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金屬薄板靜態(tài)板形檢測裝置的制作方法

文檔序號:6085173閱讀:289來源:國知局
專利名稱:金屬薄板靜態(tài)板形檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于板材表面形狀的檢測裝置,具體地說是一種金屬薄板靜態(tài)板形的檢測裝置。
靜態(tài)下金屬板材表面的平直度是衡量板材質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。測定金屬板材表面平直度常用的方法是將被測板材置于平臺上,然后用直尺測量板材的翹曲度,以此來確定板面的平直度。當(dāng)要求精確測量時,則用剖條檢測的方法,即將板材剖成若干縱條,然后測量各縱條的伸長量,以此來確定板面的平直度。顯然,剖條法只能作為抽樣檢查,不可能作為常規(guī)的出廠檢查。日本名古屋大學(xué)戶澤研究室研制了一臺靜態(tài)板形測定器(《一重技術(shù)》88年第3期39~41頁),它有一個放置被測板材的平臺,平臺上面有一個位移傳感器,該傳感器的針狀測頭始終與被測板材接觸。當(dāng)傳感器相對平臺平行移動時,其針狀測頭隨板材波浪的高低而上下移動,傳感器將此位移變換成電信號,然后通過計算機進(jìn)行運算,得出被測板材板面的平直度。但該板形測定器只適用于測量較厚的板材,不能測量薄板,特別是箔材的板形。因為當(dāng)薄板或箔材放置到平臺上后,難于保持其宏觀形狀。加之測頭對被測點總有一定壓力而使板形改變,所以傳感器測頭的位移量并不能真實地反映出板面的形狀。
本實用新型的任務(wù)是提供一種可以測量難于在平臺上保持其宏觀形狀的薄板或箔材板形的檢測裝置。
本實用新型的任務(wù)是通過如下途徑來實現(xiàn)的。所提供的板形檢測裝置具有一個放置被測板材的平臺。平臺的縱向兩端部位各設(shè)有一個被測板材的壓緊裝置,平臺的中央部位設(shè)有測量孔,平臺中央部位的下方有一個垂直升降機構(gòu)。在該升降機構(gòu)的升降部件上設(shè)有可與被測板材接觸的壓力傳感器,該傳感器與上述測量孔對應(yīng),另外,還有一個對上述壓力傳感器輸出信號進(jìn)行采集、運算的微型計算機。測量時,將被測板材置于平臺上,利用壓緊裝置將被測板材的兩端壓緊。然后啟動升降機構(gòu)將壓力傳感器升起,把被測板材頂起,使被測板材在彈性范圍內(nèi)張緊。如果被測板材存在板形缺陷,那么板面寬向各點處的張力是有差異的,板形質(zhì)量與其有著一定的對應(yīng)關(guān)系,而這種差異可由壓力傳感器以電信號的形式顯現(xiàn)出來。微型計算機對此信號進(jìn)行采集、運算后即可得出被測板材的板形質(zhì)量數(shù)據(jù)。
上述所說的壓力傳感器可以有多個,也可以是一個。當(dāng)設(shè)有多個壓力傳感器時,各傳感器是沿平臺寬度方向分布的,且各壓力傳感器的測頭位于同一高度,即各傳感器對板材寬度方向的各點同時進(jìn)行測量;當(dāng)只設(shè)一個壓力傳感器時,在垂直升降機構(gòu)上設(shè)有自身的橫移機構(gòu),即傳感器是沿板材寬度方向橫移逐點進(jìn)行測量。
上述所說的被測板材的壓緊裝置可采用杠桿、螺旋等機械壓緊方式,也可采用液壓壓緊方式。所說的垂直升降機構(gòu)可采用螺旋升降機構(gòu),也可采用液壓升降機構(gòu)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)描述。


圖1是被測板材剖條后的伸長示意圖。
圖2是一個具體實施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是壓力傳感器測頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是另一實施例的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示將被測板材剖切成若干縱條,當(dāng)板材存在板形缺陷時,各縱條的松緊程度是不同的,因此剖條后各縱條的伸長量是不同的。伸長量△L與剖條前的長度L之比值△L/L即為衡量板材板形的指標(biāo)。該伸長量在板材未被剖切前是表現(xiàn)不出來的。但在彈性范圍內(nèi)施加一定拉伸應(yīng)力后就會以張力的形式被顯現(xiàn)出來。原先較松處張力較??;而較緊處則張力較大。因此根據(jù)板材各處張力的大小即可測出板材的平直度。本裝置就是依據(jù)上述理論而設(shè)計的。
圖2、圖3給出了本裝置的第一個實施例。工作平臺1置于支座2上。在平臺1的兩端各設(shè)有一個液壓壓緊裝置3,它由立柱4、鉸接在該立柱上的油缸5和杠桿6以及固定在杠桿6上的硬橡膠壓頭7組成。當(dāng)油缸5動作時,通過杠桿6可將壓頭7抬起或壓下。在平臺1的下面設(shè)有一個液壓升降機構(gòu)8,它由油缸9、導(dǎo)向座10和T形梁11組成。T形梁11下部的導(dǎo)桿12插入導(dǎo)向座10的孔中,并與油缸9鉸接;T形梁的上部是一個沿平臺寬度方向延伸的橫梁13,橫梁13上均勻地裝有多個壓力傳感器14。該傳感器的原理與普通的壓力傳感器相同,它主要由支架15、彈性片16、測頭17和應(yīng)變片18組成。測頭17的上半部支承在彈性片16上,其上端可穿越平臺測量孔19而與被測板材20接觸;測頭17的下半部為一導(dǎo)桿33,被夾持于導(dǎo)輪21之間,其目的是當(dāng)彈性片16變形時保持測頭的穩(wěn)定性。為了避免測頭對被測板材表面的損傷,測頭17的頂端設(shè)有滾輪22。另外,在測頭17的兩側(cè)還設(shè)有兩排導(dǎo)向輪23,以便測頭17穿越測量孔時更加平穩(wěn),并減小測量孔19與測頭間的摩擦力,進(jìn)一步提高測量精度。測量時,首先將被測板材20放置在平臺1上,通過壓緊裝置3將其兩端壓緊。然后啟動油缸9,通過T形梁11帶動各傳感器14同步上升,并在彈性范圍內(nèi)將被測板材20張緊。此時,測頭17所承受的垂直壓力P=2Tsinα,式中T為被測板材的張力,α為被測板材的水平傾角。傳感器14將此壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。微型計算機對檢測信號進(jìn)行采樣、放大再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后依據(jù)標(biāo)定曲線函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運算,即可得出被測板材的板形質(zhì)量數(shù)據(jù)。如前所述,板材張緊后各處的張力與其板形缺陷,即前述的剖條后的相對伸長率△L/L,有著一定的關(guān)系,而該張力又與傳感器所發(fā)生的電壓信號值有著對應(yīng)的關(guān)系。因此通過對板材進(jìn)行多組剖條檢測及對應(yīng)的張力——電壓轉(zhuǎn)換試驗后,即可建立衡量板形缺陷的相對伸長率△L/L與傳感器電壓信號之間的數(shù)學(xué)模型,該數(shù)學(xué)模型即是前述的作為計算機依據(jù)的標(biāo)定曲線函數(shù)關(guān)系。
本實用新型的第二個實施例如圖4所示。該裝置只設(shè)置一個壓力傳感器14,其垂直升降機構(gòu)采用螺旋傳動機構(gòu),它主要由絲杠24、錐齒輪25、26和驅(qū)動錐齒輪旋轉(zhuǎn)的手柄27組成。絲杠24旋轉(zhuǎn)時可帶動與其旋合的T形梁28沿導(dǎo)向座29的導(dǎo)向孔升降。該升降機構(gòu)上還設(shè)有橫移機構(gòu),它主要由導(dǎo)軌30和絲杠31組成。絲杠31旋轉(zhuǎn)時即可帶動導(dǎo)向座29沿導(dǎo)軌30橫移,從而帶動傳感器14沿被測板材20的寬度方向橫移,逐點進(jìn)行測量。測量時傳感器測頭位于被測板材的一側(cè),然后將傳感器14升起,使傳感器測頭高于被測板材一定距離,一般為10~20毫米。再啟動橫移機構(gòu),使傳感器沿板寬方向移動。因此,傳感器測頭頂端的滾輪32的直徑應(yīng)大一些,以便使測頭滾輪32能順利地通過被測板材的邊緣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本裝置的最大優(yōu)點是可檢測薄板,特別是箔材的靜態(tài)板形。避免和改變了破壞性的剖條檢查以及傳統(tǒng)的在平臺上自然放置板材的人工檢查方式,而且檢測速度快、精度較高,測量精度可達(dá)3個國際單位,檢測過程中對被測板材沒有劃傷。
此外,本裝置的被測板材壓緊裝置可用張力卷筒替換,此時本裝置可作為動態(tài)板形檢測器使用。
權(quán)利要求1.一種金屬薄板靜態(tài)板形檢測裝置,包括一個放置被測板材的平臺1、可與被測板材接觸的傳感器和對該傳感器輸出信號進(jìn)行采集、運算的微型計算機,其特征是在平臺1的縱向兩端部位各設(shè)有一個被測板材的壓緊裝置3,平臺1的中央部位設(shè)有測量孔19,平臺1中央部位的下方設(shè)有一個垂直升降機構(gòu)8,所說的傳感器是壓力傳感器14,該傳感器14設(shè)在升降機構(gòu)8的升降部件上,且與測量孔19對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置,其特征是所說的壓力傳感器14只有一個,在垂直升降機構(gòu)8上設(shè)有自身的橫移機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置,其特征是所說的壓力傳感器14有多個,它們沿平臺寬度方向分布,并且各傳感器14的測頭17位于同一高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的檢測裝置,其特征是所說的傳感器14的測頭17兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輪23。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測裝置,其特征是所說的傳感器14測頭的下半部為導(dǎo)桿33,被夾持于導(dǎo)輪21之間。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬板形檢測裝置,主要用于檢測薄板、箔材等難于在平臺上保持其宏觀形狀的板材板形。該裝置具有一個放置被測板材的平臺1,在平臺的兩端各有一個被測板材的壓緊裝置。在平臺的下方有一升降機構(gòu)8,其上裝有壓力傳感器14。被測板材的兩端被壓緊后,升降機構(gòu)帶動傳感器14上升,并將板材張緊。由于板材的板形缺陷而導(dǎo)致其各處張力不同,該張力由傳感器變換成電信號,經(jīng)計算機運算后即可得出板形質(zhì)量數(shù)據(jù)。
文檔編號G01B21/20GK2062039SQ9020028
公開日1990年9月12日 申請日期1989年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月28日
發(fā)明者鐘春生, 任慶昌, 岳利明, 谷立臣, 任明孝 申請人:西安冶金建筑學(xué)院
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