[发明专利]一种无接触式钢卷内径的检测装置与方法

权利要求书

1.一种无接触式钢卷内径的检测装置，其特征在于：包括自动伸缩单元、旋转动力单元和检测单元，所述自动伸缩单元包括与旋转动力单元相连的转轴(300)，转轴(300)在旋转动力单元的驱动下进行周向转动，转轴(300)的一端水平延伸设置有自动伸缩杆，自动伸缩杆包括与转轴(300)相连的主杆(310)和移动杆(320)，其中移动杆(320)包括多节可自动伸缩的杆件，且移动杆(320)上远离主杆(310)的一侧固定有检测单元。

2.根据权利要求1所述的一种无接触式钢卷内径的检测装置，其特征在于：所述旋转动力单元包括竖直设置的移动板(400)，移动板(400)上靠近转轴(300)的一侧设置有沿高度方向延伸的齿条(401)，转轴(300)的外周套设有与齿条(401)相啮合的转动齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种无接触式钢卷内径的检测装置，其特征在于：所述旋转动力单元还包括与移动板(400)垂直相连的横杆(910)，横杆(910)远离移动板(400)的一端与丝杆传动部件相连，且横杆(910)在丝杆传动部件的驱动下进行上下往复运动。

4.根据权利要求3所述的一种无接触式钢卷内径的检测装置，其特征在于：检测单元包括激光测距传感器(600)，激光测距传感器(600)的底部设置有固定块，移动杆(320)的外周设置有安装槽(321)，固定块配合卡入安装槽(321)内。

5.根据权利要求1所述的一种无接触式钢卷内径的检测装置，其特征在于：还包括支撑单元，支撑单元包括第二支架(500)，第二支架(500)内设置有供主杆(310)穿过的安装孔，安装孔内部环绕周向开设有一圈环形滑轨，主杆(310)外周设置有与环形滑轨相配合的滑块。

6.采用权利要求1-5任一一项所述的一种无接触式钢卷内径检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

S1：伸入定位：自动伸缩单元、旋转动力单元和激光测距传感器(600)均与计算机保持连接，通过计算机输入指令，启动自动伸缩单元，使移动杆(320)自动伸长并伸入至钢卷(700)内圈中；

S2：转动测量：开启旋转动力单元并使得移动板(400)上下移动，进而通过齿条(401)带动转轴(300)和自动伸缩杆进行周向转动；

S3：检测数据：移动杆(320)在转动的过程中，激光测距传感器(600)保持开启状态，进行检测，得到相关的数据；

S4：计算内径值：移动杆(320)转动一周完成检测后，转轴(300)停止转动，此时限位器(321)打开，移动杆(320)退出钢卷(700)内圈，再通过检测算法，即可算得钢卷(700)内径值r。

7.根据权利要求6所述的一种无接触式钢卷内径的检测方法，其特征在于：步骤S3中将激光测距传感器(600)转动一周均匀划分为n个步长，激光测距传感器(600)每转动一个步长，所对应至钢卷内圈上的弧度为θ，同时检测得到一组距离数据r₁与r₂，转动一周后，共得到n＝2л/θ组距离数据。

8.根据权利要求7所述的一种无接触式钢卷内径的检测方法，其特征在于：步骤S4中激光测距传感器(600)旋转形成的虚拟圆半径为R₁，激光测距传感器(600)每转动一个步长所对应至钢卷内圈上的阴影面积S₁可利用公式1-1计算得到：

因此，热轧钢卷(700)内圈对应的面积为激光测距传感器(600)转动一周得到的n个阴影面积的总和S：

最后，利用公式1-3，求解出热轧钢卷(700)内圈的半径r：