專利名稱：高精度在線鋁板凸度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)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(chǎn)過程穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要指標，該參數(shù)一方面反映了軋件在生產(chǎn)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(tài)和輥型調(diào)控目標。
目前在板帶軋制生產(chǎn)線上沒有直接測量橫向板厚(板廊)的手段，一般的過程監(jiān)測都是采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(shù)。難以直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制提供全面板厚、板凸度、板型等信息。
根據(jù)鋁行業(yè)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(xiàn)高精度鋁薄板加工及板凸度的精確控制。
目前，國內(nèi)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激光測量技術。但是由于鋁板對γ射線的吸收遠小于鋼板對γ射線的吸收，β射線又難于穿透厚度大于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(yè)。隨著激光應用技術的進步，激光測厚技術在鋼鐵熱軋生產(chǎn)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(chǎn)在線檢測的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一套高精度的在線鋁板凸度激光檢測裝置，在厚度大于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(chǎn)過程控制，全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求。
本發(fā)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上安裝有兩個激光測量機構4，C型機構1的內(nèi)側(cè)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，并與安裝在底板11上的電機7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接。
本發(fā)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(qū)動滾珠絲桿9推動滑塊10帶動C型架機構1前進或后退；當電機正轉(zhuǎn)時，C型架機構1前進；當電機反轉(zhuǎn)時，C型架機構1后退，兩激光測量機構4在前進與后退過程中進行測量，其測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是實現(xiàn)了高精度生產(chǎn)在線鋁極凸度檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求；達到了技術指標系統(tǒng)分辨率0.5mm，靜態(tài)測量精度為0.001mm，跟蹤測量頻率為1kHz；實現(xiàn)了靜態(tài)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(xiàn)場惡劣的環(huán)境，解決現(xiàn)場振動、現(xiàn)場溫度對本裝置測量精度的影響。


圖1為本發(fā)明高精度在線鋁板凸度檢測裝置結構示意圖。
1.C型架裝置采用有限元技術優(yōu)化設計出高剛度的C型架機構，帶動2個激光測量裝置同步前進和后退，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、絲杠、導軌組成，用于驅(qū)動C型架裝置。
3.冷卻裝置通過冷水循環(huán)系統(tǒng)使C型架處于常溫狀態(tài)，保證測量精度。
4.測量裝置本裝置采取基于激光三角法的測量技術。由激光傳感器及控制器、采集卡構成，傳感器由激光發(fā)射源、CCD接收板構成?？刂破髌鹦盘柼幚砑巴ㄓ嵉墓δ?，并能根據(jù)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(diào)裝置可以對激光頭位置進行調(diào)節(jié)。
5.隔振裝置采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(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是由傳感器和數(shù)顯表組成的閉環(huán)系統(tǒng)。本裝置采用的控制器處理為數(shù)字信號，很好的解決了傳輸電纜的信號干擾問題。另外主控計算機中配置采集卡與控制器相連，通過通訊方式將信號讀入計算機，再由系統(tǒng)軟件進行數(shù)據(jù)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的端頭固定兩個激光頭，由調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)兩個激光頭的相對位置，伺服電機7驅(qū)動滾珠絲桿9推動滑塊10帶動C型架機構1前進或后退；當電機正轉(zhuǎn)時，C型架機構1前進；當電機反轉(zhuǎn)時，C型架機構1后退，兩激光測量機構4在前進與后退過程中進行測量，其測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。
本裝置在實際生產(chǎn)檢測中，達到了技術指標系統(tǒng)分辨率0.5mm，靜態(tài)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，其特征在于C型架機構1上安裝有兩個激光測量機構4，其內(nèi)側(cè)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，并與安裝在底板11上的由電機7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接。
全文摘要
本發(fā)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，其特征在于C型架機構1上安裝有兩個激光測量機構4，它的內(nèi)側(cè)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，并與安裝在底板11上的由電機7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機構2相連接；實現(xiàn)了高精度生產(chǎn)在線檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求；達到了技術指標系統(tǒng)分辨率0.5um，靜態(tài)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(yōu)先權日2004年6月3日
發(fā)明者譚建平, 周俊峰, 張材, 李小東 申請人:中南大學