CN102589449A

CN102589449A - 一种板坯长度测量装置及测量方法

Info

Publication number: CN102589449A
Application number: CN2011100031006A
Authority: CN
Inventors: 华良; 王军; 费正峰
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2031-01-07
Also published as: CN102589449B

Abstract

本发明涉及一种板坯长度测量装置，该测量装置包括安装在辊道电机上的光电编码器和两个以上的安装在运输轨道旁的间隔分布的光栅。本发明还涉及一种板坯长度测量方法，该方法包括以下步骤：第一步：计数测量，当板坯头部触发启动光栅时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开停止光栅时，光电编码器停止计数，得计数值x；第二步：计算光电编码器测得长度，根据第一步测得值x，乘以每个光电脉冲内运输轨道行进的当量k，得到钢坯头部超过启动光栅的长度Δx；第三步：计算板坯长度，设两个光栅间的距离为l，则可得板坯长度l＝l+Δx。本发明所述的测量装置和测量方法，可以大大降低板坯在长度测量时的累积误差，提高测量精度。

Description

一种板坯长度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体来说为一种板坯长度的测量装置。本发明还涉及了一种板坯长度的测量方法。

背景技术

在热轧厂，板坯称重结束进入加热炉区域前，必须先经过板坯长度测量的环节，以便操作工核对板坯信息，而板坯长度测量的准确与否还直接关系到它在炉前的定位位置，如果定位不准会导致板坯在被推入炉内的过程中，刮擦步进梁水梁表面耐材和加热温度不均等问题，这不仅影响了加热炉水梁的使用寿命，也影响了板坯的加热质量。因此，板坯长度的测量是加热炉生产工艺中最为重要的环节之一。

通常我们的长度测量方法是依靠一个安装在运输轨道(2)一侧的光栅(3)及运输轨道另一侧对应位置的反光镜(4)和一个安装在辊道电机上的光电编码器(如图1所示)。当板坯(1)头部被光栅检测到时，编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅时编码器停止计数，然后把记录下的数值乘以脉冲当量k即得到了板坯的长度。

用这种方法测量，由于整块板坯的长度都靠编码器的计数测得，所以造成的累积误差较大。以一块长12m的板坯为例，按现场实际的辊道速度1.5m/s来计算，从板坯头部被光栅检测到，到板坯尾部离开光栅整个测长的时间周期达到了8s，也就是说，可以造成累积误差的时间长达8s。从现场的实测数据来看，由于机械的减速机、联轴器、齿轮分配箱等逐级产生的误差，再加上电机特性和编码器检测等自身无法避免的偏差，用现有的测量方式测量所得到的板坯长度数据并不理想，尤其是测超过10m的长坯时，测得的结果更为不准，通常误差都在8cm以上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种板坯长度的测量装置，该测量装置可以大大降低板坯在长度测量时的累积误差，提高测量精度。

本发明要解决的另外一个技术问题是：提供一种板坯长度的测量方法，该测量方法可以大大降低板坯在长度测量时的累积误差，提高测量精度。

为了解决第一个技术问题，本发明提供一种板坯长度测量装置，该测量装置包括安装在辊道电机上的光电编码器，所述测量装置还包括两个以上的安装在运输轨道旁的光栅，所述光栅之间间隔分布。

根据本发明所述的测量装置，较好的是所述光栅为三个(LS1、LS2和LS3)，所述光栅(LS1)、光栅(LS2)和光栅(LS3)依次间隔分布。所述光栅(LS1)和光栅(LS2)的间隔距离为380-398cm，所述光栅(LS1)和光栅(LS3)的间隔距离为760-798cm。

根据本发明所述的测量装置，较好的是所述光栅(LS1)、光栅(LS2)和光栅(LS3)安装在所述运输轨道的同一侧或不同两侧。

为了解决另外一个技术问题，本发明提供一种板坯长度测量方法，其包括以下步骤：

第一步：计数测量

当板坯头部触发启动光栅时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开停止光栅时，光电编码器停止计数，得计数值x；

第二步：计算光电编码器测得长度

根据第二步测得的光电编码器计数值x，乘以每个光电脉冲内运输轨道行进的当量k，得到钢坯头部超过启动光栅后，光电编码器计算的长度Δx；

第三步：计算板坯长度

设两个光栅间的距离为l，则可得板坯长度L＝l+Δx。

根据本发明所述的测量方法，较好的是在所述第一步前，还包括判断长短坯的步骤，通过PLC判断确定运输轨道上运输过来的为长坯还是短坯；若为短坯，板坯头部触发光栅(LS2)时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅(LS1)时，光电编码器停止计数，得计数值x；若为长坯，则当板坯头部触发光栅(LS3)时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅(LS1)时，光电编码器停止计数，得计数值x。

根据本发明所述的测量方法，较好的是在所述第三步后，还包括数据写入保存步骤。

本发明所述的测量装置和测量方法，可以大大降低板坯在长度测量时的累积误差，提高测量精度。

附图说明

图1为现有技术中的测量装置结构示意图；

图2为本发明所述板坯长度测量装置一种优选方式的结构示意图；

图3为本发明所述板坯长度测量方法一种优选方式的流程图。

具体实施方式

以下，用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。本实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。

实施例1

如图2所示，为本发明所述板坯长度测量装置一种优选方式的结构示意图。通过3个间隔安装在运输轨道2一侧、相隔固定距离的光栅LS1、LS2和LS3对板坯11或12进行长度测量，在运输轨道2的另一侧与光栅LS1、LS2或LS3对应的位置安装有反光镜41、42和43，用于反射对应光栅发射出的光线。光栅LS1，用于停止编码器计数；光栅LS2用于判断板坯为长坯或短坯，并且在短坯测量时启动编码器计数；光栅LS3用于长坯测量时启动编码器计数。由于加热炉炉膛内部结构的原因，热轧厂允许装炉的板坯长度范围为：短坯400～580cm，长坯800～1200cm。因此，当光栅LS1的安装位置固定后，往板坯运行的方向依次安装光栅LS2和光栅LS3。所述光栅LS1和光栅LS3的间隔距离为380-398cm，所述光栅LS1和光栅LS3的间隔距离为760-798cm。优选的是，所述光栅LS1、光栅LS2和光栅LS3安装在运输轨道的同一侧相对运输轨道2的平行线上。当然也可以安装在运输轨道2的不同两侧，只要间隔一定固定距离即可。

如图3所示，为本发明所述板坯长度测量方法一种优选方式的流程图。当板坯头部触发光栅LS2时判断运输轨道上运输过来的为长坯还是短坯，若为短坯，板坯头部触发光栅LS2时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅LS1时，光电编码器停止计数，得计数值x；若为长坯，则当板坯头部触发光栅LS3时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅LS1时，光电编码器停止计数，得计数值x；然后将测得的光电编码器计数值x，乘以每个光电脉冲内运输轨道行进的当量k，得到钢坯头部超过启动光电编码器后的距离Δx，设两个光栅间的距离为l，则可得板坯长度L＝l+Δx。

例如，所述板坯长度为5m，具体测量过程如下：

设，测量短坯时使用如下计算公式为：L＝a+Δx

式中L：板坯长度

a：LS1与LS2之间安装距离，取a＝398cm

Δx：短坯头部超过启动计数光栅的距离

则，

1、当板坯头部到达LS2时，PLC判断L2下发的电文标记，并且判定为短坯；

2、安装在辊道电机上的编码器数值清零并开始计数，尾部离开LS1时编码器停止计数，此时记录下的编码器脉冲值为9075.42pls；

3、把记录下的脉冲值×脉冲当量k(k＝0.011151cm/pls)即得出Δx，

Δx＝9075.42×0.011151＝101.2cm；

4、板坯长度L＝a+Δx＝398+101.2＝499.2cm；

5、把测长结果499.2cm写入相应数据块保存，并进行下一步处理。

实施例2

与实施例1相比，不同的是，本实施例采用板坯长度为12m，具体测量过程如下：

设，测量短坯时使用如下计算公式为：L＝b+Δx

式中L：板坯长度

b：LS1与LS3之间安装距离，b＝798cm；

Δx：长坯头部超过启动计数光栅的距离

则，

1、当板坯头部到达LS2时，PLC判断L2下发的电文标记，并且判定为长坯，此时编码器不清零计数；

2、当板坯继续前进，头部到达LS3时，安装在辊道电机上的编码器数值清零并开始计数，尾部离开LS1时编码器停止计数，此时记录下的编码器脉冲值为35916.06pls；

3、把记录下的脉冲值×脉冲当量k(k＝0.011151cm/pls)即得出Δx，

Δx＝35916.06×0.011151＝400.5cm；

4、板坯长度L＝a+Δx＝798+400.5＝1198.5cm；

5、把测长结果1198.5cm写入相应数据块进行下一步处理。

当然，本发明所述板坯长度测量装置中的光栅个数是可以根据需要改变的，可以是两个或多个，光栅之间的距离也是可以根据实质情况，进行改变。只要采用通过光栅间的固定距离与板坯头部超过启动计数光栅的距离相加，得到板坯的最终长度的测量装置或测量方法，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种板坯长度测量装置，该测量装置包括安装在辊道电机上的光电编码器，其特征在于：

所述测量装置还包括两个以上的安装在运输轨道旁的光栅，所述光栅之间间隔分布。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述光栅为三个(LS1、LS2和LS3)，所述光栅(LS1)、光栅(LS2)和光栅(LS3)依次间隔分布。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于：所述光栅(LS1)和光栅(LS2)的间隔距离为380-398cm，所述光栅(LS1)和光栅(LS3)的间隔距离为760-798cm。

4.根据权利要求2或3所述的测量装置，其特征在于：所述光栅(LS1)、光栅(LS2)和光栅(LS3)安装在所述运输轨道的同一侧。

5.根据权利要求2或3所述的测量装置，其特征在于：所述光栅(LS1)与光栅(LS2或LS3)安装在所述运输轨道的两侧。

6.一种板坯长度测量方法，该方法包括以下步骤：

第一步：计数测量

第二步：计算光电编码器测得长度

第三步：计算板坯长度

设两个光栅间的距离为l，则可得板坯长度L＝l+/Δx。

7.根据权利要求6所述的板坯长度测量方法，其特征在于：在所述第一步前，还包括判断长短坯的步骤，通过PLC判断确定运输轨道上运输过来的为长坯还是短坯；若为短坯，板坯头部触发光栅(LS2)时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅(LS1)时，光电编码器停止计数，得计数值x；若为长坯，则当板坯头部触发光栅(LS3)时，光电编码器清零并开始计数，当板坯尾部离开光栅(LS1)时，光电编码器停止计数，得计数值x。

8.根据权利要求6或7所述的板坯长度测量方法，其特征在于：在所述第三步后，还包括数据写入保存步骤。