[发明专利]一种非接触式多线切割机切割线张力检测方法及装置

权利要求书

1.一种非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，包括可绕支撑点摆动的张力臂（2）；所述张力臂（2）的一端用于连接绕装有切割线的线轮（1），该张力臂（2）的另一端可通过一连杆（4）带动一被测金属杆（5）作往复直线运动，该金属杆（5）一侧设有检测被测金属杆（5）直线位移量△L的非接触式探头（7）；所述张力臂（2）与支撑点之间设有阻碍张力臂（2）摆动的弹性元件。

2.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述张力臂（2）的一端与所述连杆（4）的一端铰接，该连杆（4）的另一端铰接在被测金属杆（5）的一端。

3.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述被测金属杆（5）外套装有导向套（6）。

4.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述张力臂（2）通过旋转铰链安装在支撑点上，该旋转铰链的转轴上装有一作为弹性元件的扭力弹簧（3）。

5.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述被测金属杆（5）靠近非接触式探头（7）一端具有作为被测金属面的轴肩凸台。

6.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述非接触式探头（7）位于被测金属杆（5）轴心延伸线上。

7.根据权利要求1所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置，其特征是，所述张力臂（2）的长度为连杆（4）长度的两倍，且张力臂（2）的两端关于所述支撑点对称。

8.一种利用权利要求1～7之一所述的非接触式多线切割机切割线张力检测装置检测切割线张力的方法，其特征是，包括如下步骤：

1）张力—位移转换；切割线张力通过张力臂（2）的摆动带动所述被测金属杆（5）的直线移动，张力臂（2）的摆动角为θ，弹性元件的刚度系数为k；

2）位移非接触测量；采用所述非接触式探头（7）检测所述被测金属杆（5）的直线位移量△L；

3）根据张力—位移关系计算求切割线张力f；其中切割线对线轮（1）的作用力F=2·f，被测金属杆的位移为ΔL，则ΔL与θ的关系如下：

ΔL＝L（sinθ+cosθ-1）         （1）

得:θ=arcsin[(ΔLL+1)2-1]2---(2)]]>

而张力臂摆动角为θ与切割线对线轮（1）的作用力F成正比，即

F＝k·θ

得：θ=Fk=2fk---(3)]]>

式中:k——弹性元件的刚度系数；

f——切割线张力；

将公式（2）、（3）进行合并，得到切割线张力f与被测金属杆位移ΔL之间的关系为：

f=k·arcsin[(ΔLL+1)2-1]4---(4)]]>

式中：，f——切割线张力；

k——弹性元件的刚度系数；

L——连杆的长度；

ΔL——被测金属杆的水平位移量。