一种长板料镰刀弯自动检测装置及检测方法与流程

1.本技术涉及金属板材检测技术领域，尤其涉及一种长板料镰刀弯自动检测装置及检测方法。


背景技术：

2.钢卷经过纵切机组分条剪切后，通常会产生一定的弯曲，该弯曲在行业内称为“镰刀弯”，尤其是宽度较窄而长度方向较长的钢板，出现镰刀弯的情况会更严重。钢板镰刀弯也称边曲，表示钢板边部侧向弯曲度，是评价钢板质量的重要指标，镰刀弯是指钢板和钢带的侧边与连接测量部分两端点的直线之间的最大距离，即钢带一侧的边缘与直线的偏离，它在产品呈凹形的一边测量。在钢带的生产过程中，由于内应力释放，纠偏装置及圆盘剪调整等原因，都会使钢带在剪边过程中产生镰刀弯现象，但钢板的镰刀弯对钢板的性能影响至关重要，如果钢板的镰刀弯超过规定标准，会造成应用中废次品损失增加，因此各钢铁生产企业对钢板的镰刀弯都进行严格控制。
3.通常钢板的镰刀弯测量时，板材的测量长度达到2500mm以上，镰刀弯数值从0.5mm至10mm不等，有的剪切质量不高的板材镰刀弯甚至达到10mm以上，而诸如商用车汽车大梁板等对镰刀弯有特别要求的产品，镰刀弯达到4mm以上的钢板都判定为不合格品，需要进行二次矫直。
4.目前，测量镰刀弯数据的方法都是人工使用鱼线法进行检测的，但是此类方法首先都是需要检测人员用肉眼先找出镰刀弯的最高点，然后再用钢板尺测量具体的数据，有较大的主观因素，其次每检测一片钢板的时间较长，通常每次需要2分钟左右，另外，采用人工检测也无法做到全检。


技术实现要素：

5.本技术通过提供一种长板料镰刀弯自动检测装置及检测方法，解决了现有技术中人工使用鱼线法测量镰刀弯数据造成耗时长，受主观因素造成测量不准确以及无法做到全检的技术问题，实现了不停机在线自动检测镰刀弯数据，测量精准以及能够做到全检的目的。
6.第一方面，本技术提供了一种长板料镰刀弯自动检测装置，包括支撑架、传动机构和检测组件；所述传动机构设置于所述支撑架，能够带动板料沿着其自身的长度方向移动；所述检测组件设置于所述支撑架，且与所述支撑架固定连接，用于测量所述板料侧边与所述检测组件之间的距离并模拟成板料镰刀弯侧边曲线。
7.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述传动机构包括动力部和多个传动辊组件；多个所述传动辊组件沿所述支撑架的长度方向间隔排列设置于所述支撑架，且与所述支撑架连接；所述动力部设置于所述支撑架一侧，且所述动力部的输出端与多个所述传动辊组件的端部传动连接，能够带动多个所述传动辊组件同步转动。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述传动辊组件包括传动辊和双排轮；
所述传动辊的两端分别设置于所述支撑架，且与所述支撑架转动连接；所述传动辊的一端伸出所述支撑架，并固定连接有所述双排轮；相邻的所述双排轮之间均传动连接；其中一个所述双排轮与所述动力部的输出端连接，能够在所述动力部的带动下转动。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述动力部包括驱动件和多个传动连接件；多个所述传动连接件分别错开串联并传动连接于多个所述双排轮之间；所述驱动件的输出端与其中一个所述双排轮连接，在多个所述传动连接件的传动作用下，带动多个所述双排轮同步转动。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述检测组件包括位移传感器和控制系统；所述位移传感器设置于所述支撑架，并与所述控制系统电性连接；所述位移传感器的检测端的高度与所述板料的高度齐平。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括压辊组件和升降部；所述升降部设置于所述支撑架且靠近所述检测组件，所述升降部的输出端与所述压辊组件的两端连接，能够带动所述压辊组件做升降运动。
12.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述压辊组件包括压辊和两个支撑座；两个所述支撑座设置于所述压辊的两端，且与所述压辊的两端转动连接；所述升降部的输出端与两个所述支撑座固定连接。
13.第二方面，本技术提供了一种长板料镰刀弯自动检测装置的检测方法，包括：
14.将所述板料放置于传动机构上，控制所述传动机构动作带动所述板料沿自身的长度方向匀速运动；
15.所述板料匀速运动的过程中使得所述板料侧边经过所述检测组件；
16.通过所述检测组件依次测量出所述板料侧边上的每一个点与所述检测组件之间的距离；
17.对测量的距离值进行处理，设定所述检测组件的测量端的位置为o，设定所述板料的镰刀弯侧边的两端点的位置分别为a、b，设定所述板料镰刀弯侧边的两端点a、b之间的测量点分别为a1、a2…am
…an
，其中，n大于m,am为所述板料镰刀弯侧边纵深偏移量最大值点，设定a1、a2…am
…an
分别为所述板料镰刀弯侧边纵深偏移量，则a1＝oa
1-oa,a2＝oa
2-oa,
…am
＝oa
m-oa
…an
＝oa
n-oa,最后，检测组件对处理后的数据a1、a2…am
…an
进行模拟即可得出所述板料镰刀弯侧边曲线，得出所述板料的镰刀弯数值，从而判断出所述板料镰刀弯数据是否符合标准。
18.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
19.本技术通过设置支撑架、传动机构和检测组件；将传动机构设置于支撑架，从而能够带动板料沿着其自身的长度方向移动；将检测组件设置于支撑架，且与支撑架固定连接，在板料移动的过程中用于测量板料侧边与检测组件之间的距离并模拟成板料镰刀弯侧边曲线，能够不停机在线自动精确检测镰刀弯数据，节省了人力和时间。有效解决了现有技术中人工使用鱼线法测量镰刀弯数据造成耗时长，受主观因素造成测量不准确以及无法做到全检的技术问题，实现了不停机在线自动检测镰刀弯数据，测量精准以及能够做到全检的技术效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置的俯视图；
22.图2为本技术实施例提供的位移传感器、板料镰刀弯侧边设定端点以及凸点的结构示意图；
23.图3为本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置增加防偏移结构后的俯视图；
24.图4为本技术实施例提供的防偏移结构、支撑架、位移传感器、传动辊以及压辊的主视图；
25.图5为本技术实施例提供的升降部和压辊组件的主视图；
26.图6为本技术实施例提供的板料的俯视图；
27.图7为本技术实施例提供的板料的镰刀弯侧边端点a移动至第一挡板和第二挡板之间时的俯视图；
28.图8为本技术实施例提供的板料的镰刀弯侧边端点a移动至接触到第一挡板时的俯视图。
29.附图标记：1-支撑架；2-传动机构；21-动力部；211-驱动件；212-传动连接件；22-传动辊组件；221-传动辊；222-双排轮；3-检测组件；31-位移传感器；32-控制系统；4-板料；5-压辊组件；51-压辊；52-支撑座；6-升降部；7-防偏移结构；71-第一挡板；72-第二挡板；73-第三挡板；74-弹簧；75-导向杆。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
32.参照图1，本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置，包括支撑架1、传动机构2和检测组件3；传动机构2设置于支撑架1，能够带动板料4沿着其自身的长度方向移
动；检测组件3设置于支撑架1，且与支撑架1固定连接，用于测量板料4的镰刀弯的侧边与检测组件3之间的距离并模拟成板料4镰刀弯侧边曲线。本技术实施例中通过支撑架1对传动机构2进行支撑，进而将板料4放置到传动机构2上通过控制传动机构2转动从而能够带动板料4沿着自身的长度方向移动，检测组件3设置在支撑架1的一侧，板料4的镰刀弯侧边与检测组件3相对设置，当板料4在移动过程中经过检测组件3时，通过检测组件3自动测量镰刀弯的侧边与检测组件3之间的距离并自动模拟成板料4镰刀弯侧边曲线，从而精确地测量出镰刀弯数据。
33.参照图1，传动机构2包括动力部21和多个传动辊组件22；多个传动辊组件22沿支撑架1的长度方向间隔排列设置于支撑架1，且与支撑架1连接；动力部21设置于支撑架1一侧，且动力部21的输出端与多个传动辊组件22的端部传动连接，能够带动多个传动辊组件22同步转动。本技术实施例中通过控制动力部21从而带动多个传动辊组件22同步转动，进而带动板料4沿着自身的长度方向移动。
34.参照图1，传动辊组件22包括传动辊221和双排轮222；传动辊221的两端分别设置于支撑架1，且与支撑架1转动连接；传动辊221的一端伸出支撑架1，并固定连接有双排轮222；相邻的双排轮222之间均传动连接；其中一个双排轮222与动力部21的输出端连接，能够在动力部21的带动下转动。本技术实施例中传动辊221两端套接轴承并通过轴承座连接于支撑架1的顶面，实现传动辊221能够相对于支撑架1转动，双排轮222选用双排链轮，相邻的双排链轮之间交错传动连接有传动连接件212，双排链轮套接传动辊221伸出支撑架1的端部并与传动辊221的端部固定连接，通过控制动力部21从而能够带动多个双排链轮同方向且同步转动，进而能够带动多个传动辊221同方向且同步转动，最终带动板料4在传动辊221上沿着自身的长度方向移动。
35.参照图1，动力部21包括驱动件211和多个传动连接件212；多个传动连接件212分别错开串联并传动连接于多个双排轮222之间；驱动件211的输出端与其中一个双排轮222连接，在多个传动连接件212的传动作用下，带动多个双排轮222同步转动。本技术实施例中传动连接件212选用传动链条，相邻的两个双排链轮之间通过传动链条进行传动啮合连接，多个传动链条分别错开串联并传动啮合连接于多个双排链轮之间，驱动件211选用电机，电机的输出端固定连接有齿轮，齿轮设置于相邻的两个双排链轮之间并与传动链条传动啮合连接，通过控制电机转动，带动齿轮转动进而带动多个双排链轮同步转动；本技术实施例中电机的输出端也可以直接与其中一个双排链条的端部固定连接，通过控制电机的转动即可驱动与其连接的双排链轮的转动，最终通过多个传动链条的传动作用带动多个双排链轮和多个传动辊221同步转动；本技术实施例中电机也可以选用伺服电机或带减速机的电机，使得传动辊221带动板料4移动的速度可以合理控制；本技术实施例中双排轮222也可以选用双排皮带轮，则相应地传动连接件212选用皮带，通过将皮带交错串联传动连接在相邻的双排皮带轮上，实现多个传动辊221同步同方向转动。
36.参照图1，检测组件3包括位移传感器31和控制系统32；位移传感器31设置于支撑架1，并与控制系统32电性连接；位移传感器31的检测端的高度与板料4的高度齐平。本技术实施例中当板料4移动至位移传感器31的位置时，位移传感器31的检测端能够直接检测到板料4的镰刀弯的侧边，便于直接得出位移传感器31与板料4镰刀弯侧边之间的距离，位移传感器31将检测到的数据同步发送到控制系统32，通过控制系统32即可同步模拟出板料4
镰刀弯侧边曲线，从而精确地测量出板料4镰刀弯数据。
37.参照图1、5，本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置还包括压辊组件5和升降部6；升降部6设置于支撑架1且靠近检测组件3，升降部6的输出端与压辊组件5的两端连接，能够带动压辊组件5做升降运动。本技术实施例中设置压辊组件5和升降部6的目的是为了避免板料4在移动过程中出现上下晃动进而可能出现位移传感器31检测不到板料4镰刀弯的侧边，导致检测数据缺失的情况；将压辊组件5和升降部6设置在靠近检测组件3的位置，在检测前控制升降部6从而带动压辊组件5做升降运动，根据需要检测的板料4的厚度调整好压辊组件5的高度，使得板料4能够从压辊组件5和传动辊221之间的缝隙中通过，即当板料4运动至一端伸入压辊组件5和传动辊221之间的缝隙中并穿过该缝隙后，板料4穿过的部分即可直接通过位移传感器31进行测量，使得板料4在运动测量的过程中处于位移传感器31位置处的部分不晃动，从而当板料4运动至全部通过压辊组件5和传动辊221之间的缝隙后，位移传感器31即对板料4的镰刀弯侧边数据全部采集完成，避免了检测数据缺少的情况，进一步提高了检测的精度。
38.参照图1、5，压辊组件5包括压辊51和两个支撑座52；两个支撑座52设置于压辊51的两端，且与压辊51的两端转动连接；升降部6的输出端与两个支撑座52固定连接。本技术实施例中升降部6选用气缸，气缸的缸体固定连接在支撑架1上，气缸的活塞杆端部固定连接支撑座52，支撑座52内设置轴承，压辊51的两端穿过轴承并与轴承转动连接，通过控制气缸从而带动压辊51的升降，实现对压辊51高度的调整；本技术实施例中升降部6也可以选用推杆电机或螺旋升降电机，其中升降部6根据板料4的厚度调整其升降高度，最终带动压辊51下降停止后不对板料4产生向下的正压力，即板料4在从压辊51下方经过时不会干涉其水平方向的移动动作。
39.板形反映板带材的整体平直状况，由于带钢在轧制过程中环境状况十分复杂，影响板形的因素很多，如温度、轧制力、弯辊力、带钢长度等,控制不好或控制方法不好易产生板形缺陷。一般认为，板形缺陷的成因来源于板宽方向上各条纵向纤维的延伸不均，延伸较大的部分被迫受压，而延伸较小的部分则被迫受拉，这种延伸不均的实质是带钢内部的残余应力分布不均。镰刀弯产生于不对称的不均匀延伸的情况。产生和影响镰刀弯的因素很多,包括板坯本身的厚度和宽度、板坯温度、轧辊水平度、轧机压下差、牌坊间隙和轴承间隙、冷却水和切水板、入出口侧导板、间隙及水平度等等。镰刀弯的对策和改进措施有:提高计算机模型设定精度、提高轧辊制造和磨削精度、采用压下率分配的平衡方式、改善带钢温度状况、调整机架窗口各衬板和轧辊各轴承座衬板、使用跑偏控制技术和跑偏检测装置等，因此，本技术实施例针对带钢在运输过程中可能存在的跑偏现象进一步提供了以下的应对措施。
40.参照图3、4、6，本技术实施例中提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置还包括防偏移结构7，防偏移结构7包括第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73，第一挡板71和第二挡板72沿支撑架1的长度方向设置且处于同一平面，第一挡板71处于检测组件3的一侧，第二挡板72处于压辊51背离检测组件3的一侧，第三挡板73沿支撑架1的长度方向设置且与第二挡板72平行，多个传动辊221均贯通第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73，并不与第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73产生干涉，第二挡板72和第三挡板73之间的距离等于板料4沿自身宽度方向上的最大宽度l，通过设置第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73，使得板
料4在运动过程中，镰刀弯侧边的两个端点a、b和背离镰刀弯的侧边的凸点c，这三点分别接触第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73，即通过a、b和c与第一挡板71、第二挡板72和第三挡板73接触，使得板料4在运动过程中具有导向功能，防止板料4在运动过程中出现沿宽度方向的偏移现象。本技术实施例中进一步考虑到由于不同镰刀弯的板料4其凸点c的位置不同，即使是同一批的板料4，也会在宽度上存在差异，因为本技术实施例中进一步设置第一挡板71、第二挡板72的底端固定连接于地面，第三挡板73的底端不与地面接触，第三挡板73与支撑架1之间设置有弹簧74和导向杆75，导向杆75的一端固定连接于支撑架1的内侧面，导向杆75的另一端贯通第三挡板73并与第三挡板73滑动连接，通过弹簧74稍微抵压住第三挡板73，使得不同镰刀弯的板料4在进入第三挡板73和第二挡板72形成的通道时，当凸点c接触到第三挡板73后，能够在运动过程中持续挤压第三挡板73，使得能够自适应调整第三挡板73和第二挡板72之间的距离，进而满足不同镰刀弯的板料4的导向运输，使得板料4在自身宽度方向上不发生偏移，最终再在压辊51的配合下，使得板料4在上下方向也不会出现晃动，从而进一下提高板料4镰刀弯数据的检测精度。
41.参照图7、8，另外，本技术实施例提供的防偏移结构7在设计时需要注意，在当板料4镰刀弯侧边的端点a经过第二挡板72和第一挡板71之间时，由于此时板料4镰刀弯侧边的端点a不与第二挡板72或第一挡板71接触，此时只有板料4镰刀弯侧边的端点b与第二挡板72接触，如果此时板料4的凸点c已经与第三挡板73接触则可能受到第三挡板73的挤压力，此时可能会出现板料4镰刀弯侧边的端点a向板料4宽度方向的偏移进而出现板料4卡滞在第一挡板71和第二挡板72之间，因此，本技术实施例在实际设计时，将第一挡板71靠近第二挡板72的端部d点与第三挡板73靠近第二挡板72的端部e点之间连线在板料4移动方向上的投影距离小于板料4端点a与凸点c之间的连线在板料4移动方向上的投影距离，即当板料4镰刀弯侧边的端点a移动至第一挡板71和第二挡板72之间时，此时凸点c还未与第三挡板73接触，从而第三挡板73不会对板料4产生挤压，当板料4镰刀弯侧边的端点a移动至第一挡板71与第三挡板73形成的通道中时即接触到第一挡板71时，此时凸点c接触到第三挡板73，则第三挡板73对凸点c产生挤压，由于此时板料4镰刀弯侧边的端点a和端点b分别与第一挡板71和第二挡板72接触，则板料4在端点a、b、c三点均稳定受力的情况下实现稳定导向作用，从而在稳定导向的作用下通过位移传感器31实现对板料4镰刀弯侧边数据的精确测量，进一步提高测量精度。
42.本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置增加防偏移结构7后的工作原理为：首先将板料4放置在传动辊221上，使板料4整体处于第三挡板73和第二挡板72形成的通道中，同时让板料4镰刀弯侧边的端点a和b均接触在第二挡板72，然后控制电机转动，进而带动传动辊221转动使得板料4向位移传感器31的方向匀速移动，当板料4镰刀弯侧边的端点a移动至第一挡板71和第二挡板72之间时，凸点c未与第三挡板73接触，当端点a移动至接触到第一挡板71时，随后凸点c移动至接触到第三挡板73，第三挡板73对凸点c产生挤压，同时端点a和b分别对第一挡板71和第二挡板72产生挤压，在端点a、b和凸点c三点稳定受力的作用下使得板料4稳定地实现导向功能，并通过位移传感器31同步地测量出板料4镰刀弯侧边的数据，并最终通过控制系统32模拟出板料4镰刀弯侧边曲线。
43.参照图2，本技术实施例提供的一种长板料镰刀弯自动检测装置的检测方法，包括：
44.将板料4放置于传动机构2上，控制传动机构2动作带动板料4沿自身的长度方向匀速运动；本技术实施例步骤一中将板料4放置在多个传动辊221上，通过控制电机匀速转动进而带动多个传动辊221同步转动从而使得板料4沿着自身的长度方向匀速运动；
45.板料4匀速运动的过程中使得板料4的镰刀弯的侧边经过检测组件3；本技术实施例步骤二中板料4匀速运动并使得其镰刀弯侧边依次经过位移传感器31进行检测；
46.通过检测组件3依次测量出板料4的镰刀弯的侧边上的每一个点与检测组件3之间的距离；本技术实施例步骤三中通过板料4的匀速运动使得通过传感器能够依次测量出板料4的镰刀弯的侧边上的每一个点与检测组件3之间的距离。
47.对测量的距离值进行处理，设定检测组件3的测量端的位置为o，设定板料4的镰刀弯侧边的两端点的位置分别为a、b，设定板料4镰刀弯侧边的两端点a、b之间的测量点分别为a1、a2…am
…an
，其中，n大于m,am为板料4镰刀弯侧边纵深偏移量最大值点，设定a1、a2…am
…an
分别为板料4镰刀弯侧边纵深偏移量，则a1＝oa
1-oa,a2＝oa
2-oa,
…am
＝oa
m-oa
…an
＝oa
n-oa,最后，检测组件3对处理后的数据a1、a2…am
…an
进行模拟即可得出所述板料4镰刀弯侧边曲线，从而得出和判断出板料4镰刀弯数据是否符合标准。
48.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
49.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。