带材孔洞实时检测装置的制作方法

本发明涉及带材质量控制领域，尤其涉及一种带材孔洞实时检测装置。

背景技术：

无论是在连续彩色涂层钢板生产线，还是在镀锌或镀铝锌板材生产线中，原材料中都会或多或少的存在一些板面孔洞现象，这种孔洞主要是因为在冷轧生产线的板材轧制过程中原材料某一局部区域含碳量偏高或夹杂着其他杂质经过轧辊挤压拉伸产生的。这种缺陷是在热轧原料和冷轧工艺中无法避免的，而只能在镀锌生产线或彩涂生产线通过检测手段来检测出并剪切掉孔洞缺陷板。当靠人去检查只能发现孔径较大的孔洞缺陷，而在钢带以120m/min的速度运行时，人工是无法通过肉眼检查出针孔状孔洞的。当这种缺陷产品走入市场加工成彩钢瓦使用时会造成屋顶漏雨现象，严重影响产品在市场上的品质形象。

目前在彩色涂层钢板生产线当中，大都是人工通过肉眼来检查原材料和成品板面孔洞缺陷，还没有使用实时检测系统来解决带材孔洞缺陷检测设备。现有技术中的检测手段只能保证检测出带材中的大直径孔洞，而不能检测出带材中的针孔状孔洞缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种带材孔洞实时检测装置，用于连续生产线对带材针孔缺陷进行实时检测，根据材料的连续运行通过光信号对带材任何区域的孔洞以及针孔的缺陷进行探测发现，确保生产出来的产品无孔洞缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：带材孔洞实时检测装置，包括机架、多组对射式区域检测光纤头、多组智能光纤放大器、可编程控制器和控制电箱；所述每组对射式区域检测光纤头包括发射光纤头和接收光纤头，所述发射光纤头和接收光纤头分别相对固定于所述机架；所述多组接收光纤头输出端分别与多组智能光纤放大器一一对应并相互连接；所述多组智能光纤放大器输出端与所述可编程控制器输入端相连接；所述控制电箱分别与所述多组对射式区域检测光纤头、多组智能光纤放大器和可编程控制器电连接。

相对于现有技术，本发明的带材孔洞实时检测装置，通过对射式区域检测光纤头和智能光纤放大器组合来检测钢带孔洞缺陷，然后由可编程序控制器进行判断与比较，最后通过通讯将检测到的信号输出。本发明检测稳定高效，安装调试简单，能够检测到针孔尺寸大小的孔洞。

进一步，所述带材孔洞实时检测装置还包括一张力辊组和一转向辊，所述带材绕过所述张力辊组穿过设置于机架上的对射式区域检测光纤头，再绕过转向辊，所述发射光纤头和接收光纤头分别位于带材的两侧。

进一步，所述智能光纤放大器设置于所述控制电箱内。

进一步，所述多组接收光纤头输出端分别与多组智能光纤放大器通过光纤连接。

进一步，所述智能光纤放大器包括顺序连接的放大电路、比较电路和输出电路，所述放大电路接收接收光纤头输入的光信号后放大并传输至比较电路，比较电路将放大后的光信号转换为入光量数值，并将入光量数值与预设值比较得到电信号，并通过输出电路将电信号输出至可编程控制器；所述可编程控制器输出一检测结果信号。

进一步，所述带材孔洞实时检测装置还包括人机界面，所述人机界面接收所述检测结果信号并显示。

进一步，所述带材孔洞实时检测装置还包括光声报警器，可编程控制器将检测结果信号输出至光声报警器，并控制光声报警器运行。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的带材孔洞实时检测装置的结构俯视图。

图2是本发明的带材孔洞实时检测装置的结构左视图。

图3是本发明的可编程控制器与人机界面的通讯图。

图4是本发明智能光纤传感器信号与可编程控制器的前32个点连接图。

图5是本发明智能光纤传感器信号与可编程控制器的后32个点连接图。

具体实施方式

请同时参阅图1和图2，其分别是本发明的带材孔洞实时检测装置的结构俯视图和主视图。所述带材孔洞实时检测装置包括机架1、多组对射式区域检测光纤头2、多组智能光纤放大器、可编程控制器、控制电箱、人机界面和光声报警器。所述多组对射式区域检测光纤头2固定于所述机架1。所述多组智能光纤放大器分别与所述多组对射式区域检测光纤头2一一对应并通过光纤连接。所述多组智能光纤放大器输出端与所述可编程控制器输入端相连接。所述人机界面输入端和光声报警器输入端分别与可编程控制器的输出端相连接。所述控制电箱分别与所述多组对射式区域检测光纤头2、智能光纤放大器、可编程控制器、人机界面和光声报警器电连接，为所述多组对射式区域检测光纤头2、智能光纤放大器、可编程控制器、人机界面和光声报警器供电。

在本实施例中，所述带材孔洞实时检测装置设置有50组对射式区域检测光纤头2和50组智能光纤放大器。所述每组对射式区域检测光纤头2包括发射光纤头和接收光纤头，所述发射光纤头和接收光纤头分别相对固定于所述机架1，使发射光纤头发射的光束能够被接收光纤头接收。

所述每个智能光纤放大器与每个接收光纤头通过光纤连接。接收光纤头将接收到的光信号通过光纤传送至智能光纤放大器。所述智能光纤放大器包括顺序连接的放大电路、比较电路和输出电路。所述放大电路接收接收光纤头输入的光信号，并将光信号放大后传输至比较电路，比较电路将放大后的光信号转换为入光量数值，并将入光量数值与预设值比较得到一电信号，并通过输出电路将电信号输出至可编程控制器；所述可编程控制器根据所述电信号输出一检测结果信号。

所述可编程控制器接收智能光纤放大器输出的电信号，当智能光纤放大器输出的为断续的几个输出信号，则说明带材中有孔洞，则将孔洞信息输出至人机界面显示，并触发声光报警器。在本实施中，所述光声报警器为光声旋转报警器。所述可编程控制器包括顺序连接的电源模块71、CPU模块72、64点输入模块73、16点继电器输出模块74、T-Link通讯模块75。所述人机界面包括多组人机显示界面。T-Link通讯模块75将检测结果信号分别传输至各组人机显示界面。

在本实施例中，所述带材孔洞实时检测装置还包括一张力辊组3和一转向辊4，所述带材5绕过所述张力辊组3穿过设置于机架1上的对射式区域检测光纤头2，再绕过转向辊4，所述发射光纤头和接收光纤头分别位于带材5的两侧。

以下详细说明所述带材孔洞实时检测装置的工作原理：

将带材5绕过所述张力辊3组并穿过对射式区域检测光纤头2，启动所述带材孔洞实时检测装置，对射式区域检测光纤头2的发射光纤头发射红外，由于带材设置于发射光纤头和接收光纤头中间，当无孔洞时，接收光纤头不能接收到红外光，智能光纤放大器无输出信号，说明无孔洞。当接收光纤头接收到红外光时，智能光纤放大器有输出信号，若输出信号为断续的，说明发现孔洞，可编程控制器输出检测结果信号，并传送至人机界面，人机界面显示有孔洞，并控制光声报警器报警；若输出信号为连续的，可编程控制器判定为带材的边缘，说明无孔洞。以下以包括50组对射式区域检测光纤头和50组智能光纤放大器的带材孔洞实时检测装置为例进行说明：

正常情况信号状如下(数字代表各对射式区域检测光纤头，灰色突显数字代表对射式区域检测光纤头没有被带材遮挡，发射光纤头的红外光能照射到接收光纤头，智能光纤放大器有输出信号)：01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50。而两端灰色凸显数字是因为检测处为带材的边缘，根据可编程控制器检测到连续的信号，则判断为带材的边缘，不输出报警信息。

当有孔洞经过时信号状如下(数字代表各对射式区域检测光纤头，灰色突显数字代表对射式区域检测光纤头没有被钢带遮挡，发射光纤头的红外光能照射到接收光纤头，智能光纤放大器有输出信号)：01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50。对应编号13对射式区域检测光纤头的位置就是检测到孔洞的位置。当带材上有孔洞时，对射式区域检测光纤头有断续的几个对射式区域检测光纤头是有输出信号的，可编程控制器根据输入信号的排列顺序判断为有孔洞，可编程控制器输出检测结果信号，并将信号传送至人机界面进行显示，显示孔洞相关信息，同时触发光声报警器，控制光声报警器报警。

相对于现有技术，本发明的的带材孔洞实时检测装置，通过对射式区域检测光纤头和智能光纤放大器组合来检测钢带孔洞缺陷，然后由可编程序控制器进行判断与比较，最后将检测到的信号输出。本发明检测稳定高效，安装调试简单，能够检测到针孔状尺寸大小的孔洞。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。