專利名稱：用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法，尤其是涉及一種用于高精度AGC控制系統(tǒng)的銅軋機(jī)生產(chǎn)精密銅板帶板型的在線測(cè)量和動(dòng)態(tài)控制的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
通常，在四輥軋機(jī)上控制帶材板型的方式有軋輥傾斜調(diào)整、工作輥彎輥調(diào)整以及軋制油分段冷卻調(diào)整三種方式。在目前生產(chǎn)過(guò)程中，主要依靠操作工通過(guò)敲打帶材的邊部來(lái)獲取板型的情況，并手動(dòng)操作以上三種調(diào)整方式來(lái)改善板型，這就對(duì)操作工的技能要求較高。如，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中如果操作工技術(shù)熟練度不夠好或者帶材中間板型不好，則操作工很難發(fā)現(xiàn)板型出現(xiàn)的問(wèn)題繼而對(duì)軋機(jī)生產(chǎn)的銅板帶的板型進(jìn)行控制，最終造成帶材因?yàn)榘逍筒缓枚鴪?bào)廢。因此，該種檢測(cè)方式受人為因素的影響較大，且對(duì)操作人員的要求較高，同時(shí)，生產(chǎn)效率較低，產(chǎn)品的合格率也較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題提供一種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法，其目的是可以自動(dòng)在線檢測(cè)帶材的板型，并對(duì)有問(wèn)題的帶材板型進(jìn)行在線自動(dòng)調(diào)整。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置，包括板型檢測(cè)輥、信號(hào)傳輸單元、處理單元和板型顯示器，所述的板型檢測(cè)輥的外圓周表面均勻的分布有若干個(gè)壓電式傳感器，來(lái)自于壓電式傳感器的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸單兀傳輸給處理單兀，最后將處理分析后的實(shí)際板型反映在板型顯示器上，并將獲取的實(shí)際板型與存儲(chǔ)在板型顯示器內(nèi)部的目標(biāo)板型作對(duì)比， 當(dāng)實(shí)際板型與目標(biāo)板型不一致時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制調(diào)整彎輥力的大小改善實(shí)際板型。所述的壓電式傳感器將檢測(cè)到的板型的張力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)光電耦合器傳輸給處理單元。所述的處理單元包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)采用西門子PLC專用軟件STEP-7通過(guò)編程進(jìn)行系統(tǒng)處理，硬件系統(tǒng)包括西門子S7-400PLC，及專用控制模塊FM-458
彡口口。所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用西門子wincc系統(tǒng)加上SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)分析軟件對(duì)采樣進(jìn)行分析。對(duì)利用上述在線檢測(cè)裝置檢測(cè)出的不合格的帶材板型進(jìn)行調(diào)整的方法為，當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的雙邊浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。對(duì)利用上述在線檢測(cè)裝置檢測(cè)出的不合格的帶材板型進(jìn)行調(diào)整的方法為，當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的四分之一浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。
具有上述結(jié)構(gòu)的該種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法可以準(zhǔn)確的在線檢測(cè)銅板帶材軋制時(shí)的實(shí)際板型情況，同時(shí)可以精確的自動(dòng)調(diào)整控制軋機(jī)軋制的帶材板型，有效避免了因?yàn)椴僮髟蛟斐摄~板帶材的板型問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)及成品率。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1為在線檢測(cè)裝置中板型檢測(cè)輥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為在線檢測(cè)裝置中信號(hào)傳輸單元、處理單元和板型顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為雙邊浪嚴(yán)重的帶材的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3缺陷下的板型檢測(cè)示意圖。圖5為圖3缺陷下的彎輥力調(diào)節(jié)示意圖。圖6為四分之一浪嚴(yán)重的帶材的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6缺陷下的板型檢測(cè)示意圖。圖8為圖6缺陷下的彎輥力調(diào)節(jié)示意圖。在圖1-8中，1:板型檢測(cè)輥；2 :壓電式傳感器；3 :信號(hào)傳輸單元；4 :板型顯示器。
具體實(shí)施例方式由圖1-8所示結(jié)構(gòu)可知，該種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置包括板型檢測(cè)輥1、信號(hào)傳輸單元3、處理單元和板型顯示器4，板型檢測(cè)輥I的外圓周表面均勻的分布有若干個(gè)壓電式傳感器2,來(lái)自于壓電式傳感器2的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸單兀3傳輸給處理單元，最后將處理分析后的實(shí)際板型反映在板型顯示器4上，并將獲取的實(shí)際板型與存儲(chǔ)在板型顯示器4內(nèi)部的目標(biāo)板型作對(duì)比，當(dāng)實(shí)際板型與目標(biāo)板型不一致時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制調(diào)整彎輥力的大小改善實(shí)際板型。壓電式傳感器2將檢測(cè)到的板型的張力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)光電耦合器傳輸給處理單元；處理單元包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)采用西門子PLC專用軟件STEP-7通過(guò)編程進(jìn)行系統(tǒng)處理，硬件系統(tǒng)包括西門子S7-400PLC，及專用控制模塊FM-458結(jié)合；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用西門子wincc系統(tǒng)加上SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)分析軟件對(duì)采樣進(jìn)行分析。對(duì)利用上述在線檢測(cè)裝置檢測(cè)出的不合格的帶材板型進(jìn)行調(diào)整的方法，調(diào)整方法為，當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的雙邊浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的四分之一浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。具體工作過(guò)程為首先建立目標(biāo)板型模型，通過(guò)安裝有壓電式傳感器2的板型檢測(cè)輥1，根據(jù)檢測(cè)帶材作用到板型檢測(cè)輥I上的張力大小的變化來(lái)建立實(shí)際的板型模型，將實(shí)際板型與目標(biāo)板型相對(duì)比，經(jīng)過(guò)趨勢(shì)分析板型的情況，通過(guò)自動(dòng)調(diào)整軋機(jī)的傾斜、彎輥及分段冷卻系統(tǒng)來(lái)改善軋制條件，將實(shí)際板型情況控制與目標(biāo)板型相近，保障生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品板型符合要求。壓電式傳感器壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時(shí)，在介質(zhì)表面出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明，這種束縛電荷的電量與作用力成正比，而電量越多，相對(duì)應(yīng)的兩表面電勢(shì)差(電壓)也越大。從而實(shí)現(xiàn)力——電轉(zhuǎn)換等功能，壓電式傳感器2利用壓電效應(yīng)將檢測(cè)到帶材的作用力變換成電壓信號(hào)。板型檢測(cè)輥根據(jù)以上所描述的壓電式傳感器2可以進(jìn)行力-電能的轉(zhuǎn)換，因?yàn)閹Р脑谲堉七^(guò)程中是動(dòng)態(tài)的過(guò)程，要實(shí)現(xiàn)在線的測(cè)量必須要使用旋轉(zhuǎn)裝置，在此使用轉(zhuǎn)移輥?zhàn)?，根?jù)帶材的寬度和傳感器的結(jié)構(gòu)在板型檢測(cè)輥I的內(nèi)部安裝一定數(shù)量的壓電式傳感器2，通過(guò)檢測(cè)每個(gè)壓電式傳感器2的電壓情況進(jìn)行分析即可反映整個(gè)帶面的對(duì)檢測(cè)輥的作用力的情況，根據(jù)作用力的大小即可分析出帶材的板型情況，從而實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量功能，如說(shuō)明書附圖1所示結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳輸及處理裝置板型檢測(cè)輥I在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中每個(gè)壓電式傳感器2檢測(cè)檢測(cè)到帶材作用到的張力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)光電耦合器傳輸給控制單元，控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理，從而還原成帶材的實(shí)際板型情況，真實(shí)的體現(xiàn)軋機(jī)的軋制的板型狀態(tài)，如說(shuō)明書附圖1所示結(jié)構(gòu)。在實(shí)際軋制過(guò)程中，由于各種動(dòng)態(tài)的原因，在軋制過(guò)程中板型不可能完全符合要求，所以當(dāng)板型檢測(cè)輥I在檢測(cè)出帶材板型與目標(biāo)板型不一致時(shí)，自動(dòng)調(diào)整控制軋機(jī)控制系統(tǒng)，使其與目標(biāo)板型相符為目標(biāo)。具體從以下兩種實(shí)例分析實(shí)施例一雙邊浪嚴(yán)重造成板型不符時(shí)的自動(dòng)調(diào)整如說(shuō)明書附圖3-5所示，在軋制過(guò)程中，板型檢測(cè)輥檢測(cè)出帶材雙邊浪嚴(yán)重，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小明顯改善了帶材板型情況，保證穩(wěn)定生產(chǎn)，彎輥力的調(diào)節(jié)示意圖如說(shuō)明書附圖5所示。實(shí)施例二 四分之一浪嚴(yán)重造成板型不符時(shí)的自動(dòng)調(diào)整如說(shuō)明書附圖6-8所示，在軋制過(guò)程中，板型檢測(cè)輥檢測(cè)出帶材四分之一浪嚴(yán)重，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小明顯改善了帶材板型情況，保證穩(wěn)定生產(chǎn)，彎輥力的調(diào)節(jié)示意圖如說(shuō)明書附圖8所示。具有上述結(jié)構(gòu)的該種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法可以準(zhǔn)確的在線檢測(cè)銅板帶材軋制時(shí)的實(shí)際板型情況，同時(shí)可以精確的自動(dòng)調(diào)整控制軋機(jī)軋制的帶材板型，有效避免了因?yàn)椴僮髟蛟斐摄~板帶材的板型問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)及成品率。
權(quán)利要求
1.用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的在線檢測(cè)裝置包括板型檢測(cè)輥(I)、信號(hào)傳輸單元(3)、處理單元和板型顯示器(4)，所述的板型檢測(cè)輥(I)的外圓周表面均勻的分布有若干個(gè)壓電式傳感器(2),來(lái)自于壓電式傳感器(2)的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸單元(3)傳輸給處理單元，最后將處理分析后的實(shí)際板型反映在板型顯示器(4)上，并將獲取的實(shí)際板型與存儲(chǔ)在板型顯示器(4)內(nèi)部的目標(biāo)板型作對(duì)比，當(dāng)實(shí)際板型與目標(biāo)板型不一致時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制調(diào)整彎輥力的大小改善實(shí)際板型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的壓電式傳感器(2)將檢測(cè)到的板型的張力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過(guò)光電耦合器傳輸給處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的處理單元包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)采用西門子PLC專用軟件STEP-7通過(guò)編程進(jìn)行系統(tǒng)處理，硬件系統(tǒng)包括西門子S7-400PLC，及專用控制模塊FM-458結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用西門子wincc系統(tǒng)加上SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)分析軟件對(duì)采樣進(jìn)行分析。
5.對(duì)利用權(quán)利要1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的在線檢測(cè)裝置檢測(cè)出的不合格的帶材板型進(jìn)行調(diào)整的方法，其特征在于所述的調(diào)整方法為，當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的雙邊浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。
6.對(duì)利用權(quán)利要1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的在線檢測(cè)裝置檢測(cè)出的不合格的帶材板型進(jìn)行調(diào)整的方法，其特征在于所述的調(diào)整方法為，當(dāng)帶材板型為嚴(yán)重的四分之一浪形狀時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)彎輥力的大小來(lái)改善帶材板型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于軋機(jī)帶材板型的在線檢測(cè)裝置以及帶材板型調(diào)整方法，在線檢測(cè)裝置包括板型檢測(cè)輥、信號(hào)傳輸單元、處理單元和板型顯示器，板型檢測(cè)輥的外圓周表面均勻的分布有若干個(gè)壓電式傳感器，來(lái)自于壓電式傳感器的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸單元傳輸給處理單元，最后將處理分析后的實(shí)際板型反映在板型顯示器上，并將獲取的實(shí)際板型與存儲(chǔ)在板型顯示器內(nèi)部的目標(biāo)板型作對(duì)比，當(dāng)實(shí)際板型與目標(biāo)板型不一致時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)控制調(diào)整彎輥力的大小改善實(shí)際板型。該在線檢測(cè)裝置可以準(zhǔn)確在線檢測(cè)銅板帶材軋制時(shí)的實(shí)際板型情況，同時(shí)可以精確的自動(dòng)調(diào)整控制軋機(jī)軋制的帶材板型，有效避免由于操作原因造成銅板帶材的板型問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)及成品率。
文檔編號(hào)B21B37/28GK103042046SQ20121056299
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月22日
發(fā)明者孫紅剛, 湯昌東, 劉建新, 何晟, 文志凌 申請(qǐng)人:安徽精誠(chéng)銅業(yè)股份有限公司