一种金属带材表面质量检测系统及检测方法与流程

本申请属于带钢生产设备，尤其涉及一种金属带材表面质量检测系统及检测方法。

背景技术：

1、带钢表面非接触检测系统，普遍采用升降电机配合测距传感器，构成位置闭环控制，以维持探头与带钢的恒定检测间距。然而在实际运行中，测距传感器失效的异常工况频繁发生，此时位置闭环控制极易失效，无法准确控制探头升降行程，导致探头过度上升并与带钢发生刚性接触。

2、这种刚性接触不仅会划伤带钢表面，影响产品质量，还会直接损坏精密探头，造成设备停机与维护成本增加。相关技术缺乏针对上述异常工况的有效保护措施。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种金属带材表面质量检测系统及检测方法，能够在测距传感器失效的异常工况中，避免质量检测探头与金属带材表面接触，从而保护质量检测探头和金属带材。

2、本申请第一方面提供一种金属带材表面质量检测系统，用于金属带材输送，所述金属带材由支撑辊组承托，所述检测系统设于所述金属带材的厚度方向的一侧，所述检测系统包括：

3、承载台；

4、驱动组件，与所述承载台连接，用于带动所述承载台朝向或背离金属带材的方向移动；

5、柔性保护辊和质量检测探头，均设于所述承载台上，所述柔性保护辊的中心轴线平行于所述支撑辊组所确定的输送平面；所述柔性保护辊的靠近金属带材一侧的母线与所述输送平面之间的垂直距离，小于所述质量检测探头的靠近金属带材一端的端面与所述输送平面之间的垂直距离；

6、测距传感器，设于所述承载台上，用于检测所述质量检测探头与金属带材的朝向所述检测系统的表面之间的距离；

7、负载传感器，用于检测所述驱动组件的负载；

8、控制器，分别与所述测距传感器、所述负载传感器件及所述驱动组件电连接，所述控制器用于当所述测距传感器处于正常状态时，根据所述测距传感器反馈的距离值控制所述驱动组件；

9、所述控制器还用于当所述测距传感器处于失效状态时，根据所述负载传感器反馈的负载值控制所述驱动组件。

10、在一些实施方式中，所述负载传感器为压力传感器，所述压力传感器设于所述承载台与所述驱动组件之间，用于检测所述承载台与所述驱动组件之间的压力。

11、在一些实施方式中，所述驱动组件包括驱动电机、丝杆、滑台以及底座；

12、所述驱动电机与所述丝杆传动连接，用于驱动所述丝杆旋转；

13、所述滑台与所述丝杆螺纹配合，且所述滑台与所述承载台连接；所述滑台设置于所述底座上且与所述底座滑动配合；

14、所述负载传感器为转矩传感器，所述转矩传感器设于所述驱动电机上，用于检测所述驱动电机的转矩。

15、在一些实施方式中，所底座上设有限位块，当所述滑台与所述限位块抵靠时，所述限位块限制所述滑台继续朝向金属带材移动。

16、在一些实施方式中，所述检测系统还包括接近开关，所述接近开关设于所述承载台的移动路径上，用于在所述滑台移动至预定位置时被触发；

17、所述控制器用于当所述测距传感器处于失效状态且当所述接近开关被触发时，根据所述负载传感器反馈的负载值控制所述驱动组件。

18、在一些实施方式中，所述柔性保护辊与所述承载台转动连接，以使所述柔性保护辊能够绕所述柔性保护辊的中心轴线旋转。

19、本申请第二方面提供一种金属带材表面质量检测方法，应用于第一方面所述的金属带材表面质量检测系统，所述检测方法包括：

20、当根据所述测距传感器反馈的距离值确定所述测距传感器处于正常状态时，根据所述距离值控制所述驱动组件带动所述承载台移动，以使所述质量检测探头与金属带材的朝向所述检测系统的表面之间的垂直距离保持在预设距离范围内；

21、当根据所述距离值确定所述测距传感器处于失效状态，且所述负载传感器反馈的负载值大于预设负载阈值时，控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动。

22、在一些实施方式中，所述控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动，具体包括：

23、根据所述负载值的大小确定所述承载台背离金属带材的方向移动的距离，其中，所述负载值越大，所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动的距离越大。

24、在一些实施方式中，在所述检测系统还包括接近开关，所述接近开关设于所述承载台的移动路径上，用于在所述滑台移动至预定位置时被触发的情况下，所述当根据所述距离值确定所述测距传感器处于失效状态，且所述负载传感器反馈的负载值大于预设负载阈值时，控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动，具体包括：

25、当根据所述距离值确定所述测距传感器处于失效状态、所述负载值大于预设负载阈值及所述接近开关被触发时，控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动。

26、本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述检测方法中的步骤。

27、本申请在测距传感器正常时以位置闭环保证检测精度，并以柔性保护辊提供物理缓冲。在测距传感器失效时，通过负载传感器检测驱动组件因接触反力而产生的负载突变，驱动组件的负载超出预设阈值即判定接触事件，并控制驱动组件带动承载台紧急回退，从而在测距传感器失效时仍能有效避免质量检测探头与金属带材的刚性碰撞，既能够保护质量检测探头，又能够避免带钢划伤，显著提升系统的鲁棒性与安全性。

1.一种金属带材表面质量检测系统，其特征在于，用于金属带材输送，所述金属带材由支撑辊组承托，所述检测系统设于所述金属带材的厚度方向的一侧，所述检测系统包括：

2.根据权利要求1所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所述负载传感器为压力传感器，所述压力传感器设于所述承载台与所述驱动组件之间，用于检测所述承载台与所述驱动组件之间的压力。

3.根据权利要求1所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机、丝杆、滑台以及底座；

4.根据权利要求3所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所底座上设有限位块，当所述滑台与所述限位块抵靠时，所述限位块限制所述滑台继续朝向金属带材移动。

5.根据权利要求3所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括接近开关，所述接近开关设于所述承载台的移动路径上，用于在所述滑台移动至预定位置时被触发；

6.根据权利要求1至5中任一项所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所述柔性保护辊与所述承载台转动连接，以使所述柔性保护辊能够绕所述柔性保护辊的中心轴线旋转。

7.一种金属带材表面质量检测方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的金属带材表面质量检测系统，其特征在于，所述检测方法包括：

8.根据权利要求7所述的金属带材表面质量检测方法，其特征在于，所述控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动，具体包括：

9.根据权利要求7或8所述的金属带材表面质量检测方法，其特征在于，在所述检测系统还包括接近开关，所述接近开关设于所述承载台的移动路径上，用于在所述滑台移动至预定位置时被触发的情况下，所述当根据所述距离值确定所述测距传感器处于失效状态，且所述负载传感器反馈的负载值大于预设负载阈值时，控制所述驱动组件带动所述承载台背离金属带材的方向移动，具体包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至9中任一所述检测方法中的步骤。