专利名称：车轮钢坯角偏差在线检测方法及其检测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种车轮圆柱钢坯端面与钢坯轴线之间角度偏差的在线检测方法及其检测系统。
背景技术：
在车轮生产线上，首道工序就是下料，下料方法是，将炼钢厂送来的圆柱钢棒根据某规格车轮所需材料体积按照一定的下料长度在数控圆盘锯切机上进行锯切。锯切工艺主要有两个要求，一是锯切长度在公差范围内，以保证后续车轮轧制生产所需的合适材料量， 既使车轮饱满又不浪费坯料，二是锯切的圆柱钢坯端面与钢坯轴线的垂直度在一定公差范围内，否则在轧制加工后会引起车轮轮辐圆周方向厚度不均，使车轮动平衡达不到要求，满足不了高质量车轮的生产，严重的会产生一边短幅一边飞边多的废品。采用数控圆盘锯切机对锯切长度进行控制，是可以达到锯切长度公差要求的，但是由于圆盘锯片的磨损和摆振等原因，钢坯锯切端面与钢坯轴线会不垂直，所以对其垂直度必须进行检测，对于超过容许公差的钢坯要做上标记，在进入后道工序前检出剔除，并报警以检修锯切机及锯片。目前生产线上是采用角度尺人工抽检的方法进行检验，工作量大且容易漏检。目前国内车轮生产线上没有车轮钢坯角偏差在线检测系统。

发明内容
为了检测判别车轮圆柱钢坯端面与钢坯轴线是否垂直，本发明提出一种车轮钢坯角偏差在线检测方法和检测系统。本发明解决其技术问题所采用的检测方法的技术方案是如

图1所示，将三个激光测距传感器安装在一块平板的正三角形的三个顶点上，激光测距传感器射出的三柱激光平行且垂直于这块平板，形成激光测距传感器组件，正三角形的边长为1，该平板垂直于被测圆柱钢坯的轴线并离开圆柱钢坯待检端面250mm，首先将精加工的角偏差为0. 01°的标准圆柱钢坯放上测量位，测出激光测距传感器到标准圆柱钢坯端面的距离分别为Cltll, Cltl2， 知，再换上锯切钢坯，测出激光测距传感器到锯切钢坯端面的距离分别为d” d2，d3。根据式⑴就可计算出锯切钢坯端面与该钢坯轴线的角度偏差为
权利要求
1.一种车轮钢坯角偏差在线检测方法，其特征在于采用如下检测原理将三个激光测距传感器安装在一块平板的正三角形的三个顶点上，激光测距传感器射出的三柱激光平行且垂直于这块平板，正三角形的边长为1，该平板垂直于被测圆柱钢坯的轴线并离开圆柱钢坯待检端面250mm，首先将精加工的角偏差为0.01°的标准圆柱钢坯放上测量位，测出激光测距传感器到标准圆柱钢坯端面的距离分别为Cltll, Cltl2，屯3，再换上锯切钢坯，测出激光测距传感器到锯切钢坯端面的距离分别为屯，d2，d3。 根据式(1)就可计算出锯切钢坯端面与该钢坯轴线的角度偏差为
2.根据权利要求1所述的车轮钢坯角偏差在线检测方法，其特征在于采用如下检测步骤1)启动检测系统，并选择钢坯规格，设定偏差容许值Sxm和喷漆时间；2)用标准圆柱钢坯进行清零标定；3)激光测距传感器测量锯切钢坯端面到激光器的三点距离；4)按权利要求1中式(1)、(2)进行数据计算；5)对权利要求1中式(2)计算的母线长度差δχ大于偏差容许值δ xm的锯切钢坯进行报警并喷涂标记；对合格的进行计数。
3.根据权利要求1所述的车轮钢坯角偏差在线检测方法，其特征是系统主要参数如下表
4.一种车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是检测系统包括硬件部分和软件部分，硬件部分主要由控制柜组件、气液电磁换向阀、自动喷枪、机架、激光测距传感器组件、 气动电磁换向阀、油漆压力搅拌桶、四通接头以及管路组成；软件部分主要由信号通讯模块、驱动控制模块、数据采集与处理模块、报警模块组成。
5.根据权利要求1及权利要求4所述的车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是三个激光测距传感器安装在一块平板的正三角形的三个顶点上，激光测距传感器射出的三柱激光平行且垂直于这块平板，构成激光测距传感器组件，该平板垂直于待测圆柱钢坯的轴线并离开圆柱钢坯待检端面250mm。
6.根据权利要求4所述的车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是激光测距传感器组件正对着钢坯，距离250mm，自动喷枪安装在机架上，位于钢坯正上方，距离150mm。
7.根据权利要求4所述的车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是电源为220V单相照明电，接控制柜外侧装有空气开关，控制柜中设有MV、350W的开关电源、控制器、显示器、报警器、传感器控制器、24V继电器以及接线端子等电气元件。
8.根据权利要求4所述的车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是自动喷涂系统由自动喷枪、气动电磁换向阀、气液电磁换向阀、油漆压力搅拌桶、四通接头以及管路、气源组成，气源压力为0. 2 0. 3Mpa，管路快速接头管径为Φ 8mm。
9.根据权利要求4所述的车轮钢坯角偏差在线检测系统，其特征是激光测距传感器组件与激光测距传感器座通过螺栓连接为一体，激光测距传感器座套装在水平轴上，与激光测距传感器座相连的杆件伸进两个对称布置的垂直细牙螺杆之间，水平轴安装固定在转座上，转座通过立轴安装在底板上，与转座相连的杆件伸进两个对称布置的水平细牙螺杆之间。
全文摘要
一种车轮钢坯角偏差在线检测方法及其检测系统，系统包括控制柜组件、气液电磁换向阀、自动喷枪、机架、激光测距传感器组件、气动电磁换向阀、油漆压力搅拌桶、四通接头以及管路、信号通讯模块、驱动控制模块、数据采集与处理模块、报警模块。通过测量三个平行的激光测距传感器到钢坯端面的距离，再进行换算就可在线自动检测车轮圆柱钢坯端面与钢坯轴线是否垂直，对角偏差超过容许值的钢坯进行声光报警，自动喷涂标记，能实现钢坯V型支承面磨损在线补偿，判断是否需要对V型块进行修磨或更换，并自动记录显示被检钢坯的数量、合格率以及每个钢坯的角偏差，有效减少料废与工废的发生。
文档编号G01B11/26GK102183218SQ20111000951
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者刘爱兵, 吴海彤, 朱广宏, 汪根祥 申请人:马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司