[发明专利]一种板材板形检测的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于金属板材检测技术领域，具体涉及一种动态板材板形检测的装置及方法。

背景技术

目前，国内外对板材进行不平度检测的方法都是把金属板材放置在一个平稳的状态下对其板形进行检测，而在实际生产中，金属板材的在线检测是在输送辊道运输中的运动状态下进行的，金属板材运动中的倾斜与波动对板形检测的准确度产生了极大地影响，所以现有静态板形检测技术已经无法满足对金属板材板形检测精度的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态下对板材板形检测的装置及方法，可以实现板材在动态下对其进行高精度检测的要求。

本发明是这样实施的:其特征是对板材进行动态检测使用的装置如图1所示，在横跨输送辊道4的上方安装有机架3，机架3的上横梁2的下面制有轨道，并列为一个整体的第一、第二、第三测距仪A、B、C安装在上横梁2下面的轨道内，在步进电机1带动下可做往复运动。上述第一、第二、第三测距仪A、B、C探头间的间距为T，板材5在输送辊道上输送的方向与上横梁下面轨道方向垂直。

本发明的操作方法是：

第一步：设传输的板材5宽度为D，向前传输的速度为V，当板材5向前移动距离为T时，第一、第二、第三测距仪A、B、C同时在垂直于板材前进方向的轨道内往返移动了二倍板材宽度2D，此时，如图2所示，第一、第二、第三测距仪在该次往返扫描过程中在板材5上扫描的路径分别为。当板材5再向前移动距离T时，第一、第二、第三测距仪A，B，C在板材5上的扫描路径分别为，由图可知，板材5在第二次扫描中第一测距仪A的探头扫描路径与第一次扫描中第二测距仪B的探头扫描路径相同；第二次扫描中第二测距仪探头B的扫描路径与第一次扫描中第三测距仪探头C的扫描路径相同；同理，上述三个测距仪在连续往返检测过程中会对板材5上的点进行重复测量。三台测距仪移动距离2D所用的时间应与板材5运动距离T所用的时间相等，所以三台测距仪在轨道内往返速度为u=2DV/T。

第二步：当上述三台测距仪在板材5上测得的若干点分别与测距仪的垂直距离                                                ，i是坐标点在板宽度方向上的标识，表示对应点距板材其中一边的距离；j是坐标点在板长度方向上的标识，表示对应点距板材头部的距离。但由于板材运动过程中的波动，并不能反映真实板形，这些点需通过下述方法校正才能得到能准确反映板材板形的数据矩阵。如图3所示，以板材长度方向上某一列的若干点的数据为例，则该列的i值不变，为方便说明，在下述说明中i省略表示，j的值用1,2,3，……，n，n+1，……表示，故测得板材5上的对应i值不变各点到测距仪的垂直距离为X_j，数据点间的距离为测距仪探头间的距离T。检测开始后，三台测距仪前2次以及第n-1次和第n次测得的板上5的点的数据在横坐标为j的值，纵坐标为X_j的值的直角坐标中的分布如图4所示。图中（a）、（b）表示第一次、第二次的测量结果，（c）、（d）表示第n-1次、第n次的测量结果。

第三步：对检测记录的后续数据进行校正处理，设三台测距仪第1次测得的数据，，为基准数据，计算tanα₁=；第二次测得的数据，，，其中，分别为同一个点的数据，但由于金属板在运动过程中的波动可能使α₁不等于α₂，则两次测量数据不一样，需要将的数据校正为基准数据以便对板形进行准确的判断。此时tanα₂=，tan（α₁ +α）=，tan（α₂+α）=，其中α为板材板形固有倾角，如图4所示，固有倾角不会随板材的波动倾斜而改变，联立上式可求得基准状态下的数据：

=

同理，3台测距仪第n次测得的数据，，并且也知道基准数据，，需求得基准数据，联立方程：

其中β为板材板形固有倾角

可得：=

即金属板运动不平稳过程中测得的数据通过校正可得到其在基准状态应有的数据。同理，板上其它地方测得的数据都可以通过上述方法校正后得到一个可用于判断准确板形的数据矩阵。

本发明的优点及积极效果是：