[发明专利]一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法

摘要

一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，属于冶金设备空间位置尺寸测量，尤其涉及轧机窗口空间位置尺寸检测。特点是采用激光检测装置检测，按以下方法进行：工位设置，大地水平面、轧制生产中心线、轧机窗口坐标系原点检测与建立、机架窗口衬板面检测与开档尺寸精度分析。优点是,构思新颖,设备操作方便、人员少、效率高，能够精确检测出轧机组窗口衬板的空间开档尺寸；可以直观地了解冷轧轧机窗口空间尺寸精度状态，掌握设备空间尺寸精度运行状态和劣化趋势，提升轧机精度管理工作水平，满足冷轧快速生产节奏要求，保证轧钢生产顺利进行。

主权项

1.一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，其特征在于，采用激光检测装置检测，将激光跟踪仪(1)检测功能与轧机窗口精度要求结合起来，制定合理检测方法，确立统一窗口空间位置尺寸基准，利用统一的空间窗口位置尺寸基准建立坐标系，检测各衬板间相互空间位置精度；激光跟踪仪在线检测，按以下方法进行：1]、检测工位设置把支承辊辊系、中间辊辊系和工作辊辊系从轧机中抽出，轧机窗口露出，将激光跟踪仪置于操作侧机架的外侧，激光跟踪仪(1)与操作侧(3.1)机架的距离≤20m，激光跟踪仪位于轧机窗口两侧面范围内，激光跟踪仪标高位于轧制水平线上方1m；靶球(5)靠在待测物件表面上，并且激光射线测量范围内无障碍物遮挡；2]、大地水平面检测与建立将激光跟踪仪的内置精密电子水平仪调整水平，在轧机下窗口面任意选定一C点，将靶球(5)靠在C点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立通过C点的大地水平面，做为轧机窗口坐标系建立的基准面；3]、轧制生产中心线检测与建立轧制设备中心线上已埋置的A、B两个标板中心点，先将靶球(5)贴靠在A标板中心点A点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立A标板中心A点；采用上述同样方法，测量和建立B标板中心B点；A、B两点连线投影在大地水平面上，这样就检测和建立了轧制中心线(4)，做为轧机窗口坐标系建立的轴线；4]、轧机窗口坐标系原点检测与建立4.1)、操作侧轧机窗口对称面检测与建立根据冷轧酸轧机特点和现场实际使用状况，上支承辊区域的上支承辊衬板(3.1.1)上部和下支承辊区域的下支承辊衬板(3.1.10)下部的衬板精度保持较好，可作为轧机窗口对称面的检测基准，因此在操作侧机架的窗口左侧选定D、E、F三个测量点，先后将靶球贴靠在这三个测量点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立第1个基准面；采用上述同样的方法，在操作侧机架的窗口右侧对称选定三个测量点，测量和建立第2个基准面；根据对称面建立要素，拟合第1个基准面和第2个基准面的对称面，即操作侧轧机窗口对称面(2)，作为检测轧机窗口空间位置尺寸的唯一基准；4.2)、检测与建立操作侧机架外侧面根据平面建立要素，在操作侧机架的外侧面上下选取G、J、H三个采样点，先后将靶球(5)贴靠在这三个采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立机操作侧机架外侧面；4.3)、建立轧机窗口坐标系原点开通激光跟踪仪,利用计算机测量软件，将操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面进行相交，其交点做为轧机窗口在线检测的坐标系原点；5]、坐标系建立5.1)、激光跟踪仪坐标系建立要素：根据激光跟踪仪及计算机软件特点，轧机窗口坐标系建立要素为面、线、点。面，是以C点建立的大地水平面；线，是以轧制生产中心线上A、B标板中心点的连线，在大地水平面的投影线，即轧制生产中心线(4)；点，坐标系原点，是操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面的交点；5.2)、坐标方向：x轴，与轧制生产中心线方向平行；y轴，从操作侧(3.1)机架指向驱动侧(3.2)机架方向；z轴，指向上方，垂直于大地水平面和轧制生产中心线；5.3)、建立坐标系根据上述坐标系建立要素和检测结果，利用计算机测量软件，建立坐标系；6]、机架窗口衬板面检测6.1)、衬板采样点设置根据轧机衬板面积大小，确定衬板上均布的采样点位数量，纵向和横向均不少于三排、每排不少于三点，采样点数不少于9个；采样点呈矩阵式分布，点位顺序一律从靠近激光跟踪仪检测设备的一端从上而下，按蛇形依次布点，并且做好相应衬板标识，采样点范围尽可能覆盖衬板的有效工作区域；6.2)、机架窗口衬板检测根据衬板设置的采样点，按蛇形顺序依次将靶球贴靠在这些采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立检测操作侧(3.1)机架窗口左侧和右侧的上支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x11、x12值，上中间辊区域衬板面及与窗口对称面距离x9、x10值，上工作辊区域衬板面及与窗口对称面距离x7、x8值，下工作辊区域衬板面及与窗口对称面距离x5、x6值，下中间辊区域衬板面及与窗口对称面距离x3、x4值，下支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x1、x2值；由于上中间辊和下中间辊区域的窜辊块能够沿轧机窗口方向滑动，窜辊块与机架存在间隙，导致非轧制状态时窜辊块向轧机窗口对称面倾斜。在线检测时，用液压千斤顶(6)顶在出口和入口弯辊块衬板之间，模拟轧制工作状态，顶紧窜辊块，消除间隙；用上述同样方法检测驱动侧机架窗口左、右侧的各衬板面及与窗口对称面距离x值；上述各检测的各衬板面与窗口对称面距离x值，做为轧机窗口衬板开档尺寸分析和计算的依据；7]、轧机窗口衬板开档尺寸精度分析轧机窗口坐标系建立、各衬板面检测后，利用激光跟踪仪和计算机软件，计算出轧机衬板开档的x值，看出机架窗口开档尺寸、操作侧和驱动侧机架窗口衬板面的对称度、交叉轴现象以及机架窗口与大地水平面、轧制生产中心线位置关系；根据坐标系x值，对机架窗口精度进行分析、比较，令操作侧机架窗口左侧衬板面与对称面距离值∣x∣为奇数，操作侧机架窗口右侧衬板面与对称面距离值∣x∣为偶数；7.1)、操作侧机架窗口开档尺寸下支承辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x1∣+∣x2∣下中间辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x3∣+∣x4∣下工作辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x5∣+∣x6∣上工作辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x7∣+∣x8∣上中间辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x9∣+∣x10∣上支承辊区域机架窗口开档尺寸＝∣x11∣+∣x12∣上述得出的数值与设计值进行比较，越接近越佳；7.2)、操作侧机架窗口衬板对称度下支承辊区域机架窗口衬板对称度＝∣∣x1∣‑∣x2∣∣下中间辊区域机架窗口衬板对称度＝∣∣x3∣‑∣x4∣∣下工作辊区域机架窗口衬板对称度＝∣∣x5∣‑∣x6∣∣上工作辊区域机架窗口衬板对称度＝∣∣x7∣‑∣x8∣∣上中间辊区域机架窗口衬板对称度＝∣∣x9∣‑∣x10∣∣上支承辊区域机架窗口对衬板称度＝∣∣x11∣‑∣x12∣∣上述得出的数值差越小，对称度越佳；7.3)、用上述7.1、7.2方法，可以分析、比较驱动侧机架窗口开档尺寸和对称度；7.4)、交叉轴数据分析当轧机窗口衬板磨损不一致时，将导致交叉轴现象；交叉轴数据分析重点是同一侧的操作侧机架和驱动侧机架的x值之差与设计值进行比较，x值之差超出设计允许范围越多，则交叉轴严重，反之交叉轴状态较好；下支承辊区域入口侧交叉轴数据＝∣∣x1∣‑∣x1′∣∣下支承辊区域出口侧交叉轴数据＝∣∣x2∣‑∣x2′∣∣用上述同样方法分析和比较工作辊和中间辊区域交叉轴数据。