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激光测厚仪

2024-06-11 13:18:22

当前位置:仪器网> 知识百科>激光测厚仪

激光测厚仪

激光测厚仪是利用激光的反射原理,根据光切法测量和观察机械制造中零件加工表面的微观几何形状来测量产品的厚度,是一种非接触式的动态测量仪器。它可直接输出数字信号与工业计算机相连接,并迅速处理数据并输出偏差值到各种工业设备。激光测厚仪一般是由两个激光位移传感器上下对射的方式组成的,上下的两个传感器分别测量被测体上表面的位置和下表面的位置,通过计算得到被测体的厚度。

最新激光测厚仪文章

激光测厚仪的工作原理
激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备。是用于热轧生产线上实时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。[查看全部]

激光测厚仪的工作原理

激光测厚仪的工作原理

在轧制中厚板生产过程中,通常采用人工用千分尺卡量的方法来测量轧后板材厚度。用人工卡量方式测量板厚,存在着测量精度差,测量点少(每块钢板只测量一个点),测量速度慢等缺点。在恶劣的现场环境下,操作人员用此法测量时劳动强度大,危险性高,生产效率受到很大的影响。多年来,虽然实施过很多其它方法,如机械测量法,微量元素放射性测量法等,但都不十分理想,不是测量精度太低,就是对环境及人身造成危害,所以就都弃之不用。


激光测厚仪的设计,充分考虑到现场的各种环境因素。为了减少温度对机体长度的影响,使用了铁铸造件做机壳利用石英玻璃窗片,保护窗口内部件(主要是光学仪器)以及把测量车体做成“C”型,并使之能在轨道上移动,以利于维护检修。另外,为滤除背景杂波信号在接收镜头前加装滤光镜片。


激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备。是用于热轧生产线上实时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。它有效地改善了工作环境,具有测量准确、精度高、实用性好安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点,并为轧制钢材厚度控制提供了准确的信息,从而提高了生产效率和产品质量,降低了劳动强度。


激光测厚仪使用两年多以来,具不完全统计,因扳厚误差造成的废品率下降了50%以上,创经济效益近千万元,受到各级部门和工作人员的肯定与赞赏。

激光测厚仪的构造和工作原理

由于激光测厚仪是很多高新技术的结合,所以其构造及原理与其它测量仅也有较大的区别。


激光测厚仅是采用激光作为尺度测量手段,充分利用激光单色性好高亮度、方向性强、抗干扰性强等优点,达到精密测量的目的。


该套测厚仪设备主要由两部分组成:一部分是激光的发射接收(采样)、信号转换处理、时钟及驱动等;另一部分是数据处理,即计算机对采集到的数据信号进行综合处理且输出相关的内容。


激光测厚仪的激光发射接收光学系统、信号转换及处理、时钟和驱动电路等部分的光机电设备,安装在一辆测量车上,在外型上激光测厚车呈“C”型,它直接安装在轧制线边上,由电动机驱动在轨道上运动。这样,测量时可进入到轧制线(辊道的ZX线附近),停轧未测量或检修时,可驶离轧制线(辊道),并不影响其它设备的正常运行。


激光测厚车上的激光器射出的激光束,在反射后通过光束压缩器,形成一束垂直于被测平面(标准平面)的激光束。因为激光管中发射出来的光束为高斯光束,其能量为正态分布,存在着发散度的问题。其光束只在某一点上能量密度Zda,而其他的部分能量是发散的。为此必须加装一台压缩镜,以提高其在一定长度范围(测量区)内的能量密度,使测量区内的采样在不同厚度钢板的检测中误差Z小。


从压缩器出来的光束,在测量区内其光束的直径≤1.5mm。此激光束被被测物体表面形成表面位置信号,经光点光学成像系统及背景光的滤除后,被接收系统送到内部光电转换器件CCD及外围电路上,形成光电信号CCD是一种能够将光信号转换成电信号的光敏器件。CCD接收到光信号后就能把光信号转换成电信号,再供后面的电路处理。信号在比较切割进行电平整形后,传送到计算机。


以上所述只是一个激光系统的工作原理,激光测厚仪是两个激光系统,工作原理是相同的但两组激光系统组成上下合一的测厚仪时,工作方式会发生一些变化。因为被测钢板表面凹凸不平,还存在弯曲现象,另外,钢板运动时还会上下跳动,这就会造成被测平面(0平面)并不是恒定平面,为动态0平面,如果采用通常的测Z方法就会带来很大的误差。为了克服这一缺陷,就在激光测厚仪上采用动态0平面测量法,这就是需要两套激光系统的原因。

激光测厚仪存在的问题及解决方法

在激光测厚仪实际运用过程中,虽然受到好评,但却因为现场环境恶劣,温差大,温度高,粉尘多,给设备的运行、维护带来很多不便,出现了不少的问题。


激光测厚仪在线测量钢板时,虽是非接触式测量,但到底是距被测钢板约500mm,在被测钢板表面温度500~1000"C的辐射下,测量车体的温度迅速上升。这样就危及到测量车内系统的运行安全和测量精度车上原装有冷却装置,但终不理想。在现场,我们跨辊道做了一个水套,以防辐射热,并设置温度补偿措施,以提高精度。


在气温较低的日子里,必须增加对测厚仪的检查次数,特别是光学系统。否则在测厚车内,时高时低的温度会使水气在光学镜面结露,至于接收不到采样信号,影响了测量。


钢板上的冷却水也会在蒸发之前落到接收窗和发射窗上,覆盖住窗口,无法进行测量。为此,必须用风吹走落向窗口的水。我们在测厚车旁加装了一台风机,以达到目的。


灰尘是无处不在的,特别是现场还存在着金属屑飘浮在空气中,这对测量仪来说是一个大敌。为解决好这个矛盾,我们制作了一个轴向风筒,罩在窗口上,测厚仪在使用时,接通高压风,不仅能把灰尘、金属屑吹走,而且对于其他一些小的杂物和水珠也能拒之于窗外。


高压电源在冬天寒冷的季节或是激光管用长了,会出现激光管不能起辉的故障,这对只能靠提高激光管的启辉电压来解决,可以用降低电阻值来做到。


结语

激光测厚仪是一种具有高新科技的产品。由于激光测厚仪的使用,使得因板厚误差产生的废钢率下降了50%~70%,每年获效益近千万元,同时降低了劳动强度,改善了生产环境,并得到各级工作人员的好评,为走效益型之路打下了良好基础。


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激光测厚仪在锂电池极片涂布生产中的应用

激光测厚仪在锂电池极片涂布生产中的应用

本文主要分析锂电池极片涂布生产环节中,激光测厚仪在静态和动态状态下的测量精度,分析间歇性的涂布极片厚度不均匀时的检测,提升检测精度,对激光测厚仪涂布机闭环控制系统的原理进行分析。


锂电池生产环节中,需要对电池的一致性进行控制,涂布极片的密度要具有一致性。射线测厚主要是当射线穿过物质后会发生衰减现象,随着面密度的增加,衰减就越多,从而对衰减量进行测量,就能测量出面密度值。此类方式可以精确的测量到涂布极片的面密度值,具有很高的测量精度,但是其成本非常高,要花大量的资金进行辐射源的管理,防止其对人体产生伤害。


激光测厚仪的精度也能保障,完善涂布测量的精度,在维护上成本不高,在锂电池极片涂布生产中得到了非常广泛的应用。本文分析激光测厚仪的实际应用,分析静态和动态状态下的测量,分析间歇时涂布极片厚度不均匀时的检测,提升检测精度。

1、激光测厚仪系统的基本硬件构成

此类系统主要包括作业工作站,其主要由机柜、作业PC和扫描机构构成,扫描机构分别在上部和下部安装了精密的激光位移测量装置,在传感器的运行下,实现共轴测量的方式,上部和下部的表面位移测量中主要是对极片的厚度进行分析,从而可以提升极片动态精度测量的稳定性。


系统可以分成刷式、气刀和刮刷式。这类系统的优势也非常明显,变频器能完成对所有张力的控制,传感器进一步实现对张力的控制,系统非常的稳定和简单。采用PLC控制器可以对变频器的运行频率尽心自动调整,可以及时接收到变频器的线速度信号。


在闭环张力控制的环节中,主要是采用矢量控制的方式,从而在减速环节中,确保张力处于恒定的状态,从而节省张力辊的空间,生产成本可以得到有效的控制,也能确保涂布具有均匀性。


2、激光测厚仪系统应用软件

锂电池极片涂布生产环节中,采用的激光测厚仪结合了专用性的测量软件,在涂布生产环节中,对涂布的厚度实时分析,形成厚度数据,并且以图线的形式展现出来,对涂布的厚度变化进行分析,从而确保生产人员及时的调整生产。在生产现场,还通过曲线的方式展现温度和湿度的变化,实时的记录极片的长度,给出完整的报告,从而可以做一个全程的分析。


3、静态、动态测量精度评价

静态测量主要是指极片在静止状态下的测量,测厚仪的C架会发生位移,对极片水平方向区域的厚度进行测量。动态测量主要指的是涂布在运行状态下的测量,同时激光测厚仪的C架也同时在运行,测量极片的厚度。两种精度评价可以分析测厚仪的精度是否满足涂布生产中的精度控制要求。在静态测量环节中,相同的极片样品中,激光测厚仪的量的数值与极片的厚度会产生1微米的误差,平均误差为0.4微米,说明激光测厚仪的测量精度可以保障,可以真实的反映极片的真实厚度。


在动态测量环节中,可以通过软件对涂布正常运行的状态进行模拟,激光测厚仪可以对极片的厚度变化进行检测。测厚仪的测量值与极片的实际厚度误差较小,而且可以实时跟踪测量,说明激光测厚仪可以准确的测量极片的厚度。


4、间歇涂布极片厚度异常区检测精度

在间歇涂布方式采用中,要转移涂布机,按照一定的周期打开背辊,然后再关闭,确保其做加速或者减速运动,从而确保其沿着走带的方向运行。极片的两端会出现厚度异常的情况,两端的厚度与中间区域的厚度差别非常大,在这种情况下,锂电池会产生安全隐患。


所以,在涂布环节中,要对极片两端的厚度进行严格的检测工作,如果仅仅采用传统人工检测的方式,那么此种检测方式的效率低,精度不能保障。


5、激光测厚仪在生产中的应用

传统的涂布生产环节,极片厚度检测主要采用人工方式进行,导致厚度检测的实时性和精确性都不能得到保障,极片常常会发生厚度异常的情况。在Zxin的研究中,激光在线测厚设备的应用可以发挥较好的效果,其可以与涂布机建立信号连接的方式,测厚仪可以及时的提供极片厚度信息,涂布机可以及时接收到信息,结合极片的厚度,自动的调整运行方式。


激光测厚仪主要是采用闭环系统,在线测厚设备将极片厚度数据实时的传送到闭环系统中,可以对涂布机极片的厚度实时分析,判断极片的厚度是否符合规定。如果极片较厚或者较薄,那么涂布机的刀辊控制系统就会接受指令,刀辊之间的空间就会得到调整,确保厚度完成调整后,极片会出现在机尾处,在测厚设备完成测试后,将信号重新反馈,闭环系统会再次传输信号,指导测厚设备反馈的数据符合厚度规定。这类闭环系统控制的流程是在涂布生产中不间断进行,从而确保极片的厚度始终符合规定。


6、在线激光测厚仪在锂电池极片制作中的应用

在使用了在线激光测厚仪后,提升了极片的精度后,锂电池极片的生产质量就得到了保障。


6.1阶梯形变化

在厚度趋势线变化的基础上,可以分析涂布的厚度是否发生了突变,在机头做出厚度调节后,涂布的厚度会发生变化,或者是在设备故障后,涂布的厚度会发生变化。


6.2单边波形变化

这类厚度变化趋势可以反映厚度在一个方向突然发生变化,一般是以波形的形式呈现,产生这类变化的主要原因在于浆料的粘稠度和温度的剧烈变化导致。如果波动非常趋近与品质要求控制线,应该及时对到辊进行调节,保持一定的间隙,确保涂布的厚度可以恢复正常。


6.3不规则波浪形变化

如果呈现出此类厚度曲线变化,那么说明厚度在一定区域内发生了不规律的变化,常常呈现波形变化。导致此类厚度变化的原因在于设备的刀辊的间隙过大,或者传动和烘箱的运行不稳定导致。波动情况如果已经超出了涂布品质的要求范围,那么其就会影响涂布生产的稳定性。


7、结语

本文结合相关的测试分析,说明激光测厚仪静态测试的精度可以得到保障,动态测试下可以及时反应极片的厚度变化情况,也能对间歇涂布极片的厚度异常情况进行实时分析。激光厚度一和涂布机闭环系统的结合,提升了涂布厚度测试的自动化水平。


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激光测厚仪在热轧带钢生产线上的应用

激光测厚仪在热轧带钢生产线上的应用

随着带钢轧制自动化水平和用户要求的提高,对生产过程的检测水平和过程员量控制的要求也越来越高,能够与自动控制系统联机的在线测厚仪是现代带钢生产线的必需设备。在线测厚仪分为接触式和非接触式。目前国内和国外使用较多的是在线非接触式测厚仪,有X射线、射线、激光测厚仪等几种。激光测厚仪与射线测厚仪相比,具有对人体无害,与被测物体的材质、温度无关,可以对被测物倾斜进行修正等优点。


带钢厚度偏差是产品质量的重要指标之一,长期以来一直采用的手工卡量办法,只能用作产品成形后的Z终检验,对质量控制无疑是一种信息的滞后,易因厚度超差造成废品,从而增加产品成本。激光测厚仪的精度也能保障,完善涂布测量的精度,在维护上成本不高,在热轧带钢的生产中得到了非常广泛的应用。


1、激光测厚仪原理

1.1测厚原理

该激光测厚仪基于三角测量原理,左右两组激光发射系统将光斑分别投射到带钢的左右两侧表面上,接收系统将照射光斑的散射光成像于光电转换器件CCD,计算机根据转换后的电信号计算出钢板左、右表面测量点与零平面的实时距离,求出左、右表面的距离差,即得出钢板瞬时厚度测量值。

1.2控制系统原理

激光测厚仪能进行定点测量,即按检验需要定点在离带钢边缘50mm以上的任何位置上进行测量(带钢上下跳动范围基本在50mm之内);也能根据带钢的宽度和测量信号的有无进行扫描测量。为能获得钢带三点差,采用了u型运动测量车和伺服控制系统,伺服电机通过联轴器驱动提升减速机,使U型测量车上下运动实现定位或扫描测量,并且使带钢厚度变化曲线与测量点位置运行曲线相对应,便于查找异常现象在带钢上的真实位置。


激光测厚仪实现现场控制和计算机总端控制,为满足不同规格的产品和不同要求的质量指标检测,可随时调整测量位置或测量方式。


1.3电路原理

有3个信号处理电路:CCD器件的驱动电路、CCD输出信号的处理电路和计算机接口电路。其中,CCD器件是一种电荷耦合器件,正常工作时需相应的驱动信号。


2、激光测厚仪性能特点和应用效果

2.1性能特点

(1)具有在线实时显示轧制带钢的厚度变化、能及时反映“超差提示”等质量信息、帮助实现带钢厚度质量指标(如三点差、同条差等)的功能。


(2)U型测量车有多种运动控制方式,可选择“计算机控制进退”、“手动控制进退”“自动扫描”、“定点则量”选项,满足各种测量要求。


(3)激光器安装固定有防震措施,测量车整体安装在防震水平导轨上,可抵御设备的较大冲击力,从而保证测量精度,同时便于拉出检修。


(4)整个箱体用气屏密封和循环水冷,可防止雾气、粉尘、氧化铁皮、油污及高温、热湍流等侵袭和干扰。


(5)Z快扫描速度50mm/s,有效扫描范围400mm。动态测量精度高,在带钢厚度范围1.5~8.0mm、宽度范围100~350mm、轧制速度小于13m/s的情况下,测量误差小于0.03mm。


2.2应用效果

由于激光测厚仪能实时反映带钢厚度变化,便于及时调整轧机压下量,能使厚度尺寸超差、黑印等质量问题在生产过程中得到较好控制。采用激光测厚仪后,带钢厚度控制精度大幅提高,厚度偏差在±0.1mm以内,得到了用户的一致好评。


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在线及离线型激光测厚仪及其应用

在线及离线型激光测厚仪及其应用

介绍在线型和离线型激光测厚仪的技术和应用情况。使用离线型激光测厚仪可以提高挤出口型制作精度、减少口型试验次数、准确检测胶料的挤出膨胀率;使用在线型激光测厚仪可以预测口型的磨损情况,并对挤出胎面进行不间断的实时检测,减少不合格胎面的挤出,两者联合使用可以有效降低胎面生产成本。


一、离线型激光测厚仪

离线型激光测厚仪测量精度达0.0125mm,可用于测量胎肩部位的厚度以及扫描胎肩的位置、口型轮廓、胶料接头和其它具有一定几何形状的部件。通过将扫描获得的实际数值与标准数值进行比较可以更加准确地修改口型,从而实现提高口型精度和减少口型试验次数的目的,而精确的口型有利于保证挤出过程的稳定。将离线型激光测厚仪应用于实际生产有以下优点。


(1)减少口型试验次数,缩短口型制作时间,降低劳动力成本和减少废弃口型,从而实现减少口型开发费用和提高生产效率的目的。


(2)测量精度高于手动卡钳,有利于提高制作口型的精度。


(3)在口型自动化设计和研究中起辅助作用。



通过在轮胎生产中使用证明,离线型激光测厚仪是一种有效的工具,通过它可以简单、周期性地对部件各个点的厚度进行实际测量,并与设计标准值对比,确定部件的尺寸变化情况,测量软件还可以将扫描截面图从中线折叠,以进行对称性分析。在挤出生产线末端对部件进行检查还可以有效地降低废品率并确保成品的均匀性。


但是,单独使用离线型激光测厚仪仍存在一些问题。即使口型再精确,实际挤出过程中胎面尺寸仍会产生波动,这主要由以下原因造成:


(1)温度变化引起胶料流速变化;


(2)口型局部堵塞造成挤出胎面不对称;


(3)不同批次原材料的胶料损耗因子不同,其口型膨胀率不同;


(4)胶料混炼不均匀导致其流速和硫化速率不稳定;


(5)传送电动机的同步性变化可能引起挤出胎面拉力变化;


(6)胶料硫化特性影响其收缩性;


(7)胶料组分问的化学反应造成挤出胎面密度不均;


(8)喂料中断造成模压改变,从而引起胶料流速改变。


上述原因Z终可能造成挤出胎面的两种尺寸变化:

(1)横向尺寸变化,胎面左右不对称或者完全不符合标准形状;

(2)纵向尺寸变化,胎面沿挤出方向产生尺寸变化。


在这种情况下就需要进行在线测量,以便于及时发现胎面几何尺寸变化,并对生产线快速做出相应调整。这样既可以减少原材料浪费,也能在一定程度上提高成品均匀性。


二、在线型激光测厚仪

在线型激光测厚仪能向挤出部件表面投射“面形激光”(sheet-of_light),即使挤出部件是移动的,仪器也能捕获到完整的截面信息并与系统中的标准(理想)截面进行比较。比较中,仪器能够根据挤出部件各部位的公差要求做出相应反馈,同时实时显示测量结果,例如胎面总宽、肩宽、zhong心位置以及各个关键点的厚度等。


由于采用的是“面形激光”,系统激光传感器无需从一边到另一边做来回扫描,设备本身也并无移动部件,从而避免了扫描得到Z型截面,也保证了系统的机械稳定性,因此这种同步、实时的测量设备具有更高的精度。系统的测量频率能够保证每条胎面有10~2O次的完整截面扫描。


在线型激光测厚仪的实时测量软件系统可对不良挤出情况做出及时反馈。而使用离线型测量设备则需30min检测1次,然后做出反馈和调整。相比之下,在线测量设备能够更加快速、直观地反映挤出问题,从而能够减小原材料浪费。


通常生产线上自带质量称量装置,用以监测挤出部件质量,实际上,即使质量符合要求也不能保证挤出部件形状、尺寸符合要求。胎面截面几何形状可能受口型、拉力、不同批次原材料性能差异等众多因素的影响,而这些因素往往不会直接影响挤出胎面质量的大小。


将在线型激光测厚仪和质量称量装置联合使用可以及时对生产线做出适当的调整,使挤出部件在形状和尺寸合格的条件下消耗更少的胶料。此外,在线测量设备操作软件具有截面面积计算功能,其结合质量称量装置便可以对挤出部件进行孔性分析。


如前所述,即使利用离线型激光测厚仪辅助制作的极ng准口型也会在使用中磨损,硅橡胶胶料比其它混炼胶更容易把口型磨坏,在线测量方法可实时诊断出该类情况,其利用图形变化趋势软件可以预测口型正常使用的时间。更换磨坏口型要迅速、及时,以尽量缩短停机时间并减少废料的产生。


另外,在线型激光测厚仪能够生成生产线工作报告,包括挤出部件尺寸变化趋势图以及一些统计数据。这些图形和数据对工厂质量部门来说具有相当重要的意义。软件生成的数据也能输出并保存到电子表格中,便于将来进一步研究使用。


一般地,可以采用在线型激光测厚仪测量刚从口型挤出的胎面,由于在此位置进行检测能够尽早发现挤出胎面不对称问题并及时做出调整,因此可以尽量减少废料的产生,阻止进一步的浪费。但是,始端胎面温度较高,其尺寸与经过冷却的挤出线末端的胎面有所差异,这就要求技术人员对生产线始端和末端胎面的变化情况,尤其是整个挤出过程中胎面的收缩率变化情况详细了解。此时,离线型测量设备可以用来检测冷却后的胎面,而在线型测量设备则可以对胎面生产进行实时监测。


综上所述,在线型和离线型激光测厚仪可以很好的互补使用。


三、在线型和离线型激光测厚仪联合使用的效益分析

在线型和离线型激光测厚仪联合使用能够降低的成本包括以下3个大的方面。


(1)减少口型试验次数

利用离线型激光测厚仪能够准确检测口型尺寸,从而有效减少口型在投入使用前进行挤出试验的次数。另外,利用离线型激光测厚仪能够快速、准确地检测胎面挤出膨胀率。


(2)减少原材料过量挤出

通过采用高精度的测厚设备能够把口型尺寸控制在适当的范围内,这样可以减小同样数量成品的原材料用量。


(3)减少废料

利用在线型激光测厚仪对挤出胎面进行不问断的实时监测能够即时反馈胎面挤出形状和尺寸的变化情况,从而尽量减少由于挤出不合格胎面造成的废料。


离线型激光测厚仪使用高精度的激光传感器,能在挤出口型设计以及产品检测方面起到积极有效的作用。在线型激光测厚仪能够将挤出部件截面的扫描图与设计图进行直观比较,其不问断的实时测量能够对挤出情况做出及时反馈,提醒用户及时做出反应以保证挤出产品合格。


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激光测厚仪的故障原因分析及改进

激光测厚仪的故障原因分析及改进

对造成南京钢铁公司线带厂激光测厚仪故障频发的原因进行了分析,制定了相应的改进措施,并对实施后的效果进行了验证。


南京钢铁股份有限公司线带厂激光测厚仪安装在精轧出口的三角区域,用来在线实时检测热轧钢带成品厚度尺寸,其运行的稳定性和测量的准确性直接影响成品钢带的厚度尺寸指标,并可减少成品检验测量时间,降低成品检验工的工作强度,提高作业率。


一、激光测厚仪简介

激光测厚仪主要由U型测量车、计算机控制终端、远端显示器、动力控制箱、LED显示器、标校尺等部分组成。其工作原理是基于三角测量的原理。左右两组激光发射系统将光斑分别投射到钢板的左右表面。接收系统将照射光斑的散射光成像于光电转换器件CCD上。计算机根据转换后的电信号计算出钢板左右表面的实时位置,然后将左右表面位置求差值即可测量的钢板瞬时厚度测量值。

二、激光测厚仪故障分析及解决方案

1.激光测厚仪故障分析

激光测厚仪由于安装在成品轧机机架后,其工作环境恶劣,温度高、水汽大,且测量导槽处安装的自由辊的润滑油经常飞溅到测量窗片上,遮挡测量光路,造成故障频发。此外,为防止钢带成品划伤,激光测厚仪处的导槽已加宽至110mm,远超出测厚仪的设计要求40mm,导致钢带接近导槽两侧时无法测量,造成了大量漏检。


2.激光测厚仪改进方案

2.1改进测量车及导槽结构

将测量车距高温导槽的距离从单侧200mm增加到400mm,既降低测量车的温度,又避免了钢带在导槽内运行时甩出的冷却水飞溅到窗片上影响测量;将测量点处导槽宽度由110mm减小到40mm,减少钢带在导槽中偏摆、窜动引起的测量误差;此外,改进后测厚仪处只开了一个测量孔,未将导槽切断,因此不需要安装自由辊,避免了自由辊润滑油飞溅到测量窗片上造成的故障。


2.2改进测量窗片结构

将信号接收窗安装到测量车的上半部,与导槽成45°倾角,且信号发射窗和信号接收窗均安装防护罩,不仅可以防止冷却水飞溅到测量窗片上影响测量,而且可以消除杂散背景光对测量的影响。


2.3改进信号发射及采集装置

将测量激光器升级为405nm短波长蓝光低噪声激光器,充分过滤背景光的影响;优化信号采集系统,采用自动跟踪曝光控制系统,防电磁干扰设计;镜头改用定焦纯铝设计,热稳定性能好,防振性能好。


2.4改进标校平台

原上垂式标校平台需放置在导槽上进行标校,由于导槽上表面不平整,造成标校尺定位时间长,水平度较差,不仅正常标校需30min,而且标校精度差;改进后采用平移式标校平台,两端固定在测量车上,标校尺从测量孔中穿过,易定位,不仅标校时间仅需5min,而且标校准确性高。


2.5改进冷却方式

改进前仅采用水冷和风冷,冷却效果差,夏季测量装置表面温度达到70~80℃,造成测量装置因温度过高而不测量,故障频发;改进后增加涡流风管降温,可在输入冷空气的同时将测量装置内热空气抽出,夏季测量车温度降至30~40℃,冷却效果好,避免了测量装置高温带来的故障。


三、结束语

从对激光测厚仪实施了以上改进后系统运行稳定,未发生一起故障,测量精度从改进前的±0.11mm提高至±0.03mm。使轧钢工和成品检验工可以通过测厚仪实时监控钢带厚度尺寸波动的情况,减少了钢带厚度尺寸出格的风险,有助于提高产品质量,获得更高的市场占有率。


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