专利名称：高精度在线铝板凸度检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝板凸度检测仪，特别是一种高精度在线铝板凸度检测仪。
背景技术：
板材横向板凸度是板带轧制生产过程稳定和产品质量控制的重要指标，该参数一方面反映了轧件在生产过程中的横向板厚差，另一方面直接影响到轧件的板型状态和辊型调控目标。
目前在板带轧制生产线上没有直接测量横向板厚(板廊)的手段，一般的过程监测都是采用测厚仪定点检测板带中点厚度，通过板型辊检测带材张力变化来间接测量板型与板凸度参数。难以直接对铝薄板带材生产过程控制提供全面板厚、板凸度、板型等信息。
根据铝行业国家标准(厚度为0.1mm铝箔的厚度允许偏差为±0.008mm、厚度为0.12mm铝薄板的厚度允许偏差为±0.01mm)，厚度为0.3mm铝薄板的厚度允许偏差为±0.04mm)，厚度检测装置的检测精度要达到±0.001mm，才能实现高精度铝薄板加工及板凸度的精确控制。
目前，国内板材厚度检测技术的研究主要有放射性同位素测量技术和激光测量技术。但是由于铝板对γ射线的吸收远小于钢板对γ射线的吸收，β射线又难于穿透厚度大于4mm的铝板，因此，放射性同位素的测量装置很少涉足铝加工业。随着激光应用技术的进步，激光测厚技术在钢铁热轧生产线上得到了应用，但测量精度仅为±0.1～±0.05mm，达不到国家标准，不能满足铝板生产在线检测的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一套高精度的在线铝板凸度激光检测装置，在厚度大于0.1mm的铝薄板测厚领域，替代射线测厚仪和接触式测厚仪，满足直接对铝薄板带材生产过程控制，全面提供板厚、板凸度、板型等参数的要求。
本发明的技术方案是图1描述了高精度在线铝板凸度检测装置的结构C型架机构1上安装有两个激光测量机构4，C型机构1的内侧安装有冷却装置3；整个C型架机构1设置在隔振机构5上，并与安装在底板11上的电机7和滚珠丝杆9以及滑块10组成的传动机构2相连接。
本发明高精度在线铝板凸度检测装置的工作状况是伺服电机7驱动滚珠丝杆9推动滑块10带动C型架机构1前进或后退；当电机正转时，C型架机构1前进；当电机反转时，C型架机构1后退，两激光测量机构4在前进与后退过程中进行测量，其测量数据通过数据处理系统处理。
本发明的优点和积极效果是实现了高精度生产在线铝极凸度检测，满足直接对铝薄板带材生产过程控制全面提供板厚、板凸度、板型等参数的要求；达到了技术指标系统分辨率0.5mm，静态测量精度为0.001mm，跟踪测量频率为1kHz；实现了静态的定点测量精度1mm；铝板全断面的扫描测量行程达到1500mm，扫描速度达到150mm/s；克服了现场恶劣的环境，解决现场振动、现场温度对本装置测量精度的影响。
图1为本发明高精度在线铝板凸度检测装置结构示意图。
1.C型架装置采用有限元技术优化设计出高刚度的C型架机构，带动2个激光测量装置同步前进和后退，完成铝板材的横截面扫描测量。
2.传动装置传动装置由伺服电机、丝杠、导轨组成，用于驱动C型架装置。
3.冷却装置通过冷水循环系统使C型架处于常温状态，保证测量精度。
4.测量装置本装置采取基于激光三角法的测量技术。由激光传感器及控制器、采集卡构成，传感器由激光发射源、CCD接收板构成。控制器起信号处理及通讯的功能，并能根据不同的测量条件灵活地设置不同的滤波策略，消除由此带来的误差。有微调装置可以对激光头位置进行调节。
5.隔振装置采用主动隔振技术能够较好的消除振动的影响。由传感器、激振器、功率放大器、滤波器、工控机等组成。
6.数据处理系统是由传感器和数显表组成的闭环系统。本装置采用的控制器处理为数字信号，很好的解决了传输电缆的信号干扰问题。另外主控计算机中配置采集卡与控制器相连，通过通讯方式将信号读入计算机，再由系统软件进行数据处理。
具体实施例方式将底板11固定安装在水平地基上，底板11的导轨上通过二组滑块10与C型架机构1连在一起，在C型架机构1的端头固定两个激光头，由调节装置调节两个激光头的相对位置，伺服电机7驱动滚珠丝杆9推动滑块10带动C型架机构1前进或后退；当电机正转时，C型架机构1前进；当电机反转时，C型架机构1后退，两激光测量机构4在前进与后退过程中进行测量，其测量数据通过数据处理系统处理。
本装置在实际生产检测中，达到了技术指标系统分辨率0.5mm，静态测量精度为0.001mm，跟踪测量频率为1kHz。
权利要求
1.高精度铝板凸度在线检测装置，其特征在于C型架机构1上安装有两个激光测量机构4，其内侧安装有冷却装置3；整个C型架机构1设置在隔振机构5上，并与安装在底板11上的由电机7和滚珠丝杆9以及滑块10组成的传动机构2相连接。
全文摘要
本发明涉及一种铝板凸度检测仪，特别是一种高精度在线铝板凸度检测仪，其特征在于C型架机构1上安装有两个激光测量机构4，它的内侧安装有冷却装置3；整个C型架机构1设置在隔振机构5上，并与安装在底板11上的由电机7和滚珠丝杆9以及滑块10组成的传动机构2相连接；实现了高精度生产在线检测，满足直接对铝薄板带材生产过程控制全面提供板厚、板凸度、板型等参数的要求；达到了技术指标系统分辨率0.5um，静态测量精度为0.001um，跟踪测量频率为1kHz。
文档编号G01B11/06GK1704716SQ20041002327
公开日2005年12月7日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者谭建平, 周俊峰, 张材, 李小东 申请人:中南大学
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