CN106585151B - 一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，旨在解决现有的喷涂方法喷涂效果得不到保证并且会导致喷标机卡死的问题。该方法通过建立直角坐标系，并探测确定钢卷的外周形状后，再精确定位喷标机的喷头的行走轨迹，通过所确定的喷头的行走轨迹对钢卷进行喷涂。使得喷标机在喷涂作业过程中喷头与钢卷外表面之间的距离始终接近或等于喷距d，保证了所喷涂的每个字符的清晰度，并且避免了在喷涂外周为离心率较大的椭圆形钢卷时喷标机出现卡死的问题，保证了喷标机的正常工作，提高了生产效率。

Description

一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法
技术领域
本发明涉及一种喷涂方法，尤其是一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法。
背景技术
在热连轧生产线中，钢卷从卷取机上下来后经过卸料小车、步进梁后到达喷涂区域，由喷标机对钢卷表面进行喷涂，喷涂的数据为钢卷号、钢质、厚度、宽度等等。
目前，用喷标机喷涂钢卷的方法是，将钢卷放置于鞍座上，通过设定一个固定的喷头行走轨迹，使喷头沿着该行走轨迹对钢卷表面进行喷涂。通常，所设定的喷头行走轨迹是一个正圆，例如：热连轧生产线所生产的最大钢卷半径为R，则设定鞍座中心线上距离地面R处的一点为喷头行走轨迹的圆心，并以R+d作为喷头行走轨迹的半径，其中d为喷标机喷头的喷距；由热连轧生产线所生产的钢卷均通过该喷头行走轨迹进行喷涂。
在实际生产过程中，现有的用喷标机喷涂钢卷的方法主要存在以下两个问题：
第一，由于热连轧生产线所生产的每个钢卷的直径均不同，而喷头行走轨迹是固定的，这就造成喷标机的喷头离钢卷外表面的距离往往大于等于喷距d，又由于喷枪的压力固定不变，因此喷涂的效果往往得不到保证。直径较大的钢卷，喷头离其外表面的距离较近，喷涂的效果较好；直径较小的钢卷，喷头离其外表面的距离较远，喷涂的效果较差。
第二，由于钢卷自身重力较大，一旦松卷(例如：卷取机张力控制不好导致钢卷在卷取的过程中产生松卷、钢卷移动过程中产生松卷等)其在运输过程中往往会变形为椭圆形，造成钢卷的形状不是正圆，而是离心率较大的椭圆。按照既定的喷头行走轨迹进行喷涂的过程中，当喷头越靠近钢卷较扁的一侧，喷头距离钢卷外表面越近，甚至导致喷头与钢卷发生干涉，导致喷标机卡死。
发明内容
本发明提供了一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，旨在解决现有的喷涂方法喷涂效果得不到保证并且会导致喷标机卡死的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，包括下列步骤：
步骤一，将钢卷放置于鞍座上，选取横截于钢卷的某一竖直平面为基准面，并在该基准面上建立直角坐标系；
步骤二，将钢卷与鞍座的两个切点分别记为T1和T2，分别以T1和T2作鞍座支撑斜面的垂线，两垂线相交于A点，A点的坐标值为(x0,y0)；
步骤三，利用喷标机的探针探测出钢卷表面上一点D的坐标值(x1,y1)，并利用喷标机的探针探测出钢卷表面上另一点B的坐标值(x2,y2)，B点不是D点在钢卷表面上的对称点，且|x2-x1|≥200mm；
步骤四，算出AD之间的距离L1和AB之间的距离L2，△L＝|L1-L2|；
若△L≤K,表明钢卷的外周为趋近于正圆的椭圆，则选取A点为圆心、L1+d～L2+d为半径的圆的圆周轨迹作为喷头的行走轨迹对钢卷进行喷涂；
若△L＞K,表明钢卷的外周为离心率较大的椭圆，则再利用喷标机的探针探测出钢卷表面上三个以上的不相同且不对称的点，通过所探测出的钢卷表面上的点的坐标值及椭圆的一般方程式计算出表示钢卷的外周的椭圆方程式，并以该椭圆方程式所表示的椭圆上的各个点沿各自法线方向向外移动距离d后所形成的轨迹曲线作为喷头的行走轨迹对钢卷进行喷涂；
其中，K为设定误差值，d为喷标机喷头的喷距；以上的各个点均为在基准面上的点。
进一步的是：步骤一中，以基准面上鞍座的两个支撑斜面的延长线的交点E为坐标原点建立直角坐标系。
进一步的是：步骤三中，所探测的D点为钢卷的顶点。
进一步的是：所述喷标机喷头的喷距d＝80mm。
本发明的有益效果是：该方法通过建立直角坐标系，并探测确定钢卷的外周形状后，再精确定位喷标机的喷头的行走轨迹，通过所确定的喷头的行走轨迹对钢卷进行喷涂。使得喷标机在喷涂作业过程中喷头与钢卷外表面之间的距离始终接近或等于喷距d，保证了所喷涂的每个字符的清晰度，并且避免了在喷涂外周为离心率较大的椭圆形钢卷时喷标机出现卡死的问题，保证了喷标机的正常工作，提高了生产效率。
附图说明
图1放置于鞍座上的趋近于正圆的椭圆形钢卷在基准面上的正视图；
图2放置于鞍座上的离心率较大的椭圆形钢卷在基准面上的正视图；
图中标记为：钢卷10、鞍座20。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
结合图1和图2所示，一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，包括下列步骤：
步骤一，将钢卷10放置于鞍座20上，选取横截于钢卷10的某一竖直平面为基准面，并在该基准面上建立直角坐标系；该步骤中，通常以某一固定点作为坐标原点建立直角坐标系，例如：鞍座20上的某点；通常也以鞍座20中心线上的某一点作为坐标原点建立直角坐标系；优选以基准面上鞍座20的两个支撑斜面的延长线的交点E为坐标原点建立直角坐标系；
步骤二，将钢卷10与鞍座20的两个切点分别记为T1和T2，分别以T1和T2作鞍座20支撑斜面的垂线，两垂线相交于A点，A点的坐标值为(x0,y0)；
步骤三，利用喷标机的探针探测出钢卷10表面上一点D的坐标值(x1,y1)，并利用喷标机的探针探测出钢卷10表面上另一点B的坐标值(x2,y2)，B点不是D点在钢卷10表面上的对称点，且|x2-x1|≥200mm；该步骤中，所探测的D点优选为钢卷10的顶点；
步骤四，算出AD之间的距离L1和AB之间的距离L2， △L＝|L1-L2|；
若△L≤K,则表明钢卷10的外周为离心率较小的椭圆，即趋近于正圆的椭圆，喷头按呈正圆的行走轨迹即可完成喷涂，且不会导致喷头与钢卷10外表面产生干涉；因此，选取A点为圆心、L1+d～L2+d为半径的圆的圆周轨迹作为喷头的行走轨迹对钢卷10进行喷涂；L1+d～L2+d为半径的圆是指：该圆的半径可取L1+d或L2+d，或者L1+d至L2+d之间的任意一个值；
若△L＞K,表明钢卷10的外周为离心率较大的椭圆，喷头不能够按呈正圆的行走轨迹进行喷涂；因此，再利用喷标机的探针探测出钢卷10表面上三个以上的不相同且不对称的点，例如图2中坐标值为(x3,y3)的C点、坐标值为(x4,y4)的F点和坐标值为(x5,y5)的G点，通过所探测出的钢卷10表面上的点的坐标值及椭圆的一般方程式计算出表示钢卷10的外周的椭圆方程式，并以该椭圆方程式所表示的椭圆上的各个点沿各自法线方向向外移动距离d后所形成的轨迹曲线作为喷头的行走轨迹对钢卷10进行喷涂；
其中，K为设定误差值，其是用于判定钢卷的外周离心率是否较大的一个数值，该设定误差值可结合实际生产经验进行设定，K通常小于20mm；d为喷标机喷头的喷距，喷距为在喷标机喷枪的压力下喷头的最佳喷涂距离，喷距d优选为80mm；以上的各个点均为在基准面上的点。
实施例
一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，包括下列步骤：
步骤一，将钢卷10放置于鞍座20上，选取横截于钢卷10的某一竖直平面为基准面，并以基准面上鞍座20的两个支撑斜面的延长线的交点E为坐标原点建立直角坐标系；
步骤二，将钢卷10与鞍座20的两个切点分别记为T1和T2，分别以T1和T2作鞍座20支撑斜面的垂线，两垂线相交于A点，A点的坐标值为(x0,y0)；
步骤三，利用喷标机的探针探测出钢卷10的顶点D的坐标值(x1＝0,y1)，并使喷标机的探针沿x轴的正方向移动200mm探测出钢卷10表面上另一点B的坐标值(x2＝200,y2)；
步骤四，算出AD之间的距离L1和AB之间的距离L2， △L＝|L1-L2|；
若△L≤K,表明钢卷10的外周为趋近于正圆的椭圆，则选取A点为圆心、L1+d为半径的圆的圆周轨迹作为喷头的行走轨迹对钢卷10进行喷涂，如图1所示，图1中双点划线所表示的轨迹即为喷头的行走轨迹；
若△L＞K,表明钢卷10的外周为离心率较大的椭圆，则再利用喷标机的探针探测出钢卷10表面上三个点分别是坐标值为(x3,y3)的C点、坐标值为(x4,y4)的F点和坐标值为(x5,y5)的G点；通过将所探测出的钢卷10表面上的点的坐标值，即D(x1＝0,y1)、B(x2＝200,y2)、C(x3,y3)、F(x4,y4)、G(x5,y5)，代入椭圆的一般方程式hx2+ixy+jy2+kx+ly+1＝0中，即可求出未知数h、i、j、k、l，得到表示钢卷10的外周的椭圆方程式，并以该椭圆方程式所表示的椭圆上的各个点在各自法线方向外移动距离d后所形成的轨迹曲线作为喷头的行走轨迹对钢卷10进行喷涂(也即，以该椭圆方程式所表示的椭圆向外平移距离d后形成的新的椭圆的轨迹线作为喷头的行走轨迹)，如图2所示；以图2中的H点为例，H点在其法线方向外移动距离d后形成H′点，利用上述椭圆方程式可以得到H点的切线方程，进而得到H点的法线方程，由于H′点位于H点的法线方程上，且H′点与H点之间的距离为d，因此通过H点的坐标即可求得H′点的坐标值，同理，可类推上述椭圆方程式所表示的椭圆上的其他点移动后的坐标值，最终得到喷头的行走轨迹；
其中，K为设定误差值，K＝10mm；d为喷标机喷头的喷距,d＝80mm；以上的各个点均为在基准面上的点。当然，喷头通常在钢卷10的上侧表面进行喷标。

Claims (4)

1.一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一，将钢卷(10)放置于鞍座(20)上，选取横截于钢卷(10)的某一竖直平面为基准面，并在该基准面上建立直角坐标系；
步骤二，将钢卷(10)与鞍座(20)的两个切点分别记为T1和T2，分别以T1和T2作鞍座(20)支撑斜面的垂线，两垂线相交于A点，A点的坐标值为(x0,y0)；
步骤三，利用喷标机的探针探测出钢卷(10)表面上一点D的坐标值(x1,y1)，并利用喷标机的探针探测出钢卷(10)表面上另一点B的坐标值(x2,y2)，B点不是D点在钢卷(10)表面上的对称点，且|x2-x1|≥200mm；
步骤四，算出AD之间的距离L1和AB之间的距离L2，△L＝|L1-L2|；
若△L≤K,则选取A点为圆心、L1+d～L2+d为半径的圆的圆周轨迹作为喷头的行走轨迹对钢卷(10)进行喷涂；
若△L＞K,则再利用喷标机的探针探测出钢卷(10)表面上三个以上的不相同且不对称的点，通过所探测出的钢卷(10)表面上的点的坐标值及椭圆的一般方程式计算出表示钢卷(10)的外周的椭圆方程式，并以该椭圆方程式所表示的椭圆上的各个点沿各自法线方向向外移动距离d后所形成的轨迹曲线作为喷头的行走轨迹对钢卷(10)进行喷涂；
其中，K为设定误差值，d为喷标机喷头的喷距；以上的各个点均为在基准面上的点。
2.如权利要求1所述的一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，其特征在于：步骤一中，以基准面上鞍座(20)的两个支撑斜面的延长线的交点E为坐标原点建立直角坐标系。
3.如权利要求1所述的一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，其特征在于：步骤三中，所探测的D点为钢卷(10)的顶点。
4.如权利要求1、2或3所述的一种用热连轧喷标机喷涂钢卷的方法，其特征在于：所述喷标机喷头的喷距d＝80mm。
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