Устройство для контроля толщины движущегося материала, преимущественно металлической полосы

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения толщины металлической полосы. Устройство содержит неподвижный относительно основания 1 корпус 2, опорный ролик 3, к которому с помощью пневмоцилиндра 9 с усилием, исключающим вибрацию перемещающейся полосы, прижимается нажимной ролик 5. Последний размещен в кронштейне 4, который несет расположенные по обе стороны от нажимного ролика винты 12 грубой регулировки. Каждый из винтов 12 регистрирует отклонения толщины металлической полосы соответственно от минимально и максимально допустимой величины путем взаимодействия с меньшими плечами соответствующих поворотных рычагов 11, которые закреплены на неподвижном корпусе 2 посредством крестообразных плоских пружин 10. Большие плечи указанных рычагов снабжены винтами тонкой регулировки 13, которые взаимодействуют с микропереключателями 14. Технический результат: повышение точности контроля, надежности работы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения толщины металлической полосы, в частности на стадии входного контроля рулонов стали после их раскрутки, правки и последующей рубки полосы.

Известен контактный толщинометр движущегося материала, преимущественно металлической полосы (см. авт. св. 1679173, МПК G 01 В 5/06), содержащий основание, шарнирно установленный на нем корпус с направляющими роликами, измерительный узел, подвешенный на роликах с опорой на направляющие корпуса, а также механизм уравновешивания измерительного узла. Последний включает в себя жестко закрепленный верхний щуп с механизмом перемещения и двуплечий поворотный рычаг с нижним щупом на одном конце и датчиком на другом. Электронный блок служит для управления шаговым двигателем механизма перемещения верхнего щупа и контроля толщины ленты. На корпусе толщиномера и корпусе измерительного узла жестко закреплены накладки и соединяющие их крестообразные плоские пружины, образующие упругую опору, выбирающую осевые зазоры в роликах, а также между роликами и направляющими корпуса.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная большим количеством подвижных относительно друг друга узлов и деталей, передающих изменение толщины контролируемого изделия, что в конечном счете снижает точность измерения. При этом выполнение обоих контактных щупов подвижными не предусматривает их достаточно сильного прижатия к движущейся полосе, в результате чего вибрации последней приводят к нестабильности измерения, появлению ложных сигналов, усложнению и частой корректировке всей измерительной системы. Кроме того, щупы подвержены повышенному износу, а двуплечий поворотный рычаг, на котором размещен нижний щуп, смонтирован на оси с гарантированным зазором, что также снижает точность измерения.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение надежности его работы и точности измерения.

Для решения указанной задачи в известном устройстве для контроля толщины движущегося материала, преимущественно металлической полосы, содержащем основание, установленный на нем корпус с измерительным узлом, включающим контактирующие с полосой элементы, верхний из которых снабжен механизмом перемещения, двуплечий поворотный рычаг, взаимодействующий одним концом с датчиком, и упругую опору, выполненную в виде крестообразных плоских пружин, соединяющих измерительный узел с корпусом, корпус закреплен на основании неподвижно, контактирующие элементы выполнены в виде смонтированного в корпусе опорного ролика и установленного в кронштейне нажимного ролика. Кронштейн посредством скалок смонтирован в направляющих корпуса, а механизм перемещения нажимного ролика выполнен в виде жестко связанного с корпусом пневмоцилиндра, шток которого соединен с вышеуказанным кронштейном. Измерительный узел снабжен аналогичным двуплечим поворотным рычагом с датчиком на одном его конце, а также второй упругой опорой, выполненной в виде крестообразных плоских пружин. Оба рычага с помощью крестообразных пружин закреплены на корпусе устройства по обе стороны от нажимного ролика, при этом меньшие плечи рычагов установлены с возможностью взаимодействия с винтами грубой регулировки, расположенными на кронштейне и предназначенными для контроля каждым из них отклонения соответственно от минимально и максимально допустимой толщины движущегося материала, а большие плечи рычагов снабжены винтами тонкой регулировки, установленными с возможностью взаимодействия с датчиками. Датчики выполнены в виде микропереключателей, причем для регистрации отклонений от минимально и максимально допустимой толщины движущегося материала микропереключатели выполнены соответственно с нормально закрытым и нормально открытым контактами.

Закрепление в неподвижном относительно основания корпусе устройства опорного ролика и прижатие к нему с помощью пневмоцилиндра с усилием, исключающим вибрацию перемещаемой полосы, нажимного ролика, а также размещение на неподвижном корпусе с помощью крестообразных плоских пружин, обеспечивающих беззазорность соединения, двух поворотных рычагов, взаимодействующих меньшими плечами с винтами грубой регулировки, расположенными на кронштейне, несущим нажимной ролик, а большими плечами, снабженными винтами тонкой регулировки, с датчиками, выполненными в виде микропереключателей, регистрирующих отклонения от минимально и максимально допустимой толщины движущегося материала, позволяет значительно упростить конструкцию устройства, исключив из нее большое количество подвижных относительно друг друга узлов и деталей, в результате чего существенно повышается точность и надежность процесса измерения.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в положении, соответствующем номинальной толщине металлической полосы.

На фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1 - левый поворотный рычаг, регистрирующий уменьшение толщины полосы.

На фиг. 3 - выносной элемент Б на фиг.1 - правый поворотный рычаг, регистрирующий увеличение толщины полосы.

Устройство содержит основание 1, на котором неподвижно закреплен корпус 2, в нижней части которого размещен опорный ролик 3. Над ним в кронштейне 4 расположен нажимной ролик 5, при этом кронштейн 4 посредством двух скалок 6 смонтирован в направляющих 7 корпуса 2 и связан со штоком 8 пневмоцилиндра 9, жестко закрепленного в корпусе 2. В последнем по обе стороны от нажимного ролика 5 с помощью крестообразных плоских пружин 10 закреплены два подпружиненных двуплечих рычага 11, меньшие плечи которых установлены с возможностью взаимодействия с винтами грубой регулировки 12, расположенными на кронштейне 4 и предназначенными для контроля левым из них - отклонения от минимально допустимой толщины движущегося материала, а правым - от максимально допустимой толщины перемещающейся полосы. При этом большие плечи рычагов снабжены винтами тонкой регулировки 13, установленными с возможностью взаимодействия с датчиками, выполненными в виде микропереключателей 14, причем левый из них выполнен с нормально закрытым, а правый - с нормально открытым контактом.

Устройство работает следующим образом.

Из верхнего положения кронштейн 4 с нажимным роликом 5 посредством штока 8 пневмоцилиндра 9 и скалок 6, смонтированных в направляющих 7 корпуса 2, опускается вниз, в результате чего перемещающаяся металлическая полоса с необходимым усилием, исключающим ее вибрацию, прижимается к опорному ролику 3. При номинальной толщине полосы левый винт грубой регулировки 12 располагается с зазором относительно опорной площадки меньшего плеча левого поворотного рычага 11, a винт тонкой регулировки 13, расположенный на большем плече данного рычага, благодаря пружине замыкает нормально закрытый контакт левого микропереключателя 14. В то же время правый винт грубой регулировки 12, воздействуя на опорную площадку меньшего плеча правого поворотного рычага 11 и преодолевая усилие пружины, держит в разомкнутом состояний нормально открытый контакт правого микропереключателя 14.

При уменьшении толщины полосы нажимной ролик 5 опускается ниже, левый винт грубой регулировки 12 выбирает вышеуказанный зазор, а затем, нажимая на опорную площадку меньшего плеча левого поворотного рычага 11, поворачивает последний по часовой стрелке, размыкая тем самым нормально закрытый контакт левого микропереключателя 14. Подается сигнал, что толщина полосы меньше минимально допустимой, и ее подача прекращается.

Если толщина металлической полосы увеличивается, нажимной ролик 5 поднимается выше, в результате чего правый винт грубой регулировки 12 отходит от опорной площадки меньшего плеча правого поворотного рычага 11, последний под действием пружины поворачивается по часовой стрелке и через винт тонкой регулировки 13 замыкает нормально открытый контакт правого микропереключателя 14. Поступает сигнал о превышении максимально допустимой толщины металлической полосы, и ее подача также прекращается.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля толщины движущегося материала, преимущественно металлической полосы, содержащее основание, установленный на нем корпус с измерительным узлом, включающим контактирующие с полосой элементы, верхний из которых снабжен механизмом перемещения, двуплечий поворотный рычаг, взаимодействующий одним концом с датчиком, и упругую опору, выполненную в виде крестообразных плоских пружин, соединяющих измерительный узел с корпусом, отличающееся тем, что корпус закреплен на основании неподвижно, контактирующие элементы выполнены в виде размещенного в корпусе опорного ролика и установленного в кронштейне нажимного ролика, при этом кронштейн посредством скалок смонтирован в направляющих корпуса, а механизм перемещения нажимного ролика выполнен в виде жестко связанного с корпусом пневмоцилиндра, шток которого соединен с вышеуказанным кронштейном, измерительный узел снабжен аналогичным рычагом с датчиком и упругой опорой, причем рычаги посредством крестообразных плоских пружин закреплены на корпусе устройства по обе стороны от нажимного ролика, при этом меньшие плечи рычагов установлены с возможностью взаимодействия с винтами грубой регулировки, расположенными на кронштейне и предназначенными для контроля каждым из них отклонения соответственно от минимально и максимально допустимой толщины движущегося материала, а большие плечи рычагов снабжены винтами тонкой регулировки, установленными с возможностью взаимодействия с датчиками.

2. Устройство для контроля толщины движущегося материала по п. 1, отличающееся тем, что датчики выполнены в виде микропереключателей, причем для регистрации отклонений от минимально и максимально допустимой толщины движущегося материала микропереключатели выполнены соответственно с нормально закрытым и нормально открытым контактами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3