CN113418809A - 一种钢板硬度在线检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢板硬度在线检测设备，包括龙门架，龙门架上滑动安装有移动框架，龙门架的上端面上固定安装有两组齿条；移动框架的底端连接有调节装置；感应装置设有两组，分别连接在龙门架上；压紧装置也设有两组，置于龙门架的左侧位置；阻挡装置也设有两组，并分别连接在龙门架右侧的检测架上。通过驱动电机带动驱动齿轮与齿条的啮合，能够带动移动框架以及调节装置在龙门架上进行移动，通过设置激光测距装置，测出钢板表面高度，通过磨削装置与调节装置，在钢板表面磨出测量面，通过硬度测量装置与调节装置，在测量面上压出布氏压痕，通过压痕测量装置内的摄像头对压痕进行拍照，计算出布氏硬度值，采用机器检测，测量效率比较高。

Description

一种钢板硬度在线检测设备

技术领域

本发明属于钢板硬度检测技术领域，更具体地说，特别涉及一种钢板硬度在线检测设备。

背景技术

硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能，因此在钢板生产加工过程中需要对其硬度进行检测，然而有些特殊钢板材料需要100％检测硬度。

如申请号为：CN202010976352.6的专利中，公开了一种可自动上下料的钢板硬度检测设备，涉及钢板检测技术领域，具体为检测框架、平整检测机构和宽度检测机构，所述检测框架的内壁两侧底部开设有送料槽，所述送料滚轮的内部连接有转轴，所述检测框架的内壁两侧顶部固定有液压缸，所述平整检测机构连接于液压缸的底部，所述检测框架的内壁顶部固定有滑轨，所述滑动小车的底部固定有压力泵，所述宽度检测机构安置于限位压板的一端，该可自动上下料的钢板硬度检测设备，可一次性完成对钢板的抗压性、平整度与宽度尺寸检测，提高钢板质量的同时无需配置多台用于单一检测的设备，从而降低生产成本，且配合自动上下料的设置有利于提高工作效率，缩短检测流程并降低工作人员的工作负担。

基于上述，现有的钢板检测中，通常是工人先用抛光片打磨钢板氧化层，然后移动硬度计到钢板处，人工施加压力在钢板打磨面压出布氏压痕，然后再人工测量压痕直径，纯粹靠人工进行，测量效率低，容易漏序和测量错误，不符合产品质量控制要求，也不适合大批量生产，其次由于钢板尺寸较大，中部位置检测不到，出现漏检的现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢板硬度在线检测设备，以解决人工测量压痕直径，纯粹靠人工进行，测量效率低，容易漏序和测量错误，不符合产品质量控制要求，也不适合大批量生产，其次由于钢板尺寸较大，中部位置检测不到，出现漏检的问题。

本发明钢板硬度在线检测设备的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种钢板硬度在线检测设备，包括检测架；

所述检测架上安装有辊道，且三组检测平台设在中间四组辊道之间，三组检测平台还置于抬升机构上；

龙门架，龙门架设在检测架中间位置的前后端，龙门架上滑动安装有移动框架，龙门架的上端面上固定安装有两组齿条；

移动框架的下侧四角端分别连接有辅助滑轮，且移动框架的底端连接有调节装置；

感应装置，感应装置设有两组，分别连接在龙门架上，并置于龙门架的右侧位置；

压紧装置，压紧装置也设有两组，分别连接在龙门架上，并置于龙门架的左侧位置；

阻挡装置，阻挡装置也设有两组，并分别连接在龙门架右侧的检测架上。

进一步的，所述抬升机构包括：

下抬升气缸，下抬升气缸安装在下撑框上，其伸缩部与上撑框的中间位置相连；

上撑框，上撑框的底侧两端分别连接有导向柱，且导向柱滑动穿插在下撑框中，且三组检测平台还置于上撑框上；

下撑框，下撑框的底侧四角端分别连接有支撑脚。

进一步的，所述移动框架的外侧上端还固定安装有驱动电机，且驱动电机的电机轴与驱动轴固定相连，驱动轴穿插在移动框架的上端；驱动轴上安装有两组驱动齿轮，且驱动齿轮分别与齿条啮合连接。

进一步的，所述压紧装置包括：

压紧缸，压紧缸通过螺栓固定在龙门架上，其伸缩端斜向上倾斜；

压紧杆，压紧杆的后端与压紧缸的伸缩端转动相连，其中间端与检测架之间转动连接。

进一步的，所述阻挡装置包括：

旋转挡板，旋转挡板固定连接在步进电机前端的转轴上；

步进电机，步进电机通过螺栓连接在检测架上。

进一步的，所述调节装置包括：

固定筒，固定筒通过螺栓固定在移动框架的底侧，固定筒的内侧还镶嵌有步进式调节电机；

旋转筒，旋转筒转动卡装在固定筒的下端，且旋转筒的外侧端连接有卡箍。

进一步的，所述旋转筒的底部安装有压痕测量装置，压痕测量装置内设有摄像头。

进一步的，所述卡箍的外端分别卡装有激光测距装置、磨削装置与硬度测量装置，且磨削装置与硬度测量装置相对。

进一步的，所述磨削装置包括：

电动推杆A，电动推杆A固定穿插在卡套A内；

磨削头，磨削头为圆形结构，并连接在电动推杆A的底端；

卡套A，卡套A通过螺栓固定在卡箍外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆A的穿插孔。

进一步的，所述硬度测量装置包括：

硬度测量头，硬度测量头为锥形结构，并连接在电动推杆B的底端；

电动推杆B，电动推杆B固定穿插在卡套B内；

卡套B，卡套B也通过螺栓固定在卡箍外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆B的穿插孔。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过设置感应装置、阻挡装置、抬升机构以及压紧装置，通过感应装置感应到钢板后，阻挡装置能够阻挡钢板的前进，抬升机构将钢板抬起，并通过压紧装置将钢板压紧。

2、本发明通过设置龙门架，并在龙门架上设置移动框架、齿条，通过驱动电机带动驱动齿轮与齿条的啮合，能够带动移动框架以及调节装置在龙门架上进行移动，通过设置激光测距装置，测出钢板表面高度，通过磨削装置与调节装置，在钢板表面磨出测量面，通过硬度测量装置与调节装置，在测量面上压出布氏压痕，通过压痕测量装置内的摄像头对压痕进行拍照，利用图像处理软件测出压痕直径，计算出布氏硬度值，采用机器检测，测量效率比较高，不会发生漏序和测量错误，而且钢板中部也很容易测到，比较适合大批量生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明图1中的A处放大结构示意图。

图3是本发明图1的另一视角结构示意图。

图4是本发明抬升机构的结构示意图。

图5是本发明图4中检测平台去除后的另一视角结构示意图。

图6是本发明图1中钢板检测时的结构示意图。

图7是本发明图6中B处放大结构示意图。

图8是本发明图1中正面结构示意图。

图9是本发明图8中C处放大结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、检测架；

101、辊道；102、检测平台；

2、抬升机构；

201、下抬升气缸；202、上撑框；2021、导向柱；203、下撑框；2031、支撑脚；

3、龙门架；

301、移动框架；3011、辅助滑轮；302、齿条；303、驱动电机；304、驱动轴；3041、驱动齿轮；

4、感应装置；

5、压紧装置；501、压紧缸；502、压紧杆；

6、阻挡装置；601、旋转挡板；602、步进电机；

7、调节装置；701、固定筒；702、旋转筒；7021、卡箍；

8、压痕测量装置；

9、激光测距装置；

10、磨削装置；1001、电动推杆A；1002、磨削头；1003、卡套A；

11、硬度测量装置；1101、硬度测量头；1102、电动推杆B；1103、卡套B。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图9所示：

本发明提供一种钢板硬度在线检测设备，包括检测架1；

检测架1上安装有辊道101，且三组检测平台102设在中间四组辊道101之间，三组检测平台102还置于抬升机构2上；

龙门架3，龙门架3设在检测架1中间位置的前后端，龙门架3上滑动安装有移动框架301，龙门架3的上端面上固定安装有两组齿条302；

移动框架301的下侧四角端分别连接有辅助滑轮3011，且移动框架301的底端连接有调节装置7；

感应装置4，感应装置4设有两组，分别连接在龙门架3上，并置于龙门架3的右侧位置；

压紧装置5，压紧装置5也设有两组，分别连接在龙门架3上，并置于龙门架3的左侧位置；

阻挡装置6，阻挡装置6也设有两组，并分别连接在龙门架3右侧的检测架1上。

其中，检测架1的外侧还设有控制箱(未在图中画出)，控制箱内设有控制器，用于接收感应装置4、压痕测量装置8、激光测距装置9以及硬度测量装置11的检测信号，并对抬升机构2、驱动电机303、压紧装置5、阻挡装置6、调节装置7、磨削装置10进行控制。

其中，如图4与图5所示，抬升机构2包括：

下抬升气缸201，下抬升气缸201安装在下撑框203上，其伸缩部与上撑框202的中间位置相连；

上撑框202，上撑框202的底侧两端分别连接有导向柱2021，且导向柱2021滑动穿插在下撑框203中，且三组检测平台102还置于上撑框202上；

下撑框203，下撑框203的底侧四角端分别连接有支撑脚2031，在下抬升气缸201举升时，能够带动上撑框202与检测平台102上升并将钢板抬起。

其中，移动框架301的外侧上端还固定安装有驱动电机303，且驱动电机303的电机轴与驱动轴304固定相连，驱动轴304穿插在移动框架301的上端；驱动轴304上安装有两组驱动齿轮3041，且驱动齿轮3041分别与齿条302啮合连接。

其中，如图2所示，压紧装置5包括：

压紧缸501，压紧缸501通过螺栓固定在龙门架3上，其伸缩端斜向上倾斜；

压紧杆502，压紧杆502的后端与压紧缸501的伸缩端转动相连，其中间端与检测架1之间转动连接，控制压紧装置5中的压紧缸501动作，通过压紧杆502下压，固定钢板位置。

其中，如图6所示，阻挡装置6包括：

旋转挡板601，旋转挡板601固定连接在步进电机602前端的转轴上；

步进电机602，步进电机602通过螺栓连接在检测架1上，通过使阻挡装置6上的步进电机602旋转，旋转挡板601转起阻挡钢板的前进。

其中，如图7所示，调节装置7包括：

固定筒701，固定筒701通过螺栓固定在移动框架301的底侧，固定筒701的内侧还镶嵌有步进式调节电机；

旋转筒702，旋转筒702转动卡装在固定筒701的下端，且旋转筒702的外侧端连接有卡箍7021，旋转筒702的底部安装有压痕测量装置8，压痕测量装置8内设有摄像头；

卡箍7021的外端分别卡装有激光测距装置9、磨削装置10与硬度测量装置11，且磨削装置10与硬度测量装置11相对。

其中，如图1所示，磨削装置10包括：

电动推杆A1001，电动推杆A1001固定穿插在卡套A1003内；

磨削头1002，磨削头1002为圆形结构，并连接在电动推杆A1001的底端；

卡套A1003，卡套A1003通过螺栓固定在卡箍7021外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆A1001的穿插孔，控制磨削装置10的电动推杆A1001下降，使磨削头1002接触到钢板，控制调节装置7内的步进式调节电机，带动旋转筒702与磨削装置10旋转90度，在钢板表面磨出测量面。

其中，如图7所示，硬度测量装置11包括：

硬度测量头1101，硬度测量头1101为锥形结构，并连接在电动推杆B1102的底端；

电动推杆B1102，电动推杆B1102固定穿插在卡套B1103内；

卡套B1103，卡套B1103也通过螺栓固定在卡箍7021外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆B1102的穿插孔，控制硬度测量装置11的电动推杆B1102动作，带动硬度测量头1101向下移动，接近待测表面后停止；加力电动推杆B1102工作，硬度测量头1101向下移动，完成加载试验力、保持试验力、卸除试验力的动作，在测量面上压出布氏压痕。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，先将钢板置于检测架1的辊道101上，并通过辊道101输送，在感应装置4接收到信号后，传到控制箱中的控制器上，控制阻挡装置6上的步进电机602旋转，使旋转挡板601转起阻挡钢板的前进，并使辊道101停止输送；

此时，控制器控制钢板下方的下抬升气缸201举升，带动上撑框202与检测平台102上升并将钢板抬起，并控制压紧装置5中的压紧缸501动作，通过压紧杆502下压，固定钢板位置；

控制驱动电机303动作，并利用驱动齿轮3041与齿条302的啮合，使移动框架301在龙门架3上移动，带动调节装置7以及压痕测量装置8移动到指定测量位置，通过激光测距装置9测出钢板表面高度；

控制磨削装置10的电动推杆A1001下降，使磨削头1002接触到钢板，控制调节装置7内的步进式调节电机，带动旋转筒702与磨削装置10旋转90度，在钢板表面磨出测量面，然后控制调节装置7内的步进式调节电机，带动旋转筒702与硬度测量装置11旋转，使硬度测量装置11移动至磨削面的正上方，控制硬度测量装置11的电动推杆B1102动作，带动硬度测量头1101向下移动，接近待测表面后停止；

加力电动推杆B1102工作，硬度测量头1101向下移动，完成加载试验力、保持试验力、卸除试验力的动作，在测量面上压出布氏压痕；

通过电动推杆B1102带动硬度测量头1101升起，通过控制驱动电机303动作，使压痕测量装置8移动到压痕的正上方，通过摄像头对压痕进行拍照，图像处理软件测出压痕直径，计算出布氏硬度值；

在测量结束后输出信号，控制阻挡装置6的步进电机602反向转动旋转90°，使钢板通过辊道101输送离开。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种钢板硬度在线检测设备，其特征在于：包括检测架(1)；

所述检测架(1)上安装有辊道(101)，且三组检测平台(102)设在中间四组辊道(101)之间，三组检测平台(102)还置于抬升机构(2)上；

龙门架(3)，龙门架(3)设在检测架(1)中间位置的前后端，龙门架(3)上滑动安装有移动框架(301)，龙门架(3)的上端面上固定安装有两组齿条(302)；

移动框架(301)的下侧四角端分别连接有辅助滑轮(3011)，且移动框架(301)的底端连接有调节装置(7)；

感应装置(4)，感应装置(4)设有两组，分别连接在龙门架(3)上，并置于龙门架(3)的右侧位置；

压紧装置(5)，压紧装置(5)也设有两组，分别连接在龙门架(3)上，并置于龙门架(3)的左侧位置；

阻挡装置(6)，阻挡装置(6)也设有两组，并分别连接在龙门架(3)右侧的检测架(1)上。

2.如权利要求1所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述抬升机构(2)包括：

下抬升气缸(201)，下抬升气缸(201)安装在下撑框(203)上，其伸缩部与上撑框(202)的中间位置相连；

上撑框(202)，上撑框(202)的底侧两端分别连接有导向柱(2021)，且导向柱(2021)滑动穿插在下撑框(203)中，且三组检测平台(102)还置于上撑框(202)上；

下撑框(203)，下撑框(203)的底侧四角端分别连接有支撑脚(2031)。

3.如权利要求1所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述移动框架(301)的外侧上端还固定安装有驱动电机(303)，且驱动电机(303)的电机轴与驱动轴(304)固定相连，驱动轴(304)穿插在移动框架(301)的上端；驱动轴(304)上安装有两组驱动齿轮(3041)，且驱动齿轮(3041)分别与齿条(302)啮合连接。

4.如权利要求1所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述压紧装置(5)包括：

压紧缸(501)，压紧缸(501)通过螺栓固定在龙门架(3)上，其伸缩端斜向上倾斜；

压紧杆(502)，压紧杆(502)的后端与压紧缸(501)的伸缩端转动相连，其中间端与检测架(1)之间转动连接。

5.如权利要求1所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述阻挡装置(6)包括：

旋转挡板(601)，旋转挡板(601)固定连接在步进电机(602)前端的转轴上；

步进电机(602)，步进电机(602)通过螺栓连接在检测架(1)上。

6.如权利要求1所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述调节装置(7)包括：

固定筒(701)，固定筒(701)通过螺栓固定在移动框架(301)的底侧，固定筒(701)的内侧还镶嵌有步进式调节电机；

旋转筒(702)，旋转筒(702)转动卡装在固定筒(701)的下端，且旋转筒(702)的外侧端连接有卡箍(7021)。

7.如权利要求6所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述旋转筒(702)的底部安装有压痕测量装置(8)，压痕测量装置(8)内设有摄像头。

8.如权利要求6所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述卡箍(7021)的外端分别卡装有激光测距装置(9)、磨削装置(10)与硬度测量装置(11)，且磨削装置(10)与硬度测量装置(11)相对。

9.如权利要求8所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述磨削装置(10)包括：

电动推杆A(1001)，电动推杆A(1001)固定穿插在卡套A(1003)内；

磨削头(1002)，磨削头(1002)为圆形结构，并连接在电动推杆A(1001)的底端；

卡套A(1003)，卡套A(1003)通过螺栓固定在卡箍(7021)外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆A(1001)的穿插孔。

10.如权利要求8所述钢板硬度在线检测设备，其特征在于，所述硬度测量装置(11)包括：

硬度测量头(1101)，硬度测量头(1101)为锥形结构，并连接在电动推杆B(1102)的底端；

电动推杆B(1102)，电动推杆B(1102)固定穿插在卡套B(1103)内；

卡套B(1103)，卡套B(1103)也通过螺栓固定在卡箍(7021)外侧的卡位结构中，其内设有电动推杆B(1102)的穿插孔。

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