[发明专利]一种板带轧制中测量料卷卷径、带宽的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于板带轧制自动控制技术领域，特别涉及一种板带轧制中测量料卷卷径、带宽的装置及其方法。

背景技术

板带冷轧的来料多为卷心中空(有的带有套筒)的料卷。在穿带之前，需要把料卷套在开卷轴上，因此必须控制上料设备对料卷的高度以及水平位置进行调整。在早期的轧制过程中，由操作员手动控制上料设备，调整料卷的位置。因此在上料卷时就必须有专人进行观察，这样既浪费人力又影响工作效率。随着现代工业的发展，出现了各种用来测量料卷的卷径、带宽以及定位料卷的方法。上料设备一般是料卷小车，比较常用的方法是用编码器记录小车的行程以及小车支架的垂直高度，在上料过程中用光栅判断料卷卷心的位置。使用编码器的缺点是小车运动中容易打滑使得位置出现偏移，并且需要每次都在固定点复位；光栅定位精确度不高而且需要小车支架升降两次才能判断料卷位置。

发明内容

针对现有的料卷卷径、带宽测量及上料控制技术中存在的不足，本发明提供一种板带轧制中测量料卷卷径、带宽的装置及其方法。

本发明的一种板带轧制中测量料卷卷径、带宽的装置，包括小车、卷径及带宽激光测量仪、线型传感器、小车水平位置激光测量仪，其中小车水平位置激光测量仪通过DP网线分别与PLC的CPU通讯模块和ET200M远程I/O的IM通讯模块相连且安装在地沟最末端，线型传感器一端安装在小车的支架上，并通过带屏蔽的双绞线连接到ET200M远程I/O的AI接口模块上，传感器上端安装料卷套筒，并将待测料卷放在套筒上，套筒上方安装卷径及带宽激光测量仪，所述卷径及带宽激光测量仪通过带屏蔽的双绞线与ET200M远程I/O的AI接口模块相连。

使用本发明的板带轧制中测量料卷卷径、带宽的装置，在测量卷径和带宽之前，将测量小车水平位置的激光测量仪安装在小车行进的地沟最末端，能够直接将激光打在小车支架的位置；测量小车支架的垂直位置的线性传感器直接安装在小车支架上，并卷筒上方安装一个由上向下测量小车上料卷高度的卷径及带宽激光测量仪。

使用本发明的装置测量料卷卷径、带宽的方法，包括以下步骤：

步骤一确定现场固定参数(如图2所示)：

1)A₁：开卷轴到地沟底面(也可以取另外一个平面为基准平面)的距离；

2)A₂：卷径及带宽激光测量仪到轧制中线的水平距离；

3)A₃：小车支架在最低位时托盘支辊轴心到地沟底面的距离；

4)A₄：托盘支辊半径；

5)A₅：卷径及带宽激光测量仪到地沟底面的距离；

6)A₆：托盘上两个支辊辊心的距离。

步骤二将小车定位到卷径及带宽激光测量仪下，并在此过程中记录下卷径及带宽激光测量仪读数D发生跳变时(跳变值根据现场实际情况设定，跳变表明料卷或套筒进入了测量位置)小车的水平位置读数Xn(其中n＝1、2、3…)，根据此时的卷径及带宽激光测量仪读数D，小车支架垂直位移Z，料卷眼位当前高度与开卷轴轴线高度差ΔZ，以及固定参数A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆计算料卷卷径Φ和料卷卷心对准开卷轴时小车支架应有的读数Z′，并调整支架高度使料卷卷心对齐开卷轴。其中计算公式(如图3所示)为：