一種高速帶材尺寸測(cè)量與保持裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速帶材尺寸測(cè)量與保持裝置，該裝置包括牽引機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)；所述的牽引機(jī)構(gòu)一共有四個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于支撐機(jī)構(gòu)的左右兩側(cè)；該裝置的支撐機(jī)構(gòu)安插在套有復(fù)位彈簧的滑塊上，可在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)和安裝桿上上下移動(dòng)，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)都安裝在支撐機(jī)構(gòu)上的擺桿機(jī)構(gòu)上，可實(shí)現(xiàn)左右一定角度的搖擺；整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)和傳感器測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)懸浮機(jī)構(gòu)，使待測(cè)線材處于一種自然拉伸狀態(tài)，解決了傳統(tǒng)位移傳感器自身測(cè)量磨損以及對(duì)線材的損害問題，并提高了測(cè)量精度。
【專利說明】
一種高速帶材尺寸測(cè)量與保持裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種高速帶材尺寸測(cè)量與保持裝置，具體涉及一種帶材在線測(cè)寬測(cè)厚
目.0
技術(shù)背景
[0002]目前在鋼鐵和帶材生產(chǎn)企業(yè)中，用于帶鋼、帶材的寬度、厚度檢測(cè)裝置普遍采用激光或紅外探頭為光源的攝像系統(tǒng)，此設(shè)備成本高，對(duì)于使用環(huán)境要求苛刻，安裝和維修不易，且其精度也并不高于接觸式位移傳感器。而位移傳感器雖然具有成本低廉、維護(hù)容易和精度較高等優(yōu)勢(shì)，但在復(fù)雜工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況下容易受振動(dòng)等因素影響，造成測(cè)量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:
[0004]本發(fā)明針對(duì)帶材乳制環(huán)節(jié)中帶材寬度、厚度等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)問題，提出了一種在線測(cè)寬測(cè)厚裝置，通過位移傳感器在線測(cè)出厚度寬度并將測(cè)得的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給PLC,由PLC控制相應(yīng)的乳輥伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制型材的寬度和厚度參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全閉環(huán)控制，達(dá)到預(yù)期的帶材尺寸要求。
[0005]技術(shù)方案:
[0006]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種帶材寬厚度檢測(cè)裝置，通過構(gòu)建一種懸浮結(jié)構(gòu)，采用位移傳感器測(cè)量線材厚度以及寬度，測(cè)量的尺寸數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋PLC程序處理，實(shí)現(xiàn)了線材生產(chǎn)線的全閉環(huán)控制。
[0007]該裝置包括牽引機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)。
[0008]其中，牽引機(jī)構(gòu)由導(dǎo)入部分和導(dǎo)出部分(即四個(gè)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu))組成，四個(gè)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的底座分別通過螺栓固定在基座上，每個(gè)導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)都有兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的牽引導(dǎo)輪，通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)輪之間的間隙，以調(diào)節(jié)導(dǎo)輪對(duì)帶材的夾緊力。在導(dǎo)入部分和導(dǎo)出部分中，每個(gè)部分分別包含前后排列和上下排列的兩對(duì)導(dǎo)輪，安裝時(shí)兩對(duì)導(dǎo)輪的中心線處于同一水平線上。
[0009]支撐機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)軌安裝在基座上，可由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)其前后移動(dòng)，以保證支撐機(jī)構(gòu)伸出桿上的導(dǎo)輪中心線和牽引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪中心線處于同一水平線。支撐機(jī)構(gòu)基座的前段安插一擺桿，擺桿連接厚度測(cè)量系統(tǒng)和寬度測(cè)量系統(tǒng)。通過轉(zhuǎn)動(dòng)基座兩端的調(diào)節(jié)螺釘，可控制擺桿的左右擺動(dòng)角度范圍和傳感器測(cè)量結(jié)構(gòu)的初始位置。兩調(diào)節(jié)螺釘分別套有一個(gè)復(fù)位彈簧，保證傳感器測(cè)量結(jié)構(gòu)可恢復(fù)至特定位置。這樣整個(gè)傳感器測(cè)量機(jī)構(gòu)的整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)可上下浮動(dòng)和左右擺動(dòng)，整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)和傳感器測(cè)量機(jī)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)懸浮機(jī)構(gòu)。
[0010]厚度測(cè)量系統(tǒng)和寬度測(cè)量系統(tǒng)分別通過各自的安裝架安裝在支撐機(jī)構(gòu)的擺桿機(jī)構(gòu)上。其中厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)安裝在支撐結(jié)構(gòu)的伸出軸上，該機(jī)構(gòu)可前后移動(dòng)，且厚度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)用銷連接時(shí)厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)繞銷旋轉(zhuǎn)。寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)螺釘和復(fù)位彈簧垂直安插在支撐機(jī)構(gòu)上，旋轉(zhuǎn)螺釘可調(diào)節(jié)寬度傳感器機(jī)構(gòu)的高度，復(fù)位彈簧保證寬度傳感器機(jī)構(gòu)隨帶材上下浮動(dòng)后并恢復(fù)到原來位置。
[0011]有益效果:
[0012]本發(fā)明利用懸浮機(jī)構(gòu)和接觸式位移傳感器，保證了在復(fù)雜環(huán)境下正常工作能力，以低成本、高精度的優(yōu)勢(shì)克服了傳統(tǒng)紅外檢測(cè)的高成本、難維護(hù)的不足。導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)保證了帶材傳送方向的確定性。兩組位移傳感器將測(cè)量到的寬度厚度信息實(shí)時(shí)反饋給PLC，由PLC控制相應(yīng)的伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)乳輥間距，消除誤差，實(shí)現(xiàn)整個(gè)乳機(jī)系統(tǒng)的全閉環(huán)控制。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的測(cè)寬測(cè)厚裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖，包括“導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)1”，“寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)2”，“支撐機(jī)構(gòu)3”和“高度測(cè)量機(jī)構(gòu)4”。
[0014]圖2是本發(fā)明的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)示意圖，包括“手輪5”，“導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)基座6”，“螺紋桿7”，“驅(qū)動(dòng)塊8”，“安裝軸9”和“導(dǎo)輪10”。
[0015]圖3是本發(fā)明的支撐機(jī)構(gòu)示意圖，包括“導(dǎo)輪11”，“傳感器機(jī)構(gòu)安裝架12”，“擺桿13”，“復(fù)位彈簧14”，“調(diào)節(jié)螺釘15”，“基座16”，“安裝桿17”，“彈簧18”，“滑塊19”和“導(dǎo)軌 20”。
[0016]圖4是本發(fā)明的帶材寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)示意圖，包括“復(fù)位彈簧21”，“調(diào)節(jié)螺釘22”，“寬度傳感器安裝架23”，“寬度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)24”和“位移傳感器25”。
[0017]圖5是本發(fā)明的帶材厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)示意圖，包括“位移傳感器25”，“高度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)26”，“高度傳感器安裝架27”和“銷28”。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本發(fā)明的裝置整體結(jié)構(gòu)，該裝置主要由四大模塊組成，分別是牽引機(jī)構(gòu)1，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)2，支撐機(jī)構(gòu)3，高度測(cè)量機(jī)構(gòu)4。導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)I負(fù)責(zé)帶材的導(dǎo)入和導(dǎo)出，保證帶材傳送的方向性，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)2和高度測(cè)量機(jī)構(gòu)4全部安裝在支撐機(jī)構(gòu)3上，保證在帶材由晃動(dòng)的情況下保持傳感器機(jī)構(gòu)與帶材抖動(dòng)的同步，確保接觸式位移傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0020]圖2是本發(fā)明的牽引機(jī)構(gòu)，包括手輪5，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)基座6，螺紋桿7，驅(qū)動(dòng)塊8，安裝軸9和導(dǎo)輪10。安裝軸9與導(dǎo)輪10通過滾動(dòng)軸承連接，以保證導(dǎo)輪的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)線材的牽弓I。手輪5安裝在螺紋桿7上，同基座6通過止推軸承安裝在一起，搖動(dòng)手輪，可手動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)輪之間的間隙，控制導(dǎo)輪對(duì)帶材的夾緊力。
[0021]圖3是本發(fā)明的支撐機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)輪11，傳感器機(jī)構(gòu)安裝架12，擺桿機(jī)構(gòu)13，復(fù)位彈簧14，調(diào)節(jié)螺釘15，基座16，安裝桿17，彈簧18，滑塊19和導(dǎo)軌20。導(dǎo)輪11與牽引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪處于同一水平線，其位置由氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)滑塊19在導(dǎo)軌20前后移動(dòng)保證，支撐機(jī)構(gòu)基座16安插在安裝桿17上，彈簧16套在安裝桿上并與基座14和滑塊17接觸，擺桿機(jī)構(gòu)13通過軸承連接支撐機(jī)構(gòu)14，可實(shí)現(xiàn)一定角度的自由旋轉(zhuǎn)，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)都安裝在擺桿機(jī)構(gòu)13上。
[0022]圖4是本發(fā)明的帶材寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括復(fù)位彈簧21，調(diào)節(jié)螺釘22，寬度傳感器安裝架23，寬度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)24，位移傳感器25 ;其中調(diào)節(jié)螺釘22調(diào)節(jié)傳感器安裝架23的安裝高度，可調(diào)節(jié)寬度傳感器安裝高度使其與支撐結(jié)構(gòu)3中的導(dǎo)輪處于同一水平線，同時(shí)調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧21的張力大小。寬度傳感器的夾緊機(jī)構(gòu)24安插在安裝架23的兩根長(zhǎng)桿上。當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，整個(gè)傳感器支架可由復(fù)位彈簧21恢復(fù)原位，
[0023]圖5是本發(fā)明的帶材高度測(cè)量機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括高度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)26，高度傳感器安裝架27，銷28 ;其中高傳感器夾緊機(jī)構(gòu)26和高度傳感器安裝架27之間用銷28連接，保證在測(cè)量時(shí)帶材因抖動(dòng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器能夠跟隨帶材旋轉(zhuǎn)，始終保持傳感器和帶材在同一平面，保證高度測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明提供了一種高速帶材尺寸測(cè)量與保持裝置，該裝置包括牽引機(jī)構(gòu)1、支撐機(jī)構(gòu)2、寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)3、厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)4 ;其中牽引機(jī)構(gòu)I 一共四個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于支撐機(jī)構(gòu)的左右兩側(cè)，支撐機(jī)構(gòu)2安插在套有復(fù)位彈簧的滑塊上，可在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)和安裝桿上上下移動(dòng)，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)都安裝在支撐機(jī)構(gòu)上的擺桿機(jī)構(gòu)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引機(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括手輪5、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)基座6、螺紋桿7、驅(qū)動(dòng)塊8、安裝軸9和導(dǎo)輪10。其中，手輪5安裝在螺紋桿7上，同基座6通過止推軸承安裝在一起；搖動(dòng)手輪，可手動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)輪之間的間隙，從而控制導(dǎo)輪對(duì)帶材的夾緊力；這里四個(gè)牽引機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完全一樣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)輪11，傳感器機(jī)構(gòu)安裝架12，擺桿機(jī)構(gòu)13，復(fù)位彈簧14，調(diào)節(jié)螺釘15，基座16，安裝桿17，彈簧18，滑塊19和導(dǎo)軌.20;其中導(dǎo)輪11與牽引機(jī)構(gòu)的導(dǎo)輪處于同一水平線，其位置由氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)滑塊19在導(dǎo)軌.20前后移動(dòng)保證，支撐機(jī)構(gòu)基座17安插在安裝桿16上，彈簧16套在安裝桿上并與基座14和滑塊19接觸，擺桿機(jī)構(gòu)13通過軸承連接支撐機(jī)構(gòu)14，可實(shí)現(xiàn)一定角度的自由旋轉(zhuǎn)，寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)和厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)都安裝在擺桿機(jī)構(gòu)13上，擺桿機(jī)構(gòu)13通過復(fù)位彈簧的拉緊可使其作為一個(gè)整體繞著支點(diǎn)搖擺，形成了一種懸浮結(jié)構(gòu)，使得穿過的線材處于一種自然的拉伸狀態(tài)，既不對(duì)線材和測(cè)量傳感器產(chǎn)生損傷，同時(shí)使傳感器在測(cè)量過程中同線材保持同步運(yùn)動(dòng)繼而保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括復(fù)位彈簧21，調(diào)節(jié)螺釘22，寬度傳感器安裝架23，寬度傳感器夾緊機(jī)構(gòu)24，位移傳感器25 ;其中調(diào)節(jié)螺釘22調(diào)節(jié)傳感器安裝架23的安裝高度，可調(diào)節(jié)寬度傳感器安裝高度使其與支撐結(jié)構(gòu)3中的導(dǎo)輪處于同一水平線，同時(shí)調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧21的張力大??；寬度傳感器的夾緊機(jī)構(gòu)24安插在安裝架.23的兩根長(zhǎng)桿上；當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，整個(gè)傳感器支架可由復(fù)位彈簧21恢復(fù)原位。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括高度傳感器夾緊機(jī)構(gòu).26，高度傳感器安裝架27，銷28 ;其中高傳感器夾緊機(jī)構(gòu)26和高度傳感器安裝架27之間用銷28連接，以保證在測(cè)量過程中，帶材因抖動(dòng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器能夠跟隨帶材旋轉(zhuǎn)，從而始終保持傳感器和帶材在同一平面和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【文檔編號(hào)】B21B38/04GK105983587SQ201510076435
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【發(fā)明人】穆開洪, 帥立國(guó), 王誠(chéng), 王一誠(chéng), 萬嶸, 馬云波, 滕子健, 劉金肖
【申請(qǐng)人】張家港市宏鑫源科技有限公司