检测连续行进的材料卷带中的孔的部件制造技术

一种检查连续材料卷带（Ｂ）中的孔的部件。该发明专利技术部件为包括一个垂直结构（１００）的类型，该垂直结构设置在经由一个水平缝（１１０）的材料带的路径上，该水平缝把该结构划分成二个部分即上机架（１１０ａ）和下机架（１１０ｂ）。每个所述机架通过相对着的打开的窗口在上述缝（１１０）上开放。上机架（１１０ａ）设计成支持在其下前进的带的方向上发射光源的第一光学子组件（２００），下机架（１１０ｂ）设计成支持接收来自第一光学子组件（２００）的光的第二光学子组件（３００）。其中，光发射子组件（２００）包括激光辐射即受激发射，光接收子组件（３００）包括对激光辐发出的低光通量敏感的光电二极管（３１０ａ和３１０ｂ）。本发明专利技术可用于检查高速连续前进的钢板上的孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检查领域即检测板状材料中的孔的存在，更具体地涉及以高速检查按连续带抽出的钢卷。
技术介绍
一般地说，在大约10米/秒的速度下检测从连续带中抽出的厚度约为0.25mm的薄钢板中的孔是一项要完成的复杂操作，其中该检测必须是准确的，因为孔、裂纹或其它狭缺陷通常具有非常小的直径(几十微米)，从而区分它们在技术上并不总是容易实现的。现有技术中存在一些检测连续的材料卷带中的孔的部件。这种通常称为孔检测器的部件传统上由一个垂直机架构成，该机架设置在连续抽出该材料带的路径上，该材料带在一个水平面中经一个水平槽缝通过所述机架，该设置在该机架中的槽缝足够宽以便所述带在无阻碍下自由地通过所述检测器，这种通过是短暂的并且在通过期间对该带检查缺陷。该水平槽缝界定上机体和下机体，每个机体装配一个彼此相对并位于所述槽缝任一侧上的窗口。第一机体限定一个用于第一光发射子组件的逻辑结构，通过它在该槽缝上打开的窗口在下面通过的所述带的方向上产生光源。第二机体限定一个用于第二光接收子组件的逻辑结构，通过它在该槽缝上打开的窗口捕获第一光学子组件发射的并且可能从在上面通过的材料带滤过的所述光。这样，把检测部件放在材料带通过的路径上并把二个光学子组件放在所述带的二侧上，这二个子组件在带通过的时间内限定一个二者内部的大致黑的腔，从而在任何时刻都不会打断带的运动的情况下确保沿着和带的运动方向交叉的线的连续光扫描。申请人观察到对连续的材料卷带中的孔的检测例如现有部件进行的传统检测存在一些涉及实现和效率的缺点。即，当通过检测设备时，金属带还可能由于宽度变化或振动在槽缝中形成横移，对此必须花钱使所有检查子组件都适应。此外非常重要的是，要在该暗腔内使所有光检测器件隔离任何杂光，即任何背景光和/或从光发射子组件的光源反射的光。在冶金领域中通常周知和采用的方式下，光发射子组件通过荧光灯(例如氖灯)产生紫外光并且光接收子组件实现称为光电倍增器的超灵敏的光电传感器。对光接收子组件输出数据的处理提供放大和整形的输出信号以和电压阈值比较，从而产生“全有或全无”数据，该数据不允许卷带/开卷机确定材料带的穿孔的从而不能使用的部分。另外，由于使用适当的滤光器，这些光电传感器具有以蓝和紫外为中心的灵敏性，从而允许使用低功率的氖灯同时避免由于钢带在25℃到70℃的温度下移动与红外光谱关联的干扰。但是，选择低功率光发射要求具有大增益(可达到一百万)的光电倍增器中的光接收子组件具有非常大的放大率，从而要求用几百到几千伏的高电压极化光电倍增器的端子。这必然造成相对高的维护和更换成本(氖灯非常贵)，这意味这些以“全有或全无”方式工作的检测器不再适应在更加限定的条件(尺寸越来越小)下生产越来越多的材料带并且按更方便参数化(形状和数量)来检测孔的工业家的高期望。在此基础上并且在预先确定的技术要求下，申请人对克服现有技术的缺点的并且实现工业家的需要的检测连续地以带的方式抽出的金属板上的孔的新概念进行了研究。该研究导致一种检测部件的独创概念，这种部件特别简单、特别有益、对检测光学子组件要求较小的极化、构件的维护和更换的成本较低并且对受检查的带提供改进的检查可能，等等。
技术实现思路
依据本专利技术，检测连续的材料卷带中的孔的部件为垂直机架型，该机架设置在材料带穿过水平槽缝的路径上，该槽缝把所述机架界定成上机体和下机体。上机体支持用于在经由所述槽缝上开放的窗口在其下通过的所述带的方向中发射光的光源的第一光发射子组件。下机体用于支持第二光接收子组件，以便第一光学子组件发射的所述光能够经第二窗口滤过在第二子组件上面通过的材料带中的孔，第二窗口设置在下机体上与上机体中打开的第一窗口相对。依据在本专利技术中实现的独创概念，所述光发射子组件是由所谓的激光发射即受激辐射发射构成的，而所述光接收子组件是通过对该激光辐射发射的低光通量敏感的光电二极管构成的。依据本专利技术的以半导体二极管(其最好是所谓的雪崩二极管)为形式的接收器的优点是对低光通量灵敏并且寿命长。实际上，增益为100或200的雪崩光电二极管的灵敏度能对以约1mW，例如0.5和10mW之间接收到的低光通量产生44mA的电流。这在激光辐射穿过孔发射的并接着由第二子组件接收的低光通量的数值范围内。这样，这些构件的带宽和1μs的光脉冲是相容的，这种光脉冲一般地说必须由这种检测部件检测。由于光接收子组件的低增益光电二极管，依据本专利技术的光发射子组件是通过所谓的激光辐射即受激辐射发射构成的，这种辐射的第一属性是提高发射源的发光效率，从而与光接收子组件相关联地确保非常满意的检测结果。实际上，值得回忆的是，由激光二极管产生的几毫瓦的辐射提供几千瓦的视在输出，因为在输出中光束是准直的从而仅产生直径很小的光点。依据本专利技术的优选特征，光发射子组件包括具有数个激光二极管的条带，该条带平行定位并且位于用于要检查的材料带的所述通过槽的上方，从而由该光带形成的发光源能散布在材料带的整个宽度上。该光带最好包括二排平行的、彼此均匀偏离的二极管以使一排二极管的光束和另一排二极管的光束重叠，从而避免存在任何“黑洞”。此外，由于准直的激光辐射光束只产生小直径的光点，申请人想到为每个所述激光二极管装备一个能使激光束发散的线产生透镜(line generating lens)，从而使之能扫描更大的可用检测区。这种线产生透镜的类型为在整条线上给出固定的相对强度，即，在线的中央和二端上。附图说明参照附图下从下面的对作为不排它的例子的用于对连续材料卷带的孔检测部件的一实施例的说明，其它优点和特征会变得更清楚。图1是依据本专利技术的部件的透视图。图2是图1部件的部分剖示透视图。图3是该部件的水平剖面的示意顶视图。图4是垂直剖面的示意图以说明该部件的操作中的光学现象。具体实施例方式如图1和2中所示，整体用D表示的孔检测部件通过垂直机架100构成，该机架100定位在要通过大致设置在机架100一半处的水平槽缝110的连续材料卷带(用重箭头B标志)的路径上。机架100用柱、梁、交叉件构成并将其技术地排列在一起以在所述槽缝110的二侧界定上机体100a和下机体100b，二个机体都装上可拆的体板，但各通过一个彼此相对的打开的窗口在槽缝110上开放。如示出从一侧上剥去体件部件后的机架100的图2可以看出的，上机体100a限定用来在带通过的方向(箭头B)上方发射穿过槽缝110的光源的第一光学子组件200的逻辑结构，而下机体100b限定称为第二光接收子组件300的逻辑结构。该第二子组件300的用途是捕获来自第一光学子组件200的、可能从上面通过的并且位于槽缝110中的材料带中的孔滤过的光，从而提供对应的输出信号以通知装配有所述检测部件的机器刚刚检查的带的那部分中存在孔。该第二子组件能接收由第一子组件200的激光辐射发射的穿过孔的约为1mW的低光通量。本专利技术的主要目的之一是独创实现二个光学子组件200和300。为此，如图3中更详细地示出那样，光发射子组件200是通过所谓的激光辐射即辐射的受激发射构建的，这是通过二排激光二极管210a和210b达到的，这二排激光二极管彼此平行并且定位在位于要检查的材料带之上的所述槽缝110的上方。还可以自然地设想相同方式下的相反方案。光发射子组件200的光带的每排激光二极管210a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测连续材料卷带（Ｂ）中的孔的、以垂直机架（１００）为形式的设备，该机架设置在经由水平槽缝（１１０）的材料带的路径中，该槽缝把所述机架（１００）界定为通过彼此相对的打开的窗口各在所述槽缝（１１０）上开放的上机体（１００ａ）和下机体（１００ｂ），上机体（１００ａ）支持用来在于其下面通过的所述带的方向上发射光源的第一光学子组件（２００），下机体（１００ｂ）支持用来接收由第一光学子组件（２００）发射的并能滤过在其上方通过的材料带中的孔的所述光的第二光学子组件（３００），其中，上述光发射子组件（２００）由所谓的激光辐射即受激辐射发射构成，并且上述光接收子组件（３００）由对激光辐射所发射的低光通量敏感的光电二极管（３１０ａ和３１０ｂ）构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯努瓦穆拉斯，帕斯卡热尔，马克布鲁昂，
申请(专利权)人：ARCK传感器公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]