一种轧辊表面质量检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测器械，具体地说是一种铝加工行业中版基铝带材生产线使用的轧辊表面质量检测装置。

背景技术：

随着国内印刷行业快速发展，PS/CTP铝板基带材供不应求，尤其是对高档PS/CTP板需求突出。但现国内生产PS/CTP铝板基带材厂家并不多，产量并不高，并且在实际生产过程中，有很多因素影响其质量，其中轧辊表面质量是很重要的因素之一。

而轧辊在轧制过程中受多种应力因素的影响，导致轧辊局部组织产生变化，导致在磨削过程中产生色差。当轧辊局部组织发生变化时就要使用磨床对轧辊表面进行磨削，磨削和探伤为分布进行，即在磨削完成之后才进行探伤，直到修复好为止，这种情况下，无法根据实际情况调整磨床的传动机构的参数对轧辊磨削情况进行调整另外；另外轧辊表层由于制造工艺造成的局部材质不均，导致在磨削过程中纹路不均。以上缺陷是磨削后很难发现的，而且无法反应缺陷在磨削过程中的动态变换，严重制约着产品质量，增加了轧机换辊频率，降低了生产效率。

技术实现要素：

针对上述技术问题本实用新型，提供了一种减少轧机换辊次数、提高轧辊使用寿命、提高铝及铝合金成品率的轧辊表面质量检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种轧辊表面检测磨削装置，包括检测机构和磨削机构，所述的检测机构包括测量臂、机架、线性电机、扫描镜头、距离控制器和微处理器，测量臂的上端设有经动力电机驱动的滑轮，测量臂经滑轮配合安装在机架上设置的导轨内，测量臂的下端经线性电机安装有扫描镜头，线性电机的定子与测量臂的下端固定连接，线性电机的动子上与扫描镜头固定连接，所述的扫描镜头随线性电机的动子沿与测量臂垂直的方向前后移动，测量臂的下端还设有距离传感器，所述的距离传感器、扫描镜头、线性电机和动力电机分别通过缆线与微处理器电连接；所述的磨削机构包括磨床本体、砂轮和传动机构，所述的砂轮经传动机构安装在磨床本体的工作平面上，传动机构经缆线与微处理器电连接。

通过上述技术方案，本实用新型的一种轧辊表面检测磨削装置包括检测和磨削两个机构，使用本实用新型的检测机构检测时，首先调整好扫描镜头的高度，随后距离传感器会检测到扫描镜头距离轧辊表面的垂直距离，距离传感器将信号传递给微处理器，微处理器根据预先设定的距离指标，持续控制线性电机的运动，进而保持轧辊表面至扫描镜头之间距离的稳定性，轧辊开始转动的同时，微处理器控制动力电机转动，测量臂带动扫描镜头沿着导轨的方向移动，导轨的方向与轧辊的轴向平行，移动的扫描镜头从轧辊的侧面沿着与轧辊轴向平行的方向对轧辊表面进行螺旋型扫描。本实用新型的扫描镜头采用CCD成像技术，CCD是半导体器件，类似于人的眼睛，把汇聚到扫描镜头的光线转换成电信号，ADC（数模转换器）按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，通过输出接口将数据传递给微处理器，接下来微处理器对数字信号进行压缩并转换为特定图像显示检测结果，可以得到精确的误差信号。微处理器对得到的信号进行比对分析，可在轧制产品前就探测轧辊表面可能出现振纹、进给线、螺旋纹、刮痕等典型的表面缺陷。特别的本实用新型使用了一个集成的距离控制器实施探测轧辊表面和扫描镜头距离不变，通过微处理器根据得到的距离信号对线性电机进行控制，保证了轧辊表面和扫描镜头之间的距离不变，这样所有的轧辊直径和常见的辊型如CVC或锥型都可以使用本实用新型的检测机构进行检测。并且通过检测机构探测得到的表面缺陷并可以与数据库中存储的典型缺陷数据进行比较，如果探测到的缺陷与存储数据一致，则根据微处理器中与数据库对应的一个修正磨削软件，根据检测结果修正磨削过程参数，控制砂轮的传动机构对轧辊进行延长或反复精磨，磨削速度变化等。如测量结果无明显缺陷，检测结构会被储存在微处理器中，还可以在安装有控制器屏幕的磨床上显示出来。

进一步，本实用新型所述的测量臂上设有用于清洁扫描镜头的清洁器。

本实用新型的扫描镜头依赖于CCD技术，CCD实际上是一种半导体器件，类似于人的眼睛，它性能的好坏直接影响到轧辊表面检测装置的性能，因此在测量臂上安装用于清洁扫描镜头的清洁器，随时保持光学扫描镜头表面的清洁无污。

进一步，本实用新型所述的扫描镜头距轧辊表面的垂直距离为5~7mm。

进一步，本实用新型所述的测量臂为长度可控的伸缩式测量臂。

通过上述技术方案，本实用新型的测量臂使用长度可变的伸缩式测量臂，可以适应不同大小轧辊的需要，合理地调整轧辊与测量臂的相对高度。

本实用新型的有益效果在于：1. 采用本实用新型轧辊表面检测磨削装置，可以在磨削前和磨削过程中对轧辊表面进行合理的检测，减少了因磨削过程中产生的缺陷而导致的轧机换辊次数，以及轧机轧制前的辅助时间，从而提高了轧机的生产效率，也提高了轧辊的使用寿命，节约了磨床的生产成本。2. 修磨后的轧辊表面自动光学检测，检测评估不受操作人员和他的技术水平的约束，即使是人的肉眼看不见的缺陷也可以被发现，对轧辊表面检测结果可以集成到轧辊磨床的自动循环程序里，微处理器可以根据实际需要对磨削机构的磨削参数进行调整。3.本实用新型使用线性电机、距离传感器和微处理器对控制扫描镜头局轧辊表面的距离进行实时控制，对扫描镜头的定位速度快，定位灵敏、准确不仅可以使本实用新型的装置适用于多种规格的轧辊直径和而且对于一些常见的辊型如CVC或锥型辊都可以适用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中各模块的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

一种轧辊表面检测磨削装置，包括检测机构和磨削机构，所述的检测机构包括测量臂1、机架2、线性电机3、扫描镜头4、距离控制器5和微处理器6，测量臂的上端设有经动力电机驱动的滑轮，本实施例中使用的测量臂1为长度可控的伸缩式测量臂，测量臂1经滑轮配合安装在机架上设置的导轨内，测量臂的下端经线性电机安装有扫描镜头4，线性电机3的定子与测量臂1的下端固定连接，线性电机的动子上与扫描镜头固定连接，所述的扫描镜头4随线性电机的动子沿与测量臂1垂直的方向前后移动，测量臂1的下端还设有距离传感器5，所述的距离传感器5、扫描镜头4、线性电机3和动力电机7分别通过缆线与微处理器6电连接；所述的磨削机构包括磨床本体8、砂轮9和传动机构10，所述的砂轮9经传动机构10安装在磨床本体的工作平面上，传动机构10经缆线与微处理器6电连接。扫描镜头性能的好坏直接影响到轧辊A表面检测装置的性能，因此在测量臂上安装用于清洁扫描镜头的清洁器，随时保持光学扫描镜头表面的清洁无污。本实施例中通过微处理器、距离控制器和线性电机的配合，始终控制扫描镜头距轧辊表面的垂直距离在5~7mm之间。

测量时，适当的调整伸缩式的测量臂，将轧辊和扫描镜头的高度位置调整好，轧辊开始旋转后，通过微处理器控制检测机构开始工作，首先在距离控制器的信号反馈下，微处理器控制线性电机持续控制扫描镜头到轧辊表面的距离，控制在5~7mm为宜，进行当扫描镜头（2）到达预设距离后，扫描镜头4就沿着辊身纵向移动。当轧辊A转动时，接着在动力电机的带动下，测量臂带着扫描镜头沿着轧辊的轴向方向开始移动，当轧辊转动时，移动的扫描镜头沿着轴向方向对轧辊表面进行螺旋型扫描，得到精确的误差信号，这一信号传递给微处理器后，检测机构探测得到的表面缺陷可以与数据库中存储的典型缺陷数据进行比较，如果探测到的缺陷与存储数据一致，则根据微处理器中与数据库对应的一个修正磨削软件，微处理器会控制磨床的传动机构，根据检测结果修正磨削过程参数，控制砂轮的传动机构对轧辊进行延长或反复精磨，磨削速度变化等。如测量结果无明显缺陷，检测结构会被储存在微处理器中，还可以在安装有控制器屏幕的磨床上显示出来，本实施例通过距离控制器、线性电机、扫描镜头配合微处理器使用，保证了轧辊表面和扫描镜头之间的距离不变，这样所有的轧辊直径和常见的辊型如CVC或锥型都可以使用本实施例中的检测机构进行检测。检测过程中，检测机构和磨削机构的工作过程互不干扰，使用本装置可以对轧辊实现边检测边磨削，反应出缺陷在磨削过程中的动态变换，使微处理器可以根据实际需要对磨削机构的磨削参数进行实时的调整。