[发明专利]一种用于中厚板矫直的装置及矫直方法

权利要求书

1.一种用于中厚板矫直的装置，其特征在于：其包括测距模块、加热模块以及冷却模块；

所述测距模块包括测距仪支架以及多个高精度的测距仪，所述测距仪连接控制模块，

所述加热模块包括机架以及在设置在所述机架上部的第一加热模块和位于机架下部的第二加热模块，第一加热模块和第二加热模块均设置有多个加热单元，第一加热模块和第二加热模块相对于板材厚度方向中间位置理想平面对称设置，板材厚度方向中间位置理想平面为面P，

每一个加热单元均包括感应线圈、正极接线板、负极接线板、绝缘隔板、导轨、支架、滑板、丝杠、电机座和电机，所述电机借助于电机座固定在机架上，所述电机座的一端与所述机架固定连接，所述电机座的另一端与所述支架固定连接，所述丝杠的第一端连接所述电机，所述丝杠的第二端固定在所述支架上，所述感应线圈分别与正、负极接线板固定连接后与导轨的第一端固定连接，所述正、负极接线板与所述导轨之间设置所述绝缘隔板，所述导轨的第二端和滑板固定连接为一整体结构，所述滑板与所述丝杠能移动连接，所述电机通过丝杠传递动力使感应线圈能够上下移动；

所述感应线圈为空心结构，所述感应线圈的两端分别设置有用于通入冷却水的进水口和出水口；

所述冷却模块包括冷却支架、上喷淋管和下喷淋管，喷淋管有效喷淋长度应能覆盖整个板材宽度，上喷淋管和下喷淋管相对于面P对称设置；

所述测距模块的每一个测距仪与第一加热模块和第二加热模块上相对应位置的加热单元之间的水平距离相等，

多个测距仪的布置方式与多个加热单元的布置方式相对应，所述测距仪的测量基准面为面P，测距模块利用高精度的测距仪测距并通过控制模块实时调整加热器高度，精确控制板材的加热温度，并通过板材本身的热变形完成矫直过程。

2.根据权利要求1所述的用于中厚板矫直的装置，其特征在于：所述滑板上固定丝杠螺母使得滑板与所述丝杠能移动连接。

3.根据权利要求1所述的用于中厚板矫直的装置，其特征在于：第一加热模块和第二加热模块中多个加热单元的布置方式如下：位于加热模块两端边缘位置的加热单元与板材移动方向垂直，位于加热模块中间位置的加热单元与板材移动方向平行。

4.根据权利要求1所述的用于中厚板矫直的装置，其特征在于：所述喷淋管有效喷淋长度应能覆盖整个被加工板材宽度。

5.根据权利要求1所述的用于中厚板矫直的装置对板材矫直的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、将每一个加热单元的正、负极接线板分别与外部电源连接，感应线圈进水口通入冷却水，高精度测距仪通电并与控制模块连接，冷却模块中通入冷却液；

S2、被加工板材通入测距模块，板材移动速度为v，板厚D，板材厚度方向中间位置理想平面为面P，实际中间位置平面记作面P₁，测距仪与面P的距离H，测距仪以频率f测量竖直方向板材投影位置的距离H₁，则与面P₁距离为(H₁+D/2)，板材被测点位置相对于基准面P的浪高为H-(H₁+D/2)；

S3、设定板材允许最大浪高为H_f，判断与被测位置相对应的加热单元是否需要移动，若|H-(H₁+D/2)|≤H_f，该加热单元的感应线圈不需要移动，等待下一次判断结果，若|H-(H₁+D/2)|＞H_f，该加热单元的感应线圈需要移动，执行步骤S4；

S4、根据板材被测位置不平整度百分比值μ选取合适的加热距离d，其中，

μ越大，表示板材变形量越大，则在合理的加热温度范围内选取较大的加热温度，具体选取方法如下：

若μ≤μ₁，选取加热距离d＝d₁，

若μ₁＜μ≤μ₂，选取加热距离d＝d₂，

若μ₂μ，选取加热距离d＝d₃，

以上μ₁、μ₂均为μ的一系列优选值，其中μ₁μ₂；d₁、d₂、d₃均为感应线圈与被加工板材间距d的一系列优选值，且有d₃d₂d₁；

S5、测距仪和与之匹配的加热单元的水平距离L，机架上部和下部加热单元的感应线圈初始时刻与面P距离均为H₀，

若HH₁+D/2，则板带在该位置处下凹，在延时L/v后，与测距仪对应的位于下端的第二加热模块的加热单元所在的感应线圈向板材方向移动，移动距离S为(H+H₀-H₁-D-d)，工作过程中，以感应线圈底面中心位置为原点，竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，加热单元以频率f上下移动，故其实际运动为以前一次位置起始，运动至(0，-H-H₀+H₁+D+d)位置结束，

若HH₁+D/2，则板带在该位置处上凸，在延时L/v后，与测距仪对应的位于上端的第一加热模块的加热单元所在的感应线圈向板材方向移动，移动距离S为(H₁-H+H₀-d)，工作过程中，以感应线圈底面中心位置为原点，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，加热单元移动的终点位置坐标为(0，-H₁+H-H₀+d)；

S6、被加工板材在加热模块加热完成后进入冷却模块，上喷淋管和下喷淋管同时对板材进行喷淋冷却；

S7、加工完成后，被加工板材离开加工区域入库，关闭系统完成整个加工过程。