[发明专利]一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置及其方法

说明书

本发明涉及一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置及其方法，所述装置主要包括底座，用于将整个装置固定安装于工作位置；中心立柱，用作装置各个部件的支承；旋转探杆，用于实现热轧铝板头部、尾部缺陷的深度数据采集；拉力结构，用于为旋转探杆提供拉力；限位挡板，用于旋转探杆复位；转动润滑结构，用于降低旋转探杆转动时的阻力；以及依据此装置的测定方法，包括数据的收集、处理与判断，通过本装置及方法，能够有效降低人工劳动强度，获得更为客观的数据，为优化轧制规程的制定提供基础，并且机械结构更为可靠，增加可缓冲范围，提高安全保障性，并且降低成本使装置的适用性更加广泛。

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术领域，尤其涉及一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置及其方法。

背景技术

铝板及铝合金板带由于其耐腐蚀、易加工等优点，广泛应用于汽车、航天、船舶制造等领域，是一种重要的金属材料。为获得铝及铝合金板带，需要经过轧制加工，首先将铝及铝合金铸锭加热，使用单机架四辊可逆轧机粗轧，粗轧中进行滚边和切尾，然后在精轧机组进行四连轧，在生产过程中，粗轧与精轧阶段均会对质量产生决定影响，然而，铝板粗轧板坯轧制过程中板坯头部和尾部为自由端，变形不受约束，容易引起轧件的不均匀变形。同时，铝合金初始板坯厚度大，延展性好，轧制力难以渗透到心部，使板坯向自由端的金属流动更加剧烈，导致头尾出现了明显较强的“鳄鱼嘴”特征。即在竖直方向上，铝合金中部呈现向内凹陷的形态，此种缺陷形式的产生，必将引起后续轧制出现难以咬入、叠轧等现象，因此需要进行板材头部和尾部的切除处理。

对于铝合金板材生产中的头尾切除量控制，目前的主要为依靠于人工检测，工作环境恶劣并影响轧制规程的制定。随着发展，视觉识别等技术被提出用以进行相应的判定，以提高控制过程质量，然而视觉识别技术用于此成本过高，并且其稳定性受周围环境因素影响较大。因此本发明提出了一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感器装置，以及依靠此传感器为基础的处理过程。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置及其方法，可有效实现热轧铝板头部和尾部的内凹缺陷的测量，从而获得实际向内凹陷的数据。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置，该装置包括底座、中心立柱、旋转探杆、拉力机构和转动润滑机构；所述底座设置在中心立柱底部，所述中心立柱外表面为圆柱结构；所述旋转探杆包括圆环和设置在圆环外圆周上的直杆，所述旋转探杆的圆环与中心立柱同轴心，所述旋转探杆分别通过圆环纵向均布在中心立柱的圆周外侧，且所述圆环内表面与中心立柱的圆周外表面之间通过转动润滑机构连接；所述拉力机构固定连接在中心立柱外表面的上下两侧之间，且所述拉力机构分别与旋转探杆连接。

进一步的，所述拉力机构包括弹性部件、外竖板和固定横板；所述固定横板分别固定连接在中心立柱外表面的上下两侧，所述外竖板固定连接在上下两侧的固定横板之间，所述弹性部件一端与外竖板连接，另一端与旋转探杆连接。

进一步的，所述弹性部件为弹簧或橡胶绳等弹性件。

进一步的，所述中心立柱外表面的上下两侧分别固定连接有顶板和托板，所述顶板和托板之间连接有限位挡板，且所述旋转探杆均位于托板与顶板之间。

进一步的，所述中心立柱为内部中空的圆柱体结构。

一种用于热轧铝板头尾缺陷检测的柔性传感装置的测定方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、收集每根旋转探杆的长度数值l_i；

步骤S2、采集装置工作时每根旋转探杆的既定数据变化值；

步骤S3、将步骤步骤S2中采集的数据，换算为探杆角度数值θ_i；