CN108788273A - 活动装置位移的测量方法及应用该方法的粗轧机和铡刀剪 - Google Patents

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潘德军
钟杨
嵇翔
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种活动装置的位移测量方法及应用该方法的粗轧机和铡刀剪，通过提供拉线编码器和PLC系统，将所述拉线编码器安装在活动装置的固定端，将拉线编码器的拉线固定在活动装置的活动端，使拉线随着所述活动端移动；当拉线随着活动端移动时，拉线编码器产生信号的变化；通过PLC系统的信号模板采集信号的变化量，经过计算得到活动端的位移变化。该方法有效克服了因为机械间隙而导致的位置测量误差。所述粗轧机应用该方法后可实现侧导板宽度的精确测量，减少轧制过程中的镰刀弯现象，提高产品质量。所述铡刀剪应用该方法后，提高了钢板宽度的测量精度。

Description

活动装置位移的测量方法及应用该方法的粗轧机和铡刀剪
技术领域
本发明涉及一种位移测量技术，具体的说是涉及一种利用拉线编码器测量活动装置位移的方法以及应用该方法的粗轧机和铡刀剪。
背景技术
目前，中厚板的生产过程中，装置的移动位置多采用各种传感器来测量获得。比如液压缸驱动的设备多采用直线式位移传感器，带旋转机构的可以采用旋转编码器。对于直线式位移传感器具有测量简单直观、精度高的特点被广泛使用。但是使用旋转编码器测量的位移往往由于机械结构的局限，难以消除所有的间隙，导致测量不准确，误差较大，测量结果不能用于精确的闭环控制。为了改善这种状况，提高测量精度，需要研究一种消除机械间隙的测量方法。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种活动装置位移的测量方法，该方法能够消除机械间隙对测量的影响，测量精度高。
本发明的另一目的是提供了一种应用上述活动装置位移的测量方法的粗轧机。
同时，本发明还提供了一种应用上述活动装置位移的测量方法的铡刀剪。
技术方案：本发明所述的一种活动装置位移的测量方法，通过提供拉线编码器和PLC系统，将所述拉线编码器安装在活动装置的固定端，将拉线编码器的拉线固定在活动装置的活动端，使拉线随着所述活动端移动；当拉线随着活动端移动时，拉线编码器产生信号的变化；通过PLC系统的信号模板采集信号的变化量，经过计算得到活动端的位移变化。
其中，计算活动端的位移变化包括如下步骤：
(1)对安装好的拉线编码器计算线性系数K：人工测量活动端与固定端的距离S1，从PLC系统中读取信号模板此时的信号P1；移动活动端一段距离后，人工测量固定端与活动端的距离S2，并从PLC系统中读取信号模板此时的信号P2；重复上述动作若干次后，测得固定端与活动端的距离Sn，从PLC系统中读取信号模板此时的信号Pn；并从根据公式其中n为大于等于2的自然数，ΔSn＝Sn-Sn-1，ΔPn＝Pn-Pn-1，分别计算出K2、K3…Kn；然后再根据公式计算出该拉线编码器的线性系数K；
(2)对活动端进行位置标定：标定时，人工测量活动装置的活动端与固定端的原始距离S0，并从PLC系统中读取当活动端位于S0位置时信号模板的信号P0；
(3)对活动端进行位置测量：根据公式S＝(P-P0)×K+S0，测量活动端的实际位置；其中，S为活动端的位置实际值，P为活动端处在该实际位置时PLC系统的信号模板中读取到的信号。
有益效果：本发明通过在活动装置上设置拉线编码器，通过将拉线编码器的拉线固定在活动装置的活动端，使拉线随着活动端一起运动产生信号变化，并通过设置PLC系统采集信号变化量，计算得出活动装置的位移变化量。该方法有效克服了因为机械间隙而导致的位置测量误差。
本发明所述的一种应用上述测量方法的粗轧机所采用的技术方案是：该粗轧机具有侧导板，所述侧导板包括推板以及支架底座，所述推板具有驱动推板移动的推杆，所述推杆置于支架底座上；所述拉线编码器安装在支架底座上，所述拉线固定在所述推板上；所述粗轧机采用所述测量方法测量侧导板的宽度。
有益效果：本发明的粗轧机通过在支架底座上安装拉线编码器，并将拉线固定在推板上，可实现粗轧机的侧导板宽度的精确测量，减少轧制过程中的镰刀弯现象，从而提高产品质量、成材率以及降低故障停机时间；间接的降低了对轧机设备的冲击损坏，加快了生产节奏，提高生产产量。
本发明所述的一种应用上述测量方法的铡刀剪所采用的技术方案是：该铡刀剪用于剪切钢板，铡刀剪包括推边机、固定所述推边机的固定底座，所述推边机具有可移动的推头；所述拉线编码器安装在所述固定底座上，所述拉线固定在所述推头上；所述铡刀剪采用所述测量方法测量钢板的宽度。
有益效果：本发明的铡刀剪通过在推边机的固定底座上安装拉线编码器，并将拉线固定在推头上，提高了钢板宽度的测量精度，进而提高了剪切质量，大大减少质量异议的发生。
附图说明
图1为本发明的拉线编码器和活动装置的安装示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本实施例公开的一种活动装置的位移测量方法，通过提供拉线编码器1和PLC系统，将所述拉线编码器1安装在活动装置的固定端10a，将拉线编码器1的拉线11固定在活动装置的活动端10b，使拉线11随着所述活动端10b移动；当拉线11随着活动端10b移动时，拉线编码器1产生信号的变化；通过PLC系统的信号模板采集信号的变化量，经过计算得到活动端10b的位移变化。从而实现对活动装置的位移测量。
具体的计算活动端的位移变化包括如下步骤：
(1)对安装好的拉线编码器计算线性系数K：人工测量活动端与固定端的距离S1，从PLC系统中读取信号模板此时的信号P1；移动活动端一段距离后，人工测量固定端与活动端的距离S2，并从PLC系统中读取信号模板此时的信号P2；重复上述动作若干次后，测得固定端与活动端的距离Sn，从PLC系统中读取信号模板此时的信号Pn；并从根据公式其中n为大于等于2的自然数，ΔSn＝Sn-Sn-1，ΔPn＝Pn-Pn-1，分别计算出K2、K3…Kn；然后再根据公式计算出该拉线编码器的线性系数K；
(2)对活动端进行位置标定：标定时，人工测量活动装置的活动端与固定端的原始距离S0，并从PLC系统中读取当活动端位于S0位置时信号模板的信号P0；
(3)对活动端进行位置测量：根据公式S＝(P-P0)×K+S0，测量活动端的实际位置；其中，S为活动端的位置实际值，P为活动端处在该实际位置时PLC系统的信号模板中读取到的信号。
实施例1，本实施例对某中板厂粗轧机前侧导板位置进行实时测量，并计算出所夹钢板的外轮廓最大宽度。粗轧机前侧导板位于四辊可逆轧机之前和机前锥形工作辊道之上，用于配合轧件转向、测宽，推夹轧件，使之对中轧制中心线保证轧件顺利出入轧机。是由液压缸做为驱动力的机械增速型齿轮齿条式侧导板。它主要由主传动箱体、回程传动箱体、推板、侧导板箱体、测速装置、拉杆装置及液压、干油配管等部件组成。主传动箱体由主动缸和齿轮齿条组成，回程传动箱体由回程液压缸和齿轮齿条组成。该齿轮、齿条装置中较主传动箱体多了一个中间齿轮，以便改变输出轴的转向。推板为左右两组，每组推板由推杆和护板、推板架及销子联接而成，推杆用于驱动推板移动，推杆置于支架底座上。在推板架内设置了缓冲蝶形弹簧，推床箱体为一焊接结构，由齿轮、压辊及导向轮组成，推板装在推床箱体内时构成一个执行的齿轮、齿条机构。
原设计在侧导板的齿轮轴上安装光电编码器用来测速及测宽，由于不能消除所有机械间隙，测量值波动较大。应用本发明所述的测量方法后，将拉线编码器安装在侧导板的推杆的支架底座上，拉线固定在推板上，跟随推板前进或后退。可实现机前侧导板的宽度测量，测量精度高，波动小，拉线编码器安装位置利于设备维护，更换方便。
实施例2，本实施例对某中板厂3#铡刀剪钢板宽度测量的应用。中板厂有4台铡刀剪分别对钢板进行切头、切尾、宽度定尺切边，3#剪是进行宽度最后定尺，必须保证钢板成品宽度满足订单要求。原系统测量宽度是采用安装标尺，随着推头的运动标尺数值发生改变，操作工通过标尺的指示值确定板宽进行剪切，误差6mm，不同的操作工具有不同的读数偏差，对钢板的宽度影响较大，影响了剪切质量。
应用本发明所述的测量方法后，将拉线编码器安装在推边机的固定底座上，拉线固定在可移动的推头上。将原始的标尺指示改成PLC程序处理，在HMI上进行标定及数值显示，简单直观，同时对钢板宽度的测量精度提高，误差小于2mm，还避免了不同操作工的读数误差。实施本发明后，板子宽度测量精确，数值直观，不易出错，提高了剪切质量。

Claims (5)

1.一种活动装置位移的测量方法，其特征在于，通过提供拉线编码器(1)和PLC系统，将所述拉线编码器(1)安装在活动装置的固定端(10a)，将拉线编码器的拉线(11)固定在活动装置的活动端(10b)，使拉线随着所述活动端移动；当拉线随着活动端移动时，拉线编码器产生信号的变化；通过PLC系统的信号模板采集信号的变化量，经过计算得到活动端的位移变化。
2.根据权利要求1所述的活动装置位移的测量方法，其特征在于，计算活动端的位移变化包括如下步骤：
(1)对安装好的拉线编码器计算线性系数K：人工测量活动端与固定端的距离S1，从PLC系统中读取信号模板此时的信号P1；移动活动端一段距离后，人工测量固定端与活动端的距离S2，并从PLC系统中读取信号模板此时的信号P2；重复上述动作若干次后，测得固定端与活动端的距离Sn，从PLC系统中读取信号模板此时的信号Pn；并从根据公式其中n为大于等于2的自然数，ΔSn＝Sn-Sn-1，ΔPn＝Pn-Pn-1，分别计算出K2、K3…Kn；然后再根据公式计算出该拉线编码器的线性系数K；
(2)对活动端进行位置标定：标定时，人工测量活动装置的活动端与固定端的原始距离S0，并从PLC系统中读取当活动端位于S0位置时信号模板的信号P0；
(3)对活动端进行位置测量：根据公式S＝(P-P0)×K+S0，测量活动端的实际位置；其中，S为活动端的位置实际值，P为活动端处在该实际位置时PLC系统的信号模板中读取到的信号。
3.一种应用权利要求1～2任一所述的测量方法的粗轧机，其特征在于，包括侧导板，所述侧导板包括推板以及支架底座，所述推板具有驱动推板移动的推杆，所述推杆置于支架底座上；所述拉线编码器安装在支架底座上，所述拉线固定在所述推板上；所述粗轧机采用所述测量方法测量侧导板的宽度。
4.根据权利要求3所述的粗轧机，其特征在于，所述粗轧机为四辊可逆轧机。
5.一种应用权利要求1～2任一所述的测量方法的铡刀剪，用于剪切钢板，其特征在于，包括推边机、固定所述推边机的固定底座，所述推边机具有可移动的推头；所述拉线编码器安装在所述固定底座上，所述拉线固定在所述推头上；所述铡刀剪采用所述测量方法测量钢板的宽度。
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