一种线材自动测宽测厚装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及万能乳机应用领域，具体涉及一种线材自动测宽测厚装置，尤其是一种能够自动在线测量并且能够实时显示的测宽测厚装置。
【背景技术】
[0002]万能乳机是由一对水平辊和一对立辊组成主机架，其四个辊的轴线在一个平面内，可对乳件进行四面加工，通过调节乳辊之间的距离和位置，可以加工不同规格及Η型钢、钢轨、工字钢、槽钢、钢板粧、U型钢、L型钢、不等边角钢等多种类型的型钢。
[0003]世界上第一套万能乳机建于1902年声森堡的Arbed(阿尔贝德)厂，但当时乳出的较宽翼缘的工字钢内恻仍有斜度。1908年按照格林乳制法(必须有一架乳边机和一架万能乳机配合使用)在美国伯利恒公司建成了第一个宽翼缘Η型钢厂，1914年德国培因公司也采用同样的方法建成了培因Η型钢厂，1955年欧洲煤钢联营开发了 ΙΡΕ钢粱系列，1957年德国的培因Η型钢厂生产了第一批ΙΡΕ钢梁，但直到1970年工字钢的生产仍占较大比例。
[0004]20世纪60年代以后，随着世界钢铁工业的发展，万能乳机得以迅速发展，大多数国家的钢铁界都积极筹建新型的万能乳机。各国充分利用原有的大型乳机和轨梁乳机进行技术改造，这种做法在日本得到普遍采用，从1961年到1972年的大约10年期间，日本先后改造了三个大型厂和一个轨梁厂，目的主要是引进万能乳机。1965年日本已经有能力批量生产Η型钢，至20世纪60年代末，世界上共有大型乳机74套，轨梁乳机24套，宽边钢梁乳机12套。
[0005]国内近年来投产了数条万能生产线，均是引进美国、德国等国外公司的设备和技术。国外设备不仅一次性投入较大，而且后期的维护费用也甚可观，这促使一大批企业家与高校合作或者独立研发具有完全自主知识产权的万能乳机装备，研制具有自动在线检测、自动调节的高度自动化的生产装备，所有这些不仅依赖于先进的控制方法，而且依赖于高精度的检测设备。前者属于控制理论与控制方法范畴，它可以通过高性能的计算机和控制算法实现，而后者对检测设备的硬件结构提出了更高的要求，而这些恰恰是加工领域的弱项和一直被忽略的方面。
【发明内容】
[0006]发明目的:
[0007]本发明针对型材的宽度、厚度关键参数的自动检测问题，提出了一种自动测宽测厚装置，以在线测宽测厚并进行实时显示，进一步地将检测的数据反馈到输入端，通过控制器控制相应的乳辊伺服电机进行联动，进而控制型材的宽度和厚度参数并使之满足要求。
[0008]技术方案:
[0009]针对上述技术问题，本发明提供的一种自动测宽测厚装置包括基座、牵引机构、宽度测量机构和厚度测量机构；
[0010]其中，牵引机构由三对独立的辊轮构成，并通过支架独立固定于基座上；
[0011]厚度测量系统和宽度测量系统分别通过螺栓固定在基座上；
[0012]整个装置按照牵引机构、厚度测量机构、牵引机构、宽度测量机构、牵引机构的顺序安装，而且相互之间留有一定的缝隙；
[0013]牵引机构中每一对牵引辊轮上下排列，且处在一个竖直平面内；下辊轮固定在支架上，上棍轮通过一端连在支架上的弹簧贴合在下棍轮上；该牵引机构的三对牵引棍轮中心线初始时处在同一水平线上；
[0014]厚度测量机构主要包括位移传感器、限位螺钉、复位弹簧、测厚辊轮对、双杠杆、杠杆支点和测量挡板；其中，测厚辊轮对通过复位弹簧贴合在一起；当型材穿过测厚辊轮对的中心时，辊轮对之间产生缝隙，该位移变化通过杠杆反映到支点的另一端，使得位移传感器受到测量挡板的压迫产生形变，进而测出型材的厚度，并将测得的输出值反馈到相应的控制器，以消除偏差，实现乳机的闭环控制；
[0015]宽度测量机构主要包括位移传感器、双杠杆、测宽辊轮对、复位弹簧、杠杆支点、测量挡板；其中，测宽辊轮对通过复位弹簧弹性贴合在一起；其工作原理与厚度测量机构类似；
[0016]有益效果:本发明利用杠杆原理，以低廉的成本解决了目前大多乳机生产线上型材手动测宽测厚的问题，实现了线材乳机系统的在线自动测宽测厚，并通过将检测逐级反馈到输入端，进而实时调节乳机辊轮之间的间距，消除误差。本发明有助于实现乳机系统的闭环控制，进而通过采用现代控制方法和手段以实现乳机系统的高度自动化。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一种自动测宽测厚装置结构示意图，包括基座(1)、第一牵引机构
(2)、厚度测量机构(3)、第二牵引机构(4)、宽度测量机构(5)和第三牵引机构(6)。
[0018]图2是本发明第一牵引机构⑵结构示意图，包括支架(7)、复位弹簧(8)、下辊轮
(9)和上辊轮(10)。
[0019]图3是本发明厚度测量机构结构示意图，包括位移传感器一(11)、限位螺钉一
(12)、第一杠杆(13)、复位弹簧一(14)、棍轮对一(15)、第二杠杆(16)、杠杆支点一(17)和测量挡板一(18)
[0020]图4是宽度测量机构结构示意图，包括位移传感器二(19)、第三杠杆(20)、辊轮对二(21)、复位弹簧二(22)、第四杠杆(23)、杠杆支点二(24)和测量挡板二(25)。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本发明做进一步说明。
[0022]图1是本发明提供的自动测宽测厚装置，该装置包括基座⑴、第一牵引机构(2)、厚度测量机构(3)、第二牵引机构(4)、宽度测量机构(5)和第三牵引机构(6);其中，第一牵引机构(2)、厚度测量机构(3)、第二牵引机构(4)、宽度测量机构(5)、第三牵引机构(6)均独立地通过相应的支架用螺栓固定在基座(1)上，且任意两个相邻的机构间留有一定的缝隙，以便机构自身独立自由的摆动或者辊轮自由地转动。
[0023]图2是本发明第一牵引机构⑵结构示意图，包括支架(7)、复位弹簧(8)、下辊轮(9)和上辊轮(10);其中，支架(7)通过螺栓固定成一种矩形结构，且在两个竖边的上侧开有U型凹槽；下辊轮(9)即下辊轮的轴通过螺栓固定在侧边上，上辊轮(10)放在U型凹槽内，初始状态时，通过复位弹簧与下辊轮(9