CN101437738B - 用于检查成卷条带的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对卷绕在盘卷上的金属条带的表面进行检测装置和方法，其中所检测的盘卷(2)沿着解卷面被解卷，以使条带的至少一部分进入至少检测其一个面的检测位置。根据本发明，条带的待检部分(20)沿着大致垂直的解卷平面(P)在解卷装置(3)和卷绕装置(4)之间，在中间检测高度(12)的任一侧解卷，解卷装置(3)和卷绕装置(4)被置于互相垂直分开的两个高度(11、13)上。因而，可以由操作员(O)沿着位于中间检测高度(12)的层面移动而对条带(20)的两个面(23、24)进行检测。

Description

用于检查成卷条带的方法和装置

技术领域

本发明的目的是一种检测卷成盘卷的条带的两个表面的方法及装置，特别是检查层叠后的片金属带的质量。

背景技术

已知层叠完成之后，层叠的片金属条带会示出某些外观缺陷，其可以由于例如，横向厚度上的轻微改变，起因于滚筒的变形及磨损和/或支撑架的弯曲，或者甚至是工作滚筒所留下的痕迹；某些缺陷也可能是由于支撑滚筒或支撑架本身的原因造成的。

这些外观缺陷存在于每个表面，在层叠的纵向上，这些在每个面上呈现的缺陷的周期与在这一方向的滚筒周长的展开相一致。

然而，愈加有必要的来提供具有表面质量并且通常外观尽可能完美的金属条带。为此，从而必须检测盘卷完后的片金属条带的表面情况，特别是检查在两个工作滚筒之间经过时周期性地留在金属条带上的痕迹。

考虑到要检测的缺陷的特性，这种检查很难用自动装置，如用于热轧中的数码相机来执行，这种检查最好是通过操作员直观地完成。而且，对于难以检测的缺陷，已知的“珩磨”工艺已经被研发出来，该工艺包括使用检测台作为支撑，让特殊的石头在条带上经过。

假设层叠痕迹周期性出现，就能够对来自制造电路的某些盘卷实施检查，并且只能在与各种滚筒最大的痕迹周期相对应的条带长度上，如从10至15米，进行检测。

为此，通常采用一段条带，其形成用于检测的充分长的采样，并且其被传送至检测台。

而且，必须观察条带的两个表面，而且在检测完上表面之后，因此必须把条带翻过来检测另一面。

在所述的装置里，例如，在文件JP-2000254725里，利用飞剪机切割样品，并被送到检测装置上，该检测装置设在盘卷的下游，并包括几对滚轴构成，在其之间夹持条带，当绕着平行于样品边缘的水平轴转动时，该滚轴允许条带翻转。

另一个检测装置具有翻转装置，在文件JP59113916中有描述，它包括一条形成移动检测台的传送带，在第一面检测完后，朝可翻转装置导引条带，可能分两部分，包括两条传送带，在其之间夹持条带，且所述传送带由金属板运载，可以180°旋转。因此被翻转的样品被朝向布置在其下游的第二检测台传送。

如上文所示，假设取自条带的样品必须足够长，大约10至15米长，那么这种翻转装置会很复杂并且昂贵。

此外，检测是在操作员非常不舒适的条件下进行的，如果检测是在展平的条带上实施的。

本发明的目的是提出一种新的检测方法及装置，其能够解决这些所有问题，而不存在已知装置的缺陷。

发明内容

根据本发明，为了检测盘绕成盘卷的片状金属条带的两个表面，至少条带的一部分是解卷的，沿着设置在第一高度(level)上的解卷设备和设置在第二高度上的卷绕设备之间的基本垂直检查面，并且该检测是操作员直观操作的，操作员是沿着设置在第一和第二高度之间的中间高度的层面(floor)上移动的，并且为了检测条带的两个表面，操作员从条带的解卷平面的一侧移到另一侧。

在第一实施例中，盘卷是取自用于金属条带的层叠装置的制造电路的并放置在置于较低高度上的解卷设备上，通过拉被固定在置于较高高度上的卷绕设备上的条带的一端而解卷盘卷，以便在操作员前方解卷一部分用来检测；然后颠倒解卷方向，从而使被检测的部分能够再次卷绕到盘卷上。

在另一实施例中，被检测的条带是一个层叠条带的样品，条带卷绕到设置在置于第一高度处的解卷装置的卷轴上，所述卷轴是解卷的，以使样品在操作员面前是解卷的，然后再次卷绕到置于第二高度处的卷绕装置上。

如果通过至少一个可换向层叠支撑架，条带在被布置在任一侧上的两个卷绕-解卷装置之间被反向层叠，待检测的样品可以是由盘绕于卷绕-解卷设备之一的有效长度构成，该长度经过至少一个层叠时期，并因此包括工作滚筒所留下且每个时期都会重复出现的痕迹。

本发明也包括用于检测卷绕成盘卷的金属条带的两个表面的装置，其包括沿着大致垂直平面解卷条带的控制装置，其位于解卷设备与置于卷绕设备之间，解卷设备置于第一高度且盘卷被置之上，卷绕设备置于第二高度且其上至少条带的一部分在检测台前方被卷绕，该检测台置于第一与第二高度之间的中间面的层面上，操作员可以在层面上从条带的解卷面的一端移动到另一端，以便允许所述条带两个表面的外观检测。

一个特别的优点就是此装置包括处理的可分离的处理装置，其可以在用以夹紧条带的一端的第一高度和用以在卷绕装置上接合所述末端的第二高度之间垂直移动，然后从处理装置将它释放。

在优选实施例中，处理装置被置在可移动的支撑架上，沿着条带的卷绕平面，分别在两个垂直分离的位置之间，第一位置在第一高度处，在解绕装置附近，并且第二位置在第二高度处，在卷绕装置附近，所述处理装置包包括置于条带的所述解卷平面每一侧的两部分，并且朝另一个移动一个，从而在解绕平面上夹紧条带的一端。

有利地，处理装置包括支撑部分，优选地固定在支架上的为条带的分离标尺，位于条带解卷平面的一边且其移动部分置于解卷平面的另一边，该解卷平面横向移动到上述的平面，从而相对于支撑部分夹紧条带的末端。

因此本发明能够通过在操作员面前解卷条带来完成对其两面的外观检测，操作员可以沿着置于中间检测面的层面上移动，在所述层面上通过一个孔的条带的解卷平面的每一边。

根据本发明的另一特征，该装置设置有至少一个台子，该台子置于检测面上，大约沿着条带的解卷平面在条带的至少一边上延伸，所述台子放置在一个能够平行于所述平面移动的框架上，在分离位置与利用珩磨工艺来检测相对一面时条带向对应的一面所处的应用位置之间。

然而，如果从一个具有大直径的盘卷条带解卷，可能就会放慢后者的解卷，以便把条带拉得足够紧来进行珩磨测试，而不利用用于支撑的台子。

附图说明

在下文的具体实施例的描述中提到了其他的有利特征，所述实施例是非限制性的例子，并通过附图描述，其中：

图1所示为在检查位置的整个装置的示意性透视图；

图2所示为开始解开盘卷时的整个装置；

图3所示为描述处于降低位置的处理装置的详图；

图4所示为，描述处于升高位置的处理装置及卷绕装置的详图；

图5所示为描述将条带头安装到卷绕装置过程的总图；

图6a-c在三个连续的图表中描述了用于识别层叠痕迹的激光探视镜的使用。

具体实施方式

图1所示为根据本发明的检查装置的示意图，设置在置于基座10上的固定框架1中，根据该发明的基本特征，并包括垂直间隔的三个重叠面，分别是第一较低高度11、第二较高高度13和为操作者设置的层面所在的中间高度12。

通常，为了检测层叠条带的表面质量，将盘卷2自制造电路上取下来，放置到固定于基座的解卷装置3上，也就是说，放置在该装置的较低高度11上。

根据垂直解卷平面P，条带20因此从盘卷2解卷，并卷绕在包括心轴4的卷绕装置上，心轴4被置于该装置的框架1的较高高度13上，并绕水平轴旋转。

在附图上简单地表示解卷装置，通过平行于解卷平面P以及其上卷绕的盘卷2的轴3。

该轴3通过副架来固定两端，副架并没有在附图中示出，并且最好形成一个滑动的U形框架，该U形框架水平地固定于基座10上，以这样的方式来支撑，在盘卷解卷的过程中，盘卷最后一圈22与垂直解卷平面P相切。

所申请的装置31、32每个都包括滚筒31′、32′，滚筒31′、32′是通过千斤顶驱使的伸缩臂的末端来安装的，在解卷的过程中盘卷的最后一圈22能够被把持。滚筒31′能够通过装置(未示出)来旋转，以便控制轴3上盘卷2的旋转。

在条带的头21被拆开后，如下文所述，本申请的滚筒32′沿着水平表面位于盘卷2之上，以能够让条带沿着与该表面相切的垂直平面来解卷。

当置于最后一圈22的末端的条带的头21从盘卷分离时(图2)，条带头21就接合到处理构件5上，构件5在图3中详细示出，并安装到可垂直移动的支架51上，此时其处于较低位置上。

如图3中所示，支架51支撑多个杆52，每个杆都绕轴52′铰接到轭53上，轭53被装配于支架51上，并且每一个都分别被千斤顶54所驱动。千斤顶54被同步控制，以便对处于垂直位置与较低位置之间的杆52同时安装枢轴，在垂直位置上，如图3所示，能够让条带20的头21通过，在较低位置上时，如图4所示，每个杆52都通过圆形末端落在低位，通过把条带20的头21夹紧到尺56上，杆52下落在条带20上，尺56置于相对一面并且每一端都固定到支架51上。该尺56具有横向三角形截面，该横向三角形截面具有峰57和两个曲面，分别是朝向盘卷20的外表面561和内表面562。

而且，安装支架5以使其可以在条带的两侧在框架1上沿着垂直轨道50滑行，并且它被***(未示出)驱使，以垂直移动在低位(图3)和高位(图4)之间，低位用于处理条带的头21，而高位则是在更高层面13的面上，层面13上放置着盘绕装置4。

如上面示出的，卷绕盘卷2的轴3被安装的副架(未示出)所支撑，以使它能在基座2上滑动，当盘卷20解卷时，后者的外表面22依旧与垂直面P相切，尺56的外表面561沿着该垂直面P移动。因此，在图3所示支架5的低位就行成了有刃57的刀，刃57紧靠盘卷20的外表面放置，盘卷20能够通过本申请的滚筒31′旋转，后者可被机动化。以该方式，最后一圈22的末端22′沿着止挡57分离，并且条带的头21在尺56的外表面561和杆52之间抬升，而杆52会被千斤顶顶起，如图3所示。

当条带的最高边22′被置于尺56之上的适当高度时，杆52就会这样被降低以把条带的头21夹紧到外表面561，条带然后通过支架5而被如此支撑。支架5的垂直移动，确定盘卷的解卷，也通过指引后者的头21到卷绕装置4的高度而被控制，在图4所展示的位置。

该卷绕装置由所安装的圆柱形心轴41，该圆柱形心轴被装配成使它可以绕水平轴旋转，并包括具有铰接部分42的圆柱形墙，在千斤顶43的作用下，铰接部分42可以在枢轴上转动，其转动方式可以覆盖一个开口，在该开口中条带20的末端21能够在支架5的高起位置接合。铰接部分42则在条带的此末端21被千斤顶43所关闭，并且心轴4被翻转，以控制解卷于盘卷2的条带20的卷绕。优选地，盘卷的解卷会减慢，以使条带20继续在垂直解卷平面P上有特定的张力。

条带因此运行越过中间层面12，中间层面12在盘卷2上方通过，并具有开口14，开口14足够大，可以让带有条带的支架5轻松通过。在支架通过后该开口可以由活板15关闭，活板15仅仅留下足够宽的矩形开口来防止条带与固定的部分相接触。

然后在图1中示意性地表示的位置上定位该装置，其中与在层面12与13之间的高度(h)之不同相一致的某个长度的条带在置于中间层面12上的检测台6的前方垂直延伸。由于本发明，操作员O可以进行外观检测，层面12与13之间高度h的差异足够使操作员在层面12上沿着条带的解卷平面走动，以直接观测两个面23，24的每一侧。

另一方面，检测台6可以安装现在描述的各种附件装置。

为了保证操作期间的安全，两个平行于解卷平面P的垂直面板16被水平地安装，以使它们可以在两层面12与13之间滑动，并仅在活板15关闭后才分开，以便让操作员O观测条带的两个面23，24。

同时，在条带的每一侧都有垂直的工作台60，60′，而支撑它们的框架61，61′也是水平安装的，以使其在两个层面12与13之间平行于解卷平面P滑动，并能在分离位置和检测位置之间移动，如图2和图5所示的分离位置特别是能够让带有条带20的支架5通过，框61处于如图1所示的检测位置上，在检测过的一侧23的另一侧，其被移动使得相应的工作台60处于距条带不远的地方。当活板15关闭时，操作员O可将条带20移近，并借助于条带20的相反面24，用工作台60作为支撑对面23进行珩磨检查。

为了避免支撑台与条带20之间相接触的任何风险，工作台60可以连接到支撑61的框架上，例如通过一个可变形的平行四边形***，其允许作台自己可以在分离位置与检测位置之间平行移动，因此工作台60与条带20几乎相接触。而且，该工作台60可以安装电磁体，以确保在检测时条带的被检测部分是放置于工作台60上的。

因此操作员O就可以对条带20的第一面23进行外观检测，并且有可能可以利用工作台60进行珩磨。接着工作台被移开，操作员在层面12上移动，转换到条带另一侧检测另一面24。接着第二支撑工作台60′向前移动与条带20取得接触以便完成在第二面24的珩磨检查。

因此在稍微低于中间层面12与高处层面13距离h的高度对条带的两个面进行视觉检测是可能的。因为该高度通常比所述的检测长度低，所述的检测长度取决于所通过轧钢机的滚筒的痕迹周期，所以旋转心轴4以卷绕检测过的长度，从而使条带的新长度能够到达检测台的高度。因此就有可能分阶段地对必要长度进行检验，以分辨由于滚筒痕迹造成的周期性的缺陷。

根据本发明，垂直检测方法可以使识别的缺陷周期得到精确测量，例如以在图6中示意性表示的方式。

检测台6实际上可以安装由支撑71携带的激光探视镜7，该支撑71被装配成使其可以沿着刻度尺72滑动，该刻度尺72能够使探视镜7的位置被精确测量。当操作员O识别出停止在检测台上的条带20上的缺陷D1时，他/她就用探视镜7精确地定位(图6a)。那么他/她控制心轴4的旋转以绕心轴4卷绕检测过的部分(图6b)，看到第二个缺陷D2出现时，若其同第一个缺陷D1都位于同一垂直线y′y上，则其很可能与周期性的痕迹一致。当新缺陷D2位于操作员的高度时，条带再次停止卷绕。然后操作员移动探视镜7来精确定位第二个缺陷D2的位置(图6c)。知道了心轴4在图6a和图6c的两个位置之间的旋转角度及盘绕线圈的直径，就可以确定盘卷长度L。两周期性的缺陷D1和D2的节距E因此是：

E＝L+(X1-X2)

X1和X2是探视镜7沿着刻度72测得的两个位置的数据，分别为观察第一个缺陷D1所得的位置6a和观察第二个缺陷D2所得的位置6b。

节距E也可以通过计算机来决定，该计算机的存储器中有处理被检测盘卷的轧钢机的特性，特别是滚筒的直径和每个支撑架的厚度减速比，可以给出有关于被测出缺陷的来源的指示，特别是，例如当滚筒已经导致了周期痕迹，以分辨要更换还是调整滚筒。

当然，本发明不限制于本文所简单示出的实施例的细节，相反，值得注意的是本发明应用了同等装置涵盖了保护范围内的所有不同。

特别的是，本发明是专门设计来对层叠造成的痕迹进行外观检测的，以便能进行必要的修正，但是也能识别其它的缺陷，通常也能检测片状金属条带的表面质量。

此外，也可以利用其他方法控制条带的卷绕和解卷。同样地，也可以把检测台放置在不同的位置，并可以利用其它检测方法。

例如，如上面示出的，在卷绕心轴4和解卷受限制的盘卷2之间拉紧条带是可能的。这个张力足够大，可以利用珩磨工艺进行检验，而不需要将条带压到垂直工作台60、60′，因此垂直工作台60、60′可能会被取消。

而且，在所述的实施例中，对某些盘卷进行检查，这些盘卷取自生产线并被传到单独装置，在水平工作台上盘卷会在该装置里被解卷。因此有可能只能检测条带的上表面，那么为了检测两个面，通常来说取得足够长的条带样品会更好，也就是说，大约10至15米长。因此，该样品可以被翻转以连续检测两个面。

在所描述的已知的装置中，例如在文件JP-2000254725中，该样品被飞剪机切断，并且分流传送到直接设在卷绕机下游的检测台上。然而，该装备非常地笨重而且有时没有足够的空间，特别是在使现存的设备现代化时。

文件JP59113916的装置更加地笨重，因为它提供在两个检测台之间定位可翻转装置。

另一方面，根据本发明该装置是相当轻便，同时可以进行两个面的外观检测，假定事实是该检测是沿着垂直平面进行的。

在连续层叠的装置情况下，该装置由顺序安装在传送带上的两个卷绕机组成，例如，检测装置可以直接地置于轧钢机输出口附近，靠近卷绕机或直接设置在卷绕机的的下游位置。在卷绕过程的结尾，在检测装置的低端，只能移动盘卷几米以使其处于解卷位置。因此，没有必要用单独装置传送此盘卷。

然而，根据本发明的装置也体现了检测样品时的优点。

在这种情况下，有可能把样品盘卷成卷轴，该卷轴具有减少后的足够长度，小于20米，该卷轴可以简单地在由解卷装置和卷绕装置组成的检测装置中传送，解卷装置和卷绕装置分别置于两个单独的高度平面。从被置于第一高度上的解卷装置，第一高度不一定必须是较低高度，条带在操作员面前垂直解卷以便卷绕到置于第二高度的卷绕装置上。因此，这种方式形成的新的卷轴就可以被卸下，而不是必须将其解卷并在相反的方向重新卷绕成卷。

而且，此工艺也可用来检测至少在一个支撑架里两侧都层叠的条带的表面质量，该支撑架置于两个卷绕-解卷装置之间。已知的是，在这种情况下，层叠期间为了保持条带的张力，在每个卷绕-解卷装置上保持有效的卷绕长度是很必要的。该有效长度只在条带第一次同多时层叠，随后被废弃，但它包含周期性的层叠痕迹，因此可以被当作样品用来辨别缺陷。该有效长度并因此可以根据上述的垂直检验而被卷成卷轴。

因此，本发明提供了多种应用并且适应完全不同的情况，特别是在使现存装置现代化上。

Claims (14)

1.一种用于检查卷绕在盘卷(2)上的金属条带(20)的两个表面的方法，其特征在于金属条带(20)的至少一部分可被沿着近似垂直的解卷平面(P)解卷，解卷平面(P)位于在第一高度(11)处布置的解卷装置(3)和在第二高度(13)处布置卷绕装置(4)之间，并且通过操作员(O)视觉执行检查，该操作员沿着在中间高度处布置的层面(12)移动，该中间高度在第一高度(11)和第二高度(13)之间，并能够从金属条带(20)的解卷平面(P)的一侧或另一侧移动，以便检查后者的两个表面(23，24)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从用于金属条带的层叠装置的制造电路获得盘卷(2)，并被布置在解卷装置(3)上，该解卷装置(3)布置在第一高度(11)处，利用被固定在卷绕装置上的盘卷(2)的解卷拉动金属条带(20)的一端(21)，该卷绕装置被固定在第二高度(13)处，在操作员(O)前面解卷被检查的部分，并且颠倒解卷方向，以便重绕盘卷(2)周围的被***分。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被检查金属条带(20)是层叠条带的样品，卷绕成卷，放置在置于第一高度(11)上的解卷装置(3)上，及该卷轴被解卷，以在操作员(O)面前将样品解开，然后卷绕在置于第二高度(13)的卷绕装置(4)上。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，假定金属条带(20)在两个卷绕-解卷装置之间反向层叠，每一侧上有至少有一个可逆的层叠支撑架，待检样品的长度是在绕缠-解卷装置之一周围卷绕并且已经经历至少一次层叠的长度。

5.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于：为了检测金属条带(20)的一面(23)，前者的另一面(24)被应用到工作台(60)上，工作台(60)沿着近似垂直的方向延伸，并能在解卷平面(P)内的检测位置和拆分位置之间移动。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过对所述工作台(60)安装电磁体，金属条带(20)的被检测部分被应用到工作台(60)上，并且分布在其表面之上。

7.一种用于在盘卷(2)周围卷绕的金属条带(20)的两个表面的检查装置，其特征在于包括用于控制沿着近似垂直解卷平面(P)金属条带(20)的解卷的装置，在布置在第一高度(11)处，并且在第一高度(11)上布置盘卷(2)的解卷装置(3)和卷绕装置(4)之间，该卷绕装置(4)布置在第二高度(13)处，并且在第二高度(13)上，通过在层面(12)上布置的检测台(6)之前的解卷卷绕金属条带(20)的至少一部分，在第一高度(11)与第二高度(13)之间的中间高度处布置层面(12)，并且在中间高度上，通过从垂直解卷平面(P)的一侧或另一侧通过，操作员(O)可以移动，以用于金属条带(20)的两个表面(23，24)的视觉检查。

8.如权利要求7所述的检查装置，其特征在于，它包括用于处理金属条带(20)的可拆卸的处理装置，该处理装置可以在处理条带一端(21)的第一高度(11)和第二高度(13)之间垂直移动，第二高度(13)用于将条带所述端(21)接合至卷绕装置(4)，然后将所述端(21)从处理装置上松开。

9.如权利要求8所述的检查装置，其特征在于，由于在支架(5)上安装处理装置，支架(5)能够沿着金属条带(20)的大致垂直解卷平面(P)在两个垂直分开的位置之间移动，一个位置是在第一高度(11)上的解卷装置(3)附近，另一个位置是在第二高度(13)上的卷绕装置(4)附近，所述处理装置包括两部分和装置，所述两部分分别置于金属条带(20)之所述垂直解卷平面(P)一侧，所述装置用来使所述两部分之一向另一部分移动以夹紧金属条带(20)的一端(21)并通过支架(5)的垂直移动来在所述垂直解卷平面(P)上保持金属条带(20)。

10.如权利要求9所述的检查装置，其特征在于，处理装置的所述两部分是支撑部分及移动部分，支撑部分安装固定在支架(5)上，在所述垂直解卷平面(P)上处于盘卷(2)所在一侧，移动部分置于所述垂直解卷平面(P)另一侧，并能够横向移动到所述垂直解卷平面上来将金属条带(20)的末端(21)固定到支撑部分上。

11.如权利要求10所述的检查装置，其特征在于，处理装置的支撑部分是水平标尺(56)，该标尺(56)具有用于解开金属条带(20)末端(21)的止挡(57)，并且其移动部分包含至少一个臂(52)，该臂(52)的安装使其与支架(5)枢连，用来使所述两部分之一向另一部分移动以夹紧金属条带(20)的一端(21)并通过支架(5)的垂直移动来在所述垂直解卷平面(P)上保持金属条带(20)的所述装置是千斤顶(54)，并且该臂(52)通过千斤顶(54)在分离位置和夹紧标尺(56)上的金属条带(20)末端(21)的位置之间驱使。

12.如权利要求8至10之一所述的检查装置，其特征在于，卷绕装置(4)包含夹紧部件(42)，其中接合了在处理装置上方通过的金属条带(20)的头部(21)。

13.如权利要求12所述的检查装置，其特征在于，检测台(6)安装有沿着所述垂直解卷平面(P)或多或少延伸的至少一个工作台(60)，在工作台(60)的至少一边，所述工作台(60)安装在框架(61)上，该框架(61)可以平行于所述垂直解卷平面(P)移动，处于台的分离位置和检测位置之间，该检测位置处于检测台上金属条带(20)的相应侧(24)以通过珩磨工艺检测另一面(23)，所述分离位置能够让带有金属条带(20)的支架(5)通过。

14.如权利要求13所述的检查装置，其特征在于，工作台(60)安装了多个分布于其表面的电磁体，以将金属条带(20)的表面(24)作用在工作台的表面上。

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