[发明专利]一种钢卷全层面宽度测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种钢卷全层面宽度测量装置及方法，属于冶金自动化设备及方法技术领域。本发明的技术方案是：利用机器人和激光测距仪，对钢卷每一层钢带的两个端部进行空间坐标测量，对钢卷每层钢带的坐标位置计算，得出每层钢带的宽度，预测钢卷近乎整卷钢带的宽度变化范围，同时得到钢卷的卷型状态。本发明的有益效果是：相比只能测量钢卷最外层或固定点位的宽度的方法，不仅能够消除测量误差，而且还能给出钢带整卷的宽度范围和变化范围和卷型信息，给冷轧带钢宽度控制精度和后续工序运行稳定性提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种钢卷全层面宽度测量装置及方法，属于冶金自动化设备及方法技术领域。

背景技术

冷轧钢卷的宽度检测目前在产线普遍由人工使用卷尺近距离测量钢卷宽度或者使用安装固定式的激光测距装置测量钢卷直径，但是这两种检测方法只能检测到钢卷最外层或固定点位的宽度，可能会受到因为卷曲变形或者单层钢带宽度异常造成的钢卷宽度测量误差，而且对于钢带整卷的宽度范围和变化无法测量和显示。

发明内容

本发明目的是提供一种钢卷全层面宽度测量装置及方法，利用机器人和激光测距仪，对钢卷每一层钢带的两个端部进行空间坐标测量，通过对钢卷每层钢带的坐标位置计算，得出每层钢带的宽度，可以预测钢卷近乎整卷钢带的宽度变化范围，而且还可得到钢卷的卷型状态；相比只能测量钢卷最外层或固定点位的宽度的方法，不仅能够消除测量误差，而且还能给出钢带整卷的宽度范围和变化范围和卷型信息，给冷轧带钢宽度控制精度和后续工序运行稳定性提供数据支撑，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种钢卷全层面宽度测量装置，包含机器人和激光测距仪，所述机器人包含机械臂轨道和机械臂，机械臂滑动安装在机械臂轨道上，激光测距仪设置在机械臂的前端，激光测距仪的位置与钢卷相匹配。

一种钢卷全层面宽度测量方法，包含以下步骤：

(1)当步进梁将钢卷运送到鞍座上后，步进梁停止动作，将停止信号传递给机器人；

(2)产线一级系统将钢卷宽度、钢卷卷径和钢带厚度信息传递给机器人工控机，机器人接收到步进梁停止信号和钢卷信息后，打开激光测距仪，准备开始运动；

(3)机器人通过机械臂轨道移动到钢卷一侧端部处，机械臂伸出，将激光测距仪移动到距离钢卷端部合适距离处，从钢卷表层沿径向向钢卷内径运动，测量每层钢带的坐标位置，测量结束后，回到初始位；

(4)机器人通过轨道移动到钢卷另一侧端部处，机械臂伸出，将激光测距仪移动到距离钢卷端部合适距离处，从钢卷表层沿径向向钢卷内径运动，测量每层钢带的坐标位置，测量结束后，回到初始位，机器人测量结束等待下一卷钢卷测量；

(5)机器人内部系统根据钢卷每层带钢的两端部空间坐标，计算出钢卷每层钢带的宽度，钢卷每层钢带的宽度计算公式如下：

L_i＝(X_i1-X_i2)-2N

式中：L_i为钢卷第i层钢带的宽度，X_i1是机器人测量第i层钢卷一侧的X轴方向坐标，X_i2是机器人测量第i层钢卷另一侧的X轴方向坐标，N是激光测距仪和钢卷断面之间的距离，由现场调教和经验设定；

(6)上位机将钢卷每层钢带的宽度显示出来。

所述步骤(3)和步骤(4)中，距离钢卷端部合适距离是根据激光测距仪测量范围和现场调教经验得出的最优数值。

所述步骤(4)中机械臂伸出位置与步骤(3)中机械臂伸出位置为同一水平位置。