一种用于船用型材切割线的型材检测装置的制作方法

本实用新型涉及型材加工技术领域，具体地说是一种用于船用型材切割线的型材检测装置，尤其能够对被加工的船用型材进行在线检测。

背景技术：

船用型材在现阶段我国的造船工业中应用极其广泛和普遍。为适应造船现代化需要，一种船用型材切割线被引入造船行业，从根本上大大降低了船用型材切割加工的劳动强度，改善了工作环境，更使得船用型材工件的加工质量和生产效率有了质的飞跃。其中型材的在线实时检测是船用型材切割线的非常关键一环，用以保证被加工的对象型材的类型、规格、变形量等均可符合生产要求的型材规格，达到设计和生产要求的合格零件，可解决由于疏忽而造成错误和浪费，避免不必要的生产质量事故的发生。

在船用型材切割线中，型材的在线实时检测装置通常处于切割区域，距离切割点最近，烟尘大、空间小。所以对于船用型材切割线中检测装置的检测精度、结构可靠性、安全性、以及安装、调试、设置和维护的便利性都有很高的要求。或出于以往相关技术发展以及可选技术手段的限制，现有型材的在线检测方法主要是采用光栅、激光或编码器等常规技术方法来实现的，往往存在着实现的配套装置的结构较为复杂、对使用环境的要求高等问题，尤其在船用型材切割线中切割区的恶劣工况条件下，其安全性、耐用性、便利性等都显不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种改进的用于船用型材切割线的型材检测装置，通过设置横向检测装置和垂向检测装置，提升了船用型材切割线在型材在线实时检测的功效和性能，同时结构简单、检测精度高。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于船用型材切割线的型材检测装置，它主要包括底架,其特征在于：底架上设有横向检测装置和与横向检测装置相配合的垂向检测装置；所述的横向检测装置包括横压导向机构、横压气缸和横向压辊，横压气缸的一侧设有横压传感器；所述的垂向检测装置包括垂压导向机构、垂压气缸和垂向压辊，垂向气缸的一侧设有垂向传感器。

优选的，底架的顶部设有多组辊筒，所述的辊筒两两配合平行设置于底架的顶部，所述的辊筒设置位置与横向压辊、垂向压辊相配合，所述的辊筒呈圆筒状结构，辊筒设有滚动或者滑动轴承。

进一步，横压气缸与横压传感器、垂向气缸与垂向传感器通过多个固定夹固定连接；所述的底架呈框架结构，由顶部框架、支撑柱和横档连接而成，支撑柱的底部设有支撑板。

进一步，所述的支撑柱共有四根，其中两根支撑柱的外侧设有安装挡板，所述的垂向传感器共有两个，支撑柱的安装挡板上固定有一个垂向传感器，垂向传感器的上方设有垂压气缸，所述的垂压气缸也固定于安装挡板上；所述的横压传感器和垂向传感器采用位移传感器，所述的横压气缸和垂向气缸设有内置磁环，使得横压传感器和垂向传感器通过内置磁环检测到气缸的移动位置。

进一步，所述的垂压气缸、垂向压辊分别有两个，垂向压辊设置于垂压气缸上方，所述的垂向压辊、垂压气缸和垂向传感器均两两对称设置于两根支撑柱的外侧。

更进一步，所述的垂向压辊呈L型，垂向压辊的一端与支撑柱相连，另一端与底架顶部之前设有放置空间。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本实用新型所述的改进方案，设有横向检测装置和与横向检测装置相配合的垂向检测装置，整体的结构更为简单和可靠、检测精度高、安全耐用、能实现在线实时检测，特别适宜用于船用型材切割线中对型材的在线实时检测。

2、本实用新型的技术方案的中，横向和垂向的压靠动作采用内置磁环的气缸来执行，并配有可靠的导向机构和压辊，既可以用以对船用型材的在线实时检测，同时在切割时对型材进行有效压靠，以最大化地提升船用型材的切割质量；

3、本实用新型的气缸内设有内置磁环，传感器则设置在气缸外部，通过传感器可以直接检测气缸的活塞磁环位置，当气缸活塞移动时，传感器直接检测气缸的活塞磁环位置，无需单独的位置编码器或附加的机械装置，采取对活塞磁环直接采集可免于在气缸内复杂的集成，省去了高昂的成本，简化了传感器的安装和更换。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的横压气缸与横压传感器的结构放大示意图。

图4为本实用新型的垂压气缸与垂向传感器的结构放大示意图。

附图标记：

1垂压气缸、2垂向压辊、3船用型材、4横向压辊、5固定夹、6辊筒、7横压传感器、8横压气缸、9横压导向机构、10底架、11垂压导向机构、12垂向传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种用于船用型材切割线的型材检测装置，具体参见图1，它主要包括底架,其与现有技术的区别在于：底架上设有横向检测装置和与横向检测装置相配合的垂向检测装置；所述的横向检测装置包括横压导向机构、横压气缸和横向压辊，横压气缸的一侧设有横压传感器；所述的垂向检测装置包括垂压导向机构、垂压气缸和垂向压辊，垂向气缸的一侧设有垂向传感器。检测时，对被加工的船用型材进行在线检测，并经可编程序控制器把检测的数据传达给上位控制机，上位控制机获得型材检测数据后，与型材数据库中指定型材的规格尺寸进行比对，以保证被加工的对象型材符合船体设计和生产要求的型材规格。

实施中，横向和垂向各设有两组检测装置，横向和垂向的压靠动作采用内置的磁环气缸来执行，并配合相应的导向机构和压辊，同时采用传感器来对于磁环气缸的动作进行检测。采用本实用新型的检测装置结构非常的简单和可靠、检测精度高、安全耐用、能实现在线实时检测，特别适宜用于船用型材切割线中对型材的在线实时检测。

在一个实施例中，底架的顶部设有多组辊筒，所述的辊筒两两配合平行设置于底架的顶部，所述的辊筒设置位置与横向压辊、垂向压辊相配合；所述的辊筒呈圆筒状结构，辊筒设有滚动或者滑动轴承。具体实施中，船用型材3作为工件安放在辊筒6上，辊筒6安装并固定在底架10上。图1中仅列出2件辊筒6，但因为实际生产中，被加工的船用型材的长度大多比较长，所以辊筒6的实际使用量通常需要很多件，并按一定的水平间距排列。

横压气缸与横压传感器、垂向气缸与垂向传感器通过多个固定夹固定连接，这里所述的固定夹5是传感器附件，按气缸外部的形状，有多种样式可供选配，能满足几乎所有的气缸外形的适配要求（包括圆形气缸等）；里所述的传感器是直接安装并固定在气缸的外部，无需额外增加复杂的固定装置，节省了安装、参数设置、调试和维护的时间与成本。当气缸活塞移动时，传感器直接检测气缸的活塞磁环位置，无需单独的位置编码器或附加的机械装置，采取对活塞磁环直接采集可免于在气缸内复杂的集成，省去了高昂的成本，简化了传感器的安装和更换。

这里所述的传感器是将活塞磁环位置作为模拟信号、IO-Link流程数据或灵活的开关点输出。在船用型材切割线中，传感器对船用型材外部特征尺寸进行在线实时检测后，经可编程序控制器把检测的尺寸数据传达给上位控制机，上位控制机获得型材检测数据后，与型材数据库中指定型材的规格尺寸进行比对和判断，以保证被加工的对象型材符合船体设计和生产要求的型材规格。

在另一个实施例中，一种用于船用型材切割线的型材检测装置，底架上设有横向检测装置和与横向检测装置相配合的垂向检测装置；所述的横向检测装置包括横压导向机构、横压气缸和横向压辊，横压气缸的一侧设有横压传感器；所述的垂向检测装置包括垂压导向机构、垂压气缸和垂向压辊，垂向气缸的一侧设有垂向传感器。所述的底架呈框架结构，由顶部框架、支撑柱和横档连接而成，支撑柱的底部设有支撑板；所述的横压传感器和垂向传感器采用位移传感器，所述的横压气缸和垂向气缸设有内置磁环，使得横压传感器和垂向传感器通过内置磁环检测到气缸的移动位置。当气缸活塞移动时，传感器直接检测气缸的活塞磁环位置，无需单独的位置编码器或附加的机械装置，简化了传感器的安装和更换。

所述的支撑柱共有四根，其中两根支撑柱的外侧设有安装挡板，所述的垂向传感器共有两个，支撑柱的安装挡板上固定有一个垂向传感器，垂向传感器的上方设有垂压气缸，所述的垂压气缸也固定于安装挡板上。

这里所述的横向压辊4和垂向压辊2是经汽缸的作用下紧密压靠在船用型材3的外形特征边缘，实现在切割时对船用型材的有效压靠，以最大化地提升船用型材的切割质量。

所述的横压导向机构9和垂压导向机构11，主要用以保证横向压辊4和垂向压辊2能够准确地压靠在船用型材3的特征边缘上，并能承载切割时的压靠力。导向的结构形式主要是采用直线导轨或直线轴承等。在导向机构的导轨或导向杆部，进一步可加装防护措施，如防尘罩/套等。

所述的垂压气缸、垂向压辊分别有两个，垂向压辊设置于垂压气缸上方，所述的垂向压辊、垂压气缸和垂向传感器均两两对称设置于两根支撑柱的外侧。所述的垂向压辊呈L型，垂向压辊的一端与支撑柱相连，另一端与底架顶部之前设有放置空间。这个放置空间内放置船用型材，具体来说，船用型材3在实际应用中有多种类型和型号规格，其类型就有包括球扁钢、角钢等。本实施例结构示意图中仅列出船用型材的一种规格的球扁钢。这里所述的横压气缸8、垂向气缸1、横压传感器7和垂向传感器12都是市面正常销售的元器件。所述的气缸的大小和行程可按实际需要加工的船用型材的最大规格进行选配，气缸的活塞杆伸出部进一步可加装防护措施，如防尘罩/套等。所述的传感器采用定位/位置传感器，它的定位/位置传感器的采样率能达到1ms，分辨率0.03%，重复精度0.06%，防护等级IP67，它的检测距离可按实际需要加工的船用型材最大规格进行选配。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。