[發明專利]一種非接觸式多線切割機切割線張力檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310494668.1
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103528744A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 陳暉;賈京英;呂文利;隋紅林;蔣超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李發軍

1.一種非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，包括可繞支撐點擺動的張力臂（2）；所述張力臂（2）的一端用于連接繞裝有切割線的線輪（1），該張力臂（2）的另一端可通過一連桿（4）帶動一被測金屬桿（5）作往復直線運動，該金屬桿（5）一側設有檢測被測金屬桿（5）直線位移量△L的非接觸式探頭（7）；所述張力臂（2）與支撐點之間設有阻礙張力臂（2）擺動的彈性元件。

2.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述張力臂（2）的一端與所述連桿（4）的一端鉸接，該連桿（4）的另一端鉸接在被測金屬桿（5）的一端。

3.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述被測金屬桿（5）外套裝有導向套（6）。

4.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述張力臂（2）通過旋轉鉸鏈安裝在支撐點上，該旋轉鉸鏈的轉軸上裝有一作為彈性元件的扭力彈簧（3）。

5.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述被測金屬桿（5）靠近非接觸式探頭（7）一端具有作為被測金屬面的軸肩凸臺。

6.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述非接觸式探頭（7）位于被測金屬桿（5）軸心延伸線上。

7.根據權利要求1所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置，其特征是，所述張力臂（2）的長度為連桿（4）長度的兩倍，且張力臂（2）的兩端關于所述支撐點對稱。

8.一種利用權利要求1～7之一所述的非接觸式多線切割機切割線張力檢測裝置檢測切割線張力的方法，其特征是，包括如下步驟：

1）張力—位移轉換；切割線張力通過張力臂（2）的擺動帶動所述被測金屬桿（5）的直線移動，張力臂（2）的擺動角為θ，彈性元件的剛度系數為k；

2）位移非接觸測量；采用所述非接觸式探頭（7）檢測所述被測金屬桿（5）的直線位移量△L；

3）根據張力—位移關系計算求切割線張力f；其中切割線對線輪（1）的作用力F=2·f，被測金屬桿的位移為ΔL，則ΔL與θ的關系如下：

ΔL＝L（sinθ+cosθ-1）?????????（1）

得:θ=arcsin[(ΔLL+1)2-1]2---(2)]]>

而張力臂擺動角為θ與切割線對線輪（1）的作用力F成正比，即

F＝k·θ

得：θ=Fk=2fk---(3)]]>

式中:k——彈性元件的剛度系數；

f——切割線張力；

將公式（2）、（3）進行合并，得到切割線張力f與被測金屬桿位移ΔL之間的關系為：

f=k·arcsin[(ΔLL+1)2-1]4---(4)]]>

式中：，f——切割線張力；

k——彈性元件的剛度系數；

L——連桿的長度；

ΔL——被測金屬桿的水平位移量。