手持式高精度轧辊尺寸测量装置的制作方法

1.本发明属于检测机构设计领域，涉及手持式高精度轧辊尺寸测量装置。


背景技术：

2.轧辊是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要部件和工具，轧辊主要由辊身、辊颈和轴头三个部分组成，其中辊身是实际直接参与轧制金属的轧辊中间部分，当辊身出现缺陷时会对轧制的产品有很大的影响。现有技术中，检测轧辊尺寸采用人工使用千分尺测量，自动化程度低，效率慢，易失误。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出手持式高精度轧辊尺寸测量装置，检测效率高，稳定性好，降低了生产成本。
4.本发明解决技术的方案是：
5.手持式高精度轧辊尺寸测量装置，包括检测枪、显示装置、深度检测机构和视觉检测机构；其中，检测枪水平放置；检测枪的内腔为中空腔体，且检测枪的枪头为开口结构；检测枪的枪头与待测轧辊外壁对接；检测枪底部设置有把手，用于手持；显示装置设置在检测枪的侧壁；深度检测机构和视觉检测机构均设置在检测枪的内腔中。
6.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，所述待测轧辊为柱体结构；待测轧辊的侧壁沿周向设置有截面为梯形的凹槽；检测枪的枪头与待测轧辊外壁对接时，待测轧辊轴向水平放置，且待测轧辊的轴线垂直与检测枪。
7.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，所述检测枪的枪头设置有与待测轧辊外壁适应的弧形开口。
8.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，所述深度检测机构包括2个激光位移传感器；2个激光位移传感器水平间隔设置在检测枪内腔中；其中1个激光位移传感器设置在检测枪内腔的中线位置，且该激光位移传感器对准待测轧辊凹槽槽底的中部；另1个激光位移传感器设置在检测枪内腔中的一侧，且该激光位移传感器对准待测轧辊没有凹槽的外壁。
9.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，通过2个激光位移传感器测得的距离值做差，即得到待测轧辊凹槽的深度。
10.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，所述视觉检测机构包括光源、第一折射镜、第二折射镜和面阵相机；其中，光源安装在检测枪内腔的底部，且光源水平指向检测枪的头端；第一折射镜安装在检测枪枪头内壁的底部；位置与光源对应；第二折射镜安装在检测枪枪头内壁的顶部，第二折射镜位置与第一折射镜对应；面阵相机安装在检测枪内腔的顶部，面阵相机位置与第二折射镜对应。
11.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，不遮挡状态下，光源水平发出截面为矩形的光，依次经第一折射镜、第二折射镜折射后进入面阵相机成像。
12.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，检测枪的枪头贴附在待测轧辊外壁后，光源发出矩形光，经第一折射镜折射后向上传递；向上传递的光部分被待测轧辊遮挡，剩余光继续传输至第二折射镜，并经第二折射镜折射进入面阵相机。
13.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，面阵相机接收到部分遮挡后的光，获得待测轧辊梯形的凹槽成像图；根据成像图测量得到梯形的凹槽侧壁角度。
14.在上述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，测得的凹槽的深度或凹槽侧壁角度通过显示装置显示。
15.本发明与现有技术相比的有益效果是：
16.(1)本发明通过激光位移传感器与面阵相机共同检测，实现了对轧辊尺寸的检测，提高了检测效率和检测精度，降低了检测难度；
17.(2)本发明的深度检测机构包括2个激光位移传感器，其中1个激光位移传感器对准待测轧辊凹槽槽底的中部；另1个激光位移传感器对准待测轧辊没有凹槽的外壁；通过2个激光位移传感器测得的距离值做差，即得到待测轧辊凹槽的深度；
18.(3)本发明光源发出矩形光，部分被待测轧辊遮挡，剩余光继续传输至面阵相机，获得待测轧辊梯形的凹槽成像图；根据成像图测量得到梯形的凹槽侧壁角度。
附图说明
19.图1为本发明轧辊尺寸测量装置侧视图；
20.图2为本发明轧辊尺寸测量装置俯视图；
21.图3为本发明待测轧辊成像示意图。
具体实施方式
22.下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
23.本发明提供了手持式高精度轧辊尺寸测量装置，通过激光位移传感器与面阵相机共同检测，实现了对轧辊尺寸的检测，提高了检测效率和检测精度，降低了检测难度。
24.手持式高精度轧辊尺寸测量装置，如图1所示，具体包括检测枪1、显示装置2、深度检测机构和视觉检测机构；其中，检测枪1水平放置；检测枪1的内腔为中空腔体，且检测枪1的枪头为开口结构；检测枪1的枪头与待测轧辊外壁对接；检测枪1底部设置有把手，用于手持；显示装置2设置在检测枪1的侧壁；深度检测机构和视觉检测机构均设置在检测枪1的内腔中。
25.如图2所示，待测轧辊为柱体结构；待测轧辊的侧壁沿周向设置有截面为梯形的凹槽；检测枪1的枪头与待测轧辊外壁对接时，待测轧辊轴向水平放置，且待测轧辊的轴线垂直与检测枪1。
26.检测枪1的枪头设置有与待测轧辊外壁适应的弧形开口。
27.如图2所示，深度检测机构包括2个激光位移传感器6；2个激光位移传感器6水平间隔设置在检测枪1内腔中；其中1个激光位移传感器6设置在检测枪1内腔的中线位置，且该激光位移传感器6对准待测轧辊凹槽槽底的中部；另1个激光位移传感器6设置在检测枪1内腔中的一侧，且该激光位移传感器6对准待测轧辊没有凹槽的外壁。通过2个激光位移传感器6测得的距离值做差，即得到待测轧辊凹槽的深度。
28.如图1所示，视觉检测机构包括光源7、第一折射镜8、第二折射镜9和面阵相机10；其中，光源7安装在检测枪1内腔的底部，且光源7水平指向检测枪1的头端；第一折射镜8安装在检测枪1枪头内壁的底部；位置与光源7对应；第二折射镜9安装在检测枪1枪头内壁的顶部，第二折射镜9位置与第一折射镜8对应；面阵相机10安装在检测枪1内腔的顶部，面阵相机10位置与第二折射镜9对应。
29.不遮挡状态下，光源7水平发出截面为矩形的光，依次经第一折射镜8、第二折射镜9折射后进入面阵相机10成像。
30.检测枪1的枪头贴附在待测轧辊外壁后，光源7发出矩形光，经第一折射镜8折射后向上传递；向上传递的光部分被待测轧辊遮挡，剩余光继续传输至第二折射镜9，并经第二折射镜9折射进入面阵相机10。
31.如图3所示，面阵相机10接收到部分遮挡后的光，获得待测轧辊梯形的凹槽成像图；根据成像图测量得到梯形的凹槽侧壁角度。测得的凹槽的深度或凹槽侧壁角度通过显示装置2显示。
32.本发明中，面阵相机10设于装置检测枪1内腔后方，2个折射镜设于装置检测枪1内腔前方。
33.本发明的工作原理：手持高精度轧辊尺寸测量设备正对待测轧辊，使检测枪1枪头完全贴合待测轧辊，自动对位到径向检测位置，通过深度检测机构检测轧辊的辊身深度，视觉检测机构检测轧辊辊身尺寸形状，综合深度检测机构与视觉检测机构的检测数据，最终检测出轧辊尺寸数据，检测结果在显示装置2上显示。
34.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：包括检测枪(1)、显示装置(2)、深度检测机构和视觉检测机构；其中，检测枪(1)水平放置；检测枪(1)的内腔为中空腔体，且检测枪(1)的枪头为开口结构；检测枪(1)的枪头与待测轧辊外壁对接；检测枪(1)底部设置有把手，用于手持；显示装置(2)设置在检测枪(1)的侧壁；深度检测机构和视觉检测机构均设置在检测枪(1)的内腔中。2.根据权利要求1所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：所述待测轧辊为柱体结构；待测轧辊的侧壁沿周向设置有截面为梯形的凹槽；检测枪(1)的枪头与待测轧辊外壁对接时，待测轧辊轴向水平放置，且待测轧辊的轴线垂直与检测枪(1)。3.根据权利要求2所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：所述检测枪(1)的枪头设置有与待测轧辊外壁适应的弧形开口。4.根据权利要求2所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：所述深度检测机构包括2个激光位移传感器(6)；2个激光位移传感器(6)水平间隔设置在检测枪(1)内腔中；其中1个激光位移传感器(6)设置在检测枪(1)内腔的中线位置，且该激光位移传感器(6)对准待测轧辊凹槽槽底的中部；另1个激光位移传感器(6)设置在检测枪(1)内腔中的一侧，且该激光位移传感器(6)对准待测轧辊没有凹槽的外壁。5.根据权利要求4所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：通过2个激光位移传感器(6)测得的距离值做差，即得到待测轧辊凹槽的深度。6.根据权利要求2所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：所述视觉检测机构包括光源(7)、第一折射镜(8)、第二折射镜(9)和面阵相机(10)；其中，光源(7)安装在检测枪(1)内腔的底部，且光源(7)水平指向检测枪(1)的头端；第一折射镜(8)安装在检测枪(1)枪头内壁的底部；位置与光源(7)对应；第二折射镜(9)安装在检测枪(1)枪头内壁的顶部，第二折射镜(9)位置与第一折射镜(8)对应；面阵相机(10)安装在检测枪(1)内腔的顶部，面阵相机(10)位置与第二折射镜(9)对应。7.根据权利要求6所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：不遮挡状态下，光源(7)水平发出截面为矩形的光，依次经第一折射镜(8)、第二折射镜(9)折射后进入面阵相机(10)成像。8.根据权利要求7所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：检测枪(1)的枪头贴附在待测轧辊外壁后，光源(7)发出矩形光，经第一折射镜(8)折射后向上传递；向上传递的光部分被待测轧辊遮挡，剩余光继续传输至第二折射镜(9)，并经第二折射镜(9)折射进入面阵相机(10)。9.根据权利要求8所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：面阵相机(10)接收到部分遮挡后的光，获得待测轧辊梯形的凹槽成像图；根据成像图测量得到梯形的凹槽侧壁角度。10.根据权利要求5或9所述的手持式高精度轧辊尺寸测量装置，其特征在于：测得的凹槽的深度或凹槽侧壁角度通过显示装置(2)显示。

技术总结
本发明涉及手持式高精度轧辊尺寸测量装置，属于检测机构设计领域；包括检测枪、显示装置、深度检测机构和视觉检测机构；其中，检测枪水平放置；检测枪的内腔为中空腔体，且检测枪的枪头为开口结构；检测枪的枪头与待测轧辊外壁对接；检测枪底部设置有把手，用于手持；显示装置设置在检测枪的侧壁；深度检测机构和视觉检测机构均设置在检测枪的内腔中；本发明检测效率高，稳定性好，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。


技术研发人员：杨显涛 彭泳卿 陈圣广 吴路宁 胡康雷 李明 王泽鹏 王得休
受保护的技术使用者：航天长征火箭技术有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/13