CN101850913A - 用于监测和矫正带材的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

用于监测和矫正带材的方法和装置。公开了一种用于监测和矫正带材的方法和装置。所公开的方法和装置接收编码器信号和传感器数据以监测带材的状态。如果检测到不良材料状态，则调整材料矫正机以获得所期望的材料状态。每次剪切板材，都记录与该板材相关联的平整度数据。每次完成打捆，都打印与该捆相关联的检验数据。

Description

用于监测和矫正带材的方法及装置
本申请是原案申请号为200410078505.6的发明专利申请(申请日：2004年9月14日，发明名称：用于监测和矫正带材的方法及装置)的分案申请。
技术领域
本发明涉及带材的处理，更具体地，涉及监测和矫正(conditioning)带材的方法和装置。
背景技术
诸如结构板、梁和车库门的许多产品都是由带材制成的，该带材从一辊或一卷带材拉出并使用辊轧成形(rollforming)设备或机器进行处理。可以在美国专利6,434,994中找到辊轧成形机的详细描述，在此通过引用并入其全文。辊轧成形机通常从带材的卷绕部分切下带材(例如，金属)，并将该带材逐步弯曲和成型，以制造产品外形并最终制造出成品。
开卷的轧制金属或带材可能具有某些不良特性，例如沿一个或两个外部边缘、中间边缘或者中心部分的卷形(coil set)、弩弯(crossbow)以及翘曲。结果，从卷材切下的带材在辊轧成形机中进行后续处理之前通常需要进行矫正(例如，平整和/或校平)。通常，通过平整机(flattener)或校平机(leveler)来对带材进行矫正以使其具有基本平整的状态。然而，在一些应用中可能希望对带材进行矫正以使其具有不平整的状态。例如，可以对带材进行矫正以使其具有特定的弯曲状态以便于后续的辊轧成形处理，在该辊轧成形处理中可以对经矫正的带材进行切割、弯曲、冲压等以制造出成品。
通常使用校平机(一种公知的装置)对从卷材切下的带材进行矫正(例如，校平)。校平机通常包括多个工作辊。某些工作辊是可调的，以使得由这些工作辊施加给要进行处理的带材的压力能够沿带材宽度方向变化。通过这种方式，将带材的一个或更多个所选择的纵向区域或区段(例如，外部边缘、中间边缘、中心部分等)永久拉伸，以获得所期望的最终材料状态(例如，平整度)。
为了实现所期望的材料状态，通常基于要进行矫正的材料的类型和厚度来对可调工作辊的设置进行初步选择。例如，与校平机相连的控制单元使得操作员可以输入材料的类型和厚度。基于由操作员输入的材料类型和厚度信息，该控制单元可以检索适当的默认工作辊设置。随后，该操作员可以在对材料进行矫正之前和/或在矫正过程中改变默认的工作辊设置以获得所期望的最终材料状态。例如，在该校平机输出端附近的检查点处的操作员可以在视觉上检测到不良材料状态，例如沿正在进行处理的带材的一个或两个外部边缘、中间边缘、中心部分或任何其他纵向区域或区段的弩弯状态、卷形状态、中浪(buckle)或边浪(wave)等。不幸的是，通过这种方式手工设置或调整校平机来对带材进行矫正以获得所期望的状态非常耗时且易出错，特别是由于需要高度的人为专门技能和介入。
使用校平机来处理带材可能另外或另选地涉及检验过程。例如，可以将由校平机处理过的带材的大量板材打捆以用于运输。可以从各捆中抽样出多个板材，并且可以由操作员对所抽样的板材进行视觉上的检查或手工测量。视觉检查和定量测量例如可以用于生成所抽样板材的平整度信息。进而，可以将从各捆中选定的所抽样板材的平整度信息用作为统计信息，以用于检验从其中抽取了板材的多个捆。然而，作为使用公知的校平机调整装置和方法的情况，由于需要高度的人为专门技能和介入，所以公知的检验过程很耗时且易出错。
附图说明
图1表示从带材的卷绕部分拉出带材的示例。
图2表示在经过工作辊的带材的截面上的压力和张力的示例区域。
图3总体上表示工作辊直径与由工作辊导致的带材上的压力和张力区域的相对大小之间的关系。
图4表示带材张力对于带材的塑性变形的影响。
图5表示其中对于给定的工作辊压下量(plunge)而减小多个工作辊之间水平中心距离，来增大施加给带材的张应力的方式。
图6表示其中对于给定的水平工作辊中心距离而增大压下量，来增大施加给带材的张应力的方式。
图7总体上表示与相对边浪和/或中浪区域相关的带材部分比与相对平整区域相关的带材部分长。
图8总体上表示其中可以使用支承轴承来支撑工作辊的示例方式。
图9表示其中可以将工作辊设置用来校平具有中浪区域或区段的带材的示例方式。
图10是自动监测和矫正带材的示例系统的方框图。
图11是其中可以实施图10所示的示例系统的示例方式的更详细的示意图。
图12是基于处理器的示例系统的方框图，该系统可以用于实施图10和11所示的示例矫正机控制单元和材料监测及矫正反馈单元中的一个或两个。
图13是总体上描述其中可以对图10和11所示的示例材料监测和矫正反馈单元进行配置的示例方式的流程图。
图14是更详细的流程图，表示其中可以实施图13的监测/矫正方法的一种方式。
图15是更详细的流程图，表示其中可以实施图14的读取传感器方法的一种方式。
图16是更详细的流程图，表示其中可以实施图14的计算偏差方法的一种方式。
图17和18是更详细的流程图，表示其中可以实施图14的确定区域改变方法的一种方式。
图19-25是更详细的流程图，表示其中可以实施图14的对矫正机进行调节的方法的示例方式。
具体实施方式
总体上说，这里所描述的示例系统接收编码器信号和距离传感器数据，以自动监测和/或矫正带材。如果检测到不良材料状态(例如，带材的一个或更多个区域或区段中的弩弯、卷形、中浪和边浪等)，则可以调整材料矫正机(例如，校平机)中的一个或更多个工作辊，以获得所需的材料状态(例如，平整度)。另选地或可选地，这里所描述的示例系统可以为预定量(例如，各捆板材)的带材自动生成检验信息。
图1表示从带材的卷绕部分102拉出带材100的示例。该带材可以是金属物质，例如钢或铝，或者可以是任何其它所需材料。当从卷绕部分102切除带材100时，假设带材100处于开卷状态(condition or state)104。卷绕的带材往往表现出不良的材料状态，这些不良状态是在卷绕过程中带材的纵向拉伸以及使该带材保持一段时间的卷绕状态的结果。特别地，卷绕处理通常在很大的张力下进行，这可能导致产生通常被称为卷形的状态。如果很明显的话，卷形也可以表现为通常被称为弩弯的状态。这两种不良状态都在开卷状态104中出现。
另外，在冷轧工艺过程中，轧机的状态和设置本身可能在最终的卷中表现为缺陷。当这些缺陷出现在带材100的周边区段或区域(例如，外边缘)时，这些缺陷表现为边浪，而当这些缺陷出现在带材100的中心区段或区域(例如，中心)附近时，表现为中浪。在开卷状态104表现出卷形的情况下，已发生的拉伸在带材100的宽度方向上通常是均匀的。例如，对于过度卷绕的卷，其外表面一致地比内表面拉伸稍多。因此，带材100的开卷部分104通常向内卷曲地弯曲。当将开卷部分104拉直时，较长的外表面将使较短的内表面略向内卷曲(即，弩弯)。
利用校平或平整技术基本上可以消除诸如卷形和弩弯的不良材料特性。校平或平整技术基于可预测的方式，其中带材100对应力(即，施加给材料的负载或力的量)产生反作用。带材的结构和特性随着负载的变化(由此，应力增大)而变化。例如，对于大部分金属，随着负载或力从零开始增加，支撑该负载的金属以弹性的方式弯曲或拉伸。当所施加的负载或力保持在金属的弹性载荷范围内并被去除时，金属恢复其原始形状。在这种情况下，金属发生了挠曲(flexed)，但是没有被弯曲(bent)。
有时，施加于带材的负载或应力的增加导致该带材的特性发生变化，从而使该带材不能再恢复到其原始形状。在这种状态下，带材处于塑性载荷范围。在塑性载荷范围内，施加于带材的力或负载的小的增大可以导致发生相对大的拉伸(即，变形)。此外，当金属带材处于塑性状态时，所导致的拉伸量与时间相关。具体地说，金属在给定负载的作用下(当处于塑性状态时)，保持的时间越长，变形量越大(即，永久拉伸)。
使金属从弹性状态变为塑性状态所需力的大小通常称为屈服强度。对于特定金属的特定组成，屈服强度始终相同。屈服强度越高，金属越坚固(stronger)。由于校平或平整需要使一部分金属变为塑性，所以当确定合适的工作辊的几何形状和设置时，屈服强度与厚度一样重要。
诸如延伸百分比的多种因素导致不同的金属对于负载增加的反应不同。例如，铝一般比钢拉伸得更多(即，更有弹性)，即使铝和钢具有相同的屈服强度。因此，与钢相比，大部分铝需要更深的工作辊压下量(下文将详细描述)以获得相同的效果。换言之，虽然铝具有与钢相同的屈服强度，但是必须将铝更大程度地拉伸。这些弹性方面的差异非常重要，以至于与较高强度的钢相比，许多金属(例如铝)需要做更多的功，因为需要更深的工作辊压下量以获得所期望的材料状态。
对带材的矫正很大程度上取决于带材100对其绕工作辊弯曲所具有的反应。图2表示经过工作辊200的带材100的截面上的压力和张力的示例区域。当绕工作辊200绕曲时，在带材100最接近工作辊200的部分产生压缩应力，而在带材100离工作辊200的表面最远的部分产生张应力。当带材100被拉平时，其中心为中性轴202，该中性轴202不受压力作用也不受张力作用。
虽然诸如金属的带材通常是均质材料，但是如果将应力描述为在多个层内产生，则可以更容易地理解在此描述的矫正概念。如图2所示，最大的张力位于带材100的最外层。除非对带材100施加足够的张力，否则应力将只产生弹性应变，并且带材100在经过工作辊200后会恢复到其原始形状。但是，如果对带材100施加足够的张力，则外表面层受到足够的应力的作用，而达到带材100的屈服强度。这些表面层的拉伸足以变为塑性，并且，当去除该张力时，这些表面层保持新的形状。在带材100离工作辊200最远的表面处塑性变形最大。施加于带材的张力沿其厚度方向变化，更具体地，朝向中性轴202逐渐减小。对于接近中性轴202或位于中性轴202上的带材100的多个层，张力足够小，以至于带材100的这些层处于弹性状态，因此，不会因经过工作辊200而发生变形。
在矫正机以所期望的方式来对带材100进行矫正的能力方面，工作辊200的直径和带材100的厚度之间的关系是重要的因素。例如，如果工作辊200的直径太大，则所产生的应力只产生弹性应变。在这种情况下，在带材100经过工作辊200之后，带材100会恢复为其原始形状。
图3总体上表示工作辊直径与由工作辊导致的带材100上的压力和张力区域的相对大小之间的关系。总体而言，随着工作辊直径的减小，张力表面区域(即，带材100离工作辊最远的表面区域)与压力表面区域(即，带材100离工作辊最近的表面区域)的比率增大。因此，工作辊的直径越小，工作辊在任何给定的绕曲角度下施加给带材100的应力越大。
工作辊直径的减小的实际限制是机械方面的。有时，工作辊200太小，而不能传递操作带材100所需的扭矩。另一个考虑是工作辊200无明显挠曲地跨越支承轴承之间的间隙的能力。由于这些和其它机械限制，通常将材料矫正机(即，校平机)设计为具有各种工作辊直径。对于任何给定的工作辊直径，能够有效处理的最薄的材料受限于工作辊直径与带材厚度的关系以及通过将带材100卷绕在该直径上而在带材100的外表面上产生张力的能力。最厚的带材100受限于工作辊200、支承轴承(下面将详细讨论)、驱动链的机械强度的约束以及框架和调节系统所能够施加给带材100的力。
校平机(即，特定类型的材料矫正机)通常嵌套由一系列工作辊200，以产生绕着这些上下交替的工作辊200的材料路径。如果没有带材张力(strip tension)，则带材100会在工作辊200周围张紧(bridle)(如图4所示)，并且其中性轴202位于其压力最小且张力最小的中心分割区域。随着张力的增大，中性轴202从带材100的中心向工作辊200的表面移动，从而显著地增加了张应力的面积，使带材100产生更大的塑性变形。
在校平机内具有多个工作辊200会导致三个结果。第一，多个工作辊200使得能够有多条通路。这可以增加带材100的产量。第二，通过使带材100上下交替地经过工作辊200，可以使带材100的上下表面的应力均衡。这有利于产生相对而言没有小(pocket)变形的平整的带材100。第三，交替的工作辊200使得能够控制带材张力。张紧路径的表面摩擦力产生带材张力。对该张力的控制及选择性应用使得能够在带材100通过校平机时对带材100进行拉伸。通过仔细地控制路径长度，可以选择性地拉伸带材100，以在带材100的形状或状态方面产生所期望的变化。
图5表示其中对于给定的工作辊压下量(即，垂直中心间隔或距离)而减小工作辊之间的水平中心距离502来增大施加于带材100的张应力的方式。一般而言，对于任何给定的工作辊压下量，减小的水平中心距离502会使施加于带材100的张应力增大，因此，如果控制得当的话，塑性变形的潜能将提高对带材的矫正能力。
图6表示其中对于给定的工作辊水平中心距离而增大压下量(即，减小工作辊之间的垂直中心距离602)来增大施加于带材100的张应力的方式。通常，操作人员和/或控制系统(下面将详细说明)通过选择性地应用工作辊压下量602来控制带材张力。如图6所示，对于给定的水平中心距离，增大的压下量602(即，更小的垂直中心距离)使带材100中的张应力增大，从而，提高了塑性变形的潜能。
在平整机(另一种类型的材料矫正机)中，所有工作辊200的中心通常始终保持平行。将上排工作辊200压入下排工作辊200，以使得在带材100通过平整机时产生波浪状的张紧效果。带材100的较短表面沿其长度方向被略微拉伸，而沿其宽度方向被均匀地拉伸。大部分的操作是在前几个工作辊组完成的，并且在平整机的其余部分逐渐进行平整修整(flat finish)。
平整机工作辊200通常安装在轴颈端轴承(journal end bearing)中。有时，加上不可调中心支撑支承轴承以使工作辊200的中心偏移最小。平整机中所使用的工作辊200的直径通常较大，并且中心间距较宽。通常将平整机用来去除不良的带材状态，例如卷形和弩弯。然而，平整机没有配备用来提供差动(diffrential)校平或矫正的可调支承轴承，该支承轴承对于消除其它类型的材料状态(包括可能沿带材的一个或更多个纵向区域或区段产生的边浪和中浪)是必需的。另一方面，可以使用校平机(上述的一种材料矫正机)来执行这种差动矫正，以及由平整机执行的简单的平整操作。
冷轧工艺可能会产生沿其宽度方向具有不均匀厚度的金属带材。如果从卷材拉出沿其宽度方向具有不均匀厚度的带材100，并且沿其长度方向将其切割成多个平行股并进行平整处理，则来自带材100的边浪和中浪区域的带会比来自带材100的平整区域的带长。图7通过对齐这些带的一端来表示这种现象。可以使用材料矫正机(例如，校平机)来拉伸带材100的较短长度以使其大致匹配带材100的较长长度，从而基本上使带材100平整。如果非均匀厚度是由于冷轧辊内的偏移或隆起而导致的，则带材100的相对较薄的区域将比带材100的相对较厚的区域长(沿卷材的长度方向)。如果这些较薄区域在带材100的边缘，则会产生边浪702，或者如果位于带材100的中心，则会产生中浪704(或多个中浪)。
与平整机不同，校平机并不是所有工作辊的中心都要保持平行。校平机的工作辊200的直径相对较小，以提供张力表面与压力表面的高比率。校平机中的校平机工作辊200的小直径还使得工作辊200能够在载荷的作用下挠曲。通常，校平机的多个上排工作辊200的中心保持同轴关系，但是校平机的多个下排工作辊200的中心不必保持这种同轴关系。
图8总体上表示其中可以使用支承轴承800来支撑工作辊200的示例方式。在某些材料矫正机(例如，校平机)中，工作辊200的直径较小，并且必须沿其长度进行支承以防止不希望的偏移。如图8所示，通常使用不可调的多段(flights)轴承800a来支承上排工作辊200。下排工作辊200可以由安装在工作辊200下面并设置在与上排支承轴承800a相同的空间内的一系列可调支承轴承800b来支撑。通过沿工作辊200的宽度方向不同地调整下排支承轴承800b，可以实现沿带材100的宽度方向的差动矫正。图8中的每一个编号位置与一段支承轴承相对应。
如上所述，具有中心中浪704的带材100在带材100的中心处比在带材100的边缘处要长。如果将支承轴承800的最外段设置为比支承轴承800的中心段具有更多的压下量602(即，更小的垂直工作辊中心距离或间隔)，则带材100在其边缘处的路径比其中心处的路径长(参见图9)。如果将超过带材100的屈服强度的张应力施加于带材100，则带材100可以被拉伸(即，塑性变形)。如果在带材100边缘(即，周边区域或区段)处的路径更长，则校平机将拉伸或拉长带材的周边区域或区段(即，最外边缘)。通过这种方式，可以使用校平机来对带材100的周边区域或区段进行拉伸，使其长度大致与带材100的中心纵向区域或区段的长度相匹配。当执行该处理时，可以去除卷形，并且可以将带材100矫正得基本上平整。当然，可以以不同的方式来设置支承轴承800，以获得任何其它所期望的材料状态(即，除基本平整度以外)。
图10是用于自动监测和矫正带材100的示例系统1000的方框图。如下文中详细描述的，可以使用示例系统1000来对例如从带材卷拉出的带材进行矫正以获得所期望的材料状态。例如，可以使用示例系统1000来使带材100基本上整平或校平，由此基本上消除诸如沿带材100的一个或更多个纵向区域或区段(例如，外部边缘、中间边缘等)延伸的卷形、弩弯、边浪和/或中浪的材料状态。另选地或者另外地，可以使用示例系统1000来获得任何其它所期望的非平整材料状态。更具体地说，示例系统1000使用多个传感器来生成(develop)代表带材100的表面与所期望状态(例如，平整状态)的偏差的形貌数据。该形貌数据沿带材100的宽度和长度方向生成。然后，可以使用该形貌数据自动地调整材料矫正机的设置，以获得所期望的材料状态。另外或者另选地，可以使用形貌数据来为带材100的预定量的带材(例如，板材、板材捆等)生成与一个或者更多个材料状态(例如，平整度)相关的检验信息。
现在返回到图10进行详细说明，示例系统1000包括材料矫正机1002。对于在此所述的示例系统1000，将材料矫正机1002描述为校平机(一种公知类型的材料矫正机)。然而，本领域普通技术人员应该容易理解，也可以使用其它类型的材料矫正机。例如，这里所描述的设备和方法可以优选地应用于平整机或者其它类型的辊轧成形设备。
如图10所示，材料矫正机1002可以包括由多个支承轴承1006支撑的多个工作辊1004。某些支承轴承1006可以是不可调的或者在位置上相对固定，从而将工作辊1004中由支承轴承1006中的那些不可调支承轴承支撑的那些工作辊固定在适当位置。支承轴承1006中的其它支承轴承可以是可调的，从而使工作辊1004中由支承轴承1006中的那些可调支承轴承支撑的那些工作辊能够相对于工作辊1004中的那些被固定的工作辊进行调整或移动。对工作辊1004中的那些可移动工作辊的调整可以使得工作辊1004的压下量基本上能够连续或者逐步变化，从而使得基本上能够连续或者逐步地改变施加于带材100的应力。优选地，但不是必要地，将支承轴承1006中的那些可移动或者可调支承轴承设置在可独立移动或可独立调整的轴承段中。通过这种方式，可以沿带材100的宽度方向改变压下量，并由此可以沿带材100的宽度方向改变施加给带材100的应力。沿带材100的宽度方向改变施加给带材100的应力使得能够执行下面将详细描述的材料矫正操作，其中可以在带材的不同纵向区域或区段内根据需要并随着时间的变化来改变施加给材料的应力，以获得所期望的材料状态。
可以使用液压装置1008来驱动支承轴承1006，并且可以通过换能器1010来感测支承轴承1006的位置或地点(例如，压下量)。换能器1010可以包括线性电压位移转换器(LVDT)或者任何其它适合的位置感测装置或这些装置的组合。矫正机控制单元1012与液压装置1008和换能器1010可通信地相连。矫正机控制单元1012从换能器1010接收支承轴承的位置或地点信息，并向液压装置1008发送命令或其它信号，以使支承轴承1006中的那些可调支承轴承移动到所期望的地点、位置、压下量设定等。
当通过材料矫正机1002对带材100进行处理时，传感器1014在带材100通过材料矫正机1002时，沿其宽度和长度两个方向检测带材100的状态变化(例如，与平整状态的偏差)。如下面结合图11详细说明的，传感器1014可以包括沿带材100的宽度方向间隔开的多个距离传感器，以使每一个距离传感器与带材100的一特定纵向区域或区段相对应。例如，这些区域或区段可以是带材100的周边或外部边缘、中间边缘、中心部分等。
传感器1014还可以包括一个或更多个长度或行程传感器，这些传感器提供与已通过工作辊1004的带材100的量或长度相关的信息。通过这种方式，由传感器1014采集的偏差信息可以与沿带材100的长度方向的位置相关联，从而使得能够生成与带材100的状态相关的形貌数据。
传感器1014与材料监测和矫正反馈(MMCF)单元1016可通信地相连，该材料监测和矫正反馈单元1016处理从传感器1014接收的信号或信息(例如，材料状态偏差信息和长度信息(例如，已通过工作辊1004的带材100的量))，以生成与带材100的一个或更多个状态相关联的形貌数据。然后，该MMCF单元1016可以使用该形貌数据来生成校正反馈信息，该校正反馈信息通过通信链路1018传送到矫正机控制单元1012。该矫正机控制单元1012可以使用该校正反馈信息通过液压装置1008和支承轴承1006的移动来调整工作辊1004，以获得所期望的带材100的材料状态。例如，MMCF单元1016可以生成校正反馈信息以获得带材100的基本上平整的状态。
另选地或者另外地，MMCF单元1016可以生成检验信息，例如，预定量的带材100的平整度信息。例如，MMCF单元1016可以利用形貌信息或数据来生成带材100的各个板材的平整度数据，并且对于每一捆板材可以例如通过将包含检验信息的标签贴在每一捆板材上来生成与该多捆板材相关联的检验信息。
通信链路1018可以基于任何所期望的硬连线介质、无线介质、或者两者的任意组合。另外，可以将任何合适的通信方案或协议应用于链路1018。例如，链路1018可以使用基于以太网的平台、电话线、因特网、或者使用任何所期望的通信线路、网络和/或协议的其它任何平台来实现。
虽然示例系统1000示出了作为通过链路1018可通信地相连的独立单元的矫正机控制单元1012和MMCF单元1016，但是如果需要的话，可以将由单元1012和单元1016执行的功能组合到单个装置中。然而，在某些情况下，将由单元1012和单元1016执行的功能分开是有利的。例如，对于已有的材料矫正机和矫正机控制单元，独立的MMCF单元1016易于更新，从而使得具有基本使用寿命的昂贵设备能够实现这里所描述的装置和方法的优点。
图11是其中可以实现图10所示的示例系统1000的示例方式的更为详细的示意图。如图11所示，带材100通过多个工作辊1004，其中一个工作辊被表示为固定的，另一个工作辊被表示为可调的。为清楚起见，只示出了两个工作辊。但是，如果需要，可以使用多于两个的工作辊。多个距离传感器1102、1104、1106和1108检测到带材100的表面的距离。距离传感器1102-1108可以使用包括电容传感器、超声传感器、基于激光的或其它光学器件、叉针传感器(riding needle sensor)等的任何所期望的接触和/或非接触传感器技术或这些技术的组合来实现。
不论由距离传感器1102-1108采用的具体技术如何，都可以使用例如已知的基本平整的表面来将传感器1102-1108校准到预定的固定距离。这种绝对校正使得距离传感器1102-1108能够检测到表现为沿带材100的宽度和长度方向与已知的平整状态的偏差的材料状态(例如，卷形、弩弯、边浪等)。
图11所示的系统1000的示例实施示出了5个距离传感器(即，传感器1102-1108)这些传感器从带材100的外部边缘开始沿带材100的宽度方向以基本相等的距离间隔开。然而，如果需要的话，可以使用不同数量的距离传感器以及这些距离传感器之间不同的间隔。此外，应该理解，尽管下面结合图17-25描述的方法基于从与沿带材100的5个纵向区域或区段相对应的5个传感器接收距离和偏差信息的MMCF单元1016，但是也可以使用更多或更少的传感器以及区段或区域。
此外，应该认识到，和距离传感器1102-1108相关联的区域或区段与跨过工作辊1004中的可调工作辊的调整区段或区域之间不必一一对应。例如，与传感器区段相比，材料矫正机1002(图10)可以具有更多组或更少组的支承轴承1006(图10)中的可调支承轴承。因此，MMCF单元1016可以将距离传感器1102-1108与支承轴承1006(图10)中的可调支承轴承进行对应，以使得由距离传感器1102-1108限定的5个区域或区段中的每一个都与支承轴承1006(图10)中的至少一组可调支承轴承相对应。通过这种方式，将传感器区段与材料矫正机控制区段或区域进行对应。例如，支承轴承1006的第一可调段可以与沿材料的外部边缘的第一传感器区段(例如，与距离传感器1102相关联的区段)相对应，支承轴承1006的第二可调段可以与沿带材的第一中间边缘的第二传感器区段(例如，与距离传感器1104相关联的区段)相对应，支承轴承1006的第三可调段可以与沿带材100的中心部分的第三传感器区段(例如，与距离传感器1106相关联的区段)相对应，等等。另一方面，支承轴承1006中的可调支承轴承的多个段可以与各个传感器区段或区域相对应。
优选地，但不是必须地，距离传感器1102-1108沿带材100的宽度方向等距离地间隔开。但是由于由系统1000处理的带材100的宽度可能随不同的生产运转而变化，所以距离传感器1102-1108可以相应地移动，因此，距离传感器1102-1108不会始终与同一个或多个材料矫正机控制区段(即，支承轴承1006的可调段)相对应。
如图11所示，示例系统1000还包括编码器1110，用于测量已通过工作辊1004的带材100的量或长度。例如，可以使用当带材100移动时靠在带材100上的12英寸编码器轮(encoder wheel)来实现编码器1110。在这种情况下，编码器1110的轮每旋转一周，带材100移动了12英寸。可以将编码器1110放射状地分为多个信号点。例如，如果将12英尺编码器分为12个信号点，则带材100每移动一英寸，编码器1110就产生一个信号。实际上，可以将编码器110分为任何数量的信号点(例如，每转1200个)。
因此，当带材100通过矫正机1002时，通过横跨带材100间隔开传感器1102-1108并周期性地进行距离测量(即，以预定的时间间隔)，MMCF1016可以获取表示带材100的总体形貌的数据。然而，带材100可能以不同的速率通过矫正机1002。结果，距离传感器1102-1108的读取之间的时间将可能不能准确地表示带材100移动的距离。因此，可以由编码器1110来提供所移动的长度或距离信息，以消除利用测量间隔时间来估算距离传感器1102-1108的读取之间的带材长度而导致的不准确性。
图12是可以用于实施图10和11所示的示例校平机控制单元1012和MMCF单元1016中的一个或两个的基于处理器的示例系统1200的方框图。该示例系统1200可以基于个人计算机(PC)或任何其它计算设备。所示的示例系统1200包括由电源1204供电的主处理单元1202。该主处理单元1202包括处理器1206，该处理器1206通过系统互连设备1208与主存储设备1210、闪存设备1212以及一个或更多个接口电路1214电连接。在一个示例中，系统互连设备1208是地址/数据总线。当然，本领域普通技术人员很容易理解，可以采用除总线以外的互连设备将处理器1206连接到其它设备1210-1214。例如，可以使用一条或更多条专用线路和/或交叉结构(crossbar)来将处理器1206连接到其它设备1210-1214。
处理器1206可以是任何类型的公知处理器，例如，来自Intel系列微处理器、Intel 
Figure GSA00000062291900142
系列微处理器、Intel 
Figure GSA00000062291900143
系列微处理器、和/或Intel 系列微处理器的处理器。另外，处理器1206可以包括任何类型的公知高速缓冲存储器，例如，静态随机存取存储器(SRAM)。主存储设备1210可以包括动态随机存取存储器(DRAM)和/或任何其它形式的随机存取存储器。例如，主存储设备1210可以包括双数据速率随机存取存储器(DDRAM)。主存储设备1210还可以包括非易失性存储器。在一示例中，主存储设备1210以公知的方式存储由处理器1206执行的软件程序。闪存设备1212可以是任何类型的闪存设备。闪存设备1212可以存储固件(firmware)和/或任何其它数据和/或指令。
可以使用任何类型的公知接口标准来实现一个或多个接口电路1214，例如，以太网接口和/或通用串行总线(USB)接口。可以将一个或更多个输入设备1216连接到接口电路1214，用于将数据和命令输入到主处理单元1202。例如，输入设备1216可以是键盘、鼠标、触摸屏、跟踪板、跟踪球、等位点(isopoint)、和/或语音识别系统。
还可以通过一个或更多个接口电路1214将一个或更多个显示器、打印机、扬声器、和/或其它输出设备1218连接到主处理单元1202。显示器1218可以是阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、或者任何其它类型的显示器。显示器1218可以生成在主处理单元1202的工作过程中所产生的数据的可视化表示。可视化表示可以包括对人工操作者输入的提示、所计算的值、所检测的数据等。
示例系统1200还可以包括一个或更多个存储设备1220。例如，示例系统1200可以包括一个或更多个硬盘驱动器、光盘(CD)驱动器、数字通用光盘(DVD)驱动器、和/或其它计算机介质输入/输出(I/0)设备。
示例系统1200还可以通过与网络1224的连接与其它设备1222交换数据。网络连接可以是任何类型的网络连接，例如，以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线、同轴电缆等。网络1224可以是任何类型的网络，例如，因特网、电话网、电缆网、和/或无线网络。网络设备1222可以是任何类型的网络设备。例如，网络设备1222可以是客户端、服务器、硬盘驱动器等，包括与示例系统1200类似或相同的其它系统。更具体地，在将MMCF单元1016和矫正机控制单元1012实现为通过链路1018相连的独立设备的情况下，单元1012和单元1016之一可以与示例系统1200相对应，而单元1012和单元1016中的另一个与网络设备1222(也可以使用与系统1200类似或相同的系统来实现该网络设备1222)相对应，而链路1018与网络1224相对应。
下面详细描述的图13-25表示其中可以将图10的示例系统1000构造为用来产生带材100的检验数据或信息，和/或用来调整材料矫正机(例如，图10的示例材料矫正机1002)以获得带材100的所期望的材料状态(例如，基本平整的状态)的示例方式。优选地，图13-25所示的方法是在以公知的方式存储在一个或更多个存储器中、并由一个或更多个处理器(例如，图12中的处理器1206)执行的一个或更多个软件程序或指令中实施的。但是，图13-25中所示的某些或全部块可以手工执行和/或通过其它设备来执行。另外，虽然图13-25所示的方法是参照多个示例流程图来说明的，但是本领域的普通技术人员很容易理解，可以采用执行这里所述方法的多种其它方法。例如，可以改变多个块的顺序，可以改变一个或更多个块的操作，合并多个块，和/或删除多个块。
现对图13进行详细说明，流程图总体上表示其中可以构造图10的示例系统1000的示例方式。首先，系统1000(图10)确定材料矫正机1002中是否存在带材(块1300)。可以使用传感器1014(例如，图11所示的距离传感器1102-1108和/或编码器1110)来检测带材100的存在，或者可以通过矫正机控制单元1012以某些其它方式来进行检测。如果检测到不存在带材100，则系统1000停留在块1300。
另一方面，如果在块1300系统1000检测到存在带材100，则系统1000重置数据缓冲器(块1302)，这些数据缓冲器例如包含已预先从传感器1014获得的数据和/或在加电操作等之后在数据缓冲器中可能存在的随机数据。该数据缓冲器可位于MMCF单元1016内，特别地，在使用诸如图12所示的基于处理器的示例系统1200的基于处理器的系统来实现MMCF单元1016的情况下，可以在一个或更多个闪存1212、主存储器1210和/或处理器1206内实现数据缓冲器。
在块1302重置数据缓冲器之后，系统1000随后可以确定材料矫正机1002是否可操作或者正在运行(块1304)。例如，可以利用传感器1014来进行该确定。特别地，读数基于时间的变化(例如，随时间变化的距离、偏差和/或长度值或信号)通常表示带材100正在通过材料矫正机1002。特别地，由编码器1110(图11)和/或距离传感器1102-1108(图11)所提供的时变信息表示带材100通过材料矫正机1002(图10)的移动。当然，也可以使用其它检测带材通过材料矫正机1002的移动的方法。
如果在块1304材料矫正机1002不可操作或者不在运行，则系统1000停止调整材料矫正机1002的设置，并且/或者等待(块1306)。另一方面，如果在块1304材料矫正机1002可操作或者正在运行，则控制转到块1308。在块1308，系统1000对与矫正机控制单元1012和材料矫正机1002相关联的设置进行初始化。该初始化可以涉及接收与带材100相关联的信息，例如材料类型信息、材料厚度信息等。操作人员例如可以通过一个或更多个输入设备1216(图12)来输入该材料信息，该输入设备1216可以与MMCF单元1016和矫正机控制单元1012中的一个或两个可通信地连接。进而，可以使用该材料信息来选择材料矫正机1002的适当的默认设置(例如，工作辊压下量、可调工作辊型面(profile)和/或支承轴承高度设定等)。该默认设置可以存储在MMCF 1016和矫正机控制单元1012中的一个或两个中。
一旦在块1308对矫正机设置进行了初始化，则为了生成检验数据和/或为了调整材料矫正机1002，系统1000随后可以对带材100的状态进行监测以获得所期望的材料状态(例如，基本平整的状态)(块1310)。监测/矫正过程(块1310)结束后，控制返回到块1312，在块1312可以在停止操作之前清除所监测的信息(例如，数据缓冲器、所显示的数据等)。
图14是表示其中可以实施该监测/矫正方法(如图13的块1310所示)的一种方式的更详细的流程图。在开始监测/矫正方法(块1310)时，系统1000读取传感器1014(块1400)。特别地，在块1400，可以以预定的时间间隔从距离传感器1102-1108(图11)读取距离或偏差信息，以从传感器1102-1108采集多组数据。同样，在每一次从距离传感器1102-1108采集距离信息或数据的过程中，可以从编码器1110(图1)接收线性距离或行程距离信息或数据。下面结合图15对其中在块1400读取传感器1014的方式进行更详细说明。
当在块1400读取或采集到传感器数据后，系统1000计算所采集的数据中的偏差(块1402)。特别地，系统1000可以计算带材100的各个纵向区段或区域内的距离值变化，以及区段或区域之间的距离值变化。下面结合图16，对其中计算并使用该偏差来确定表示材料状态的其它参数的一种方式进行更详细的说明。
在块1402中计算数据偏差之后，系统1000确定由传感器1014监测的区段或区域是否基本上达到目标材料状态(块1404)。特别地，系统1000可以将各个区段的平均偏差互相进行比较和/或将各个区段的平均偏差与一个或更多个预定的阈值进行比较，来确定各个区段是否处于所期望的目标状态。例如，如果所期望的目标状态为基本平整的状态，则可以将各个区段的平均偏差互相进行比较(即，确定各个区段之间的相似程度)，和/或可以将所有区段的平均偏差与表示基本平整状态的预定阈值进行比较。
如果在块1404系统1000确定这些区段或区域不处于所期望的目标状态，则在1406确定区段变化。通常，通过比较由传感器1014(图10)监测的各个区段的相对材料状态(例如，平整度)来产生区段变化。识别材料状态的特定模式，并基于这些模式来确定由材料矫正机1002使用的适当调节值。下面结合图17和18，对其中使用图11所示的5个距离传感器1102-1108来调整带材100的5个区段或区域以获得所期望的材料状态的一种方式进行更详细的说明。
一旦在块1406确定了所需的区段变化，则随后矫正机控制单元1012(图10和11)例如可以使用这些变化，通过支承轴承1006和液压装置1008来改变多个工作辊1004中的一个和更多个的型面，从而调整材料矫正机1002。通常，可以基于(至少部分地基于)各个区段偏离所期望状态的程度来以逐步的方式对多个工作辊1004进行调整。下面将结合图19-25对其中对材料矫正机1002的设置进行调整的一种方式进行更详细的说明。
在块1408的矫正机调整之后，或者如果在块1404系统1000确定这些区段基本上达到它们的目标状态，则系统1000将区段信息或数据记录在缓冲器中(块1410)。在块1410将数据记录在缓冲器中之后，系统1000确定是否要剪切带材100的板材(块1412)。可以基于来自矫正机控制单元1012的信息来确定是否进行所剪切板材的确定。不论所剪切的板材的信息或信号在哪产生，如果剪切了板材，则系统1000(例如，MMCF单元1016)计算与该板材相关的一个或更多个质量参数(块1414)。特别地，如结合图16的更详细的说明，这些质量参数例如可以包括该板材的一个或更多个I单位值。I单位是表示材料偏离平整状态的程度的公知量度。当然，可以在块1414计算不同的或另外的质量参数。
在块1414计算质量参数之后，在块1416将板材计数加1。在块1416将板材计数加1之后或者如果在1412表示没有剪切板材时，系统1000确定是否已经形成足够量的板材以产生板材捆(块1418)。如果在块1418系统1000确定要进行打捆，则系统1000打印包含该捆的检验信息的捆标签，该标签要粘贴到该捆上或者与该捆相关联。可以在该标签上打印与该捆中的最高质量板材和最低质量板材相关联的质量参数。例如，该质量参数可以包括各个板材的I单位(公知的平整度标准)。下面结合图16对其中系统1000可以计算I单位的一种示例方式进行更详细的说明。在打印捆标签之后，记录例如包括与该捆相关联的质量参数的捆信息(该捆信息的全部或者部分也显示在捆标签上)，以用于可能的后续检索(块1422)。然后可以将存储在系统1000的一个或更多个缓冲器中的质量信息和板材计数信息进行重置(例如，设置为零或某些其它的预定值)(块1424)。
在块1424重置质量和计数值之后，或者如果在块1418系统1000确定没有完成打捆，则系统1000确定是否存在故障(例如，机械和/或软件故障)(块1425)。如果在块1425没有发现故障，则控制返回到块1400。另一方面，如果在块1425发现故障，则控制返回到图13的块1312。
图15是表示其中可以实施图14的读取传感器方法(块1400)的一种方式的更详细的流程图。首先，系统1000确定数据缓冲器是否已满(块1500)。如果数据缓冲器已满，则将缓冲器索引重置为一预定值(例如，零)(块1502)。另一方面，如果在块1500确定数据缓冲器未满，则控制转到块1504。
在块1504，系统1000(例如，MMCF 1016)读取多个区段。特别地，系统1000可以在预定数量的抽样间隔内从距离传感器1102-1108(图11)和编码器1110(图11)中的每一个获取距离或偏差信息。例如，MMCF单元1016(图11)可以周期性地(即，以固定的时间间隔或者某些其它的预定时间)轮询或读取各个距离传感器1102-1108(图11)。由MMCF单元1016读取的信息可以与传感器1102-1108和位于传感器1102-1108下方的带材100的上表面之间的各个距离相对应。
优选地，但不是必要地，对传感器1102-1108进行校准，以使得材料矫正机1002与传感器1102-1108相对的表面(并且带材100越过该表面穿过材料矫正机1002(例如，工作辊1004的顶部))等于零距离或其它预定的距离值。通过这种方式，可以将带材100的材料状态的任何偏差(例如，边浪、中浪、弩弯等)检测为正(即，大于零)的距离变化跨越区段(例如，弩弯)，和/或沿带材100的一个或更多个纵向区域或区段的距离变化(例如，沿边缘的边浪)。
在从传感器1102-1108(图11)读取区段距离信息的各个示例中，从编码器1110(图11)读出长度信息并将其与距离信息相关联。这样，可以将区段信息(例如，距离信息和长度信息)看作为一数据表，其中该表的每一列与传感器1102-1108和编码器1110中的一个唯一对应，并且每一行表示一抽样事件或时间。可以选择抽样事件或时间(例如，多行数据)的数量以适合于给定的材料监测和/或矫正应用的具体需要。例如，在某些应用中，在块1504可以发生一千个以上的抽样事件。但是，其它应用可能需要更多或更少的抽样事件。
在块1504读取区段数据之后，系统1000(例如，MMCF单元1016)确定各个区段内的最小和最大偏差或距离读数(块1506)。在块1508，系统1000确定在块1504采集区段数据期间通过矫正机1002的带材100的总长。例如，MMCF单元1016(图11)可以确定从编码器1110(图11)接收的计数值或其它信号的变化，并且可以将该计数值转换为长度值。例如，在编码器1110是12英寸编码器(即，周长为12英寸)并且每行进一英寸就输出一信号或者使其计数加1的情况下，计数变化为100表示在块1504获取区段读数期间已有100英寸的带材100穿过材料矫正机1002。在块1508确定长度之后，系统1000使缓冲器索引加1(块1510)。
图16是表示其中可以实施图14的计算偏差方法(块1402)的一种方式的更详细的流程图。首先，系统1000(图10)确定缓冲器是否已满(块1600)。如果在块1600缓冲器未满，则系统1000将缓冲器索引加1(块1602)，并且控制转到图14的块1404。另一方面，如果在块1600缓冲器已满，则控制转到块1604。
在块1604，系统1000(例如，MMCF单元1016)确定当前存储在缓冲器中的偏差值或距离值的平均值。在MMCF单元1016从距离传感器1102-1108获得偏差或距离信息，并且对传感器1102-1108进行校准以使得任何测量的偏差(即，距离变化)相对于带材100下方的材料矫正机1002的表面都为正(即，大于零)的情况下，区段平均值表示各个区段偏离平整或其它所期望状态的程度。通常，给定区段的平均值越大表示在该区段内越偏离平整状态。虽然这里所说明的示例使用区段平均值来检测、监测或测量带材100相对于基本平整的状态的偏差，但是如果需要可以使用不同的或另外的统计替代方法(proxies)。例如，可以使用平均值的某些部分，可以使用一个或多个最大偏差值，也可以使用偏差平方和的平方根。
此外，应该认识到，如果以上述方式进行校准，则从传感器1102-1108(图11)获得的距离读数应通过与带材100的厚度相等的量进行补偿。结果，在区段平均值基本上都非零且彼此相等，并且通过与带材100的厚度相等的量从零进行补偿的情况下，这些平均值表示基本平整的状态。更一般地，如下面更详细说明的，带材的基本平整状态与其中所有区段(例如，图11中所示的示例实施例的所有五个区段)的平均值基本相等的状态相对应。
在块1604确定了区段平均值之后，系统1000可以确定所有区段中的最小和最大平均值(块1606)。然后系统1000可以确定当前的偏差计算是否为第一遍(first pass)(即，带材100第一次由材料矫正机1002进行处理)(块1608)。如果在块1608系统1000确定当前的偏差计算是在第一遍过程中进行的，则系统1000执行第一遍初始化(块1610)。该第一遍初始化可以包括在系统加电等之后需要进行初始化的多个变量的初始化。如果当前的偏差计算不是第一遍的部分(块1608)，则系统1000可以初始化多个系统变量，这些系统变量包含诸如各个区段的最小和最大偏差或距离读数、各个区段的峰值之间的平均长度的倒数(类似于偏差频率)、以及任何其它所需变量(块1612)。
随后系统1000可以确定各个区段的最小和最大距离或偏差读数(块1614)。例如，在使用五个传感器1102-1108(图11)并由此使用五个区段的情况下，确定各个区段的缓冲器内的最小和最大读数。然后计算各个区段内的峰值的数量(块1616)。例如，对于各个区段，通过识别前面和后面都是较小值的距离或偏差读数来找到峰值。当然，也可以使用任何其它所期望的检测峰值的方式。然后确定与缓冲器中的区段读数相对应的带材100的长度(块1618)。例如，可以通过减去最大和最小编码器读数(例如，来自图11的编码器1110)并基于编码器1110(图11)的已知特性将编码器读数差转换为长度来计算该长度。
然后系统1000可以计算存储在缓冲器中的各个区段的峰值(例如，全波高度)(块1620)。例如，通过将各个区段的平均值乘以2并减去带材100的已知厚度来确定各区段的峰值。当然，也可以使用其它计算各个区段的峰值的方法。然后系统1000计算如以下方程1定义的各个区段的中间参数“S”(即，存储在缓冲器中的区段数据)(块1622)。
方程1    S＝PeakValue/Span
变量“PeakValue”是在块1620计算的峰值，而变量“Span”是通过将各个区段的长度值(在块1618计算的)除以为各个区段计算的峰值数量(在块1616计算的)来计算的。然后可以使用各个区段的S参数利用以下如方程2所示的公知方程来计算各个区段的I单位(块1624)。如众所周知的，区段的I单位表示材料区段或区域的形状或平整度。通常，越低的I单位值对应于越高的平整度。
方程2    I单位＝2.47*S2*105
在计算各个区段的I单位(即，存储在缓冲器中的区段数据)之后，确定各个区段的最小和最大I单位，并且控制返回到图14的块1404。
图17和18是表示其中可以实施图14的确定区段变化的方法(块1406)的一种方式的更详细的流程图。在图17和18的示例方法中，使用了五个感测、材料状态监测和/或调整区段。特别地，区段1与距离传感器1102(图11)和带材100的第一外部边缘相对应。以类似的方式，区段2、3、4和5分别与距离传感器1104、1106和1108，以及带材100的多个纵向区域(包括第一中间边缘、中心部分、第二中间边缘和第二外部边缘)相对应。另外，为了清楚起见，将材料矫正机1002(图10)描述为具有五个对应的调整区段(即与带材100的五个纵向区域以及传感器区段1至5相对应的调整区段1至5)。然而，应该认识到，如上所述，调整区段的数量和/或位置(例如，可调支承轴承)与传感器区段的数量和/或位置之间不必一一对应。例如，各个传感器区段和/或材料区段可以映射到或可以对应于材料矫正机1002(图10)的两个或更多个调整区段。
继续如上所述的示例区段定义，系统1000首先确定与带材100相关联的所有区段(即，区段1到5)是否基本平整(块1708)。例如，可以通过将各个区段的平均偏差和/或最大I单位和与所期望的或基本平整的状态相对应的预定阈值进行比较来进行平整度确定。如果在块1708系统1000确定所有的区段都基本平整，则控制转到图14的块1408。
另一方面，如果在块1708系统1000确定并非所有的区段都基本平整(即，至少一个区段不是基本平整)，则系统1000确定区段1是否基本平整(块1710)。如果区段1基本平整，则控制转到图18的块1812。在块1812，确定区段3是否基本平整。如果区段3不是基本平整，则系统1000确定应通过与区段3的平均偏差相等的量来调整区段3(块1814)，并且控制返回到块1408(图14)。另一方面，如果区段3基本平整(块1812)，则系统1000确定区段4是否比区段5平整(例如，具有更小的I单位值和/或平均偏差值)(块1816)。如果区段4不比区段5平整(块1816)，则系统1000确定要通过区段4的平均偏差来调整区段4(块1818)，并且控制返回到块1408(图14)。如果区段4比区段5平整(块1816)，则系统1000确定区段4是否比区段3平整(块1820)。如果区段4不比区段3平整(块1820)，则系统1000确定要通过区段5的平均偏差来调整区段5(块1822)，并且控制返回到块1408(图14)。另一方面，如果区段4比区段3平整，则系统1000确定要通过区段3的偏差平均量来调整区段3(块1824)，并且控制返回到块1408(图14)。
如果在块1710(图17)确定区段1不是基本平整，则系统1000确定区段2是否基本平整(块1726)。如果区段2基本平整(块1726)，则控制转到图18的块1828。在块1828，系统1000确定区段5是否基本平整。如果在块1828区段5基本平整，则系统1000确定要通过与区段1的平均偏差相等的量来调整区段1(块1830)，并且控制返回到块1408(图14)。另一方面，如果在块1828区段5不是基本平整的，则系统1000确定区段1是否比区段5平整(块1832)。如果区段1比区段5平整(块1832)，则系统1000确定要通过与区段5的平均偏差相等的量来调整区段1和5(块1834)，并且控制返回到块1408(图14)。另一方面，如果在块1832系统1000确定区段1不比区段5平整(块1832)，则系统1000确定要通过与区段5的平均偏差相等的量来调整区段1和2(块1836)，并且控制返回到块1408(图14)。
如果在块1726系统1000确定区段2不是基本平整，则系统1000确定区段5是否基本平整(块1740)。如果区段5基本平整(块1740)，则系统1000确定区段1是否比区段2平整(块1742)。如果在块1742确定区段1比区段2平整，则通过与区段2的平均偏差相等的量来调整区段1和2(块1744)。另一方面，如果在块1742确定区段1不比区段2平整，则在块1746系统1000确定要通过与区段1的平均偏差相等的量来调整区段1和3(1746)，并且控制返回到块1408(图14)。另一方面，如果在块1740系统1000确定区段5不是基本平整的，则系统1000确定要通过与区段1的平均偏差相等的量来调整区段1和2(块1748)，并且控制返回到块1408(图14)。
图19-25是表示其中可以实施图14的调整矫正机方法(块1408)的示例方式的更详细的流程图。一般地，图19-25所显示的示例方法从块1408接收区段变化信息并生成适当的调整命令、指令和/或信号，这些调整命令、指令和/或信号使得材料矫正机1002(图10)调整其工作辊1004(图10)以获得所期望的材料状态(在本示例中为基本平整的状态)。特别地，区段变化信息包括要改变的一个或多个区段以及所需改变的量(例如，特定区段的平均偏差)。其中由系统1000处理区段变化信息的特定方式取决于要改变哪一个或哪几个区段。因此，仅采用图19、20和21的方法分别执行区段3、1和4的调整。同时采用图22所示的方法来执行区段1和5的调整。同时采用图23所示的方法来执行区段1和2的调整。同时采用图24所示的方法来执行区段1和3的调整，并且采用图25所示的方法执行区段5的调整。
另外，总体而言，图19-25的方法确定要执行的调整的相对大小，并基于要进行的调整的大小选择两个调整步长集合中的一个。步长集合是多个量，在调整的时间间隔期间材料矫正机1002(图10)的可调支承轴承1006(图10)移动这些量的距离，并且材料矫正机1002(图10)的工作辊1004(图10)由此移动这些量的距离。可以选择步长集合来使系统1000的性能最优以快速改变工作辊型面来实现所期望的材料状态，而不会导致超程、振动等。通常，较长的步长使得能够更快地向所期望的材料状态进行调整，而较小的步长使得能够更精确地控制材料状态。图19-25的方法使用两个不同的步长集合，以使得：首先，如果与所期望的材料状态(例如，基本平整)的偏差较大(例如，区段的平均偏差值相对较大)，则使用具有较大步长的集合。如果要调整的区段的平均偏差开始相对较小或通过前面的调整而减小(例如，使用大步长调整)，则使用具有较小步长的集合。通过这种方式，图19-25的示例方法具有当与所期望的材料状态的偏差较大时采用快速调整，而当偏差减小时采用更高精度调整的优点。
现在详细说明图19，图19表示通过量“AVG”调整区段3的命令或确定初始化材料矫正机1002的设置(块1900)的示例方式。在块1902，系统1000确定要调整的区段3的量(即，AVG)是否大于表示相对较大调节量的阈值(即，极值2)。如果AVG的值超过了阈值(极值2)，则通过第一步长量(步长2)来向上调整区段1(块1904)，通过第二步长(步长1)来向下调整区段2(块1906)而通过第一步长量(步长2)来调整区段5(块1908)。
在块1910，系统1000确定调整值AVG是否大于表示相对较小调整(即，与块1902中使用的阈值相比较)的另一极值或阈值(极值1)。如果调整值AVG大于另一阈值(极值1)，则通过与步长1相等的量来向上调整区段1，通过与步长1/2相等的量来调整区段3，而通过与步长1相等的量来调整区段5。
图20-25的方法与图19的方法类似，因此这里不再详述。图19-25的方法可以使用任何所期望的步长。然而，在某些示例中，步长2的值是步长1的值的两倍，步长1的值是步长1/2的两倍。当然，如果需要可以使用其它的相对步长或关系和/或多于或者少于三个的步长。
虽然这里的说明公开了(在其它组件中)包括在硬件上执行的软件的示例系统，但是应该注意，这些系统只是示例性的，而不应将其视为限制性的。例如，可以仅在专用硬件、软件、固件或硬件、固件和/或软件的某些组合中实施任何或所有公开的硬件和软件组件。
虽然这里描述了特定的方法、装置和制造环节，但是本专利的覆盖范围并不限于此。相反，本发明涵盖落入附加权利要求的字面的或者其同等物范围内的所有装置、方法和制造环节。

Claims (30)

1.一种用于对材料的状态进行修整的方法，包括；
传送所述材料，使其通过与第一纵向区域相关联的第一传感器和与第二纵向区域相关联的第二传感器；
确定所述材料与所述第一纵向区域相关联的表面的第一波高以及所述材料与所述第二纵向区域相关联的表面的第二波高；以及
将与所述第一纵向区域相关联的辊压下量自动改变下述的量，该量是使用所述第二波高计算的，以修整所述材料的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，改变所述辊压下量包括改变施加给所述材料的表面的力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，改变所述辊压下量包括改变工作辊中心距离。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述材料移动时获取与所述材料相关联的行进长度信息；以及根据所述行进长度信息自动地改变所述辊压下量。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括根据所述第一和第二波高，对所述第一和第二纵向区域中的每一个确定多个峰值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述多个峰值包括根据所述第一和第二波高确定最小偏差值或最大偏差值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中根据所述多个峰值改变所述辊压下量。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括使用编码器来获取与所述材料相关联的行进长度值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，使用接触传感器或非接触传感器中的至少一种来确定所述第一和第二波高。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述材料的平整度特性来确定所述材料的检验级别。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算的量等于与所述第二纵向区域相关联的平均偏差值。
12.一种用于对材料进行矫正的方法，该方法包括：
移动所述材料，使其通过横跨所述材料的宽度设置并与多个纵向区域相关联的多个传感器；
当所述材料通过所述传感器时，确定表示所述材料的状态的与所述多个纵向区域相关联的形貌信息；
如果所述形貌信息中的至少某些超过阈值，则根据所述形貌信息生成电信号，以对施加给所述材料的力进行调节；以及
根据所述形貌信息确定表示所述材料的状态的检验级别。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，移动所述材料使其通过所述多个传感器包括移动所述材料使其通过声传感器和光学传感器中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述阈值与所述多个传感器之一和所述材料的表面之间的距离相关联。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，对施加给所述材料的力进行调节包括改变工作辊压下量。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，改变所述工作辊压下量包括调节液压缸。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，对施加给所述材料的力进行调节包括改变工作辊中心距离。
18.一种用于对材料的状态进行修整的方法，包括：
在所述材料移动时，获得与所述材料的第一区域的材料状态相关联的第一偏差值；
在所述材料移动时，获得与所述材料的第二区域的材料状态相关联的第二偏差值；以及
根据所述第一和第二偏差值的比较来调节施加给所述材料的第一区域的载荷。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一偏差值是通过根据与所述材料的第一区域相关联的第一多个传感器读数确定第一平均偏差而获得的，并且所述第二偏差值是通过根据与所述材料的第二区域相关联的第二多个传感器读数确定第二平均偏差而获得的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，对施加给所述材料的第一区域的载荷进行调节包括根据所述第一和第二偏差值的比较确定所述材料的第一区域没有所述材料的第二区域平整。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，使用第一I单位值表示所述第一偏差值，而使用第二I单位值表示所述第二偏差值。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第一I单位值是根据与所述第一区域相关联的峰值和区间值确定的。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述峰值是通过将第一区域平均值乘以2并从该相乘的结果中减去所述材料的已知厚度来计算的。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述区间值是通过将所述第一区域的长度除以所述第一区域中的峰值的数量来计算的。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，对施加给所述第一区域的载荷进行调节包括根据所述第一和第二偏差值的比较对施加给所述第一区域和第三区域的载荷进行调节。
26.一种用于对材料的状态进行修整的方法，包括：
在所述材料移动时，根据与所述材料的第一区域相关联的平均偏差值来确定峰值；
将所述峰值除以所述第一区域的长度，以确定商值；
根据所述商值确定表示所述材料的状态的第一I单位值；
将所述第一I单位值与和所述材料的所需状态相关联的I单位阈值进行比较；以及
根据所述第一I单位值与所述I单位阈值的比较，对在所述材料移动时施加给所述材料的第二区域的载荷进行调节。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括根据所述第一I单位值确定所述材料的检验级别。
28.根据权利要求26所述的方法，还包括根据所述第一I单位值与所述I单位阈值的比较，在所述材料移动时调节施加给所述材料的第三区域的另一载荷。
29.根据权利要求26所述的方法，还包括：
在所述材料移动时，确定与所述材料的第三区域相关联的第三I单位值以及与所述材料的第四区域相关联的第四I单位值；
对所述第三I单位值与所述第四I单位值进行比较；以及
根据所述第三和第四I单位值的比较，对在所述材料移动时施加给所述材料的第三区域的另一载荷进行调节。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，根据表面偏差值对施加给所述材料的第三区域的其它载荷进行调节。
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