[發明專利]一種用于在線檢測鋼卷位置的裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201910329683.8
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109990748A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陳東;高彥凱;張立民;梁守國;程萬勝;王濤;夏慧超;陳曉昱;郭松;武廣濤;王松;李江
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種用于在線檢測鋼卷位置的裝置，其特征在于，包括底部框架、接觸式測距機構，接觸式測距機構共為3組，平行等距的安裝在底部框架上，所述接觸式測距機構包括驅動氣缸、導桿組件、微動觸頭、位移傳感器，所述微動觸頭連接在導桿組件的端部，驅動氣缸驅動微動觸頭和導桿組件伸縮，所述位移傳感器安裝在導桿組件的尾部。

2.根據權利要求1所述的一種用于在線檢測鋼卷位置的裝置，其特征在于，所述導桿組件包括導桿、導桿支座、直線軸承，導桿支座安裝在底部框架上，直線軸承通過法蘭與導桿支座固定連接，導桿安裝在直線軸承孔內，導桿端部的內部設有3層階梯孔結構，導桿端部設有法蘭。

3.根據權利要求1或2所述的一種用于在線檢測鋼卷位置的裝置，其特征在于，所述微動觸頭包括連接塊、軸套、觸頭、滾輪、微動開關、銷軸、彈簧、導向銅套，軸套的一端設有法蘭，連接塊安裝在軸套的法蘭上，并同時連接在導桿組件的導桿端部，導向銅套安裝固定在軸套的另一端孔內，觸頭安裝在導向銅套的孔內，并穿過軸套伸入到導桿中，彈簧套接在觸頭伸入到導桿中的一端上，滾輪通過銷軸安裝在觸頭前端，微動開關安裝在連接塊上，微動開關的觸點伸入到軸套中，在軸套中微動開關觸點所在位置處，觸頭與軸套之間留有一段空間。

4.一種如權利要求1-3其中任意一項所述的用于在線檢測鋼卷位置的裝置的檢測方法，其特征在于，具體為：當鋼卷到達測量工位后，驅動氣缸帶動導桿、觸頭同步運動，觸頭伸出，滾輪觸及鋼卷外圓后，觸頭微量回縮觸發微動開關，同時氣缸停止前進，并實時讀取位移傳感器的位移數據；以中間導桿軸線上的某一點為測量裝置的坐標系原點O建立平面直角坐標系，觸及鋼卷邊緣后的三個滾子的中心點分別為A、B、C，其中A點為中間觸頭的中心點，A點與坐標系y軸正向重合，C點與y軸距離為L，B點與y軸距離為L，三個滾子與鋼卷的切點與中心點A、B、C相對應分別為A₁、B₁、C₁，鋼卷中心P點坐標和半徑R的具體計算方法如下：

觸頭觸及鋼卷后，根據測量數據可知滾子中心的坐標：A(0,y₁)、B(L,y₂)、C(-L,y₃)，根據幾何位置關系推導可得：

切點A₁、B₁、C₁的坐標：

鋼卷半徑：

式中，α：等于∠APB；

β：等于∠APC；

γ：等于直線PA與y軸所夾的銳角；

r：為滾子半徑。

將A₁、B₁、C₁的坐標帶入圓的一般方程x²+y²+K₁x+K₂y+K₃＝0中，解方程組可得鋼卷中心P的坐標為