[发明专利]辊系水平度及垂直度检测工艺

说明书

本发明所提出的辊系水平度及垂直度检测工艺通过高精度全站仪进行观测并建立直角坐标系，并利用三点共面原理计算辊轴的法向量、垂直度及水平度，且分别通过两种不同的方法对空间半径进行拟合计算，从而得出法向量、垂直度及水平度等数据且对之进行精准度评估，为日常生产及设备维护提供了非常详尽的数据支持，并根据此数据对辊轴位置进行有效调整，不但拓宽了检测范围，减少了计算误差，还显著提升了计算精准度，因此，更加利于对生产过程进行监管，在便于操作的同时可以科学合理地对生产计划进行统筹安排，从而进一步提升工作效率和生产水平。

技术领域：

本发明涉及一种辊系水平度及垂直度检测工艺。

背景技术：

在现有的大型钢厂等生产企业中，很多生产线上的辊轴设备由于长期高速运转，辊轴间的垂直度、水平度等空间位置关系会逐渐发生变化导致钢卷等产品出现跑偏、起皱、产品板型不良等一系列问题，直接影响产能，质量和效益，因此需要对辊系空间位置进行检测，获得其水平度和垂直度及偏移量等相关数据，从而对辊轴位置进行有效调整，

在现有技术下，普遍的检测方法是通过悬挂钢丝，使钢丝两端用垂球对正偏中心线点，并利用紧固在轴端的摆杆量取摆杆端头测微器与中心线钢丝的距离来获取辊轴与中心线的垂直关系(如图1所示)，但采取上述方法却存在如下缺点：

1、使用该方法只能检测到与中心线的垂直关系，无法检测出辊道在水平方向的倾斜，且还需要同时对合向水平仪同时进行矫正；

2、该方法需要人为操控才能完成，且操控过程需要极为熟练的手法才能保证具有非常高的精确度，因此，在操作过程中容易产生一定的误差；

3、此方法只能获得局部的空间位置关系数据，而不能获得完整的整段空间位置关系数据，因此，难以满足日常设备维护的需要；

4、该方法操作要求较高，既要具有足够的空间进行操作，又要保证钢丝绳的固定和准确对点，还要使摆杆固定的位置与钢丝绳之间保持恰当的关系，从而对检测范围和工作效率产生了不利的影响。

显然，上述方法难以满足现代化工业生产发展的日常需求，因此，如何对现有检测方法进行加以改进并进行有效提升就成为了一个重要的课题。

发明内容：

本发明的目的是对相关数据进行测算并建立相关坐标，进而利用三点共面原理计算并获得辊轴的法向量、水平度及垂直度并进行精准度评估的一种工艺方法。

本发明所提出的辊系水平度及垂直度检测工艺包括如下步骤：

(一)首先解决辊系中心线点不通视问题

(1)在生产线一侧选取四个互相通视的点P1、P2、P3、P4。这四个点与中心点C1、C2的位置要求如下：使P1、P2、C1和P3、P4、C2分别构成相互通视的三角形，以便观测三角形内角及所有角度；

(2)使用高精度全站仪对所有角度进行观测，并精确测定出P1、P4两点之间的水平距离L后，再以P1为坐标原点，P1、P2连线为X轴，P1、P2连线绕P1点逆时针旋转90°为Y轴，从而建立平面直角坐标系并计算得出P1与P2的坐标；

(3)通过平差计算法对建立后的平面直角坐标系进行误差计算，并计算出P3,P4及C1、C2的坐标；

(3)通过上述步骤使得所有点的坐标均建立在了假定的坐标系中，将该坐标系进行平移及旋转等多方式变换，使其转变为以C1为坐标原点，C1C2连线为X轴的平面直角坐标，后续的检测都在该坐标系中进行测量、计算。

(二)利用全站仪测得辊轴端面三点坐标，利用三点共面原理计算辊轴的法向量、垂直度及水平度。

(1)首先在便于观测摆杆反射片及P1、P2、P3、P4的位置架设全站仪，观测P1，P2，P3，P4，通过全站仪计算得到测站点坐标，其计算公式为：