[发明专利]用于研磨机的独立测量装置

说明书

本发明涉及一种用于研磨机的独立测量装置。

特别是，本发明涉及一种测量装置，用于在研磨操作过程中测量柱体、辊和类似元件，它装备有具有几何形状和尺寸特征(例如圆度、形状、直径等)和/或结构特征(例如存在裂纹和加工硬化、硬度测量等)和/或表面特征(例如粗糙度、表面张力状态等)的检测系统。

来自轧钢厂的柱体的磨床(用于制造金属材料条)是大尺寸机器，它除了必须保证所获得的几何形状的精度外，还必须保证在进行测量的可重复性和准确性方面的高性能。

除了扁平金属和非金属产品的轧制，在所有部门中也都需要与在较大尺寸范围中(直径-达到和超过2m，长度-达到和超过10m)保证精度、表面质量和可重复性相关的这些特征，例如纸和印刷纸行业、发动机和大尺寸液压系统的构造，例如用于船舶发动机的活塞、传动轴和肘轴(elbow shaft)。

当元件的大尺寸与复杂和限制性的几何形状和表面特征以及结构完整性相关时，通常必须使用这些机器。

例如，在铁和钢厂中，来自轧钢厂的柱体的修整操作通常在该轧钢厂自身附近的区域(称为“柱体整形器”)中进行，或者在专用于服务各种轧钢厂的车间中进行。在这些空间中，磨损和/或损坏的柱体集中进入研磨阶段，该研磨阶段适合恢复轧制处理所需的理想状态。

甚至在轧制柱体的理论型面和圆度中的微小变化都引起条、表面标记和痕迹的波动，这降低了每吨钢的经济值，同时使得制造和销售它们的厂家明显受损。而且，在要求的圆度方面的偏差将在条的随后表面保护阶段中引起问题。最后，较小的表面缺陷(例如裂纹、加工硬化等)也将危害柱体的结构完整性，从而增加事故的危险(例如灾难性的断裂)，产生生产阻塞和大量的维修成本，当然另外还有最重要的方面，与操作人员的安全相关。

为了优化柱体的修整步骤，需要在研磨处理过程中测量和随后校正它的几何形状。同时，需要确定缺陷的实体和位置，以便执行合适的研磨动作来消除它们。

本领域的目前状态定义了两种可选的方案来测量这些柱体：

在纸厂中，已经开发了基于4点的系统，能够相对于柱体的圆度特征的确定具有良好的质量响应。不过，该方案的局限性是装配在轮保持器摇车上，因此与它同步操作。这意味着对于检测的质量，几何形状测量和尺寸都令人满意，但是不能在研磨循环过程中进行，尽管对结构和表面缺陷进行取样。还考虑了各种尺寸的研磨轮和传感器，测量线圈的宽度小于由研磨轮产生的宽度，从而使传感器不能覆盖整个要分析的区域。因为这是不完全的测量，因此不能保证确定所有缺陷。

相反，在铁和钢厂中，除了同步“普通”测量方法(装配在轮保持器摇车上的量规)，还有通过两个传感器进行的几何形状和尺寸分析，它们有相同的上述限制，还开发了基于异步检测方法(独立量规)的方案，它在两点操作，以便进行几何形状和尺寸测量(形状、型面、直径等)。

还建立了这样的规定(例如ISO 4292)，圆度的完整和完全测量必须通过在三个点上的两次测量和在两个点上的一次测量来进行，且这些测定必须彼此独立进行。因此，显然市场上目前的步骤和设备不能提供完全的测量。另一方面，这些装置完全充分地确定结构和表面特征，因为异步系统采用的线圈节距具有传感器的尺寸。

在“普通”循环(同步)中，需要三个阶段来获得整个处理区域的完全分析：

研磨轮通过；

几何形状和尺寸以及(可选的)结构控制；

确定新的处理参数。

这些操作必须连续进行，从而增加了所需的循环时间。

而且，在不同时间的操作因素可能由于系统的结构变化(因为在两次通过之间的意外事件)而引起误差。

因此，本发明的总体目的是提供一种用于研磨机的测量装置，它适合克服上述已知技术的上述缺陷，即通过引入具有4测量点的几何形状特征的测量(这首先响应在ISO规定和操作中定义的要求)，且与在异步运动系统上的“结构”和/或“表面”传感器一起。

因此，该系统能够在柱体研磨的同期进行操作。

考虑到上述目的，根据本发明，设想了一种用于研磨机的独立测量装置，特别是用于要进行研磨的柱体、辊等的测量装置，它装备有几何形状和/或尺寸和/或结构和/或表面的控制机构，具有在下面的权利要求中规定的特征。

通过下面参考附图的说明将更清楚本发明的形态和功能特征以及它相对于已知技术的优点，附图提供了本发明的非限定实例，并示意表示了根据本发明原理制造的、用于研磨机的独立测量装置。