專利名稱：高精度在線鋁板凸度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁板凸度檢測儀，特別是一種高精度在線鋁板凸度檢測儀。
背景技術(shù)：
板材橫向板凸度是板帶軋制生產(chǎn)過程穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，該參數(shù)一方面反映了軋件在生產(chǎn)過程中的橫向板厚差，另一方面直接影響到軋件的板型狀態(tài)和輥型調(diào)控目標(biāo)。
目前在板帶軋制生產(chǎn)線上沒有直接測量橫向板厚(板廊)的手段，一般的過程監(jiān)測都是采用測厚儀定點檢測板帶中點厚度，通過板型輥檢測帶材張力變化來間接測量板型與板凸度參數(shù)。難以直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制提供全面板厚、板凸度、板型等信息。
根據(jù)鋁行業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)(厚度為0.1mm鋁箔的厚度允許偏差為±0.008mm、厚度為0.12mm鋁薄板的厚度允許偏差為±0.01mm)，厚度為0.3mm鋁薄板的厚度允許偏差為±0.04mm)，厚度檢測裝置的檢測精度要達(dá)到±0.001mm，才能實現(xiàn)高精度鋁薄板加工及板凸度的精確控制。
目前，國內(nèi)板材厚度檢測技術(shù)的研究主要有放射性同位素測量技術(shù)和激光測量技術(shù)。但是由于鋁板對γ射線的吸收遠(yuǎn)小于鋼板對γ射線的吸收，β射線又難于穿透厚度大于4mm的鋁板，因此，放射性同位素的測量裝置很少涉足鋁加工業(yè)。隨著激光應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，激光測厚技術(shù)在鋼鐵熱軋生產(chǎn)線上得到了應(yīng)用，但測量精度僅為±0.1～±0.05mm，達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足鋁板生產(chǎn)在線檢測的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一套高精度的在線鋁板凸度激光檢測裝置，在厚度大于0.1mm的鋁薄板測厚領(lǐng)域，替代射線測厚儀和接觸式測厚儀，滿足直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制，全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是圖1描述了高精度在線鋁板凸度檢測裝置的結(jié)構(gòu)C型架機(jī)構(gòu)1上安裝有兩個激光測量機(jī)構(gòu)4，C型機(jī)構(gòu)1的內(nèi)側(cè)安裝有冷卻裝置3；整個C型架機(jī)構(gòu)1設(shè)置在隔振機(jī)構(gòu)5上，并與安裝在底板11上的電機(jī)7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機(jī)構(gòu)2相連接。
本發(fā)明高精度在線鋁板凸度檢測裝置的工作狀況是伺服電機(jī)7驅(qū)動滾珠絲桿9推動滑塊10帶動C型架機(jī)構(gòu)1前進(jìn)或后退；當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，C型架機(jī)構(gòu)1前進(jìn)；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時，C型架機(jī)構(gòu)1后退，兩激光測量機(jī)構(gòu)4在前進(jìn)與后退過程中進(jìn)行測量，其測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是實現(xiàn)了高精度生產(chǎn)在線鋁極凸度檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求；達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)分辨率0.5mm，靜態(tài)測量精度為0.001mm，跟蹤測量頻率為1kHz；實現(xiàn)了靜態(tài)的定點測量精度1mm；鋁板全斷面的掃描測量行程達(dá)到1500mm，掃描速度達(dá)到150mm/s；克服了現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，解決現(xiàn)場振動、現(xiàn)場溫度對本裝置測量精度的影響。


圖1為本發(fā)明高精度在線鋁板凸度檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
1.C型架裝置采用有限元技術(shù)優(yōu)化設(shè)計出高剛度的C型架機(jī)構(gòu)，帶動2個激光測量裝置同步前進(jìn)和后退，完成鋁板材的橫截面掃描測量。
2.傳動裝置傳動裝置由伺服電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌組成，用于驅(qū)動C型架裝置。
3.冷卻裝置通過冷水循環(huán)系統(tǒng)使C型架處于常溫狀態(tài)，保證測量精度。
4.測量裝置本裝置采取基于激光三角法的測量技術(shù)。由激光傳感器及控制器、采集卡構(gòu)成，傳感器由激光發(fā)射源、CCD接收板構(gòu)成。控制器起信號處理及通訊的功能，并能根據(jù)不同的測量條件靈活地設(shè)置不同的濾波策略，消除由此帶來的誤差。有微調(diào)裝置可以對激光頭位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5.隔振裝置采用主動隔振技術(shù)能夠較好的消除振動的影響。由傳感器、激振器、功率放大器、濾波器、工控機(jī)等組成。
6.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是由傳感器和數(shù)顯表組成的閉環(huán)系統(tǒng)。本裝置采用的控制器處理為數(shù)字信號，很好的解決了傳輸電纜的信號干擾問題。另外主控計算機(jī)中配置采集卡與控制器相連，通過通訊方式將信號讀入計算機(jī)，再由系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
具體實施例方式將底板11固定安裝在水平地基上，底板11的導(dǎo)軌上通過二組滑塊10與C型架機(jī)構(gòu)1連在一起，在C型架機(jī)構(gòu)1的端頭固定兩個激光頭，由調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)兩個激光頭的相對位置，伺服電機(jī)7驅(qū)動滾珠絲桿9推動滑塊10帶動C型架機(jī)構(gòu)1前進(jìn)或后退；當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，C型架機(jī)構(gòu)1前進(jìn)；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時，C型架機(jī)構(gòu)1后退，兩激光測量機(jī)構(gòu)4在前進(jìn)與后退過程中進(jìn)行測量，其測量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理。
本裝置在實際生產(chǎn)檢測中，達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)分辨率0.5mm，靜態(tài)測量精度為0.001mm，跟蹤測量頻率為1kHz。
權(quán)利要求
1.高精度鋁板凸度在線檢測裝置，其特征在于C型架機(jī)構(gòu)1上安裝有兩個激光測量機(jī)構(gòu)4，其內(nèi)側(cè)安裝有冷卻裝置3；整個C型架機(jī)構(gòu)1設(shè)置在隔振機(jī)構(gòu)5上，并與安裝在底板11上的由電機(jī)7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機(jī)構(gòu)2相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁板凸度檢測儀，特別是一種高精度在線鋁板凸度檢測儀，其特征在于C型架機(jī)構(gòu)1上安裝有兩個激光測量機(jī)構(gòu)4，它的內(nèi)側(cè)安裝有冷卻裝置3；整個C型架機(jī)構(gòu)1設(shè)置在隔振機(jī)構(gòu)5上，并與安裝在底板11上的由電機(jī)7和滾珠絲桿9以及滑塊10組成的傳動機(jī)構(gòu)2相連接；實現(xiàn)了高精度生產(chǎn)在線檢測，滿足直接對鋁薄板帶材生產(chǎn)過程控制全面提供板厚、板凸度、板型等參數(shù)的要求；達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)分辨率0.5um，靜態(tài)測量精度為0.001um，跟蹤測量頻率為1kHz。
文檔編號G01B11/06GK1704716SQ20041002327
公開日2005年12月7日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者譚建平, 周俊峰, 張材, 李小東 申請人:中南大學(xué)