到位状态检测方法及基于该方法的检测装置与矫直机与流程

1.本发明属于检测领域，具体涉及一种到位状态检测方法及基于该方法的检测装置与矫直机。

背景技术：

2.机械设备在使用过程中，会涉及到零部件的维修及更换，重新安装的部分需要检测其是否到安装到位以及测定其到位精度。现有技术中已有多种检测方式，从常规的机械式检具到利用光电技术进行检测，手段层出不穷，检测精度也有较大差异。但针对大型设备中较为隐蔽的待检测部位，目前的检测方式较为复杂，主要原因在于：(1)待检测部位隐蔽，不易在外部看到，难以直观测量；(2)待检测尺寸通常较小，常规检具的规格或检测范围与待检尺寸不符，检测误差大；(3)设备本身体积大、重量重，欲获得较为准确的检测结果，需借助一些设备进行待检部位的间接测量，该方式操作复杂且成本投入高。
3.以矫直机换辊为例：带有辊子的辊盒安装在机架(亦称为“牌坊”)内，下辊盒的工作位置标高和换辊位置标高存在一个高度差h，矫直机进行换辊操作时，该高度差h为换辊时下辊盒的车轮在机架的轨道上走行提供了空间。因此，当旧辊盒离开工作位置时需提升h高度，使下辊盒的工作面与下方机架轨道的支承面脱开，车轮在轨道上运行，进而完成旧辊盒拖出矫直机机架的操作；当新辊盒推入矫直机机架并到达工作位置时，下辊盒又会下降一个高度h，此时下辊盒的工作面与下方机架轨道的支承面相贴合，恢复至工作状态。此处下辊盒离开工作位与回复至工作位的位置信号，均是矫直机运行控制的重要输入信号，要求发信准确可靠。
4.现有的检测方式一般是通过接近开关检测矫直机下辊盒的下降高度h，而下降高度值一般较小，通常取值范围为10mm～20mm，而接近开关对检测小范围尺寸的变化情况反应不灵敏，误差较大。当然，也可以位移传感器直接检测辊盒的下降位移，或采用激光测距仪来检测下辊盒的工作面距离测距仪及光伏发射面的距离差，计算出准确的辊盒高度。该类方式均可精确测量出辊盒下降的高度值，并将测量所得的数据数值反馈给控制系统。
5.然而对于此类设备的实际使用工况而言，操作人员并不需要精确的高度数值，需要的是“是否到位”的状态信息；因此，精确的检测方式是没有必要的。这样的方式会使控制系统更为复杂，进而提高了检测成本。

技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单，易实现且易维护的到位状态检测方法及基于该方法的检测装置与矫直机，以降低此类设备的检测成本投入。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种高度检测装置，包括摆杆、弹簧复位机构以及接近开关；摆杆是由短摆杆与长摆杆构成的l型结构，其通过安装在拐点处的摆轴可转动连接在支座上，弹簧复位机构的一端连接在短摆杆下部或长摆杆下部，另一端则对应与下方的支座相连，接近开关对应设置
在长摆杆的旁侧。
9.进一步，弹簧复位机构为拉伸弹簧，其上端钩挂在长摆杆下部，下端对应钩挂在支座上。
10.进一步，弹簧复位机构为压缩弹簧，其上端插装在短摆杆下部的簧孔内，下端对应插装在支座的簧孔内。
11.进一步，短摆杆顶部的检测接触面为圆弧面。
12.进一步，长摆杆所对应的支座上设有限位块。
13.一种适用于矫直机的到位状态检测装置，包括如上所述的高度检测装置，还包括高度调整机构；
14.高度调整机构主要由开设在机架轨道上、以使下辊盒对应处于工作位的到位凹槽构成，各到位凹槽均为圆弧槽并与设置在下辊盒底部的前车轮组以及后车轮组相匹配，各到位凹槽的槽底与轨道平面间圆弧平滑过渡；
15.高度检测装置中的支座可拆卸安装在机架上，短摆杆的检测接触面对应处于下辊盒的底部；前、后车轮组位于到位凹槽内时，下辊盒底部的工作面与机架轨道的支承面相贴合并对应下压短摆杆的检测接触面。
16.进一步，与前车轮组相匹配的到位凹槽为前到位凹槽，与后车轮组相匹配的到位凹槽为后到位凹槽，两条前到位凹槽的中心线平行于两条后到位凹槽的中心线，且两后到位凹槽位于两前到位凹槽的旁侧。
17.进一步，与前车轮组相匹配的到位凹槽为前到位凹槽，与后车轮组相匹配的到位凹槽为后到位凹槽，两条前到位凹槽的中心线与两条后到位凹槽的中心线共线。
18.进一步，两个前到位凹槽的旁侧设有托架，下辊盒上对应设有与托架相配合的上滑板。
19.进一步，托架上覆有下滑板。
20.进一步，下滑板与上滑板为光滑的不锈钢板和/或铜板。
21.一种矫直机，包括前述的到位状态检测装置，该到位状态检测装置主要由高度检测装置与高度调整机构组合而成。
22.一种矫直机，包括前述的到位状态检测装置，该到位状态检测装置主要由高度检测装置与高度调整机构组合而成，其中高度调整机构具有两种优化的结构形式，以满足下辊盒的平稳运动需求。
23.一种到位状态检测方法，主要包括以下步骤：
24.s1：在机架外部、待测件下方安装一个如上所述的高度检测装置，短摆杆的检测接触面对应处于待测件的底部，长摆杆的检测端以及接近开关位于远离机架的外侧；
25.s2：初始状态下，长摆杆落在限位块上，短摆杆的顶部高出机架轨道支承面设定的h距离，长摆杆与接近开关中的检修更换位接近开关相对应，检修更换位接近开关向控制系统发送“检修更换位”位置信息；
26.s3：待测件推入机架中并沿机架轨道移动，待测件底部的工作面将接触短摆杆的顶部；
27.s4：待测件在机架内下降到位后，待测件底部的工作面将按压短摆杆的顶部，使短摆杆偏转到位，随摆轴旋转而偏转的长摆杆的检测端与接近开关中的工作位接近开关相对
应，工作位接近开关13向控制系统发送“工作位”位置信息。
28.一种矫直机辊盒的到位状态检测方法，包括如上所述的步骤s1～s4，还包括步骤s0：在机架轨道上开设与下辊盒底部的车轮组相匹配的到位凹槽，该到位凹槽使下辊盒对应处于工作位；步骤s4中所述的待测件在机架内下降到位即为车轮组位于到位凹槽内，此时下辊盒底部的工作面应与机架轨道的支承面相贴合。
29.进一步，包括步骤s01：在机架轨道上设置两处用以支承的托架，在下辊盒的底部加设两处与托架相配合的上滑板，以使下辊盒底部的车轮组在通过前轮的到位凹槽时，下辊盒能平稳支承滑行。
30.本发明的有益效果在于：
31.(1)高度检测装置应用范围广，只要待测件在产生位移变化过程中，能与短摆杆对应接触配合，那么被测机构端的较小且难测的位移，均可以通过长摆杆放大为较大位移而测得。装置结构简单，造价低廉，便于布置检测开关，能极大提高检测的可靠性。消除了原有检测方式中因位移变化小、直接通过检测开关进行检测所出现的检测不准确的情况，克服了以往检测方式的不足，发信准确可靠。
32.(2)高度调整机构具有两种结构形式，一种结构简单，无附加结构，另一种可直接在现有设备上改进完成；采用该调整机构，辊盒换辊操作能平稳顺利进行，不会发生辊盒的倾斜和振动，辊盒可通过换辊机构直接从机架从拖出或推入，而无需借助液压机构等进行升降，操作方便。
33.(3)适用于矫直机、剪切机这类需要经常更换剪刃或辊子的设备中时，既能通过结构实现待换件工作位置和检修更换位置的不同高度切换，还能实现更换过程中待换件到位状态的检测，并将位置信号传递给控制系统以完成系统的自动控制操作。
34.(4)应用灵活，可广泛应用于同类设备的检测中。
35.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
36.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
37.图1为高度检测装置的结构示意图；
38.图2为图1的a向视图；
39.图3为图1的放大原理图；
40.图4为高度检测装置安装在矫直机上的示意图；
41.图5为高度调整机构的结构之一示意图；
42.图6为图5的b向视图；
43.图7为高度调整机构的结构之二示意图；
44.图8为图7的到位凹槽布设状态示意图。
45.附图标记：
46.高度检测装置1、下辊盒2、机架轨道3、换辊装置轨道4、机架5；
47.高度检测装置1中：短摆杆11、拉伸弹簧12、工作位接近开关13、支座14、摆轴15、限位块16、检修更换位接近开关17、长摆杆18、支架1401；
48.下辊盒2中：后车轮组21、前车轮组22、上滑板23；
49.机架轨道3中：后到位凹槽31、前到位凹槽32、托架33。
具体实施方式
50.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
52.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
53.本实施例讲述一种高度检测装置
54.请参阅图1～图3，该高度检测装置1包括摆杆、弹簧复位机构以及接近开关；摆杆是由短摆杆11与长摆杆18构成的l型结构，其拐点处安装有摆轴15，摆轴15通过轴承19可转动连接在支座14上，弹簧复位机构的一端连接在短摆杆11下部或长摆杆18下部，另一端则对应与下方的支座14相连，接近开关对应设置在长摆杆18的旁侧。
55.具体的，该高度检测装置1中，支座14作为安装基础，短摆杆11、长摆杆18和摆轴15为整体焊接结构，摆轴15位于摆杆的拐点处，摆轴15作为旋转中心，通过两个轴承19安装在支座14的轴孔内，轴承19通过轴端挡圈进行轴向固定。接近开关依据使用需求，可设置成两个，安装在支座14的支架1401上，两接近开关可以根据需要，通过高低错落设置在一个支架1401上的方式布置在长摆杆18的一侧，或是各自通过一个支架1401布置在长摆杆18的两侧。
56.由于摆轴15两侧的短摆杆11、长摆杆18长度不同，短摆杆11侧较小的高度变化在长摆杆18侧可放大为较大的高度变化。因此，短摆杆11作为检测端，与待测件相配合，长摆杆18作为感应端，与接近开关相配合。将该装置安装在待检测的部位处，使待测件与短摆杆11相接触，当待测件的高度位置发生变化时，其变化情况在长摆杆18端有对应放大，接近开关可检测到对应的位置变化电信号，并将该信号及时反馈给对应的控制系统。
57.作为上述方案的进一步优化，短摆杆11顶部的检测接触面为圆弧面。请参阅图3，短摆杆11与待测件的接触部位为圆弧形，这样可使待测件在与短摆杆11相配合过程中平滑切入，不会出现卡阻。
58.将该装置应用在矫直机中，用以检测下辊盒2的下降高度，如图4所示。此时，支座14通过螺栓安装在机架5(亦称为“牌坊”)的窗口一侧。短摆杆11的一端与被测下辊盒2的工作面相接触，短摆杆11顶部的检测接触面为圆弧面，下辊盒2推入过程中可以平滑切入。长摆杆18作为(摆式)感应杆，支架1401上安装有工作位接近开关13和检修更换位接近开关17，长摆杆18可以实现两个工作位置的检测。随着下辊盒2下降过程中，短摆杆11与下辊盒2的工作面(即“下底面”)的接触点也在不断发生改变，直至下辊盒2完成设定高度h的下降。
59.如图3所示，短摆杆11的圆弧中心点r下降高度亦为h，摆轴15两侧的长、短摆杆摆过的角度均为γ。摆轴15中心点为o，工作位接近开关13和检修更换位接近开关17位置点分别为m和n，短摆杆11摆动前后与水平线的角度分别为α2和α1，长摆杆18摆动前后与水平线的角度分别为β1和β2，or＝l1，op＝l2；则应有：
60.h＝or(sinα
2-sinα1)＝l1(sinα
2-sinα1)；
61.h
′
＝omsinβ
2-onsinβ1＝l2(tanβ
2-tanβ1)。
62.设计时，可根据h值和摆杆长度等参数，计算出放大后的摆动高度h
′
。
63.例如：l1＝81.7mm，α1＝17
°
，α2＝32.5
°
，l2＝225mm，β1＝6
°
，β2＝21.5
°
，计算得h＝20mm，h
′
＝65mm，放大倍数为3.25倍。
64.本实施例中，弹簧复位机构为拉伸弹簧12，其上端钩挂在长摆杆18下部，下端对应钩挂在支座14上。该拉伸弹簧12用于换辊操作过程中，使摆杆恢复到初始位置。通过钩挂方式安装弹簧，是为方便弹簧的更换。当然，弹簧复位机构也可为压缩弹簧，选择压缩弹簧时，其上端插装在短摆杆11下部的簧孔内，下端则对应插装在支座14的簧孔内。
65.本实施例中，长摆杆18所对应的支座14上设有限位块16。限位块16可焊接在支座14上，当弹簧复位机构对摆杆作用使其复位时，限位块16用于长摆杆18复位时的定位。
66.针对该检测装置，需要说明的是：该装置应用范围较广，应用在矫直机中仅是其中一种方式，但只要待测件在产生“位移”变化过程中，能与短摆杆11对应接触配合，那么被测机构端的较小且难测的位移，均可以通过长摆杆放大为较大位移而测得。如剪切机，夹送、挤干这种需要经常更换剪刃或辊子的设备。这类设备一般设置有更换轨道，更换装置的滚轮亦是与机架轨道配合运行，到位后需下降一个高度，并需要定位检测的工况。该高度检测装置1均可应用其中。另外，高度仅是多种位移变化情况中的一种，还包括如横向方向的位移变化。该装置结构简单，造价低廉，便于布置检测开关，能极大提高检测的可靠性。
67.本实施例讲述一种适用于矫直机的到位状态检测装置
68.请参阅图4～图8，该到位状态检测装置特别适用于矫直机，以实现换辊过程中辊盒到位状态的检测。当用于辊盒到位状态检测时，该检测装置既包含如前所述的高度检测装置1，还包含有特别针对矫直机所提出的用于下辊盒2拖出、复位以及定位的高度调整机构。
69.该到位状态检测装置中，高度调整机构是在现有设备上改进而成，主要由开设在机架轨道3上、以使下辊盒2对应处于工作位的到位凹槽构成，各到位凹槽均为圆弧槽并与设置在下辊盒2底部的前车轮组22以及后车轮组21相匹配，在到位凹槽的径向方向上，各到
位凹槽的槽底与轨道平面间圆弧平滑过渡。
70.具体的，机架轨道3安装于机架5窗口内，换辊操作过程中，下辊盒2需拉出或推入机架5窗口，机架轨道3的功能即是作为下辊盒2车轮走行的轨道。在机架轨道3上开设到位凹槽，该到位凹槽的底端(即“槽底”)与轨道的上表面(即“支承面”)之间存在一个高度差h、以使下辊盒2能完成工作位置和换辊位置高度的切换。当下辊盒2底部的车轮组位于机架轨道3的上表面(即脱离到位凹槽)时，下辊盒2处于换辊位置高度；当下辊盒2底部的前车轮组22、后车轮组21均位于到位凹槽内时，下辊盒2则处于工作位置，此时下辊盒2底部的工作面与机架轨道3的支承面相贴合。
71.高度检测装置1通过支座14可拆卸安装在机架5窗口的一侧，用来完成下辊盒2高度状态的检测，具体是通过下辊盒2对短摆杆11的下压变化情况，反映出下辊盒2是处于工作位置或换辊位置，并将位置信号传递给控制系统以完成矫直机自动控制操作。
72.换辊运行过程中，速度变化过程一般为：低速起动-加速-达到额定换辊速度并稳定运行-减速运行-停止，因此，旧辊盒拖出机架以及新辊盒推入机架过程中，下辊盒底部的后车轮组21均要以较快的额定换辊速度经过与前车轮组22相配合的到位凹槽，为保证后车轮组21在通过前车轮组22的到位凹槽位置时，不会因陷入该到位凹槽内而发生辊盒的倾斜和振动，需设计相应的优化结构以使后车轮组21通过该到位凹槽位置时的高度不发生改变。
73.为实现辊盒工作位置和换辊位置的不同高度切换，本方案提供了两种结构形式以实现两个位置的高度变化。
74.本实施例中高度调整机构采用的是这样的结构形式：
75.将与前车轮组22相匹配的到位凹槽记为前到位凹槽32，与后车轮组21相匹配的到位凹槽记为后到位凹槽31，在机架轨道长度方向上，两条前到位凹槽32的中心线平行于两条后到位凹槽的中心线，机架轨道宽度方向上，两后到位凹槽位于两前到位凹槽的旁侧。也就是说，位于同一侧机架轨道3上的前到位凹槽32与后到位凹槽31不共线，对应的，矫直机中，前车轮组22的走行轨迹线也与后车轮组的走行轨迹线不共线。
76.具体的，请参阅图7、图8。后到位凹槽31和前到位凹槽32在车轮运行方向上位于不同轨迹线上，呈错位布置。该错位布置方式可以是两个后到位凹槽31分设在两前到位凹槽32的两侧(如图8示)，也可以是两个后到位凹槽31对应位于两前到位凹槽32的左侧或右侧(图中未示出)。这样设置，后车轮组21在行驶过程中不会进入前到位凹槽32中，可保证辊盒换辊操作平稳顺利进行。该方式的优点是结构简单，无附加结构，但因前后两车轮组在不同的中心线上，使得机架轨道3和换辊装置轨道4的宽度均需加宽。
77.高度调整机构还可以采用另一种结构形式：
78.具体的，将与前车轮组22相匹配的到位凹槽记为前到位凹槽32，与后车轮组21相匹配的到位凹槽记为后到位凹槽31，在机架轨道长度方向上，两条前到位凹槽32的中心线与两条后到位凹槽31的中心线共线；对应的，下辊盒2上位于同一侧的前车轮与后车轮共线设置。也就是说，后车轮组21在走行过程中会经过前到位凹槽32。
79.后到位凹槽31和前到位凹槽32在车轮运行方向上位于同一轨迹线上，若没有其他辅助结构，后车轮组21行至前到位凹槽32时会进入前到位凹槽32中，那么后轮就会下降高度h，从而使辊盒发生倾斜，这对以换辊速度运行的辊盒是不利的。为避免后车轮组21在通
过前到位凹槽32位置时因陷入前到位凹槽32内而发生辊盒的倾斜和振动，优化设计是在两个前到位凹槽32的旁侧设置托架33、在下辊盒2上对应设置与托架33相配合的上滑板23来实现对应位置的支承。
80.请参阅图5、图6。通过在下辊盒2底部设置两处上滑板23，在机架轨道3的前到位凹槽32旁侧对应设置两处用于支承的托架33。辊盒拖出过程中，已脱离前到位凹槽32的前车轮组22走行在换辊装置轨道4上(该换辊装置轨道4与机架轨道3的支承面相接且高度齐平)，沿前车轮组22走行轨迹线走行的后车轮组21行至前到位凹槽32时，前到位凹槽32旁侧的托架33对应支承住上滑板23，此时上滑板23在托架33上滑动，在托架33的支承作用下，后车轮组21呈悬空状态，即借助托架33可实现对辊盒的支承滑行，使辊盒平稳通过前到位凹槽32。反之，辊盒推入机架过程中，后车轮组21首先行至前到位凹槽32处，此时的前车轮组22仍走行在换辊装置轨道4上，借助托架33对辊盒进行支承滑行，使辊盒平稳通过前到位凹槽32，最终后车轮组21与前车轮组22同时下降进入对应的到位凹槽内。
81.作为上述方案的进一步优化，托架33上覆有下滑板。下滑板与上滑板可选用光滑的不锈钢板和/或铜板，以减小摩擦力。
82.该到位状态检测装置的结构简单，实现了矫直机辊盒高度的检测功能，发信准确、可靠性高；对现有设备改动小，具有易安装、易维护等优点。改变了现有技术中所采用的“直接在高度方向上安装接近开关进行检测”的方式，克服了以往检测方式的不足。可广泛应用于同类设备的检测，如剪切机、冷轧生产线辅助设备中的夹送、挤干类设备。
83.本实施例讲述一种带有高度检测装置的矫直机
84.该矫直机是在常规的矫直机基础上，加设了如前所述的高度检测装置1。
85.具体的，高度检测装置1中的支座14通过螺栓安装在机架5的窗口一侧。短摆杆11的一端与被测下辊盒2的工作面相接触，长摆杆18及支架1401位于远离机架5窗口的一侧。支架1401上安装有工作位接近开关13和检修更换位接近开关17，长摆杆18可以实现两个工作位置(即“工作位”与“换辊位”)的检测。
86.依据使用需求设计高度检测装置的尺寸规格，使长摆杆18的初始位置恰好落在限位块16上，此时短摆杆11的检测接触面高出轨道支承面的高度恰好是设定的距离h。
87.当长摆杆18落在限位块16上时，检修更换位接近开关17检测到电信号，并反馈给控制系统，此时是换辊状态，机架内无辊盒。辊盒推入机架，下辊盒2下降时会下压短摆杆11，而短摆杆11的下压变化情况会通过长摆杆18放大并由工作位接近开关13测得，工作位接近开关13检测到电信号，并反馈给控制系统，此时是工作位到位状态。即带有高度检测装置的矫直机可准确反映出下辊盒2是处于工作位置或换辊位置，并将位置信号传递给控制系统以完成矫直机自动控制操作。
88.本实施例讲述一种带有到位状态检测装置的矫直机
89.该矫直机是在常规的矫直机基础上，加设了如前所述的高度检测装置1，另外还通过设置高度调整机构对矫直机本身进行了结构改进，以利于实现矫直机中辊盒的拖出、复位及定位。
90.具体的，加设的高度检测装置1通过支座14安装在矫直机机架5的窗口一侧，短摆杆11的一端与被测下辊盒2的工作面相接触，长摆杆18及支架1401位于远离机架5窗口的一侧。高度调整机构是在矫直机上改进而成，主要由开设在机架轨道3上、以使下辊盒2对应处
于工作位的到位凹槽构成，各到位凹槽均为圆弧槽并与设置在下辊盒2底部的前车轮组22以及后车轮组21相匹配。
91.高度调整机构具有两种优化的结构形式：一种是将前、后车轮组以及与其匹配的前、后到位凹槽错位布置，使后车轮组的行走路线避开前到位凹槽；另一种是增加支承结构，借助托架33实现辊盒的支承滑行，使辊盒平稳通过前到位凹槽32。以满足下辊盒的平稳运动需求，两种结构形式如前所述，此处不再赘述。
92.该方案的矫直机，通过高度检测装置1与高度调整机构相配合，既能实现高度方向上小尺寸变化的精确检测，还能通过结构实现辊盒工作位置和换辊位置的不同高度切换。
93.本实施例讲述一种到位状态检测方法
94.一种到位状态检测方法，该方法通过如上述的高度检测装置对小尺寸的位移进行放大，当待测件的位移发生变化时，接近开关可及时反馈对应的位置变化结果。对于大型设备而言，尺寸较小且较为隐蔽不易测得的多为下降高度变化，以下降高度为例说明，该方法的检测过程主要包括以下步骤：
95.s1：在机架5外部、待测件下方安装一个如上所述的高度检测装置1，短摆杆11的检测接触面对应处于待测件的底部，长摆杆18的检测端以及接近开关位于远离机架5的外侧。
96.s2：初始状态下，长摆杆18落在限位块16上，短摆杆11的顶部高出机架轨道3支承面设定的h距离，长摆杆18与(接近开关中的)检修更换位接近开关17相对应，检修更换位接近开关17向控制系统发送“检修更换位”位置信息。
97.s3：待测件推入机架5中并沿机架轨道3移动，待测件底部的工作面将接触短摆杆11的顶部。
98.s4：待测件在机架5内下降到位后，待测件底部的工作面将按压短摆杆11的顶部，使短摆杆11偏转到位，随摆轴旋转而偏转的长摆杆18的检测端与(接近开关中的)工作位接近开关13相对应，工作位接近开关13向控制系统发送“工作位”位置信息。
99.将该方法应用在矫直机中以实现对辊盒下降高度的检测。
100.具体的，将该高度检测装置1安装在矫直机机架的窗口一侧，短摆杆11的检测接触面对应处于下辊盒2的底面处。此处摆杆所对应的初始状态是矫直机换辊过程中辊盒未到位的状态，即下辊盒是处于抬升h高度的状态，那么此时长摆杆18的所在位置即被支架1401上的检修更换位接近开关17测得。到位状态即是矫直机换辊后辊盒下降到位的状态，此时下辊盒的工作面与机架轨道3的支承面相贴合，下降的下辊盒工作面将下压短摆杆11的检测接触面，对应的，长摆杆18的所在位置即被支架1401上的工作位接近开关13测得。
101.当然，上述步骤并不局限于下压检测，还可进行位移上抬量的检测，应用时，可将高度检测装置反向安装。
102.本实施例讲述一种矫直机辊盒的到位状态检测方法
103.一种矫直机辊盒的到位状态检测方法，该方法通过如上述的高度检测装置1以及特别设定的高度调整机构对矫直机中辊盒的到位状态进行放大检测，通过检修更换位接近开关17以及工作位接近开关13及时反馈对应的位置变化结果。该矫直机的换辊操作以及到位状态检测是以如下步骤实现的：
104.步骤s0：在矫直机的机架轨道3上开设与下辊盒底部的车轮组相匹配的前到位凹槽32以及后到位凹槽31，该前、后到位凹槽使下辊盒2对应处于工作位。
105.步骤s01：在机架轨道3上、前到位凹槽32旁侧设置两处用以支承的托架33，在下辊盒2的底部加设两处与托架33相配合的滑板23，以使下辊盒2底部的后车轮组21在通过前到位凹槽32时，托架33实现辊盒的支承滑行而不会出现倾斜和振动。
106.s1：在机架5外部、待测件下方安装一个高度检测装置1，短摆杆11的检测接触面对应处于待测件的底部，长摆杆18的检测端以及接近开关位于远离机架5的外侧。
107.s2：当旧的辊盒达到磨损量或其他原因需要进行辊盒更换时，通过换辊装置将辊盒拉出机架5窗口。辊盒拖出并处于换辊状态时，辊盒中下辊盒2底部的前车轮组22与后车轮组21离开前到位凹槽32与后到位凹槽31位置。以辊盒处于换辊位置为初始状态，此时下辊盒底部的工作面与机架轨道的支承面间有h高度的高度差。
108.初始状态下，长摆杆18在弹簧复位机构(拉伸弹簧12或压缩弹簧)的作用下落在限位块16上，短摆杆11的顶部高出机架轨道3支承面设定的h距离，长摆杆18与检修更换位接近开关17相对应，检修更换位接近开关17感应到信号，处于发信状态，向控制系统发送“检修更换位”位置(对矫直机而言即是“换辊位”)信息。
109.s3：当旧辊盒吊走，新辊盒吊装完成、推入机架5中并沿机架轨道3移动，待测件底部的工作面将接触短摆杆11的顶部。
110.s4：下辊盒2底部的后车轮组21与前车轮组22再次到达并进入后到位凹槽31与前到位凹槽32位置中，新辊盒高度下降，此时车轮组位于到位凹槽内，下辊盒2底部的工作面与机架轨道3的支承面相贴合。
111.待测件在机架5内下降到位后，待测件底部的工作面将按压短摆杆11的顶部，使短摆杆11偏转到位，随摆轴旋转而偏转的长摆杆18的检测端与工作位接近开关13相对应，工作位接近开关13向控制系统发送“工作位”位置信息。至此，一个换辊周期完成。
112.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种高度检测装置，其特征在于：包括摆杆、弹簧复位机构、检修更换位接近开关(17)以及工作位接近开关(13)；摆杆是由短摆杆(11)与长摆杆(18)构成的l型结构，其通过安装在拐点处的摆轴(15)可转动连接在支座(14)上，弹簧复位机构的一端连接在短摆杆(11)下部或长摆杆(18)下部，另一端则对应与下方的支座(14)相连，检修更换位接近开关17与工作位接近开关13以高低错落形式对应设置在长摆杆(18)的旁侧，长摆杆(18)所对应的支座(14)上设有限位块(16)。2.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于：弹簧复位机构为拉伸弹簧(12)或压缩弹簧；为拉伸弹簧(12)时，其上端钩挂在长摆杆(18)下部，下端对应钩挂在支座(14)上；为压缩弹簧时，其上端插装在短摆杆(11)下部的簧孔内，下端对应插装在支座(14)的簧孔内。3.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于：短摆杆(11)顶部的检测接触面为圆弧面。4.一种适用于矫直机的到位状态检测装置，其特征在于：包括如权利要求1-3任一所述的高度检测装置(1)，还包括高度调整机构；高度调整机构主要由开设在机架轨道(3)上、以使下辊盒(2)对应处于工作位的到位凹槽构成，各到位凹槽均为圆弧槽并与设置在下辊盒(2)底部的前车轮组(22)以及后车轮组(21)相匹配，各到位凹槽的槽底与轨道平面间圆弧平滑过渡；将与前车轮组(22)相匹配的到位凹槽记为前到位凹槽(32)，与后车轮组(21)相匹配的到位凹槽记为后到位凹槽(31)；两条前到位凹槽(32)的中心线平行于两条后到位凹槽(31)的中心线，且两后到位凹槽(31)位于两前到位凹槽(32)的旁侧；或，两条前到位凹槽(32)的中心线与两条后到位凹槽(31)的中心线共线，共线设置时，两个前到位凹槽(32)的旁侧设有托架(33)，下辊盒(2)上对应设有与托架(33)相配合的上滑板(23)；高度检测装置中的支座(14)可拆卸安装在机架(5)上，短摆杆(11)的检测接触面对应处于下辊盒(2)的底部；前、后车轮组位于到位凹槽内时，下辊盒底部的工作面与机架轨道(3)的支承面相贴合并对应下压短摆杆(11)的检测接触面。5.根据权利要求4所述的到位状态检测装置，其特征在于：托架(33)上覆有下滑板。6.根据权利要求5所述的到位状态检测装置，其特征在于：下滑板与上滑板(23)为光滑的不锈钢板和/或铜板。7.一种矫直机，其特征在于：包括如权利要求1-3所述的高度检测装置。8.一种矫直机，其特征在于：包括如权利要求4所述的到位状态检测装置。9.一种到位状态检测方法，其特征在于主要包括以下步骤：s1：在机架(5)外部、待测件下方安装一个如权利要求1所述的高度检测装置(1)，短摆杆(11)的检测接触面对应处于待测件的底部，长摆杆(18)的检测端以及接近开关位于远离机架(5)的外侧；s2：初始状态下，长摆杆(18)落在限位块(16)上，短摆杆(11)的顶部高出机架轨道(3)支承面设定的h距离，长摆杆(18)与接近开关中的检修更换位接近开关(17)相对应，检修更换位接近开关(17)向控制系统发送“检修更换位”位置信息；s3：待测件推入机架中并沿机架轨道(3)移动，待测件底部的工作面将接触短摆杆(11)
的顶部；s4：待测件在机架内下降到位后，待测件底部的工作面将按压短摆杆(11)的顶部，使短摆杆(11)偏转到位，随摆轴(15)旋转而偏转的长摆杆(18)的检测端与接近开关中的工作位接近开关(13)相对应，工作位接近开关(13)向控制系统发送“工作位”位置信息。10.一种矫直机辊盒的到位状态检测方法，其特征在于包括如权利要求9所述的步骤s1～s4，还包括步骤s0：在机架轨道(3)上开设与下辊盒(2)底部的车轮组相匹配的到位凹槽，该到位凹槽使下辊盒(2)对应处于工作位；步骤s4中所述的待测件在机架内下降到位即为车轮组位于到位凹槽内，此时下辊盒(2)底部的工作面应与机架轨道(3)的支承面相贴合。11.根据权利要求10所述的到位状态检测方法，其特征在于包括步骤s01：在机架轨道(3)上设置两处用以支承的托架(33)，在下辊盒(2)的底部加设两处与托架(33)相配合的上滑板(23)，以使下辊盒底部的车轮组在通过前轮的到位凹槽时，下辊盒能平稳支承滑行。

技术总结

本发明涉及一种到位状态检测方法及基于该方法的检测装置与矫直机，属于检测领域。本方案利用摆轴两侧摆杆长度的不同，将被测机构端较小的位移放大为较大的位移，再通过接近开关检测放大后的位移，消除了原有检测方式中因位移变化小、直接通过检测开关进行检测所出现的检测不准确的情况，克服了以往检测方式的不足，发信准确可靠。应用灵活，适用范围广，可广泛应用于同类设备的检测中。适用于矫直机中时，既能通过结构实现辊盒工作位置和换辊位置的不同高度切换，还能实现更换过程中辊盒到位状态的检测，并将位置信号传递给控制系统以完成系统的自动控制操作。成系统的自动控制操作。成系统的自动控制操作。