[发明专利]边缘平直度监控

说明书

技术领域

本发明涉及用于辊轧机的金属带材边缘平直度监控系统，尤其是用于冷箔铁和非铁金属辊轧机的金属带材边缘平直度监控系统。

背景技术

在冷箔铝辊轧机上，带材边缘平直度缺陷——尤其是由在带材边缘的场所中的急剧温度梯度引起的紧边缘或者紧边缘和松弛填充(loosepocket)——降低产品质量、生产率并且在轧制期间是许多断带的触发因素。在一些情况下，传统致动器的精调(例如工作辊弯曲和工作辊冷却喷射)可以被用来处理该问题，但是通常随着对生产率和质量的要求日益增加，这些致动器的效果变得有限。

诸如热边缘喷射器和边缘感应器的现有致动器通过在带材边缘外围利用热喷射或电磁感应加热辊来使工作辊上温度下降的位置移动远离带材边缘。然而，不能将这些致动器操作到它们的全部潜能，因为对平直度测量设备在带材边缘处的准确度和/或分辨率的限制约束任何高等级的自动控制。

最一般地，利用平直度测量辊来测量铝辊轧机上的带材的整个宽度的带材平直度。存在来自三个不同制造者的三种主要的辊设计，并且尽管测量方法不同但是原理基本上相同。所有这三种变型方案依赖于在机器的入口侧或出口侧与带材接触，并且这三种变型方案测量跨越带材宽度的限定区中的带材压力。然后，每个区中的压力被转换成等效应变以给出带材“形状”的指示或该区中的平直度。辊上的区在带材主体中通常是50mm宽，并且在期望的带材宽度范围的带材边缘的场所减小到25或26mm宽。形状信号被报告给控制系统，该控制系统然后使用适当的致动器来校正形状缺陷。平直度测量辊上的分区区域在结合冷却喷射器使用时是最有用的。在该实例中，该控制系统调整应用于相应区中的工作辊的冷却量。为了实现平直度控制，平直度测量辊针对特定区宽将来自每个区中的传感器的信号进行平均并且还考虑来自相邻区的信号。

测量边缘平直度存在问题，因为根据辊轧机的特定带材宽度范围，带材的边缘可能位于平直度测量辊上，使得没有覆盖足够的区来提供准确的输出。这导致在带材边缘处的信号被控制系统忽略，并且在紧边缘松弛填充的情况下，紧边缘和松弛填充可能会落在相同区，因此这一现象被控制系统非故意地忽略，并且然后将其留给操作员进行在线视觉检查以及相应地校正。

发明内容

根据本发明的第一方面，用于辊轧机的金属带材边缘平直度监控系统包括一个或多个热成像设备，该热成像设备被布置成监控跨越所述辊轧机中至少一个研究区的温度或温度变化；其中所监控的温度或温度变化被输入到平直度控制系统中；其中在所述平直度控制系统中生成控制信号以更改辊轧机中的致动器的致动；其中研究区的宽度小于金属带材宽度的一半；以及其中所述研究区包括在所述带材的每侧的区域，并且所监控的总宽度小于金属带材的总宽度的一半。

本发明提供增强的边缘形状控制并且允许更快的生产速度。

在一个实施例中，所述研究区在一个或多个工作辊的外围上。

在该实施例中，所述工作辊的外部圆柱表面受到监控。

优选地，所述研究区在所述辊轧机的输入侧或出口侧。

当监控所述工作辊的外围时，这可以在输入侧或出口侧处完成。

优选地，所述研究区在所述工作辊的辊隙与工作辊和相邻支撑辊的辊隙之间延伸。

任一侧的研究区的长度可以高达工作辊的圆周的一半。

在另一个实施例中，所述研究区在离开工作辊的金属带材的边缘处。

在该实施例中，离开工作辊的金属带材的区域受到监控。

优选地，研究区的长度小于所述工作辊的辊隙和带材重卷机之间的金属带材的长度。

当对金属带材进行监控时，所述研究区的长度不会延伸超过所述带材重卷机。

优选地，该系统还包括具有视场的固定安装的热成像设备，该热成像系统能够针对特定应用中的所有产品宽度组合来测量温度或温度变化。

这是特别具有成本效益的选择。

优选地，该系统还包括用于每个热成像设备的底座，每个底座被适配成允许该设备跨越该金属带材上的研究区宽度横向移动。

优选地，所述设备响应于控制系统中关于正在被轧制的产品的最新信息来调整其横向位置。

这允许更好的分辨率和系统响应。

优选地，所述设备响应于由所述热成像设备探测到的边缘位置来调整其横向位置。

这允许完全自动化的在线边缘控制，并且还将位置反馈到其它机器致动器。

优选地，所述系统还包括所述辊轧机的出口侧的平直度测量设备。

优选地，所述致动器包括热边缘喷射控制器和感应器控制器中的至少一个。

优选地，温度和温度变化二者都受到监控。