专利名称：连铸板板坯表面划痕的在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种表面划痕检测装置，尤其是连铸板坯表面划 痕的在线检测装置。
背景技术：
目前板坯连铸设备在浇铸生产时，板坯的内外弧表面往往因为在 铸机辊列内遭受机械性划伤而产生一系列断续的表面划痕，该划痕的 深度与宽度均没有显著规律。根据实际生产统计，划痕深度通常在
2mm 6mm不等，其宽度通常在3mm 10mm。如此显著的划痕直接 影响板坯的成才率，造成后期的热轧以及冷轧的钢板表面质量无法达 标。而在实际生产中，操作工无法通过肉眼来发现此类划痕，尤其是 外弧宽面，因为一直处于下面，划痕就更加难以发现。生产现场往往 在生产大量的带划痕板坯后才发现表面缺陷，造成后期精整处理的劳 动负荷十分巨大，且精整处理后的板坯仍对轧制的钢板质量有一定程 度的影响。因此，生产中需要一种能实现在线自动检测划痕的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种连铸板坯表面划痕的在线检测装 置，该装置能够及时发现并定位板坯表面划痕，以降低缺陷产品数量 和指导后期的铸机调整。
本实用新型是这样实现的 一种连铸板坯表面划痕的在线检测装 置，包括导轨组件、动力传动组件、测头组件、可伸縮绝热垫和转角 计数器；
导轨组件包括导轨和上保护盖，导轨横跨在板坯上方且两端设置 在连铸机出口的两侧机架上，导轨由两个相对的框形轨道构成，导轨 上部螺钉连接长板形的上保护盖；动力组件包括驱动电机、蜗杆、蜗轮和传动丝杠，设置在一侧机 架上的驱动电机固定连接蜗杆，蜗杆下方与之相配合的蜗轮固定设置 在传动丝杠一端，传动丝杠穿过导轨的两个框形轨道包覆的空间，；
测头组件包括位移传感器、高温触头、导轮、测头帽、测头、导 块、导槽、弹簧和测头座，导块中部开有丝母孔，丝母孔套在传动丝 杠上，导块下部固定设置有中空的方形测头座，测头座下部固定设置 有两个导槽，两个导槽对面设置，导槽为板状且中部开有长条形通孔; 测头帽为方形中空结构，且上端封闭下端开放，测头帽顶部通过螺钉 连接在测头座内部；测头为方形中空结构，且上端开放下端封闭，测 头上部套在测头帽下部之内且两者为松配合；位移传感器和弹簧设置 在测头帽和测头内部包覆的空间内，弹簧套在位移传感器外部，测头 下部与导槽相应位置设置有两个导轮，两个导轮分别穿过导槽的长条 形通孔，高温触头顶部通过螺钉连接在测头底端；
可伸縮绝热垫固定装夹在测头底端和高温触头顶部之间；
转角计数器设置在传动丝杠远离蜗轮的另一端；
转角计数器、位移传感器和驱动电机通过电缆连接到外部的控制 系统。
所述导块为方形，上端开有通槽，两个丝母孔分别开在通槽两侧 壁上。
所述导轮包括轴部分和穿在其上的轮部分，轴部分通过螺钉固定 连接在测头下部，轮部分位于导槽的长条形通孔内。
所述可伸縮绝热垫为波纹形垫，固定装夹在测头底端和高温触头 顶部之间的绝热垫为平整形，绝热垫宽度大于板坯宽度，长度略大于 导轨的宽度。所述可伸缩绝热垫为高温石棉材质。
所述高温触头底端为弧形面；高温触头材质为陶瓷。
该装置在板坯内外弧面各设置一套，位置对称。
本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置利用传动丝杠使高 温触头在板坯上往复运动，当高温触头接触到划痕时，高温触头发生 一个位移跳跃，测头内部的位移传感器捕捉这个位移跳跃，并通过电 缆传递至控制系统，如此即可实现对板坯划痕槽的及时发现。在铸机进行板坯厚度规格切换时，通过人工实现手动厚度调节。
本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置的上保护盖和可伸 縮绝热垫之间的空间容易积聚热量，因此最好对其内部接通压縮空气， 以进行空气吹扫降温。
本实用新型具有以下有益效果本实用新型连铸板坯表面划痕的 在线检测装置能实现对板坯内、外弧宽面的表面质量进行在线检测， 能够及时发现板坯表面缺陷，使操作人员及时停止连浇，进行检修， 以避免划痕缺陷的进一步发生，降低带划痕板坯的产量，并能对缺陷 定位以指导检修。本实用新型装置能够检测的缺陷包括机械划痕、刨 削槽、氧化皮堆积物等平整度缺陷。本实用新型还能根据板坯宽、厚 规格进行相应调节，确保结晶器在浇铸不同断面板坯时的表面质量均 可以得到在线实时检测。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一歩说明。
图1为本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置示意图(省
略上保护盖)；
图2为图1的测头所在位置的纵向剖面示意图3为本实用新型导轨内部及下方部件的立体示意图4为本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置的检测方式
示意图中l位移传感器，2高温触头，3可伸縮绝热垫，4导轮，41 轮部分，42轴部分，5测头，6导±央，61丝母孔，7测头帽，8弹簧， 9测头座，IO导槽，11导轨，13传动丝杠，14驱动电机，15蜗杆， 16蜗轮，17转角计数器，18电缆，19上保护盖，20板坯，21划痕槽， 22机架，23高温测头运动轨迹，25控制系统。
具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4, 一种连铸板坯表面划痕的在线检测 装置，包括导轨组件、动力传动组件、测头组件、可伸縮绝热垫3和转角计数器17;
导轨组件包括导轨11和上保护盖19，导轨11横跨在板坯20上方 且两端设置在连铸机出口的两侧机架22上，导轨ll由两个相对的框 形轨道构成，导轨11上部螺钉连接长板形的上保护盖19;
动力组件包括驱动电机14、蜗杆15、蜗轮16和传动丝杠13，设 置在一侧机架上的驱动电机14固定连接蜗杆15，蜗杆15下方与之相 配合的蜗轮16固定设置在传动丝杠13 —端，传动丝杠13穿过导轨11 的两个框形轨道包覆的空间；
测头组件包括位移传感器1、高温触头2、可伸縮绝热垫3、导轮 4、测头帽7、测头5、导块6、导槽10、弹簧8和测头座9，导块6 为方形，上端开有通槽，两个丝母孔61分别开在通槽两侧壁上，丝母 孔61套在传动丝杠13上；
导块6下部固定设置有中空的方形测头座9，测头座9下部固定设 置有两个导槽10，两个导槽10对面设置，导槽10为板状且中部开有 长条形通孔；测头帽7为方形中空结构，且上端封闭下端开放，测头 帽7顶部通过螺钉连接在测头座9内部；
测头5为方形中空结构，且上端开放下端封闭，测头5上部套在 测头帽7下部之内且两者为松配合，位移传感器1和弹簧8设置在测 头帽7和测头5内部包覆的空间内，弹簧8套在位移传感器1外部， 测头5下部与导槽10相应位置设置有两个导轮4，导轮4包括轴部分 41和穿在其上的轮部分42，轴部分41通过螺钉固定连接在测头5下 部，轮部分位于导槽10的长条形通孔内；
高温触头2顶部通过螺钉连接在测头5底端，高温触头2底端为 弧形面，其材质为陶瓷；可伸縮绝热垫3固定装夹在测头5底端和高 温触头2顶部之间，该处绝热垫3为平整形，其它处的可伸縮绝热垫3 为波纹形垫，绝热垫3宽度大于板坯20的宽度，长度略大于导轨11 的宽度。可伸縮绝热垫3为高温石棉材质，具有良好的褶皱伸縮性。 在测头5进行往返运动过程中，可伸縮绝热垫3对钢坯表面的高温进 行良好隔离，确保除高温触头2以外的所有的部件均不受高温影响。
转角计数器17设置在传动丝杠13远离蜗轮16的另一端；
7转角计数器17、位移传感器1和驱动电机14通过电缆18连接到 外部的控制系统25。
如图4，本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置在板坯20 内外弧面(即图中板坯的上下表面)各设置一套，位置对称。
本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置使用时，在板坯开 浇后且板坯头部开始通过划痕自动检测装置时，人工打开上下测试装 置，确保板坯能顺利通过。板坯通过后，控制系统25根据板坯的规格 自动设定上下检测装置的间距值、检测装置的往、返形成量与运动速 度，并确定位移传感器1的数据采集频率。参数设定结束后，控制系 统25启动驱动电机14，驱动电机14驱动蜗杆15，进而带动蜗轮16 转动，与蜗轮16固定连接的丝杠13发生同速转动。丝杠13带动滑块 6水平移动，滑块6在两侧导轨11的限制下沿着丝杠13轴向运动，驱 动电机14的正、反转使滑块6进行往、返运动，形成图4中板坯上高 温测头运动轨迹23。在此运动过程中，测头5顶部的高温触头2在弹 簧8的作用下始终与板坯20表面进行接触，当高温触头2通过板坯20 的表面划痕槽21时，高温触头2发生一个位移跳跃(在短暂的伸长后， 立刻回縮至原来状态)，这个位移跳跃过程被测头5内部的位移传感器 l及时捕捉到，且通过电缆18及时传递至外部控制系统25。控制系统 25通过运算获知板坯20的表面存在一定深度、宽度的凹槽。转角计数 器17的输出端接入控制系统25，通过运算转过角度可以得知高温触头 2的位置。如此即实现了对板坯上的划痕槽21的及时发现。
其中位移传感器1的数据采集频率与高温触头2的往返滑动速度 相关，以确保位移传感器1能准确的捕捉到高温触头1在通过划痕槽 21瞬间的位移变化量。通常当浇铸板宽为2000mm时的拉速为 1.6m/min时，高温触头2的水平运行速度与拉速一致，则采集频率不 低于200Hz。
本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置能够及时发现并定 位板坯表面划痕，并能及时通知工作人员，以降低缺陷产品数量和指 导后期的铸机调整。
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权利要求1、一种连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特征在于，所述装置包括导轨组件、动力传动组件、测头组件、可伸缩绝热垫和转角计数器；导轨组件包括导轨和上保护盖，导轨横跨在板坯上方且两端设置在连铸机出口的两侧机架上，导轨由两个相对的框形轨道构成，导轨上部螺钉连接长板形的上保护盖；动力组件包括驱动电机、蜗杆、蜗轮和传动丝杠，设置在一侧机架上的驱动电机固定连接蜗杆，蜗杆下方与之相配合的蜗轮固定设置在传动丝杠一端，传动丝杠穿过导轨的两个框形轨道包覆的空间，；测头组件包括位移传感器、高温触头、导轮、测头帽、测头、导块、导槽、弹簧和测头座，导块中部开有丝母孔，丝母孔套在传动丝杠上，导块下部固定设置有中空的方形测头座，测头座下部固定设置有两个导槽，两个导槽对面设置，导槽为板状且中部开有长条形通孔；测头帽为方形中空结构，且上端封闭下端开放，测头帽顶部通过螺钉连接在测头座内部；测头为方形中空结构，且上端开放下端封闭，测头上部套在测头帽下部之内且两者为松配合；位移传感器和弹簧设置在测头帽和测头内部包覆的空间内，弹簧套在位移传感器外部，测头下部与导槽相应位置设置有两个导轮，两个导轮分别穿过导槽的长条形通孔，高温触头顶部通过螺钉连接在测头底端；可伸缩绝热垫固定装夹在测头底端和高温触头顶部之间；转角计数器设置在传动丝杠远离蜗轮的另一端；转角计数器、位移传感器和驱动电机通过电缆连接到外部的控制系统。
2、 如权利要求1所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特 征在于，所述导块为方形，上端开有通槽，两个丝母孔分别开在通槽 两侧壁上。
3、 如权利要求1所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特 征在于，所述导轮包括轴部分和穿在其上的轮部分，轴部分通过螺钉固定连接在测头下部，轮部分位于导槽的长条形通孔内。
4、 如权利要求1所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特 征在于，所述可伸縮绝热垫为波纹形垫，固定装夹在测头底端和高温 触头顶部之间的绝热垫为平整形，绝热垫宽度大于板坯宽度，长度略 大于导轨的宽度。
5、 如权利要求4所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特 征在于，所述可伸縮绝热垫为高温石棉材质。
6、 如权利要求1所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特 征在于，所述高温触头底端为弧形面。
7、 如权利要求1或6所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特征在于，所述高温触头材质为陶瓷。
8、 如权利要求1至6中任意一项所述的连铸板坯表面划痕的在线检测装置，其特征在于，该装置在板坯内外弧面各设置一套，位置对 称。
专利摘要本实用新型涉及一种表面划痕检测装置，尤其是连铸板坯表面划痕的检测装置。一种连铸板坯表面划痕的在线检测装置，包括导轨组件、动力传动组件、测头组件、可伸缩绝热垫和转角计数器；该装置由动力传动组件带动测头组件在板坯表面往复运动，在遇到划痕时，测头组件中的高温测头发生位移跳动，设置在高温测头中的传感器捕捉这一位移跳动，并将信号传递到外部控制系统，实现了对板坯表面划痕的发现和定位。本实用新型连铸板坯表面划痕的在线检测装置能够及时发现并定位板坯表面划痕，并能及时通知工作人员，以降低缺陷产品数量和指导后期的铸机调整。
文档编号G01N19/08GK201269852SQ20082015314
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者永 周, 张永杰, 段明南 申请人:宝山钢铁股份有限公司