[发明专利]一种反弯校直中回弹量的实时测量装置与方法

权利要求书

1.一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置，其特征在于：包含压头下主体(3)、压头上主体(4)、固定螺栓(5)、光栅尺(11)和电动缸(15)；压头下主体(3)固定在压头上主体(4)底面，压头上主体(4)通过固定螺栓(5)固定于动尺卡盘(12)底部，电动缸(15)固定在导轨(14)上，电动缸(15)侧部固定有光栅尺(11)，电动缸(15)的输出杆朝下并穿过导轨(14)后和动尺卡盘(12)固定连接，光栅尺(11)连接动尺连杆(13)上端，动尺连杆(13)下端穿过导轨(14)后和动尺卡盘(12)固定连接；

所述的压头下主体(3)中间打有沉头孔，沉头孔的沉头部分有螺纹，活塞杆(6)安装在压头下主体(3)的沉头孔中，活塞杆(6)下端穿出沉头孔伸出到压头下主体(3)外；螺纹导向柱(9)通过螺纹安装在压头下主体(3)的沉头孔的沉头部分中，螺纹导向柱(9)的底面设有中心导向柱，中心导向柱外套有压电膜片(8)，活塞杆(6)上端和压电膜片(8)之间设有弹簧(7)，弹簧(7)上下两端分别连接到压电膜片(8)底面和活塞杆(6)顶面。

2.根据权利要求1所述的一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置，其特征在于：还包括PLC、计算机、电荷放大器、压电膜片(8)和光栅尺(11)；PLC分别和计算机、光栅尺(11)连接，PLC经电荷放大器、压电膜片(8)连接。

3.根据权利要求1所述的一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置，其特征在于：所述的活塞杆(6)上端伸入到沉头孔的沉头部分中的部分形成台阶，台阶直径大于沉头孔的下部孔的直径，使得台阶和沉头孔的沉头部分安装配合。

4.根据权利要求1所述的一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置，其特征在于：所述的压头下主体(3)顶面开设引线槽(16)，引线槽(16)用于将压电膜片(8)的输出导线引出。

5.根据权利要求1所述的一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置，其特征在于：所述的弹簧(7)和压电膜片(8)之间设有垫片(10)，弹簧(7)经垫片(10)连接到压电膜片(8)。

6.应用于权利要求1所述一种反弯校直过程中回弹量在线检测装置的在线检测方法，其特征在于：所述的电动缸(15)运动带动光栅尺(11)的动尺部分随着压头下移，压头被校直工件(2)表面受压，活塞杆(6)向上缩入压头下主体(3)的沉头孔内，向上压动弹簧(7)经垫片(10)传导到压电膜片(8)，压电膜片(8)实时监测压力经电荷放大器放大输入PLC获得模拟量输入端电压，将模拟量输入端电压与预先设定的电压阈值比较：若模拟量输入端电压大于等于电压阈值时，PLC才开始控制光栅尺(11)采集位移数据，并将位移数据传入计算机并保存；若模拟量输入端电压小于电压阈值时，PLC开始停止控制光栅尺(11)采集位移数据和上传计算机；

最终在PLC控制光栅尺(11)读取到的位移L后，按照以下公式补偿：

其中，V_Y表示电压阈值，d为压电元件的压电系数与放大器放大系数的组合系数，k为弹簧(7)的弹性系数，D表示活塞杆(6)露出部分的长度。