CN102223959A - 检测金属带的平直度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和一种装置，用来检测在拉力下的金属带（1）的平直度。此装置具有至少一个非接触工作的测量装置（2a、2b）和至少一个调节装置（7、7’、7a、7b），它这样与所述至少一个测量装置（2a、2b）连接，即，当金属带（1）在拉力下移动时，所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的位置是可调整的。所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置借助至少一个形式为丝杆传动装置的机电的调节装置（7、7’、7a、7b）或借助至少一个形式为气动或液压楔块调节机构的调节装置（7、7’、7a、7b）进行调节。

Description

检测金属带的平直度的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种方法和一种装置，借助至少一个非接触工作的测量装置，用来检测在拉力下（尤其在进行冷轧或热轧时）的金属带的平直度，其中所述至少一个测量装置设置在与金属带的上侧面和/或下侧面具有距离和/或空间位置的位置上。

背景技术

在轧制金属带时，会出现损害金属带平直度或平直度的影响因素。尤其在冷轧时，当测量和影响多机架的轧机机列的轧机之间的平直度时，或当测量和影响轧机与转向辊或绞盘之间的平直度时，会出现不足。尤其在冷轧时，在平直度出现一定的错误时，会出现带材断裂和/或折痕的危险，并带来各种后果问题。

已知各种测量平直度的方法和装置。

按DE 102 57 639 A1，在多个设置在金属带宽度上的宽度区段中，借助至少一个测量装置检测金属带的固有频率，其中测量装置不接触金属带，从为宽度区段检测到的固有频率中，可检测金属带中的带材应力分布，作为金属带平直度的尺度。

德语公开文献号 23 44 170 描述了一种方法，通过冷轧带材的宽度，借助在带材纵向区域中执行的无接触测量，来确定拉应力分布，以便确定带材的平直度。

DE 198 03 260 A1描述了一种装置，用来测量金属带中的拉应力分布，其具有：偏转装置，用来偏转金属带；测量装置，用来测量金属带的偏转；计算装置，用来根据金属带的偏转来计算拉应力分布，其中偏转装置构成为抽吸装置，用来吸住金属带。

DE 100 00 845 A1公开了一种方法，用来无接触地测量由铁磁材料构成的金属带的平直度，此铁磁材料穿过带材加工线或冷轧机。

DE 199 11 548 A1描述了一种方法，用来无接触地测量金属带的平直度，据此方法将纵向波和/或横向波在超声波-加载的路径上引入到金属带中，并测量它的传播时间，并借助声速的变化至少测量集成在带材宽度上的纵向应力的纵向和/或横向应力分布。从所述应力分布中可求出相应的纵向-固有残余应力-分布，并求出相关金属带中的由此引起的不平度。

DE 199 47 572 A1公开了另一种用来确定材料带平直度的方法，在此方法中借助至少两个辐射源和多个检测器在多个测量点上获取测量值。

在实践中已经表明，某些方法参数（尤其有关待测量金属带的生产条件和构造）会严重或不利地影响跟距离有关的测量范围的完整检测。

从德语公开文献号 24 58 606 中已知一种方法和一种装置，用来检测冷轧的铁磁带材的平直度，其中应用了非接触工作的电磁铁。磁铁设置在共同的载体上，此载体可垂直于带材表面进行调整。为了调节载体的位置，具有与调节器连接的驱动装置（此处以液压缸的形式），此驱动装置与曲杆传动装置的肘节铰链连接。

发明内容

本发明的目的是，说明一种前述类型的方法和装置，借助它们可提高测量装置（其用来检测金属带的平直度）的位置精确度，并可提高它们的操纵可靠性。

在方法这一角度，此目的通过一种用来检测在拉力下的金属带的平直度的方法得以实现，其中至少一个测量装置设置在与金属带的上侧面和/或下侧面具有距离和/或空间位置的位置上，并且至少一个调节装置这样与所述至少一个测量装置连接，使得当金属带在拉力下移动时，所述至少一个测量装置的相对于金属带的上侧面和/或下侧面的位置是可调整的，其中所述至少一个测量装置的相对于金属带的上侧面和/或下侧面的位置借助至少一个机电的调节装置（形式是丝杆传动装置）或借助至少一个调节装置（形式是气动或液压的楔块调节机构）进行调节。

在装置这一角度，此目的通过一种装置尤其按本发明的方法得以实现，此装置用来检测在拉力下移动的金属带的平直度，此装置具有至少一个非接触工作的测量装置，其设置在与金属带的上侧面和/或下侧面具有距离和/或空间位置的位置上，其中此装置还具有至少一个调节装置，它这样与所述至少一个测量装置连接，使得所述至少一个测量装置的相对于金属带的上侧面和/或下侧面的位置是可调整的，其中所述至少一个测量装置的相对于金属带的上侧面和/或下侧面的位置借助至少一个机电的调节装置（形式是丝杆传动装置）或借助至少一个调节装置（形式是气动或液压的楔块调节机构）进行调节。

已表明，根据金属带的几何形状、金属带的冶金特性以及在制造金属带时的生产条件，基本可为所述至少一个非接触工作的测量装置提供相对于金属带的最佳位置，在此最佳位置中通常可无限制地检测平直度。

通常装在所述至少一个测量装置中的发送和/或接收单元或传感器的可支配测量范围并不能被充分地识别，以致不能补偿所有在实践中出现的影响，并且不能确保连续地检测平直度。

在确定金属带的平直度时，测量装置和金属带或金属带部位之间的过大距离或过小距离都会导致测量错误。在确定平直度时，测量装置相对于金属带表面（其朝向测量装置）的倾斜位置会导致测量错误，只要测量装置和金属带之间的距离在金属带两侧显著地彼此偏离，即测量装置的宽度每米偏差至少±0.1mm。

在此，测量装置相对于金属带的位置基本通过测量装置与在零位（=平面，金属带围绕着此平面进行运动）中金属带之间的距离来确定，或通过测量装置与在零位中的金属带部位之间的距离来确定，以及测量装置相对于金属带（尤其相对于金属带的指向测量装置的表面）的空间位置。

通常，以纵向延伸的测量装置的纵轴线相对于金属带上侧面和/或下侧面的基本平行亦或只略微倾斜的取向为出发点。如果纵向延伸的测量装置朝金属带的距离在金属带的宽度上发生变化，则测量装置会出现倾斜的定向或空间位置。此外，以纵向延伸的测量装置的纵轴线朝带材行进方向基本垂直的取向为出发点，其在测量运行时通常不需要改变。

按本发明的方法和按本发明的装置，在金属带连续地往前移动时，可位置尤其精确地、连续地改变或优化至少一个测量装置相对于金属带的位置。为改变所述至少一个测量装置的位置，不必把金属带停下来。这一点可快速且不复杂地使测量装置的位置与确切的金属带相匹配，或在更换时匹配不同的金属带-几何形关和/或金属带-质量。

还可立即对变化的生产条件产生反应，例如由于轧辊位置的可变调整引起带材行进发生调整、带材拉力的变化、在金属带内部出现弯拱等等，它们随金属带或金属带部分的零位变化一起出现，并且总是最佳地调整测量装置相对于金属带的位置。

此外，按本发明的方法和按本发明的装置在确定金属带平直度时改进测量精确度，并由于测量装置的最佳定位可提高测量能力。

形式为丝杆传动装置或气动或液压楔块调节机构（Keilverstellung）的调节装置可自动地调节测量装置的位置，它尤其也可从更远的距离朝金属带或朝装置移动。

按本发明地使用机电的调节装置（形式为丝杆传动装置，尤其优选是滚珠丝杆传动装置），可在测量装置定位时达到特别高的位置精确度，并可使已提前调好的位置具有非常准确的可重复性。在控制突然失灵时，例如在电流失效时，可继续保持丝杆传动装置的调整。丝杆传动装置在此可直接在测量装置上起作用，或在优选的实施例中借助楔块调节机构来改变所述至少一个测量装置的位置。丝杆传动装置在此通过以下方式驱动楔块调节机构，即丝杆传动装置的丝杆旋进楔块调节机构的楔块中，或从中旋出来，以调节不同的楔块位置。

“楔块调节”在此及在下文中通常指一个或多个楔块的位置调节，其在可移动地支承的测量装置上起作用，因此随后使所述至少一个测量装置的位置发生变化。楔块在此尤其水平地移动，其中楔块的倾斜表面作用在测量装置上，并使测量装置垂直地移动。

形式为液压楔块调节机构的调节装置（其中楔块被液压地驱动）通常要与液压管路系统连接，而形式为气动楔块调节机构的调节装置（其中楔块被气动地驱动）通常要与气动管路系统连接。

按本发明的方法和按本发明的、用来检测平直度的装置尤其优选应用在金属带上，在冷轧机机列或热轧机机列中加工所述金属带。但是，在这样的金属带上应用也是有利的，此金属带在连续设备（例如平整轧制机架或带材处理装置等）并例如在退火线或涂装线中进行加工。

已经证实，在金属带移动时，所述至少一个测量装置的位置借助所述至少一个调节装置相对于金属带的上侧面和/或下侧面进行调节或可进行调节。这在带材行进中比改变金属带走向的零位更容易实现。但备选地或结合地，金属带的零位线例如也可通过轧辊或类似物的高度调整来调节。

优选的是，借助所述至少一个非接触工作的测量装置，在多个设置在金属带宽度中的宽度区段中分别测得或可测得测量值，其中从测得的测量值中求出或可求出金属带的平直度。在用来检测平直度的合适装置的准确功能方面，请参照DE 198 03 260 A和DE 102 57 639 A1。

有利的是，在金属带的行进方向上看并排设置着至少两个测量装置。概念“并排”在此应包含这样的结构，即在此结构中并排地且直接相邻地设置有至少两个测量装置，其中至少两个测量装置并排且彼此相距地设置，或至少两个测量装置错开地并排设置，即在带材进行方向上看彼此重叠。由于测量装置是这样彼此并排设置的，所以尤其可单独地测量金属带宽度的单个局部部位。如果金属带在横截面上看基本不是平坦的，而是构造得严重弯拱，则这一点是尤其有利的。在实践中在金属带上会出现弯拱结构，此弯拱结构可能是金属带厚度的数倍。为了避免测量装置或金属带被弯拱的金属带损坏，并在弯拱严重的金属带的整个宽度上确保测量的正常运行，至少两个并排设置的测量装置的位置可彼此相对地发生变化，或测量装置的区段可彼此相对地发生变化。因此，对于每个并排存在的测量装置及其区段来说，可调整到与金属带的最佳距离。由并排设置的测量装置在金属带宽度上测得的数值优选总括成一个共同的数据记录，此数据记录与由单个测量装置测得的数据记录没有很大的差别。

有利的是，在金属带的行进方向上看并排设置着至少两个按本发明的装置。因此，尤其按每个影响金属带平直度的机器单元或工作单元（例如轧机机架），需重新测量和检查当前金属带上的平直度。

测量装置具有至少一个、优选多个发送和/或接收单元。如果测量装置具有可移动和不可移动的区段，则所述至少一个发送和/或接收单元设置在可移动的区段中。借助至少一个传感器可检测出测量值，可从此测量值中可精确且同步地在单个的宽度区段上检测金属带的平直度。

在此可能的是，为每个宽度区段亦或为多个宽度区段分别设置发送和/或接收单元。发送和/或接收单元的数量可比宽度区段的数量更多、相同或更少。

多个发送和/或接收单元优选安装在共同的测量滑块上，其中发送和/或接收单元的位置可相对于测量滑块固定或调整。

所述至少一个调节装置尤其这样构成，即所述至少一个测量装置与金属带上侧面和/或下侧面的距离可调节至少±5mm，尤其可调节±10mm。测量装置的位置在调节行程上优选可调节或高度可调节，此调节行程在±5mm至±50mm的范围内。

金属带和测量装置之间的距离额定值通常在3.5至5mm的范围内。但其它的额定值范围也是有利的，以便能可靠地检测金属带的平直度。

在此已获证实的是，测量装置整体上设置成可移动，或测量装置只具有一个可移动的区段，此可移动的区段包含至少一个发送和/或接收单元，此可移动的区段与位置固定的区段连接。尤其当测量装置的位置固定的区段和可移动区段之间的接口设置在测量装置的敏感元件范围内时，在测量装置的可移动区段和位置固定的区段之间优选设置有密封件，以便防止灰尘、蒸汽等渗进测量装置内部，或将影响装置运行的其它有害因素的影响（其例如会导致腐蚀）降至最低。

并排设置的测量装置（在金属带的行进方向上看）优选这样设置，即测量装置的或它的可移动区段彼此独立地在其位置上借助至少一个调节装置进行调整。但同样也可在并排设置的测量装置或它的可移动区段之间设有机械连接，此机械连接允许彼此相对的位置变化。此机械连接在此优选以铰链、折页或类似物的形式来提供。在这种情况下，至少一个调节装置在测量装置中的至少一个上起作用，或在它的可移动区段上起作用，和/或在整体上可移动的测量装置之间或其可移动区段之间的连接上起作用。

调节装置尤其这样构成，即所述至少一个测量装置朝金属带上侧面和/或下侧面的距离在每个位置上都能以至少±100μm（尤其是±10μm）的位置精确度进行调整。

为了在实际应用中，尤其在轧钢厂中运行时，保护所述至少一个调节装置免受腐蚀空气和机械的损坏，已获证实的是，所述至少一个调节装置遮蔽或封装地设置在壳体内。

如果使用形式为液压或气动楔块调节机构的调节装置，则已被证明是有利的是，在调节所述至少一个测量装置的位置期间和/或之后，借助至少一个将反力施加到测量装置上的装置，对所述至少一个测量装置进行机械引导和位置稳定，其中反力作用在测量装置的背向调节装置的侧面上。这在测量装置定位时提高了定位精确性，还在此装置运行时提高了稳定性。

在此，每个调节装置优选都配备有至少一个施加反力的装置。

液压的、气动的或机械的反压弹簧都已被证明可当作将反力施加到测量装置上的装置。借助至少一个缸杆实现的机械夹紧已被证明适合施加反力。

所述至少一个测量装置一旦达到了期望的位置，则优选把测量装置机械地固定在此位置上，以便防止无意的移动。这样的机械固定优选借助至少一个夹紧装置来实现。夹紧装置优选通过可移动液压缸来提供，此液压缸从侧面在测量装置上起作用，并牢固地把它夹在其位置上。优选应用两个夹紧装置，它们固定在测量装置的两侧，此两侧从属于金属带的棱边。

优选按每宽度区段来检测金属带和所述至少一个测量装置之间的距离，以尽可能准确地确定测量装置的当前位置。尤其在至少两个宽度区段中检测金属带和测量装置之间的距离，此宽度区段允许确定金属带两侧与测量装置之间的距离。

所述至少一个测量装置优选具有两个棱边，或具有基本从属于此测量装置两棱边的各至少一个调节装置。

在存在两个或多个调节装置时，它们可一起或彼此独立地或在很大程度上彼此独立地进行调节。两个或多个调节装置的一起或同步调节优选通过共同的驱动装置来实现，而单独或非同步的调节通过以下方式来实现，即每个调节装置分别配备了自已的、独立的驱动装置。两个调节装置的非同步调节可平衡与之连接的测量装置的倾斜位置。

为了在存在至少两个调节装置（它们不可改变其位置地固定）时，避免以这种方式和方法来调节这些调节装置，其可能会使测量装置出现不允许的倾斜位置和/或损坏调节装置自身和/或不再能可松开地将测量装置夹在倾斜位置上，于是用来检测位置的装置（例如位置传感器或旋转传感器）优选集成在这至少两个调节装置中。调节装置的位置（其是借助用来检测位置的装置测得的）彼此适配，并阻止或避免测量装置的空间位置调整到不允许的和有损系统的倾斜位置的方向。测量装置的约±1mm的倾斜位置大多可借助固定安装的调节装置来平衡，但更大的倾斜位置大多是不允许的，或会导致测量装置的断裂或损坏，并且大多不能再轻易借助这样安装的调节装置来平衡。

为此，调节装置是必需的，它们在其相对的空间位置中可相互移动和/或翻转。在使用可相互独立调节的调节装置时，优选的是，其中至少一个调节装置的空间位置是可变化的，例如通过铰链、折页或导轨装置来实现。但是，每个单个的调节装置或选出的调节装置组也可在其空间位置中构造得可变化。

除了在金属带的两侧范围内检测金属带和测量装置之间的距离，还获证实的是，在金属带的中间范围内检测金属带和测量装置之间的至少一个距离，以便可靠地测得金属带中可能存在的弯拱或褶皱。

按本发明的装置优选具有至少一个控制单元，在此控制单元中存储或可求出用于测量装置定位的额定值，其中借助所述至少一个控制单元可使测得的位置朝额定值的方向变化。

分析单元还优选集成在控制单元中，借助此分析单元来检测平直度。但这种分析单元也可独立于控制单元，并只是通过数据导线与它连接。

在宽度区段上测得的距离优选传递到所述至少一个控制单元上，在此控制单元中存储或可求出用于测量装置定位的额定值，其中至少一个控制单元随后使测量装置位置朝额定值的方向变化，只要这一点是必需的。

通过手动或自动生成的数据（它们可能经历了计算或分析程序）产生额定值。在此，为了实现比较目的，额定值可固定地存储在此装置（尤其是控制单元）中，和/或在每次测量装置需要重新定位时重新生成。

控制单元优选生成至少一个控制信号，它用来手动和/或自动地控制所述至少一个测量装置。

如果确定，测量装置的已检测的位置与额定值的偏差超过了预定的、最大允许的偏差，则已获证实的是，所述至少一个调节装置这样进行调节，即保护所述至少一个测量装置，以免机械地被金属带损坏。此测量装置在此行进到安全的停放位置中。如果金属带出现裂纹，金属带不允许地强烈振动，由调节装置预先规定的调节行程不再足以调节测量装置的位置，必须调节测量装置的不允许倾斜位置等等，则这一点尤其是有利的，因此可避免测量装置的损坏。

在本发明的优选构造方案中，在至少一个方法参数的基础上，求出至少一个用于测量装置定位的额定值，其中此方法参数涉及金属带的几何形状和/或金属带的质量和/或其它的工艺参数，例如金属带的零位的位置。

如果在所述至少一个测量装置中集成有用来检测位置的装置（例如位置传感器或旋转传感器），则例如同样已获证实的是，由此测得的位置数据作为其它的工艺参数借助串行的数据耦合装置（例如SSI或现场总线）或借助脉冲解耦装置传递到所述至少一个控制单元上，以实现显示、校准和控制的目的。

方法参数尤其从包含金属带硬度、金属带弹性模量、金属带厚度、金属带宽度、金属带上的拉力的组合中选择，并从有关金属带零位的空间位置或空间位置的时间顺序的坐标中选择。此外还有利的是，检测金属带的横截面表面、金属带振动的振幅和/或频率、金属带的自由振动长度等，作为方法参数并用来构成额定值。

在此，尤其可借助控制单元或在控制单元中手动和/或自动地检测所述至少一个方法参数。

附图说明

下面借助实施例并结合示例性的附图1至10阐述了本发明的构造方案。其中：

图1  在示意性的侧视图中示出了用来实施此方法的轧机机列结构；

图2  示出了按图1的示意性侧视图，包括其它的细节；

图3  在示意性的视图中示出了按图2的布局，其是指在测量装置的高度上穿过金属带的横截面；

图4  在示意性的侧视图中示出了用来实施此方法的结构，其具有活套挑（Schlingenheber）;

图5  在示意性的侧视图中示出了用来实施此方法的结构，其具有转向辊和绞盘;

图6  在示意性的侧视图中示出了用来实施此方法的多机架的轧机机列结构；

图7  在示意性的视图中在测量装置的高度上在横截面中示出了第一装置和金属带；

图8  在示意性的视图中在测量装置的高度上在横截面中示出了第二装置和金属带；

图9  在示意性的视图中在测量装置的高度上在横截面中示出了第三装置和金属带；

图10  在示意性的视图中在测量装置的高度上在横截面中示出了第四装置和金属带。

具体实施方式

图1在侧视图中示意性地示出了轧机机列的截段。金属带1在此连续地在拉力下从第一轧机机架3a朝第二轧机机架3b输送，在此只示出了金属带1的一个区段。在第一轧机机架3a和第二轧机机架3b之间设置有一个装置，用来借助非接触工作的测量装置2a来检测运动的金属带1的平直度，此测量装置在此实施例中在多个、设置在金属带1宽度上的宽度区段b1、b2、b3、b4、b5（见图3）上分别测得测量值，并从这些测得的测量值中检测金属带1的平直度。尤其按DE 198 03 260 A或DE 102 57 639 A1来检测平直度，但也能以其它方式进行。测量装置2a设置在与金属带1的纵轴线垂直的距离A的位置处，并与金属带1的下表面垂直。此装置还具有两个调节装置7a、7b（也见图3），它们这样与测量装置2a连接，使得测量装置2a相对于活动的金属带1的下表面的位置是可调节的，如同借助双箭头标出的那样。借助调节装置7a、7b，测量装置2a相对于金属带1的距离A和/或空间位置是可改变的。调节装置7a、7b要么通过丝杆传动装置，要么通过气动或液压的楔块调节机构来实现（见图7至10）。

图2示出了按图1的示意性侧视图，包括其它的细节。如同已在图1中示出的一样，金属带1处在其零位上，金属带1围绕着此零位进行运动。通过虚线1a、1b，示出了金属带1围绕着零位的振幅。测量装置2a的位置借助调节装置7a、7b调整到最佳，其中不会与振动的、从第一轧机机架3a朝第二轧机机架3b运动的金属带1相撞。

备选地，测量装置2a也可设置在金属带1的下方，或设置在波腹的左边或右边，或与之偏置。

图3在示意性的视图中示出了按图2的布局，其是指在测量装置的高度上穿过金属带1的横截面，包括测量装置2a和两个调节装置7a、7b。金属带1是在其零位上，其中金属带1围绕着零位的振幅通过虚线1a、1b来表示（也参见图2）。

测量装置2a具有五个发送和/或接收单元2a'，它们分别从属于金属带1的一个宽度区段b1、b2、b3、b4、b5，并安装在共同的测量滑块2a’’上。这些发送和/或接收单元2a'在此可位置固定地安装在测量滑块2a’’上，因此它们的位置不会相互变化，备选地，发送和/或接收单元2a'可这样设置在测量滑块2a’’上，即它们的位置相手动地亦或优选自动地相互变化。这可调节单个发送和/或接收单元2a'与金属带1的距离，这在金属带1在金属带1的宽度上出现扭曲时尤其有利，这可确保所有发送和/或接收单元2a'的工作能力。

发送和/或接收单元2a'尤其用来检测金属带1的平直度。借助发送和/或接收单元2a'，还可分别检测各个宽度区段b1、b2、b3、b4、b5中的距离A1、A2、A3、A4、A5，其中检测的距离值用来在额定值的方向上调节测量装置2a的位置。

发送和/或接收单元2a'优选由排成一列的光学传感器构成。这些传感器是非接触地工作。备选地还可能的是，用比宽度区段b1、b2、b3、b4、b5少的发送和/或接收单元2a'来工作。因此，测量装置2a只有一个唯一的传感器。尤其在整个宽度范围内并在所有宽度区段b1、b2、b3、b4、b5中同时地测得测量值。

测量滑块2a’’在其两个、从属于金属带1棱边的侧面上分别与一个固定装好的调节装置7a、7b连接，它们分别包含此处未特别示出的位置传感器。调节装置7a、7b可这样来改变测量装置2a相对于金属带1的位置，即可连续地或逐级地调节和优化距离A1、A2、A3、A4、A5。针对金属带1的零位（例如±1mm），测量滑块2a’’的倾斜位置通常可借助两个调节装置7a、7b来平衡。为了保护此装置，位置传感器避免更大倾斜位置的调整。调节装置7a、7b要么通过丝杆传动装置，要么通过气动或液压的楔块调节机构来实现（见图7至10）。

同样在图3中示出了最大的可行的调节行程V1、V2，测量装置2a在此调节行程V1、V2上朝金属带1的下侧面移动或从中移开来。为了平衡测量装置2a相对于金属带1的倾斜位置，至少借助调节装置7a、7b来改变位置。

图4在示意性的侧视图中示出了具有活套挑4a的另一轧机机列结构。非接触工作的装置用来检测移动的金属带1的平直度，并包含测量装置2a和调节装置7，此装置在此在金属带1的上方设置在第一轧机机架3a和活套挑4a之间。备选或附加的是，在活套挑4a和第二轧机机架3b之间设置有用来另一、用来检测移动金属带1的平直度的装置。

图5在示意性的侧视图中示出了实施此方法的另一结构，其具有转向辊5和绞盘6，金属带1缠绕在此绞盘6上。用来检测移动金属带1的平直度的装置包含测量装置2a和调节装置7（例如以丝杆传动装置的形式），此装置此装置在金属带1的上方设置在第一轧机机架3a和绞盘6之间。转向辊5位于第一轧机机架3a和绞盘6之间，或位于用来检测平直度的装置和绞盘6之间。在第一轧机机架3a和包含测量装置2a的装置之间，能够可选择地安放或挂上所谓的、此处未示出的带卷、如带材镇静卷、防皱辊、防窜辊、挤压辊和类似物，它们设置在金属带1的上侧面或下侧面，并改变金属带1的零线位置。

图6 在示意性的侧视图中示出了用来实施此方法的多机架的轧机机列结构，其具有确定平直度的装置，此装置包含两个测量装置2a、2b和两个调节装置7、7（例如以丝杆传动装置的形式）。轧机机列此处示出的截段具有第一轧机机架3a、第二轧机机架3b、第三轧机机架3c和两个活套挑4a、4b，其中在第一轧机机架3a和第二轧机机架3b并在第二轧机机架3b和第三轧机机架3c之间都分别设置有一个活套挑4a、4b。具有调节装置7的测量装置2a位于第一轧机机架3a和活套挑4a之间，而具有调节装置7’的测量装置2b位于第二轧机机架3b和活套挑4b之间。

此装置还可考虑其它的结构，用来在轧机机列内部检测平直度，例如图1、4、5和6示出的结构任意地组合起来，具有多个设置在金属带1下方和/或上方的测量装置。

图7 在示意性的视图中在测量装置2a的高度上在横截面中示出了检测平直度的第一装置和金属带1。此测量装置2a高度可调节地设置在金属带1的下方。为此，测量装置2a朝两侧与机电的调节装置7a、7b连接，它们在此以丝杆传动装置的形式来实现，此丝杆传动装置设置在测量装置2a的背向金属带1的侧面上。此丝杆传动装置分别具有形式为伺服电机的驱动电动机7a'、7b’。控制单元9不仅获知由测量装置2a测得的、有关带张力或平直度的测量数据，而且还获知在金属带1的宽度上测量到的测量装置2a和金属带1之间的距离。控制单元9和测量装置2a之间的通迅只示意性地由这两个元件之间的连接线来表示。此外，控制单元9与任意的输入单元10（例如以操作台的形式）连接。通过输入单元10，尤其可输入或存储方法参数，并传递给控制单元9。在此，考虑跟金属带1几何形状、金属带1特性或质量有关的方法参数以及与设备有关的参数，尤其考虑与轧机机列中的金属带1的零位有关的参数。

在控制单元9中使用所述方法参数，用来提供或检测至少一个额定值，用于测量装置2a相对于金属带1的位置。随后，所述至少一个额定值与借助测量装置2a测量到的距离数值或可能从中得出的位置数值进行比较，并在需要时生成至少一个控制信号，并传递给两个调节装置7a、7b。所述至少一个控制信号的作用是，测量装置2a的位置的实际值借助调节装置7a、7b与额定值相匹配。为此，测量装置2a借助丝杆传动装置往上朝金属带1的方向移动，或远离金属带1。为了平衡测量装置2a相对于金属带1的倾斜位置，还可通过丝杆传动装置来调节仅单侧的或反向的运动。

一旦测量装置2a按额定值预值上达到了它的最佳位置，则借助控制单元9激活可选存在的夹紧装置8a、8b（其形式是液压的夹紧缸），其把测量装置固定在它当前的位置上，并确保不会不小心地改变位置。如果例如由于金属带的更换（这一点尤其借助输入单元10来通知控制单元9）使方法参数发生变化，则在控制单元9中确定至少一个新的、用于测量装置2a位置的额定值，并发出信号，此信号使夹紧缸松开，并使测量装置2a的位置实际值借助调节装置7a、7b朝所述新的至少一个额定值变化。但也可省略此液压的夹紧缸。

控制单元9和检测平直度的装置的单个元件（例如测量装置2a、包含驱动电动机7a'、7b'的调节装置7a、7b以及夹紧装置8a、8b）之间的通迅只是示意性地示出。因此例如明显的是，液压的夹紧缸使液压的管路系统成为必要，当然此管路系统为了使条理更清晰在此处没有示出。

图8在示意性的视图中在测量装置2a的高度上在横截面中示出了第二装置和金属带1。第二装置的设计原理得与按图7的第一装置是一样的。但包含驱动电动机7a'、7b'的调节装置7a、7b现在只位于测量装置2a的指向金属带1的侧面上。

图9 在示意性的视图中在测量装置2a的高度上在横截面中示出了检测平直度的第三装置和金属带1。测量装置2a也高度可调节地设置在金属带1的下方。为此，测量装置2a朝两侧分别与一个液压的调节装置7a、7b连接，它们在此以液压楔块调节机构的形式来实现，此楔块调节机构位于测量装置2a的背向金属带1的侧面上。为此备选的是，可使用气动的楔块调节机构。

备选地，楔块调节机构也可借助丝杆传动装置来使用，其中丝杆传动装置的丝杆旋进楔块中或从中旋出来，以便调节不同的楔块位置。

液压楔块调节机构的可移动楔块在此从两侧分别借助比例阀来控制，它借助电子的模拟输出来控制。此楔块的调节范围例如在±50mm的范围内。在楔块斜度上升10%时，则测量装置2a按比例地调节±5mm。可为各种应用及其参数，单独地选择关于调节范围和楔块的尺寸，在此只是示例性地说明。

在测量装置2a的面向金属带1的侧面上，设有两个用来在测量装置2a上施加反力的装置17a、17b（此处以液压的反压缸的形式），它们提高了系统的定位精确度。此反压缸在此永久地将测量装置2a压向液压楔块调节机构的楔块。控制单元9和可选的输入单元10原则上承担着图7已描述的任务。此外，控制单元9还操纵着液压反压缸。作为液压反压缸的备选方案，也可应用气动的反压缸或机械的反压缸。

在需要时，测量装置2a的位置实际值也借助调节装置7a、7b与额定值进行匹配。为此，测量装置2a借助液压楔块调节机构向上朝金属带1的方向移去，或远离金属带1。为了平衡测量装置2a相对于金属带1的倾斜位置，也可通过液压楔块调节机构来调整测量装置2a的两侧的反向运动。

一旦测量装置2a按额定值预值达到了它的最佳位置，则借助控制单元9激活可选存在的夹紧装置8a、8b（其形式是液压的夹紧缸），其把测量装置固定在它当前的位置上，并确保不会不小心地改变位置。如果例如由于金属带的更换（这一点例如借助输入单元10来通知控制单元9）使方法参数发生变化，则在控制单元9中确定至少一个新的、用于测量装置2a位置的额定值，并发出信号，此信号使夹紧缸松开，并使测量装置2a的位置实际值借助调节装置7a、7b朝所述新的至少一个额定值变化。但也可省略此夹紧装置8a、8b。

控制单元9和检测平直度的第三装置的单个组件之间的通迅只是示意性地示出，像在图7中一样，所述单个组件例如指测量装置2a、调节装置7a、7b、用来施加反力的装置17a、17b（形式是液压的反压缸）以及形式为液压夹紧缸的夹紧装置8a、8b。因此例如明显的是，操纵液压的反压缸和/或液压夹紧缸，使液压的管路系统成为必要，当然此管路系统为了使条理更清晰在此处没有示出。

图10 在示意性的视图中在测量装置2a的高度上在横截面中示出了检测平直度的第四装置和金属带1，此装置的构造原理跟按图9的第三装置相同。当然，液压的反压缸在此被施加反力的装置17c、17d（形式是机械的反压弹簧）代替，它既不需要借助控制装置9来控制，也不需要液压的管路系统。

对专业人员来说，可容易地实施许多其它的、未在图中示出了结构、方法和装置的应用，并包含在本发明中。

Claims (24)

1. 借助至少一个非接触工作的测量装置（2a、2b）检测在拉力下的金属带（1）的平直度的方法，其中所述至少一个测量装置（2a、2b）设置在与金属带（1）的上侧面和/或下侧面具有距离和/或空间位置的位置上，其中至少一个调节装置（7、7’、7a、7b）这样与所述至少一个测量装置（2a、2b）连接，使得当金属带（1）在拉力下移动时，所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置是可调整的，

其特征在于，

所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置借助至少一个形式为丝杆传动装置的机电的调节装置（7、7’、7a、7b）或借助至少一个形式为气动或液压楔块调节机构的调节装置（7、7’、7a、7b）进行调节。

2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，借助所述至少一个非接触工作的测量装置（2a、2b），在多个设置在金属带（1）宽度上的宽度区段中分别测得测量值，并且从测得的测量值中求出金属带（1）的平直度。

3. 按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助所述至少一个调节装置（7、7’、7a、7b），在金属带（1）移动时，调节所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置。

4. 按权利要求1至3之任一项所述的方法，其特征在于，丝杆传动装置驱动楔块调节机构，其中丝杆传动装置的丝杆旋进楔块调节机构的楔块中或从中旋出来，以便调节不同的楔块位置。

5. 按权利要求1至4之任一项所述的方法，其特征在于，应用了两个调节装置（7、7’、7a、7b），它们可不同步地调节，并可平衡所述至少一个测量装置（2a、2b）的倾斜位置。

6. 按权利要求1至5之任一项所述的方法，其特征在于，在调节所述至少一个测量装置（2a、2b）的位置期间和/或之后，借助至少一个将反力施加到测量装置（2a、2b）上的装置（17a、17b、17c、17d），对所述至少一个测量装置（2a、2b）进行机械引导和位置稳定，其中反力作用在测量装置（2a、2b）的背向形式为液压或气动楔块调节机构的调节装置（7、7’、7a、7b）的侧面上。

7. 按权利要求2所述的方法，或权利要求2结合权利要求3至6之任一项所述的方法，其特征在于，分别在所述宽度区段中检测金属带（1）和至少一个测量装置（2a、2b）之间的距离。

8. 按权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述宽度区段上测得的距离传递到至少一个控制单元（9）上，在此控制单元（9）中存储或求出用于定位测量装置（2a、2b）的额定值，并且所述至少一个控制单元（（9）使测量装置（2a、2b）位置朝额定值的方向变化。

9. 按权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述至少一个测量装置（2a、2b）的位置与额定值的偏差超过预定的、最大允许的偏差的情况下，则所述至少一个调节装置（7、7’、7a、7b）这样进行调节，即保护所述至少一个测量装置（2a、2b），以免被金属带（1）机械损伤。

10. 按权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在至少一个方法参数的基础上求出至少一个额定值，其中方法参数涉及金属带（1）的几何形状和/或金属带（1）的质量和/或其它的工艺参数。

11. 按权利要求10所述的方法，其特征在于，方法参数涉及金属带（1）的硬度、金属带（1）的弹性模量、金属带（1）的厚度、金属带（1）的宽度、金属带（1）上的拉力，或有关金属带（1）零位的空间位置或空间位置的时间顺序的坐标。

12. 借助至少一个非接触工作的测量装置（2a、2b）检测在拉力下移动的金属带（1）的平直度的装置，尤其如权利要求1至11中任一项所述，所述测量装置（2a、2b）设置在与金属带（1）的上侧面和/或下侧面具有距离和/或空间位置的位置上，并且具有至少一个调节装置（7、7’、7a、7b），它这样与所述至少一个测量装置（2a、2b）连接，使得所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置是可调整的，其特征在于，所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置可借助至少一个形式为丝杆传动装置的机电的调节装置（7、7’、7a、7b）或借助至少一个形式为气动或液压楔块调节机构的调节装置（7、7’、7a、7b）进行调节。

13. 按权利要求12所述的装置，其特征在于，借助所述至少一个非接触工作的测量装置（2a、2b）在多个设置在金属带（1）宽度上的宽度区段中可分别测得测量值，并且可从测得的测量值中求出金属带（1）的平直度。

14. 按权利要求12或权利要求13所述的装置，其特征在于，借助所述至少一个调节装置（7、7’、7a、7b），所述至少一个测量装置（2a、2b）的相对于移动的金属带（1）的上侧面和/或下侧面的位置可进行调节。

15. 按权利要求12至14之任一项所述的装置，其特征在于，在金属带（1）的行进方向上看，设有至少两个并排设置的测量装置（2a、2b）。

16. 按权利要求15所述的装置，其特征在于，至少两个并排设置的测量装置（2a、2b）的位置可彼此相对地变化。

17. 按权利要求12至16之任一项所述的装置，其特征在于，设有两个调节装置，它们可非同步地进行调节，并且可平衡至少一个测量装置（2a、2b）的倾斜位置。

18. 按权利要求12至17之任一项所述的装置，其特征在于，丝杆传动装置构造成驱动楔块调节机构，其中丝杆传动装置的丝杆旋进楔块调节机构的楔块中，或从中旋出来，以调节不同的楔块位置。

19. 按权利要求12至18之任一项所述的装置，其特征在于，在调节所述至少一个测量装置（2a、2b）期间和/或之后，用来机械引导和位置稳定所述至少一个测量装置（2a、2b）的装置具有至少一个将反力施加到测量装置（2a、2b）上的装置（17a、17b、17c、17d），其中反力作用在测量装置（2a、2b）的背向形式为液压或气动楔块调节机构的调节装置（7、7’、7a、7b）的侧面上。

20. 按权利要求12至19之任一项所述的装置，其特征在于，每个测量装置（2a、2b）分别具有至少一个调节装置（7、7’、7a、7b）。

21. 按权利要求12至20之任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个调节装置（7、7’、7a、7b）这样构成，即所述至少一个测量装置（2a、2b）与金属带（1）上侧面和/或下侧面的距离可调节至少±5mm，尤其可调节至少±10mm。

22. 按权利要求12至21之任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有至少一个控制单元（9），在此控制单元（9）中存储或可求出用于定位所述至少一个测量装置（2a、2b）的额定值，并且借助所述至少一个控制单元（9）可使位置朝额定值的方向变化。

23. 按权利要求12至22之任一项所述的装置，其特征在于，在至少一个方法参数的基础上，可借助此装置求出至少一个额定值，其中方法参数涉及金属带（1）的几何形状和/或金属带（1）的质量和/或其它的工艺参数。

24. 按权利要求23所述的装置，其特征在于，方法参数涉及金属带（1）的硬度、金属带（1）的弹性模量、金属带（1）的厚度、金属带（1）的宽度、金属带（1）上的拉力，或有关金属带（1）零位的空间位置或空间位置的时间顺序的坐标。

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