[发明专利]非接触式轧辊辊形在线检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种非接触式轧辊辊形在线检测装置及方法，本装置中支腿垂直设于横梁的两端，定位底座设于支腿底端并且位于同一平面，导轨设于横梁底面，激光测距仪通过接杆设于导轨并且沿导轨滑移。本方法首先将检测装置的定位底座架设于轧辊两端的轴颈表面，并确保横梁与轧辊轴线平行；调整激光测距仪沿导轨滑移的距离，并覆盖轧辊的轴颈和辊面；设定轧辊两端的轴颈表面为激光测距仪检测的初始位置和末端位置以及轧辊参数；激光测距仪沿导轨滑移并检测距初始位置、轧辊辊面、末端位置的间距，根据轧辊已知参数以及激光测距仪测得的数据，得到轧辊辊形曲线。本装置及方法提高辊形在线检测效率及精度，降低检测成本，避免检测作业的安全隐患。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种非接触式轧辊辊形在线检测装置及方法。

背景技术

在冷轧生产中，轧辊辊形直接影响板型质量，其是冷轧汽车板质量控制的关键要素之一。随着检测效率提升的要求，设备轻便化、非接触化、线上化检测成为轧辊检测新的要求，

一直以来，在辊形检测领域“线上”和“非接触”始终是一个难题，能进行“线下”测量辊形的仪器如带辊形测量系统的轧辊数控磨床，其精度高、测量过程半自动化、具有数据处理、存储显示、打印辊形曲线等功能，虽然功能较多，但磨床无法移动，不便单纯作为测量工具使用，无法实现在线测量。为解决这个难题，世界各国都在进行便携辊形测量设备的研究，出现了GX便携式高精度智能辊形测量仪，其具有数据采集处理、存储显示、打印辊形曲线等功能，但它使用四个传感器，设备成本高，操作不太方便；另外，显示测量曲线需要导出数据到上位计算机来实现。另外，DGX曲线直显式高精度智能辊形仪使用单一传感器，但重量较重，不便携。与此同时，随着科学技术的发展，激光测量技术、激光扫描技术等在检测领域得到广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种非接触式轧辊辊形在线检测装置及方法，避免轧辊需要下线进行检测再上线安装的不便，克服传统在线辊形检测的接触式测量精度低及安全生产方面的隐患，提高辊形在线检测效率及精度，减少设备检修工作量，降低检测成本，避免检测作业的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明非接触式轧辊辊形在线检测装置包括横梁、支腿、定位底座、导轨和激光测距仪，所述支腿垂直设于所述横梁的两端，所述定位底座设于所述支腿底端并且位于同一平面，所述导轨设于所述横梁底面，所述激光测距仪通过接杆设于所述导轨并且沿导轨滑移。

进一步，本装置还包括驱动机构，所述驱动机构设于所述导轨并驱动所述激光测距仪沿导轨滑移。

进一步，所述定位底座底面为弧形面或V形面。

一种基于上述检测装置的非接触式轧辊辊形在线检测方法包括如下步骤：

步骤一、将检测装置的定位底座架设于轧辊两端的轴颈表面，并确保横梁与轧辊轴线平行；

步骤二、调整激光测距仪沿导轨滑移的距离，并覆盖轧辊的轴颈和辊面；

步骤三、设定轧辊两端的轴颈表面分别为激光测距仪沿导轨滑移检测的初始位置和末端位置、轧辊两端的轴颈半径为D₀、轧辊辊面半径为D_I；

步骤四、使激光测距仪沿导轨滑移并分别检测距初始位置、轧辊辊面、末端位置的间距，设测量得到的初始位置间距为H_A、轧辊辊面间距为H_I、末端位置为H_B；

步骤五、根据轧辊已知参数以及激光测距仪测得的数据，得到：

H_A+D₀＝H_I+D_I (1)

由式(1)得到D_I＝H_A+D₀-H_I (2)