本發(fā)明涉及一種獲得帶鋼毛刺和浪形數(shù)據(jù)的方法，及實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
硅鋼帶鋼在邊部剪切生產(chǎn)過程中，邊部毛刺和浪形以及實(shí)際寬度是硅鋼帶鋼質(zhì)量的重要控制因素。帶鋼邊部毛刺和浪形應(yīng)該控制在合理的范圍內(nèi)，如果毛刺和浪形的大小超過了范圍，就形成了帶鋼的質(zhì)量缺陷。同時(shí)，帶鋼的實(shí)際寬度也必須加以檢驗(yàn)和復(fù)合，以確保滿足尺寸公差的要求。
帶鋼邊部毛刺有大致分幾種：連續(xù)性的毛刺超差；斷續(xù)性的毛刺超差且有亮點(diǎn)(白點(diǎn))；微小翻邊或折皺。
帶鋼邊部毛刺產(chǎn)生的原因大體有兩種，一種是軋制過程中生成的毛刺，這種毛刺經(jīng)常會(huì)伴隨帶鋼邊部的邊浪瑕疵；另一種是在邊部剪切過程中，由于剪切形成的邊部毛刺，這種毛刺主要集中在帶鋼的邊部10mm以內(nèi)的區(qū)域。帶鋼邊部剪切在正常剪切條件下，上下滾剪刀之間存在一定的間隙，不同的間隙值設(shè)定會(huì)導(dǎo)致不同的毛刺，間隙越小毛刺越??；剪切時(shí)，刀具的重合度應(yīng)不大于帶鋼厚度的一半，正常剪切條件下，重合度越好，毛刺越小。
出于設(shè)備重復(fù)精度的影響，裝卸刀具和調(diào)整設(shè)備時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)邊部毛刺超差問題。
帶鋼邊浪的實(shí)質(zhì)是由于板帶邊部的某些區(qū)域所受的瞬時(shí)力超過了板帶材料的屈服強(qiáng)度而導(dǎo)致局部塑性變形，外力消失后變形無(wú)法恢復(fù)，外觀表現(xiàn)為邊浪。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由邊部剪切導(dǎo)致的邊部毛刺和浪形經(jīng)常出現(xiàn)，成為導(dǎo)致帶鋼缺陷的重要原因。
為了避免毛刺和邊部浪形對(duì)帶鋼質(zhì)量的影響，硅鋼生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中，會(huì)對(duì)生產(chǎn)成品進(jìn)行取樣檢測(cè)，即在帶鋼的頭部剪切大約1米長(zhǎng)度的樣板，并對(duì)樣板邊部毛刺和浪形進(jìn)行離線檢測(cè)。檢測(cè)方式采用的是人工檢測(cè)方式，憑經(jīng)驗(yàn)確定邊部的毛刺和浪形情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種對(duì)待測(cè)帶鋼進(jìn)行檢測(cè)，并通過采集到的數(shù)據(jù)直接向用戶提供邊部毛刺和浪形的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為用戶對(duì)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)調(diào)整、生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定提供數(shù)據(jù)依據(jù)，為最終提高帶鋼邊部質(zhì)量提供了有效的檢測(cè)手段的采集方法。
與此相應(yīng)，本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)現(xiàn)上述方法的帶鋼表面，尤其是毛刺和浪形檢測(cè)的系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種采集帶鋼毛刺和浪形數(shù)據(jù)的方法，其特征在于：包括如下步驟：
步驟(1)：根據(jù)用戶所提供的參數(shù)要求，對(duì)帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)電行走機(jī)構(gòu)設(shè)定相應(yīng)的行走速度和行走路線；
步驟(2)：將待檢測(cè)帶鋼放置于帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)平臺(tái)的條形檢測(cè)區(qū)域內(nèi)；
步驟(3)：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，使激光掃描儀隨著機(jī)電行走機(jī)構(gòu)對(duì)待檢測(cè)的帶鋼進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描；將檢測(cè)到的毛刺和浪形數(shù)據(jù)與行走機(jī)構(gòu)的行走速度、行走路線進(jìn)行擬合，從而計(jì)算生成整個(gè)帶鋼檢測(cè)區(qū)域的毛刺和浪形數(shù)據(jù)；
步驟(4)：對(duì)機(jī)電行走機(jī)構(gòu)與激光掃描儀采集的所有數(shù)據(jù)，通過帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)毛刺和浪形超差范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確認(rèn)毛刺和浪形超差是否滿足質(zhì)量要求；
步驟(5)：將上述步驟(1)至步驟(4)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在此過程中找出檢測(cè)距離突變點(diǎn)的坐標(biāo)，通過坐標(biāo)差值計(jì)算帶鋼的實(shí)際寬度；
步驟(6)：對(duì)機(jī)電行走機(jī)構(gòu)的走行數(shù)據(jù)、激光掃描儀的檢測(cè)的所有數(shù)據(jù)，在上述步驟(1)至步驟(5)中實(shí)時(shí)進(jìn)行采集的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
就實(shí)現(xiàn)上述方法而言，本發(fā)明提供了一種帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該檢測(cè)系統(tǒng)包括檢驗(yàn)平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)裝置、滑軌、絲桿、拖鏈、激光掃描儀、支撐機(jī)構(gòu)以及顯示屏；所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述絲桿相接；所述拖鏈位于該絲桿的外側(cè)；所述絲桿通過一對(duì)支座設(shè)于所述檢驗(yàn)平臺(tái)上表面的一側(cè)；所述滑軌鋪設(shè)于所述絲桿的下方；所述激光掃描儀安裝于支撐機(jī)構(gòu)上，該支承機(jī)構(gòu)套設(shè)在絲桿上；所述顯示屏設(shè)于所述檢驗(yàn)平臺(tái)的一側(cè)上表面。
優(yōu)選地，還包括一對(duì)機(jī)械止擋，所述機(jī)械止擋設(shè)于所述支撐機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)。
優(yōu)選地，所述顯示屏靠近所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝。
優(yōu)選地，其底部通過滑塊與所述滑軌滑動(dòng)相接。
通過本發(fā)明的采集方法和檢測(cè)系統(tǒng)，可將待檢測(cè)帶鋼置于檢測(cè)平臺(tái)的檢測(cè)區(qū)，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光掃描儀按照規(guī)定要求行走，對(duì)待測(cè)帶鋼進(jìn)行檢測(cè)，并通過采集到的數(shù)據(jù)直接向用戶提供邊部毛刺和浪形的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為用戶對(duì)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)調(diào)整、生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定提供數(shù)據(jù)依據(jù)，為最終提高帶鋼邊部質(zhì)量提供了有效的檢測(cè)手段。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的立體圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、技術(shù)特征、發(fā)明目的與技術(shù)效果易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明的一種采集帶鋼毛刺和浪形數(shù)據(jù)的方法，主要包括如下步驟：
步驟(1)：根據(jù)用戶所提供的參數(shù)要求，對(duì)帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)電行走機(jī)構(gòu)設(shè)定相應(yīng)的行走速度和行走路線；
步驟(2)：將待檢測(cè)帶鋼放置于帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)平臺(tái)的條形檢測(cè)區(qū)域內(nèi)；
步驟(3)：?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，使激光掃描儀隨著機(jī)電行走機(jī)構(gòu)對(duì)待檢測(cè)的帶鋼進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描；將檢測(cè)到的毛刺和浪形數(shù)據(jù)與行走機(jī)構(gòu)的行走速度、行走路線進(jìn)行擬合，從而計(jì)算生成整個(gè)帶鋼檢測(cè)區(qū)域的毛刺和浪形數(shù)據(jù)；
步驟(4)：對(duì)機(jī)電行走機(jī)構(gòu)與激光掃描儀采集的所有數(shù)據(jù)，通過帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)毛刺和浪形超差范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確認(rèn)毛刺和浪形超差是否滿足質(zhì)量要求；
步驟(5)：將上述步驟(1)至步驟(4)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在此過程中找出檢測(cè)距離突變點(diǎn)的坐標(biāo)，通過坐標(biāo)差值計(jì)算帶鋼的實(shí)際寬度；
步驟(6)：對(duì)機(jī)電行走機(jī)構(gòu)的走行數(shù)據(jù)、激光掃描儀的檢測(cè)的所有數(shù)據(jù)，在上述步驟(1)至步驟(6)中實(shí)時(shí)進(jìn)行采集的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
本方法中的激光掃描儀可以進(jìn)行光學(xué)適應(yīng)性設(shè)置，以下這些參數(shù)可以定義和設(shè)置：工作距離、掃描長(zhǎng)度、發(fā)送/接受內(nèi)容、激光功率和波長(zhǎng)、激光發(fā)射方式(連續(xù)的波或者脈沖)等。這些適應(yīng)性參數(shù)設(shè)置允許激光掃描儀對(duì)不同的應(yīng)用進(jìn)行功能性優(yōu)化，從而獲得最佳結(jié)果。
本發(fā)明中的激光掃描儀的激光測(cè)距工作原理是：一條細(xì)的激光線定位于被檢測(cè)帶鋼的特定區(qū)域，通過光學(xué)系統(tǒng)定位到一個(gè)特定的角度，被照射部分的通過二維光電影像傳感器獲得了這部分的X/Z坐標(biāo)，X軸為掃描方向，Z軸為距離波動(dòng)方向。如果材料或掃描儀沿著Y方向運(yùn)動(dòng)，就可以獲得連續(xù)的三維表面檢測(cè)。
所有的光電組件必須提供一個(gè)可用的數(shù)字量輸出，這些組件構(gòu)成了激光掃描儀，這個(gè)掃描儀可以標(biāo)定一個(gè)工作范圍，這個(gè)工作范圍由掃描深度和測(cè)量距離構(gòu)成，工作范圍和掃描深度越小，掃描儀的分辨率越高。
本發(fā)明中的激光掃描儀基于激光三角測(cè)量原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼邊部10mm的表面進(jìn)行掃描檢測(cè)，將邊部范圍內(nèi)的毛刺和浪形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，由激光掃描儀控制器給予數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)平均，再與配套的計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出計(jì)算采集的范圍內(nèi)毛刺和浪形超差情況。
同時(shí)由配套的顯示器可以根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與三維展示，用以模擬所檢測(cè)的帶鋼表面情況，并評(píng)價(jià)帶鋼邊部毛刺和浪形是否在超差許可的范圍之內(nèi)。
如圖1所示，就實(shí)現(xiàn)上述方法而言，本發(fā)明提供了一種帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)，包括一檢驗(yàn)平臺(tái)1，該檢驗(yàn)平臺(tái)下方設(shè)有箱體10。
還包括驅(qū)動(dòng)裝置2、滑軌3、精密絲桿4、拖鏈5、激光掃描儀6、支撐機(jī)構(gòu)7以及顯示屏8，本發(fā)明中的驅(qū)動(dòng)裝置2、滑軌3、精密絲桿4、拖鏈5以及支撐機(jī)構(gòu)7構(gòu)成了機(jī)電行走機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置2與所述精密絲桿4相接；所述拖鏈5安裝在該絲桿4的外側(cè)；位于檢驗(yàn)平臺(tái)1的外側(cè)。所述絲桿4通過一對(duì)支座40安裝在所述檢驗(yàn)平臺(tái)1的上表面的一側(cè)，與所述拖鏈5相鄰。
所述滑軌3對(duì)稱的鋪設(shè)在所述絲桿4的下方，支撐機(jī)構(gòu)7套設(shè)在絲桿4上，其底部通過滑塊與所述滑軌相接，在驅(qū)動(dòng)裝置2的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)7在絲杠4及滑軌3上往復(fù)移動(dòng)。
所述激光掃描儀6安裝在支撐機(jī)構(gòu)7上，并且該激光掃描儀6的頭部朝向檢測(cè)區(qū)域。所述顯示屏8設(shè)于所述檢驗(yàn)平臺(tái)1的一側(cè)上表面，靠近所述驅(qū)動(dòng)裝置2安裝，通過該顯示屏8可顯示激光掃描儀6采集的數(shù)據(jù)。
為防止支撐機(jī)構(gòu)7在移動(dòng)過程中超過規(guī)定行程，在支撐機(jī)構(gòu)7的兩側(cè)安裝有一對(duì)機(jī)械止擋70以限定其行程，保證激光掃描儀6采集信息的精準(zhǔn)性。
通過本發(fā)明的采集方法和檢測(cè)系統(tǒng)，可將待檢測(cè)帶鋼置于檢測(cè)平臺(tái)的檢測(cè)區(qū)，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)激光掃描儀按照規(guī)定要求行走，對(duì)待測(cè)帶鋼進(jìn)行檢測(cè)，并通過采集到的數(shù)據(jù)直接向用戶提供邊部毛刺和浪形的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為用戶對(duì)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)調(diào)整、生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定提供數(shù)據(jù)依據(jù)，為最終提高帶鋼邊部質(zhì)量提供了有效的檢測(cè)手段。
綜上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。