[发明专利]立式轧环过程在线测量控制方法及装置

权利要求书

1.立式轧环过程在线测量控制方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)将立式轧环机的测量辊机构的测量辊(4)设置在第一弹性随动装置(1)上，测量辊 (4)随立式轧环过程中环件毛坯的移动而移动，在第一弹性随动装置(1)上安装第一位移 测量传感器(2)，第一位移测量传感器(2)用于测量测量辊(4)的位移量；将立式轧环机 的导向辊机构的导向辊(13)设置在第二弹性随动装置上，导向辊(13)随立式轧环过程中 环件毛坯的移动而移动；在立式轧环机的辗压轮机构的第一滑块(8)上安装第二位移测量传 感器(11)，第二位移测量传感器(11)用于测量立式轧环机的辗压轮机构的辗压轮(6)的 位移量；

2)在环件毛坯(5)轧制时，将实时测量的辗压轮的位移量和测量辊的位移量采集到可 编程控制器中，并代入下述公式(3)进行计算得到环件毛坯(5)的实时外径值，当环件毛 坯(5)的实时外径值达到环件尺寸要求时，可编程控制器控制辗压轮停止进给并返回；

R_外＝a+bX+cY+dX²+eY²+fXY                (3)

其中R_外为环件毛坯(5)的实时外径值，X-测量辊位移值，X的单位为mm，Y-辗压轮 位移值，Y的单位为mm，a＝436～438；b＝0.4～0.5；c＝-0.2～-0.3；d＝0.00005～0.00008； e＝0.001～0.002；f＝0.0002～0.0004。

2.实现权利要求1所述的方法的立式轧环过程在线测量控制装置，其特征在于：它包括 位移传感器组、可编程控制器、定位模块、伺服驱动器和控制系统；位移传感器组由第一位 移测量传感器(2)和第二位移测量传感器(11)组成，第一位移测量传感器(2)安装在立 式轧环机的测量辊机构的第一弹性随动装置(1)上，第二位移测量传感器(11)安装在立式 轧环机的辗压轮机构的第一滑块(8)上；第一位移测量传感器(2)、第二位移测量传感器(11) 的输出均由数据线分别与可编程控制器的输入接口相连，可编程控制器与定位模块之间通信 联接，定位模块的输出端与伺服驱动器的控制端相连；控制系统包括第一继电器、第二继电 器、第三继电器和第四继电器；第一继电器接在伺服驱动器上，接收来自伺服驱动器的指令 信号，用于控制伺服制动器的闭合；第二继电器、第三继电器分别对应接在可编程控制器上， 接收来自可编程控制器的指令信号，第二继电器和第三继电器设置在立式轧环机的辗压轮机 构的轧辊电机的电源输入线上，第二继电器和第三继电器控制轧辊电机的启动；第四继电器 接在可编程控制器上，接收来自可编程控制器的指令信号，第四继电器设置在伺服电机(15) 的电源输入线上，第四继电器控制伺服电机的启动。

3.根据权利要求2所述的立式轧环过程在线测量控制装置，其特征在于：立式轧环机包 括机架(3)、辗压轮机构、测量辊机构、导向辊机构、芯辊机构和卸料装置(14)，测量辊机 构中心线与机床竖直中心线呈50-60°夹角，导向辊机构中心线与机床竖直中心线呈60-70 °夹角，测量辊机构的测量辊(4)位于芯辊机构的芯辊(12)的左侧下方，导向辊机构的导 向辊(13)位于芯辊机构的芯辊(12)的右侧，辗压轮机构的辗压轮(6)位于芯辊机构的芯辊(12) 的正上方，卸料装置(14)的卸料板套在芯辊机构的芯辊(12)上。

4.根据权利要求2所述的立式轧环过程在线测量控制装置，其特征在于：所述的测量辊 机构包括第一弹性随动装置(1)、测量辊(4)、第一推杆(23)、第一轴承(26)、第一轴(27)、 第一支架(28)，测量辊(4)由第一轴承(26)固定在第一轴(27)上，第一轴(27)固定在第一支架 (28)上，第一支架(28)固定在第一推杆(23)上，第一推杆(23)设置第一弹性随动装置(1)上。

5.根据权利要求2所述的立式轧环过程在线测量控制装置，其特征在于：所述的导向辊 机构包括第二弹性随动装置、导向辊(13)、第二推杆、第二轴承、第二轴、第二支架，导向 辊(13)由第二轴承固定在第二轴上，第二轴固定在第二支架上，第二支架固定在第二推杆上， 第二推杆设置第二弹性随动装置上。