本實用新型涉及冷軋板帶表面質(zhì)量測量技術領域，特別涉及冷軋板帶鋼不平度測量裝置。

背景技術：

隨著競爭的日益激烈，市場對冷軋帶鋼板形質(zhì)量的要求越來越高，尤其在鋼板尺寸及板形方面。在以往的生產(chǎn)過程當中，最初使用人工手動檢測帶鋼浪形的波長和波高，后發(fā)展為離線式檢查臺，用于檢測帶鋼的波高和波長，從而計算出帶鋼的波長比數(shù)據(jù)，但以上兩種測量方式都為離線式測量板形方法，無法反應鋼卷整卷板形情況。冷軋板帶材因不平度無法在線檢測造成實際生產(chǎn)過程中無連續(xù)的有效的不平度數(shù)據(jù)，無法為質(zhì)量的控制和工藝的調(diào)整提供有效的數(shù)據(jù)支撐。造成冷軋板帶鋼無法判定整卷不平度情況。

現(xiàn)有技術方案提供了一種板形儀輥，在軋制的生產(chǎn)過程中使用，但板形儀輥的測量輥會劃傷帶鋼表面、且標定困難，因此不適用于在退火機組，由西門子公司研發(fā)的SI-FLAT板形測量系統(tǒng)成功的解決了與帶鋼接觸的難題，避免了在板形測量過程中對帶鋼產(chǎn)生劃傷，但實際的應用過程中由于該板形儀需要由風機驅(qū)動，因此檢測過程中能耗消耗較多。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例通過提供一種冷軋板帶鋼不平度測量裝置，解決了現(xiàn)有在線板形檢測能耗消耗較多的技術問題。

本實用新型實施例提供的一種冷軋板帶鋼不平度測量裝置，包括：平行激 光源組，位置調(diào)整裝置，光信號接收器，信號處理器；

所述位置調(diào)整裝置固定在張力輥組后≤2m的冷軋機架內(nèi)或在所述張力輥組后≤2m的連續(xù)退火機組機架內(nèi)，所述平行激光源組安裝在所述位置調(diào)整裝置上，所述平行激光源組的平行光束入射方向朝向帶鋼表面，所述光信號接收器固定在所述平行激光源組的平行光束反射方向的所述冷軋機架內(nèi)或所述連續(xù)退火機組機架內(nèi)，所述光信號接收器位于所述平行激光源組的平行光束反射方向所述信號處理器與所述光信號接收器之間電氣連接。

優(yōu)選的，所述位置調(diào)整裝置包括：固定架，橫向滑道，縱向滑道，夾緊塊和轉(zhuǎn)動架；所述橫向滑道水平固定在所述固定架上，所述縱向滑道的一端滑動連接在所述橫向滑道上，所述平行激光源組通過所述夾緊塊固定在所述轉(zhuǎn)動架上，所述轉(zhuǎn)動架滑動連接在所述縱向滑道上。

優(yōu)選的，所述光信號接收器包括:光信號接收屏，所述光信號接收屏的屏面垂直于所述帶鋼表面。

優(yōu)選的，所述光信號接收器包括：孔板和多排光測量點，每排光測量點包括至少5個同一水平高度分布的測量點位，每個所述測量點位對應布置在所述孔板上的孔洞位置，所述每排光測量點均設置有至少一個光感開關。

優(yōu)選的，所述冷軋板帶鋼不平度測量裝置還包括：接收器升降機構(gòu)；

所述接收器升降機構(gòu)固定在所述冷軋機架或所述連續(xù)退火機組機架上，所述孔板固定在所述接收器升降機構(gòu)上。

優(yōu)選的，所述平行激光源組包括至少五個激光源，所述至少五個激光源設置在距所述帶鋼表面同一水平高度。

優(yōu)選的，所述位置調(diào)整裝置還包括：至少五個橫向移動件，每個所述激光源與一個所述橫向移動件裝配后卡入所述轉(zhuǎn)動架的槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述平行激光源組與所述帶鋼表面之間的角度為15～75°。

優(yōu)選的，所述冷軋板帶鋼不平度測量裝置還包括數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器與所述信號處理器之間電氣連接。

優(yōu)選的，所述冷軋板帶鋼不平度測量裝置還包括可視化單元，所述可視化單元與所述信號處理器之間電氣連接。

本實用新型實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

1、本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置，由于設置了平行激光源組，平行激光源組的平行光束入射方向朝向帶鋼表面，從而在帶鋼運行過程中，能夠通過平行激光源組發(fā)射平行光束照射在運行帶鋼上，平行光束就會根據(jù)光的反射原理反射到光信號接收器上，由于帶鋼表面存在的浪形會造成入射點上下浮動，從而信號處理器就能夠根據(jù)信號接收器接收到反射光束的位置信號結(jié)合帶鋼的實際運行速度等相關參數(shù)模擬出帶鋼沿軋向的不平度數(shù)據(jù)，整個冷軋板帶鋼不平度測量裝置與帶鋼之間沒有任何接觸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸、在線、連續(xù)測量冷軋板帶鋼不平度，有效避免了接觸式檢測方法對帶鋼造成的劃傷，進而能夠?qū)嶋H帶鋼板形進行實時有效控制并進行有效的工藝調(diào)整，為現(xiàn)場的質(zhì)量控制提供了可靠的、連續(xù)的數(shù)據(jù)支撐，但是同時又不需要大功率風機驅(qū)動，就能夠有效解決檢測過程中的能耗消耗較多的技術問題，實現(xiàn)了在低功耗的前提下非接觸在線連續(xù)測量冷軋板帶鋼不平度。

2、由于設置了數(shù)據(jù)儲存器和可視化單元，數(shù)據(jù)儲存器中的不平度數(shù)據(jù)經(jīng)由可視化單元調(diào)用并顯示，形成與生產(chǎn)時間或帶鋼長度方向的位置擬合成的二維曲線，方便相關人員查看或相關的質(zhì)量判定系統(tǒng)采集不平度數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例中冷軋板帶鋼不平度測量裝置的布置圖；

圖2為本實用新型實施例中光信號接收器與冷軋板帶鋼不平度測量裝置的其他器件的電氣連接圖；

圖3為本實用新型實施例中冷軋板帶鋼不平度測量裝置的光路俯視圖；

圖4為本實用新型實施例中帶孔板的光信號接收器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例中位置調(diào)整裝置的細化結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型實施例中帶孔板的冷軋板帶鋼不平度測量裝置進行不平度測量的光路主視圖；

圖7為本實用新型實施例中帶光信號接收屏的冷軋板帶鋼不平度測量裝置進行不平度測量的光路主視圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參考圖1～圖3所示，本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置包括：平行激光源組1，位置調(diào)整裝置2，光信號接收器3，信號處理器4。

位置調(diào)整裝置2固定在張力輥組后≤2m的冷軋機架內(nèi)或在張力輥組后≤2m的連續(xù)退火機組機架內(nèi)，位置調(diào)整裝置2具體是在退火工序中或平整工序中。平行激光源組1安裝在位置調(diào)整裝置2上，平行激光源組1的平行光束入射方向朝向帶鋼表面5，光信號接收器3固定在冷軋機架內(nèi)或連續(xù)退火機組機架內(nèi)，且光信號接收器3位于平行激光源組1的平行光束反射方向，信號處理器4與光信號接收器3之間電氣連接。

位置調(diào)整裝置2用于調(diào)整平行激光源組1與帶鋼表面5之間的角度，從而實現(xiàn)調(diào)整平行激光源組1所發(fā)射平行光束的水平入射角度α，位置調(diào)整裝置2 還用于調(diào)整平行光源組1中激光源11、12、13、14、15的橫向位置。通過上述冷軋板帶鋼不平度測量裝置：帶鋼運行過程中，平行激光源組1發(fā)出的平行光束照射在帶鋼表面5上，經(jīng)帶鋼表面5反射到光信號接收器3上，由于帶鋼存在浪形，將會造成光點上下浮動，導致光信號接收器3接收到的反射光束的位置發(fā)生變化，進而與光信號接收器3電氣連接的信號處理器4能夠接收到投射位置信號，信號處理器4將接收到的投射位置信號結(jié)合帶鋼的實際運行速度、平行光束的水平入射角度等相關參數(shù)，計算出沿軋鋼方向的不平度數(shù)據(jù)。

光信號接收器3：

參考圖4所示，光信號接收器3的一種實施方式為：包括孔板31和多排光測量點32，每排光測量點32包括至少5個同一水平高度分布的測量點位，每個測量點位布置在孔板31上的孔洞位置，每排光測量點32均設置有至少一個光感開關(未圖示)。則每一排光測量點32對應一個不平度等級，當某一光感開關被觸發(fā)后，信號處理器4由投射所在測量點位(即位置投射信號)確定對應的不平度等級。

比如，參考圖4所示，孔板31上設置有6排光測量點32，每排光測量點32包括5個獨立在同一水平高度分布的測量點位，每排光測量點32的5個測量點位布置位置具體為：在運行帶鋼的每個寬度四等分線正上方設置1個測量點位(共3個)，另外2個測量點位在距離帶鋼兩側(cè)邊部10mm位置的正上方。當然具體實施過程中，每排光測量點32的測量點個數(shù)可以多于5個，進而提高在帶鋼寬度方向測量不平度的精度。

針對本實施方式下的光信號接收器3，冷軋板帶鋼不平度測量裝置還包括接收器升降機構(gòu)(未圖示)，接收器升降機構(gòu)固定在冷軋機架或連續(xù)退火機組機架上，孔板31安裝在接收器升降機構(gòu)上。從而通過接收器升降機構(gòu)調(diào)整孔板31的高度，反射光束能夠照射到孔板31上。

基于包括孔板31和多排光測量點32的光信號接收器3，本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置能夠非接觸、在線、連續(xù)的對帶鋼不平度進行 定性測量。

光信號接收器3的另一種實施方式為光信號接收屏，光信號接收屏的屏面豎直，光信號接收屏在能夠接收到所有反射光束的位置。

反射光束在光信號接收屏的投射位置與平行激光源組1的平行光束的水平入射角度、平行光速射入距離、反射光信號與射入點的水平間距、光信號接收屏的安裝位置以及帶鋼實際的不平度有直接關系。以帶鋼的不平度范圍為h/L＝0.02為例，折合帶鋼浪形最大斜切角為4.55°，則反射光束投射在光信號接收屏上高度為1.1547m-1.6195m的范圍內(nèi)波動(以帶鋼表面5的高度為0m計)。

基于包括光信號接收屏的光信號接收器3，本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置能夠非接觸、在線、連續(xù)的對帶鋼不平度進行定量測量。

平行激光源組1

具體的，參考圖3所示，平行激光源組1包括并排的至少五個激光源11、12、13、14、15，平行激光源組1的所有個激光源11、12、13、14、15設置在距帶鋼表面5同一水平高度。以五個激光源11、12、13、14、15為例：每個寬度四等分線正上方設置激光源12、13、14，另外兩個激光源11、15在距離帶鋼兩側(cè)邊部10mm位置的正上方。

位置調(diào)整裝置2：

具體的，參考圖5所示，位置調(diào)整裝置2包括：固定架21，橫向滑道22，縱向滑道23，夾緊塊24和轉(zhuǎn)動架25。

橫向滑道22水平固定在固定架21上，橫向滑道22的滑道走向與帶鋼運行方向垂直，同時，橫向滑道22的滑道走向還與帶鋼表面5平行?？v向滑道23的一端滑動連接在橫向滑道22上，則縱向滑道23能夠沿著橫向滑道22滑動。平行激光源組1通過夾緊塊24固定在轉(zhuǎn)動架25上，則能通過轉(zhuǎn)動架25的轉(zhuǎn)動改變平行激光源組1的平行光束的水平入射角度。轉(zhuǎn)動架25滑動連接在縱向滑道23上，通過緊固件(如緊固螺栓)連接轉(zhuǎn)動架25與縱向滑道23， 則通過調(diào)整轉(zhuǎn)動架25在縱向滑道23上的位置，改變平行激光源組1的水平高度后，能夠通過旋緊緊固件從而固定轉(zhuǎn)動架25在縱向滑道23上的高度。

具體的，位置調(diào)整裝置2與帶鋼寬度測量設備或帶鋼寬度數(shù)據(jù)存儲模塊之間電氣連接，從而位置調(diào)整裝置2能夠在上線時從帶鋼寬度測量設備或從帶鋼寬度數(shù)據(jù)存儲模塊獲取到帶鋼的實際寬度，通過橫向移動件調(diào)整激光源11、12、13、14、15到合適位置：每個寬度四等分線正上方、以及距離帶鋼兩側(cè)邊部10mm位置的正上方。

以帶鋼實際寬度為1000mm為例，5個激光源11、12、13、14、15通過各自的橫向移動件被分別調(diào)整至雙側(cè)距邊部10mm的位置，距離帶鋼寬度平分線250mm的位置以及帶鋼寬度平分線位置。

具體的，平行激光源組1與帶鋼表面5之間的角度為15°-75°，在具體實施過程中，轉(zhuǎn)動架25帶動平行激光源組1轉(zhuǎn)動，在15°-75°的范圍內(nèi)改變平行光束的水平入射角度。

繼續(xù)參考圖2所示，本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置還包括與信號處理器4電氣連接的數(shù)據(jù)存儲器6，以及與信號處理器4電氣連接的可視化單元7。

下面對本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置的測量帶鋼不平度的工作過程進行描述，以理解本實用新型，其中，信號處理器4中的處理方法可以參考現(xiàn)有技術。

1、以光信號接收器3為孔板31和多排光測量點32的冷軋板帶鋼不平度測量裝置為例給出一種預先具體布置：平行激光源組1與帶鋼表面5之間角度為30°；平行激光源組1所發(fā)射平行光束的水平射入距離為1米，反射光束與反射光束射入點之間的水平距離為2米，以冷軋板帶鋼不平度測量裝置為上述預先具體布置布置為例描述測量帶鋼不平度的工作過程：

計算得此種布置狀態(tài)下可測量帶鋼的不平度(波高比)范圍為h/L＝(0,0.366)，此范圍遠大于正常冷軋板帶材通常的不平度范圍(h/L＝(0,0.05))， 因此，預先具體布置狀態(tài)適用于測量此種范圍的冷軋板帶不平度數(shù)據(jù)。

位置調(diào)整裝置2從帶鋼寬度測量設備或帶鋼寬度數(shù)據(jù)存儲模塊采集所生產(chǎn)帶鋼的帶鋼實際寬度，位置調(diào)整裝置2接到帶鋼實際寬度后進行調(diào)整動作，將每個激光源11、12、13、14、15調(diào)整到與帶鋼實際寬度匹配的位置。接收器升降機構(gòu)進行調(diào)整孔板31到與預先具體布置匹配的高度。接收器升降機構(gòu)還從帶鋼寬度測量設備或帶鋼寬度數(shù)據(jù)存儲模塊采集所生產(chǎn)帶鋼的帶鋼實際寬度，將測量點位調(diào)整到與寬度數(shù)據(jù)匹配的位置。

激光源11、12、13、14、15的橫向位置和測量點位均自動調(diào)整完畢后，參考圖6所示，平行激光源組1發(fā)射平行光束，該平行光束照射至帶鋼表面5后經(jīng)帶鋼表面5反射，反射光束隨即被投射至孔板31上的其中一排測量點，所投射到的這排測量點的光感開關被觸發(fā)，進而將當前投射位置信號直接反饋給信號處理器4，隨著帶鋼運行過程，反射光束在孔板31上的投射位置發(fā)生變化，由信號處理器4連續(xù)確定與投射位置信號對應的不平度等級給可視化單元7顯示，以及給數(shù)據(jù)存儲器6進行存儲。數(shù)據(jù)存儲器6中的不平度等級經(jīng)由可視化單元7調(diào)用并顯示，形成與帶鋼生產(chǎn)時間或帶鋼長度擬合成的不平度等級二維曲線。以便相關人員查看或相關的質(zhì)量判定系統(tǒng)采集相應數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對帶鋼不平度的定性測量。

2、以光信號接收器3為光信號接收屏為例給出一種預先具體布置：平行激光源組1與帶鋼表面5之間角度為30°；平行激光源組1所發(fā)射平行光束的水平射入距離為1米，反射光束與反射光束射入點之間水平距離為2米的布置，以冷軋板帶鋼不平度測量裝置為上述預先具體布置為例，描述測量帶鋼不平度的工作過程：

位置調(diào)整裝置2從帶鋼寬度測量設備或帶鋼寬度數(shù)據(jù)存儲模塊采集所生產(chǎn)帶鋼的帶鋼實際寬度，位置調(diào)整裝置2接到帶鋼實際寬度后進行調(diào)整動作，將每個激光源11、12、13、14、15調(diào)整到與帶鋼實際寬度匹配的位置。

每個激光源11、12、13、14、15的橫向位置調(diào)整均完畢后，參考圖7 所示平行激光源組1開始發(fā)射平行光束，該平行光束照射至帶鋼表面5后經(jīng)帶鋼表面5反射，反射光束隨即被投射至光信號接收屏上，光信號接收屏在接收到反射光束后觸發(fā)被投射點所在位置的開關量信號，并實時的將投射點所在位置的開關量信號傳輸給信號處理器4，由信號處理器4根據(jù)數(shù)據(jù)模型反算出當前帶鋼的不平度值(不平度值為波長比h/L)，實現(xiàn)了對帶鋼不平度的定量測量。并在數(shù)據(jù)模型當中濾除共同不平度值，然后將經(jīng)濾除后的不平度值儲存在相應的數(shù)據(jù)存儲器6中，數(shù)據(jù)存儲器6中的不平度值經(jīng)由可視化單元7調(diào)用并顯示，形成與生產(chǎn)時間或帶鋼長度擬合成的不平度值二維曲線，以便相關人員查看或相關的質(zhì)量判定系統(tǒng)采集相應數(shù)據(jù)。

通過上述本實用新型實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

1、本實用新型提供的冷軋板帶鋼不平度測量裝置，由于設置了平行激光源組，平行激光源組的平行光束入射方向朝向帶鋼表面，從而在帶鋼運行過程中，能夠通過平行激光源組發(fā)射平行光束照射在運行帶鋼上，平行光束就會根據(jù)光的反射原理反射到光信號接收器上，由于帶鋼表面存在的浪形會造成入射點上下浮動，從而信號處理器就能夠根據(jù)信號接收器接收到反射光束的位置信號結(jié)合帶鋼的實際運行速度等相關參數(shù)模擬出帶鋼沿軋向的不平度數(shù)據(jù)，整個冷軋板帶鋼不平度測量裝置與帶鋼之間沒有任何接觸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸、在線、連續(xù)測量冷軋板帶鋼不平度，有效避免了接觸式檢測方法對帶鋼造成的劃傷，進而能夠?qū)嶋H帶鋼板形進行實時有效控制并進行有效的工藝調(diào)整，為現(xiàn)場的質(zhì)量控制提供了可靠的、連續(xù)的數(shù)據(jù)支撐，但是同時又不需要大功率風機驅(qū)動，就能夠避免檢測過程中的能耗消耗較多的技術問題，實現(xiàn)了在低功耗的前提下非接觸在線連續(xù)測量冷軋板帶鋼不平度。

2、由于設置了數(shù)據(jù)儲存器和可視化單元，數(shù)據(jù)儲存器中的不平度數(shù)據(jù)經(jīng)由可視化單元調(diào)用并顯示，形成與生產(chǎn)時間或帶鋼長度方向的位置擬合成的二維曲線，方便相關人員查看或相關的質(zhì)量判定系統(tǒng)采集不平度數(shù)據(jù)。

盡管已描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。