CN103534042B - 用于测量材料的形状的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量材料的形状的装置，其包括：用于轧制材料的宽度的宽度轧制部件；设置在宽度轧制部件的后侧中用以传送具有轧制宽度的材料的多个传送辊部件；以及测量单元，其设置在传送辊部件之间用以接触沿着传送辊部件的顶部表面移动的材料，从而测量该材料的形状。

Description

用于测量材料的形状的装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量材料的形状的装置，以及更具体地，涉及一种用于测量材料的形状的装置，该装置能够通过与材料接触而精确测量材料的形状。

背景技术

一般而言，钢铁制造过程包括制造钢液的炼铁过程、从钢液中去除杂质的炼钢过程、将钢液铸造成固态钢的连续铸造过程，和将固态钢轧制成钢板或钢丝的轧制过程。

轧制过程指的是将在连续铸造过程中期间所制造的中间材料（诸如板坯或大方坯）在多个旋转辊之间通过并且施加连续的力以增大或减薄中间材料的过程。轧制过程大致被分为热轧过程和冷轧过程。

上述构造是用于帮助理解本发明的的相关技术，而并不表示在本发明所属的技术领域中广泛公知的相关技术。

发明内容

【技术问题】

本发明的实施例致力于一种用于测量材料的形状的装置，该装置能够通过与材料接触而精确测量材料的形状。

【技术解决方案】

在实施例中，用于测量材料的形状的装置包括：被配置成轧制材料的宽度的宽度辊；设置在宽度辊的后侧中用以传送已宽度轧制的材料的多个传送辊；以及测量单元，其设置在传送辊之间用以接触沿着传送辊移动的材料，从而测量该材料的形状。

测量单元可包括：被配置成接触材料的接触部分；被配置成升高和降低接触部分的升降部分；以及被配置成测量施加至升降部分的压力的压力传感器。

接触部分可包括：通过升降部分升高和降低的主体；以及设置在主体的端部用以接触材料的旋转部分。

旋转部分可包括辊。

测量单元可进一步包括设置在主体的周围以引导主体的引导装置。

引导装置可具有在引导装置顶部的阶梯部分，并且主体具有形成于主体的一侧的将被锁定到阶梯部分的锁定部分。

多个测量单元可以沿垂直于材料的传送方向的直线排列。

测量单元可包括：在材料的中心处接触材料的中心测量单元；第一侧测量单元，所述第一侧测量单元设置在中心测量单元的第一侧，与中心测量单元间隔并且当从中心测量单元的距离被调整时，其在材料的一侧接触材料；以及第二侧测量单元，所述第二侧测量单元设置在第一侧测量单元的第二侧并且当从中心测量单元的距离被调整时，其在材料的另一侧接触材料。

装置可进一步包括垂直于材料的传送方向设置的导轨，其中第一侧测量单元和第二侧测量单元沿导轨滑动用以调整从中心测量单元的距离。

第一和第二测量单元可包括安装在第一和第二测量单元的底部的导辊，用以降低导轨与第一和第二测量单元之间的摩擦力。

【有益效果】

根据本发明的实施例，用于测量材料的形状的装置可通过与材料接触而精确测量材料的形状。

此外，该装置可通过与材料的接触而精确测量材料的宽度。

并且，由于该装置可提高材料形状的测量精度，因此有可能精确估计水平轧制过程和宽度轧制过程的宽展和恢复。并且，有可能提高热轧产品的生产率和质量。

附图说明

通过结合所附附图的以下详细描述，将更清楚地理解本发明的上述及其它方面、特征、和优点，在这些附图中：

图1为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的立体图；

图2为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的侧视图；

图3为根据本发明的实施例的测量单元的截面图；

图4为示出了根据本发明的实施例的测量单元的接触部分被升高的状态的截面图；

图5为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意图；

图6为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意立体图；

图7为示出了根据本发明的另一实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意图；

图8为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的测量单元的截面图；以及

图9为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意性立体图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的实施例。应当注意，附图不是按照精确比例绘制，并且仅为了描述方便和清楚起见可能夸大线的厚度或元件的尺寸。

此外，本文所使用的术语通过考虑本发明的功能来定义并且可能根据用户或操作者的习惯或意向而改变。因此，术语的定义应当根据本文陈述的所有披露而作出。

图1为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的立体图。图2为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的侧视图。图3为根据本发明的实施例的测量单元的截面图。图4为示出了根据本发明的实施例的测量单元的接触部分被升高的状态的截面图。图5为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意图。图6为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意立体图。

参照图1和2，根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置包括宽度辊10、传送辊20以及测量单元100。

宽度辊10用于轧制在粗轧过程期间制造的材料S的宽度，用以控制材料S的宽度。在本实施例中，宽度辊10包括板坯调宽压力机。

通过宽度辊10轧制的材料S通过传送辊20转移到后续过程。传送辊20被设置在宽度辊10的后侧。传送辊20包括用于将材料S传送到后续过程的传送卷轴和用于旋转地支撑传送卷轴的两端的辊支撑件（未示出）。

测量单元100设置在传送辊20的下方。测量单元100设置在以直线排列的多个传送辊20之间并且用于测量沿传送辊20传送的材料S的形状。

测量单元100与材料S接触，从而测量材料S的形状。根据本实施例，测量单元100与材料S的底部表面接触并且测量材料S的形状。通过宽度辊10轧制宽度的材料S具有基于图5的中心部分C彼此对称的顶部和底部表面。因此，当测量材料S的底部表面的形状时，可测量材料S的顶部和底部表面的整个形状。

在本实施例中，多个测量单元100可在垂直于材料S的传送方向中成直线排列（参照图5）。因此，可在材料S跨越材料S的整个部分的宽度方向上测量材料S的底部形状。附图标记30表示粗轧部分。

参照图2至4，测量单元100包括接触部分110、升降部分120、压力传感器130、引导装置140以及基座150。

接触部分110与材料S接触。接触部分110包括主体111和旋转部分112。

主体部分111通过升降部分120升高或降低。旋转部分112被设置在主体111的顶部。当主体111通过升降部分120升高或降低时，旋转部分112也在相同方向中被升高或降低。

旋转部分112与材料S接触。在本实施例中，旋转部分112可包括辊。因此，当旋转部分112和材料S彼此接触时，可通过辊减小摩擦力。

在本实施例中，辊被用作旋转部分112。然而，本发明不限于此，并且可采用其他结构代替辊，只要它们可减少材料S与旋转部分112之间的摩擦力。旋转部分112的代表性实例可包括球轴承。

升降部分120升高或降低接触部分100，从而使得接触部分110与材料S相接触。在本实施例中，升降部分120设置在主体111的内部空间中，从而升高或降低主体111。在本发明中，升降部分120可包括液压缸，并且升降部分120的操作通过控制单元（未示出）控制，

引导装置140设置在主体111的周围处，从而引导主体111。主体111通过形成在引导装置140的顶部表面处的孔而升高或降低。

引导装置140的内部空间的圆周表面被形成为具有与主体111的外圆周表面的形状对应的形状。因此，由于主体111通过引导装置140引导，因此主体111可被升高或降低，而不会在不同方向移动。

引导装置140具有形成于其顶部处的阶梯部分141。阶梯部分141用于防止主体111从导轨140脱离，并且主体111具有形成于其侧部处的锁定部分111a，从而对应于阶梯部分141。

压力传感器130测量施加至升降部分120的压力，并然后将测得的压力传送至控制单元。控制单元基于所传送的压力计算材料S的底部形状。根据本实施例，压力传感器130设置在升降部分120的底部，从而用以测量施加至升降部分120的压力。

基座150从引导装置140的底部支撑引导装置140。由于压力传感器130被引导装置140和基座150盖住，因此压力传感器130得到保护不受外部影响。

在下文中，参照图5和6，将描述根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作原理。

宽度被轧制的材料S通过传送辊20被传送到后续过程。此时，当材料S的前端A到达测量单元100的安装位置时，传送辊20停止。此时，在垂直于材料S的传送方向的方向上以直线排列的多个测量单元100根据控制单元的控制朝向材料S升高。具体而言，旋转部分112通过升降部分120的操作升高。

当旋转部分112与材料S接触时，旋转部分112不再升高。因此，压力被施加至升降部分120。压力传感器130测量施加至升降部分120的压力并将测得的压力传送至控制单元。控制单元基于从压力传感器130传送的测量信号计算材料S的底部形状。也就是说，控制单元基于压力之间的差获悉材料S的底部形状和整个形状。

参考图5，材料S的底部表面形成为弯曲的，即，从材料S的中心部分C到底部表面的厚度在每一点处是不同的。因此，旋转部分112被升高的水平在每一点处也是不同的。旋转部分112之间的高差可被测量作为通过压力传感器130施加至升降部分120的压力之间的差。

测量单元100被安装在不存在材料S的点处，即，测量单元100安装在图5不与材料S接触的最左侧和最右侧。因此，测量单元100被升高至预设水平并然后停止，用以防止测量单元被过渡升高。在本发明中，预设水平对应于测量单元100到达材料S的中心部分C的水平。

根据本实施例，可仅通过将多个测量单元100分为与材料S接触的测量单元100和不与材料S接触的测量单元100来测量材料S的宽度。参照图5，材料S的宽度对应于与材料S接触的测量单元100的宽度。

当材料S和测量单元100之间的接触完成时，传送辊20可被再次驱动。测量单元100在与材料S接触时测量通过材料S的厚度而改变的压力，直到测量单元100通过材料S的前端A到达材料S的末端B。当测得的压力被传送至控制单元时，控制单元可测量材料S的纵向形状。此外，当材料S与测量单元100之间的接触完全被释放时，控制单元操作升降部分120以降低接触部分110。

图7为示出了根据本发明的另一实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意图。图8为根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的测量单元的截面图。图9为示出了根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的操作状态的示意性立体图。

参照图7至9，根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置的测量单元100包括中心测量单元210、第一侧测量单元220，以及第二侧测量单元230。

中心测量单元210被设置在材料S的中心并且通过升降部分120的操作与材料S接触。

第一侧测量单元220被设置在中心测量单元210的一侧，从而与中心测量单元210间隔开。基于图7，第一侧测量单元220被设置在中心测量单元210的左侧。

当第一侧测量单元220沿着导轨240滑动时，到中心测量单元210的距离被调整。第一侧测量单元220被设置在材料S的一侧，或具体地，在对应于从材料S中心左侧的区域，并且与材料S接触。

第二侧测量单元230被设置在第一侧测量单元220的相对侧。基于图7，第二侧测量单元230被设置在中心测量单元210的右侧。

当第二侧测量单元230沿着导轨240滑动时，到中心测量单元210的距离被调整。第二侧测量单元230被设置在材料S的另一侧，或具体地，在对应于从材料S的中心的右侧区域，并且与材料S接触。

根据本发明的实施例的用于测量材料的形状的装置进一步包括导轨240。导轨240被设置在垂直于材料S的传送方向的方向上。因此，当第一侧测量单元220和第二侧测量单元230中的每一个沿着导轨240滑动时，到中心测量单元210的距离被调整。

导轨240可具有典型的轨道形状。也就是说，导轨240具有形成于其中心的引导凹槽241和形成于其顶部的孔，第一侧测量单元220或第二侧测量单元230穿过该孔而露出。

第一侧测量单元220的基座150被插入并安装在引导凹槽241中。因此，当第一侧测量单元220沿着导轨240滑动时，在不同方向的基座150的移动受到引导凹槽241的限制。因此，第一侧测量单元220不会从导轨240脱离，同时到中心测量单元210的距离被调整。

第一侧测量单元220的基座150包括安装在其底部的导辊151。导辊151减少引导凹槽241与第一侧测量单元220之间的摩擦力。通过导辊151，第一侧测量单元220可在导轨240内部更平顺地滑动。

类似地，第二侧测量单元230的基座150被插入并安装在引导凹槽241中。因此，当第二侧测量单元230沿着导轨240滑动时，在不同方向的基座150的移动受到引导凹槽241的限制。因此，第二侧测量单元230不会从导轨240脱离，同时到中心测量单元210的距离被调整。

第二侧测量单元230的基座150包括安装在其底部的导辊151。导辊151减少引导凹槽241与第二侧测量单元230之间的摩擦力。通过导辊151，第二侧测量单元230可在导轨240内部更平顺地滑动。

中心测量单元210可安装成在导轨240内滑动。在这种情况下，中心测量单元210的基座150被插入并安装在引导凹槽241中。因此，当中心测量单元210沿着导轨240滑动时，中心测量单元210不会从导轨240脱离。

此外，中心测量单元210的基座150包括安装在其底部的导辊151。导辊151减少引导凹槽241和中心测量单元210之间的摩擦力。通过导辊151，中心测量单元210可在导轨240内部更平顺地滑动。

中心测量单元210可被固定到导轨240，从而不会在导轨240上滑动。

由于第一侧测量单元220被安装成在导轨240上滑动，第一侧测量单元220与中心测量单元210之间的距离可根据材料S的宽度调整。类似地，第二侧测量单元230与中心测量单元210之间的距离可根据材料S的宽度调整。

例如，当打算测量具有比图7的材料S更大宽度的材料的形状时，第一侧测量单元220被移动到左侧，并且第二侧测量单元230被移动到右侧。通过这样的过程，第一侧测量单元220设置在材料的左端，而第二侧测量单元230设置在材料的左端。

然后，测量单元210、220和230通过升降部分120被升高，并且测量由与材料S接触所产生的压力用以计算材料S的底部形状。然后，可基于计算出的形状来测量材料S的底部形状和整个形状。

同样，当调整第一侧测量单元220和第二侧测量单元230与中心测量单元210之间的距离时，材料S的底部形状可通过三个测量单元来精确地测量。

因此，由于实际测得的数据代替估计的数据而被应用至公式模型，因此，有可能精确地估计水平轧制过程和宽度轧制过程的宽展和恢复。

虽然已经结合附图提供一些实施例来说明本发明，然而对本领域技术人员而言清楚的是，实施例仅作为示例性给出，并且能够进行各种修改和等效实施方式而不背离本发明的精神和范围。本发明的范围应仅由所附权利要求限制。

Claims (6)

1.一种用于测量材料的形状的装置，包括：

被配置成轧制所述材料的宽度的宽度辊；

设置在所述宽度辊的后侧中以传送已宽度轧制的材料的多个传送辊；以及

测量单元，其设置在所述传送辊之间用以接触沿着传送辊移动的材料，从而测量该材料的形状,

其中所述多个测量单元在垂直于所述材料的传送方向成直线排列,

其中所述测量单元包括：

在所述材料的中心处接触该材料的中心测量单元；

第一侧测量单元，所述第一侧测量单元设置在所述中心测量单元的第一侧，与所述中心测量单元间隔并且当从该中心测量单元的距离被调整时，所述第一侧测量单元在所述材料的一侧接触该材料；以及

第二侧测量单元，所述第二侧测量单元设置在所述第一侧测量单元的第二侧并且当从所述中心测量单元的距离被调整时，所述第二侧测量单元在所述材料的另一侧接触该材料,

其中所述装置进一步包括：

垂直于所述材料的传送方向设置的导轨，

其中所述第一侧测量单元和第二侧测量单元沿该导轨滑动用以调整到所述中心测量单元的距离，

其中所述第一和第二侧测量单元包括安装在所述第一和第二侧测量单元的底部的导辊，用以降低所述导轨与所述第一和第二侧测量单元之间的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述测量单元包括：

被配置成接触所述材料的接触部分；

被配置成升高和降低所述接触部分的升降部分；以及

被配置成测量施加至所述升降部分的压力的压力传感器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述接触部分包括：

通过升降部分升高和降低的主体；以及

设置在所述主体的端部用以接触材料的旋转部分。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述旋转部分包括辊。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述测量单元进一步包括：

设置在所述主体的周围用以引导所述主体的导向装置。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述引导装置具有在该引导装置顶部的阶梯部分，并且所述主体具有形成于该主体的一侧的将被锁定到所述阶梯部分的锁定部分。