CN107552576B - 一种冷轧卷取机芯轴空间位置尺寸在线检测方法 - Google Patents

Abstract

一种冷轧卷取机芯轴空间位置尺寸在线检测方法，属于冶金设备检测。特点是采用激光检测仪、激光靶球和计算机对待测芯轴进行检测；检测方案:按架设激光检测仪，将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线；通过激光检测仪建立大地水平面，采用激光靶球在待测芯轴圆柱外表面和外端面采集拟合圆柱和拟合平面的采样点，拟合出待测芯轴状态及轴线上的端点；再通过分析软件计算出待测芯轴两端交点，从而得出该端点的坐标数据，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据。本发明的优点是能快速的分析出数据误差结果，进而分析出待测芯轴误差调节量调整方案，为冷轧设备精度恢复提供基础数据，为稳定冷轧生产带钢生产、产品质量提供有力技术数据保障。

Description

一种冷轧卷取机芯轴空间位置尺寸在线检测方法

技术领域

本发明属于冶金冷轧设备领域，尤其涉及一种冷轧带钢卷取芯轴空间位置检测方法。

背景技术

在冷轧板带轧制生产线中，带钢经过酸洗、冷轧、退火及平整等工序，最终需要通过芯轴完成缠绕，整个卷曲过程中，需要靠芯轴提供稳定的张力，来保证钢卷质量。芯轴的空间位置误差会直接影响板带的板型控制，芯轴经长期高负荷运转，自身水平度及与轧制线之间垂直度会发生超差现象，会导致板带受力不均匀，这样板带在卷曲时候，横截面在接近板边部厚度会突然变化，有可能会突然减薄，这样会使带钢在沿宽度方向延伸分布不均匀，当两边压下量大于中部时，带钢边部延伸量加大，产生边部浪形；反之，会产生中部扭曲起浪现象。

传统芯轴检测方法是用框式水平仪和全站仪来检测在线芯轴水平度和垂直度误差，在芯轴的操作侧与驱动侧设定标板，并设定好两个基准点，在这两点处架设仪器，通过坐标面板找出轴心处坐标，通过坐标比较法算出芯轴的相对于轧制中心线的垂直度和相对水平面的平行度。存在缺陷是，这种方法操作时间人长，效率低，人为因素误差大，数据可靠性差，容易出错，另外受芯轴周边环境影响较大，不易操作。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种冷轧带钢轧线中卷取芯轴空间位置检测方法，采用激光检测仪和计算机对芯轴空间位置进行检测能快速准确的分析出数据误差结果，进而分析出芯轴误差调节量调整方案，为冷轧设备精度恢复提供基础数据，为稳定冷轧带钢生产、产品质量提供有力保障。

一种冷轧卷取机芯轴空间位置尺寸在线检测方法，包括待测待测芯轴,特点是采用激光检测仪、激光靶球和计算机对芯轴进行检测；检测方案按：架设激光检测仪；将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线；通过激光检测仪建立大地水平面，采用激光靶球在待测芯轴圆柱外表面和外端面采集拟合圆柱和拟合平面的采样点，拟合出待测芯轴状态及轴线上的端点；再通过分析软件计算出待测芯轴两端交点，从而得出该端点的坐标数据，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据。

检测方法按照如下步骤进行：

1.架设设备，FARO激光检测仪与待测芯轴需在激光检测仪工作直径作范围160m内，并且与待测芯轴距离L≤20m；

2.预热，调整设备自身水平达到规定范围；

3.激光检测仪的角度精度校核，角度分辨率：0.02弧度秒，角向精度：10μm+2.5μm/m；

4.提前将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线，然后检测轧制中心线；

5.将激光激光靶球放置在待测芯轴上，再通过软件生成圆柱，拟合出待测芯轴的状态，测量待测芯轴要在无磨损的圆柱外表面上少采集12个拟合的圆柱的点；

6.在待测芯轴的外端面至少采集3个点拟合出平面的点，用于拟合轴线上端点；

7.通过FARO分析软件计算出待测芯轴两端交点，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据；

8.建立坐标系是整个检测数据确立的关键

8.1确定坐标系是检测方案设计的基础，符合现场实际工作要求

面：大地水平面；

线：外置轧制中心线在大地水平面上的投影；

点：待测芯轴轴线之点，位于操作侧轴承座中心；

8.2确定坐标方向

x轴：指向轧制线方向；

y轴：从操作侧指向传动侧方向；

z轴：指向上方；

9.数据分析及处理

通过FARO软件分析，设定箱体部位为不可调节端，即驱动侧参考点，为0位，也就是坐标原点；可调节端待测芯轴轴线交点为操作侧参考点，其X值为待测芯轴轴线沿着带钢轧制线方向，即为待测芯轴垂直度偏差数值a；其Z值是与轧制线方向垂直的方向，即待测芯轴轴线高低方向，就是待测芯轴水平偏差数值c；

10.现场调整消除误差恢复精度

分析出数据误差结果，包括待测芯轴沿大地水平面的水平度，沿轧制线的垂直度控制在0.1mm以内，按误差数据在需要调节的位置适当进行加减垫片，重新调整调节螺栓来实现反向消除误差。

稳定与现有传统技术相比，本发明的优点是能快速检测芯轴沿钢板轧制线方向的垂直度误差，沿大地水平面方向的水平度高低误差，并分析出数据误差结果，进而分析出待测芯轴误差调节量调整方案，为冷轧设备精度恢复提供基础数据，为装置生产稳定、带钢生产质量提供有力保障。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是芯轴检测示意图。

图2是芯轴数据分析偏差示意图。

图中：1激光检测仪 2轧制线 3待测芯轴 4齿轮箱体 5激光靶球6可调节装置 7芯轴轴线 8芯轴可调节端点 9芯轴固定端点

具体实施方式

下面对照附图，结合具体实施例对本发明做进一步说明。

由图1可以看出，一种冷轧带钢轧线中卷取芯轴空间位置误差检测方法，包括待测芯轴3,待测芯轴右端连接齿轮箱体4，左端安装可调节装置6，特点是采用激光检测仪1、激光靶球5和计算机对芯轴进行检测；检测方案按：架设激光检测仪；将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线2；通过激光检测仪建立大地水平面，采用激光靶球在待测芯轴圆柱外表面和外端面采集拟合圆柱和拟合平面的采样点，拟合出待测芯轴状态及轴线上的端点；再通过分析软件计算出待测芯轴两端交点，从而得出该端点的坐标数据，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据,如图2所示为芯轴数据分析示意，芯轴固定端9一般在设定在固定齿轮箱处，即分析坐标系原点位置。可调节端8一般建立在可调节装置位置处，通过软件分析出芯轴沿轧制线方向偏差垂直度误差+a,-a.还有相对于大地水平面方向水平度标高+c,-c.

检测方法按照如下步骤进行：

1.架设设备，FARO激光检测仪与待测芯轴需在激光检测仪工作直径作范围160m内，并且与待测芯轴距离L≤20m；激光检测仪水平高度1m；

2.预热，调整设备自身水平达到规定范围；

3.激光检测仪的角度精度校核，角度分辨率：0.02弧度秒，角向精度：10μm+2.5μm/m；

4.提前将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线，然后检测轧制中心线；

5.将激光激光靶球放置在待测芯轴上，再通过软件生成圆柱，拟合出待测芯轴的状态，测量待测芯轴要在无磨损的圆柱外表面至少采集12个拟合的圆柱的点；

6.在待测芯轴的外端面至少采集3个点拟合出平面的点，用于拟合轴线上端点；

7.通过FARO分析软件计算出待测芯轴两端交点，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据；

8.建立坐标系是整个检测数据确立的关键

8.1确定坐标系是检测方案设计的基础，符合现场实际工作要求

面：大地水平面；

线：外置轧制中心线在大地水平面上的投影；

点：待测芯轴轴线之点，位于操作侧轴承座中心；

8.2确定坐标方向

x轴：指向轧制线方向；

y轴：从操作侧指向传动侧方向；

z轴：指向上方；

9.数据分析及处理

通过FARO软件分析，设定箱体部位为不可调节端，即驱动侧参考点，为0位，也就是坐标原点；可调节端待测芯轴轴线交点为操作侧参考点，其X值为待测芯轴轴线沿着带钢轧制线方向，即为待测芯轴垂直度偏差数值a；其Z值是与轧制线方向垂直的方向，即待测芯轴轴线高低方向，就是待测芯轴水平偏差数值c；

10.现场调整消除误差恢复精度

分析出数据误差结果，包括待测芯轴沿大地水平面的水平度，沿轧制线的垂直度控制在0.1mm以内，按误差数据在需要调节的位置适当进行加减垫片，重新调整调节螺栓来实现反向消除误差。

Claims (1)

1.一种冷轧卷取机芯轴空间位置尺寸在线检测方法，包括待测芯轴(3),其特征在于采用激光检测仪(1)、激光靶球(5)和计算机对待测芯轴进行检测；检测方案按：架设激光检测仪；将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线(2)；通过激光检测仪建立大地水平面，采用激光靶球在待测芯轴圆柱外表面和外端面采集拟合圆柱和拟合平面的采样点，拟合出待测芯轴状态及轴线上的端点；再通过分析软件计算出待测芯轴两端交点，从而得出该端点的坐标数据，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据；

检测方法按照如下步骤进行:

1)、架设设备，FARO激光检测仪与待测芯轴需在激光检测仪工作直径作范围160m内，并且与待测芯轴距离L≤20m；

2)、预热，调整设备自身水平达到规定范围；

3)、激光检测仪的角度精度校核，角度分辨率：0.02弧度秒，角向精度：10μm+2.5μm/m；

4)、提前将轧线基准点外置处理，确立轧制中心线，然后检测轧制中心线；

5)、将激光激光靶球放置在待测芯轴上，再通过软件生成圆柱，拟合出待测芯轴的状态，测量待测芯轴要在无磨损的圆柱外表面至少采集12个拟合的圆柱的点；

6)、在待测芯轴的外端面至少采集3个点拟合出平面的点，用于拟合轴线上端点；

7)、通过FARO分析软件计算出待测芯轴两端交点，最后建立坐标系分析相关水平度及垂直度误差数据；

8)、建立坐标系是整个检测数据确立的关键；

(8.1)、定坐标系是检测方案设计的基础，符合现场实际工作要求，

面：大地水平面；

线：外置轧制中心线在大地水平面上的投影；

点：待测芯轴轴线之点，位于操作侧轴承座中心；

(8.2)、确定坐标方向

x轴：指向轧制线方向；

y轴：从操作侧指向传动侧方向；

z轴：指向上方；

9)、数据分析及处理

通过FARO软件分析，设定箱体部位为不可调节端，即驱动侧参考点，为0位，也就是坐标原点；可调节端待测芯轴轴线交点为操作侧参考点，其X值为待测芯轴轴线沿着带钢轧制线方向，即为待测芯轴垂直度偏差数值a；其Z值是与轧制线方向垂直的方向，即待测芯轴轴线高低方向，就是待测芯轴水平偏差数值c；

10)、现场调整消除误差恢复精度

分析出数据误差结果，包括待测芯轴沿大地水平面的水平度，沿轧制线的垂直度控制在0.1mm以内，按误差数据在需要调节的位置适当进行加减垫片，重新调整调节螺栓来实现反向消除误差。