[发明专利]一种用于在线检测钢卷位置的装置及检测方法

权利要求书

1.一种用于在线检测钢卷位置的装置，其特征在于，包括底部框架、接触式测距机构，接触式测距机构共为3组，平行等距的安装在底部框架上，所述接触式测距机构包括驱动气缸、导杆组件、微动触头、位移传感器，所述微动触头连接在导杆组件的端部，驱动气缸驱动微动触头和导杆组件伸缩，所述位移传感器安装在导杆组件的尾部。

2.根据权利要求1所述的一种用于在线检测钢卷位置的装置，其特征在于，所述导杆组件包括导杆、导杆支座、直线轴承，导杆支座安装在底部框架上，直线轴承通过法兰与导杆支座固定连接，导杆安装在直线轴承孔内，导杆端部的内部设有3层阶梯孔结构，导杆端部设有法兰。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于在线检测钢卷位置的装置，其特征在于，所述微动触头包括连接块、轴套、触头、滚轮、微动开关、销轴、弹簧、导向铜套，轴套的一端设有法兰，连接块安装在轴套的法兰上，并同时连接在导杆组件的导杆端部，导向铜套安装固定在轴套的另一端孔内，触头安装在导向铜套的孔内，并穿过轴套伸入到导杆中，弹簧套接在触头伸入到导杆中的一端上，滚轮通过销轴安装在触头前端，微动开关安装在连接块上，微动开关的触点伸入到轴套中，在轴套中微动开关触点所在位置处，触头与轴套之间留有一段空间。

4.一种如权利要求1-3其中任意一项所述的用于在线检测钢卷位置的装置的检测方法，其特征在于，具体为：当钢卷到达测量工位后，驱动气缸带动导杆、触头同步运动，触头伸出，滚轮触及钢卷外圆后，触头微量回缩触发微动开关，同时气缸停止前进，并实时读取位移传感器的位移数据；以中间导杆轴线上的某一点为测量装置的坐标系原点O建立平面直角坐标系，触及钢卷边缘后的三个滚子的中心点分别为A、B、C，其中A点为中间触头的中心点，A点与坐标系y轴正向重合，C点与y轴距离为L，B点与y轴距离为L，三个滚子与钢卷的切点与中心点A、B、C相对应分别为A₁、B₁、C₁，钢卷中心P点坐标和半径R的具体计算方法如下：

触头触及钢卷后，根据测量数据可知滚子中心的坐标：A(0,y₁)、B(L,y₂)、C(-L,y₃)，根据几何位置关系推导可得：

切点A₁、B₁、C₁的坐标：

钢卷半径：

式中，α：等于∠APB；

β：等于∠APC；

γ：等于直线PA与y轴所夹的锐角；

r：为滚子半径。

将A₁、B₁、C₁的坐标带入圆的一般方程x²+y²+K₁x+K₂y+K₃＝0中，解方程组可得钢卷中心P的坐标为