢測精度要達到±0.001mm，才能實現高精度鋁薄板加工及板凸度的精確控制。
目前，國內板材厚度檢測技術的研究主要有放射性同位素測量技術和雷射測量技術。但是由於鋁板對γ射線的吸收遠小於鋼板對γ射線的吸收，β射線又難於穿透厚度大於4mm的鋁板，因此，放射性同位素的測量裝置很少涉足鋁加工業。隨著雷射應用技術的進步，雷射測厚技術在鋼鐵熱軋生產線上得到了應用，但測量精度僅為±0.1～±0.05mm，達不到國家標準，不能滿足鋁板生產在線檢測的要求。
發明內容
本發明的目的是提供一套高精度的在線鋁板凸度雷射檢測裝置，在厚度大於0.1mm的鋁薄板測厚領域，替代射線測厚儀和接觸式測厚儀，滿足直接對鋁薄板帶材生產過程控制，全面提供板厚、板凸度、板型等參數的要求。
本發明的技術方案是圖1描述了高精度在線鋁板凸度檢測裝置的結構C型架機構1上安裝有兩個雷射測量機構4，C型機構1的內側安裝有冷卻裝置3；整個C型架機構1設置在隔振機構5上，並與安裝在底板11上的電機7和滾珠絲杆9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接。
本發明高精度在線鋁板凸度檢測裝置的工作狀況是伺服電機7驅動滾珠絲杆9推動滑塊10帶動C型架機構1前進或後退；當電機正轉時，C型架機構1前進；當電機反轉時，C型架機構1後退，兩雷射測量機構4在前進與後退過程中進行測量，其測量數據通過數據處理系統處理。
本發明的優點和積極效果是實現了高精度生產在線鋁極凸度檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數的要求；達到了技術指標系統解析度0.5mm，靜態測量精度為0.001mm，跟蹤測量頻率為1kHz；實現了靜態的定點測量精度1mm；鋁板全斷面的掃描測量行程達到1500mm，掃描速度達到150mm/s；克服了現場惡劣的環境，解決現場振動、現場溫度對本裝置測量精度的影響。
圖1為本發明高精度在線鋁板凸度檢測裝置結構示意圖。
1.C型架裝置採用有限元技術優化設計出高剛度的C型架機構，帶動2個雷射測量裝置同步前進和後退，完成鋁板材的橫截面掃描測量。
2.傳動裝置傳動裝置由伺服電機、絲槓、導軌組成，用於驅動C型架裝置。
3.冷卻裝置通過冷水循環系統使C型架處於常溫狀態，保證測量精度。
4.測量裝置本裝置採取基於雷射三角法的測量技術。由雷射傳感器及控制器、採集卡構成，傳感器由雷射發射源、CCD接收板構成。控制器起信號處理及通訊的功能，並能根據不同的測量條件靈活地設置不同的濾波策略，消除由此帶來的誤差。有微調裝置可以對雷射頭位置進行調節。
5.隔振裝置採用主動隔振技術能夠較好的消除振動的影響。由傳感器、激振器、功率放大器、濾波器、工控機等組成。
6.數據處理系統是由傳感器和數顯表組成的閉環系統。本裝置採用的控制器處理為數位訊號，很好的解決了傳輸電纜的信號幹擾問題。另外主控計算機中配置採集卡與控制器相連，通過通訊方式將信號讀入計算機，再由系統軟體進行數據處理。
具體實施例方式將底板11固定安裝在水平地基上，底板11的導軌上通過二組滑塊10與C型架機構1連在一起，在C型架機構1的端頭固定兩個雷射頭，由調節裝置調節兩個雷射頭的相對位置，伺服電機7驅動滾珠絲杆9推動滑塊10帶動C型架機構1前進或後退；當電機正轉時，C型架機構1前進；當電機反轉時，C型架機構1後退，兩雷射測量機構4在前進與後退過程中進行測量，其測量數據通過數據處理系統處理。
本裝置在實際生產檢測中，達到了技術指標系統解析度0.5mm，靜態測量精度為0.001mm，跟蹤測量頻率為1kHz。
權利要求
1.高精度鋁板凸度在線檢測裝置，其特徵在於C型架機構1上安裝有兩個雷射測量機構4，其內側安裝有冷卻裝置3；整個C型架機構1設置在隔振機構5上，並與安裝在底板11上的由電機7和滾珠絲杆9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接。
全文摘要
本發明涉及一種鋁板凸度檢測儀，特別是一種高精度在線鋁板凸度檢測儀，其特徵在於C型架機構1上安裝有兩個雷射測量機構4，它的內側安裝有冷卻裝置3；整個C型架機構1設置在隔振機構5上，並與安裝在底板11上的由電機7和滾珠絲杆9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接；實現了高精度生產在線檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數的要求；達到了技術指標系統解析度0.5um，靜態測量精度為0.001um，跟蹤測量頻率為1kHz。
文檔編號G01B11/06GK1704716SQ20041002327
公開日2005年12月7日 申請日期2004年6月3日 優先權日2004年6月3日
發明者譚建平, 周俊峰, 張材, 李小東 申請人:中南大學