CN109047338B - 一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，所述方法包括：通过对工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于部分辊面暴露的辊系进入步骤C；根据水平度与垂直度单位偏移量，及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于部分辊面暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。达到了快速有效检测辊系空间精度，满足在线装配精度要求，有效改善带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备在线装配精度控制领域，尤其涉及一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法。
背景技术
冷轧生产线辊系众多，包括转向辊、张力计辊、活套辊、炉辊以及卷取机、开卷机芯轴等数千根辊，冷轧辊系的空间状态直接影响着带钢行进方向以及带钢浪形等板型问题，随着我国冶金制造业技术的迅猛发展，对于冷轧辊系在线装配精度的要求更是达到了一个新的高度，某些辊系的在线装配精度要求甚至达到了50μm/m，传统的检测手段从效率和精度上根本无法满足。
但本申请实用新型人在实现本发明实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中由于部分辊系在有限的检修时间内不具备良好的检测条件，从而不能快速有效地检测，无法满足在线装配精度要求，进而导致带钢跑偏、卷取机塔型及因辊系空间精度差引起的带钢板型问题。
发明内容
本发明实施例通过提供一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，解决了现有技术中由于部分辊系在有限的检修时间内不具备良好的检测条件，从而不能快速有效地检测，无法满足在线装配精度要求，进而导致带钢跑偏、卷取机塔型及因辊系空间精度差引起的带钢板型问题。达到了快速有效检测不同工况辊系的空间精度，同时满足了辊系在线装配的微米级精度要求，进而有效改善了带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题，提高生产效率，降低产品残次率的技术效果。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，所述方法包括：步骤S01：通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；步骤S02：根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；步骤S03：对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。
优选的，所述步骤A具体包括：
步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离辊身2m～5m的位置，满足可通视50％辊系及生产线机旁基准点。将控制器、机头、计算机互联后初始化仪器。
步骤A02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤A04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤A05：在辊身传动侧、操作侧、中间三周取点，覆点角度覆盖可视范围，计算拟合圆柱，做出所述圆柱回转中心线，通过射线延长法，将回转中心线长度修改至1m；
步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；
步骤A07：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
优选的，所述步骤B具体包括：
步骤B01：针对被遮挡辊系轴头环境，遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，选用摆杆，后将摆杆工装安装于轴头上；
步骤B02：将激光跟踪仪架设于辊身回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；
步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；
步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤B06：将靶球吸附于基座上，以摆臂竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次；
步骤B07：对所测得24个点拟合圆周，检查平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，重复步骤B06～B07；
步骤B08：做所拟合的圆周的中心法线，通过射线法延长至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；
步骤B10：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
优选的，所述步骤C具体包括：
步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪光线与辊身回转中心线夹角尽量大。且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；
步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤C05：将定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；
步骤C06：将定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对强磁底座进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；
步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；
步骤C09：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
优选的，所述摆杆工装具体包括：连接盘，所述连接盘厚度10mm；延长臂，所述延长臂的一端与所述连接盘连接，所述延长臂内径为26.2mm，壁厚3mm；摆臂，所述摆臂内径为14mm，壁厚2mm；支撑杆，所述支撑杆将所述延长臂的另一端和所述摆臂的一端连接，所述支撑杆内径为26.2mm，壁厚3mm，其中，所述支撑杆与所述摆臂中心线间距33mm。
优选的，所述延长臂视现场工况条件，分为0mm～1000mm不同长度规格。。
优选的，所述连接盘、所述延长臂、所述摆臂和所述支撑杆的材质为304不锈钢。
优选的，所述定角取点工装具体包括：强磁底座；延长杆，所述延长杆的一端与所述强磁底座固定连接，所述延长杆长度为200mm，直径为10mm；可调条式水平仪，所述可调条式水平仪设置于所述延长杆上；靶球基座，所述靶球基座设置在所述延长杆远离所述强磁底座的一端。
优选的，所述延长杆的材质为7075铝合金。
优选的，所述可调条式水平仪的精度为4″/2mm。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本发明实施例通过提供一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，所述方法包括：步骤S01：通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；步骤S02：根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；步骤S03：对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。解决了现有技术中由于部分辊系在有限的检修时间内不具备良好的检测条件，从而不能快速有效地检测，无法满足在线装配精度要求，进而导致带钢跑偏、卷取机塔型及因辊系空间精度差引起的带钢板型问题。达到了快速有效检测不同工况辊系的空间精度，同时满足了辊系在线装配的微米级精度要求，进而有效改善了带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题，提高生产效率，降低产品残次率的技术效果。
2、本发明实施例通过所述步骤A具体包括：步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离辊身2m～5m的位置，满足可通视50％辊系及生产线机旁基准点。将控制器、机头、计算机互联后初始化仪器。步骤A02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；步骤A04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤A05：在辊身传动侧、操作侧、中间三周取点，覆点角度覆盖可视范围，计算拟合圆柱，做出所述圆柱回转中心线，通过射线延长法，将回转中心线长度修改至1m；步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；步骤A07：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测辊面完全暴露辊系的空间精度的技术效果。
3、本发明实施例通过所述步骤B具体包括：步骤B01：针对被遮挡辊系轴头环境，遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，选用摆杆，后将摆杆工装安装于轴头上；步骤B02：将激光跟踪仪架设于辊身回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤B06：将靶球吸附于基座上，以摆臂竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次；步骤B07：对所测得24个点拟合圆周，检查平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，重复步骤B06～B07；步骤B08：做所拟合的圆周的中心法线，通过射线法延长至1m，此线视作单位回转中心线；步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；步骤B10：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测辊面完全遮挡辊系的空间精度的技术效果。
4、本发明实施例通过所述步骤C具体包括：步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪光线与辊身回转中心线夹角尽量大。且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤C05：将定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；步骤C06：将定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对强磁底座进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；步骤C09：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测无法盘辊，且某一角度暴露的辊系的空间精度的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法的操作流程示意图；
图2为本发明实施例提供的摆杆工装装配示意图及结构简图；
图3为本发明实施例提供的定角取点工装结构示意图；
图4为本发明实施例提供的摆杆延长臂长度与水平度误差补偿参数关系曲线图。
附图标记：连接盘1，延长臂2，摆臂3，支撑杆4，强磁底座5，延长杆6，可调条式水平仪7，靶球基座8。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，解决了现有技术中由于部分辊系在有限的检修时间内不具备良好的检测条件，从而不能快速有效地检测，无法满足在线装配精度要求，进而导致带钢跑偏、卷取机塔型及因辊系空间精度差引起的带钢板型问题。达到了快速有效检测不同工况辊系的空间精度，同时满足了辊系在线装配的微米级精度要求，进而有效改善了带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题，提高生产效率，降低产品残次率的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案总体思路如下：
在本发明实施例的技术方案中，首先通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；然后根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；最后对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。通过上述技术方案，达到了快速有效检测不同工况辊系的空间精度，同时满足了辊系在线装配的微米级精度要求，进而有效改善了带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题，提高生产效率，降低产品残次率的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
本发明实施例提供了一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，请参考图1至图4，所述方法包括：
步骤S01：通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；
具体而言，在需要对冷轧产线辊系空间精度进行检测时，首先通过对现场实际工况的分析，即判断待测辊系的工况，从而确定待测辊系属于辊面完全暴露、辊面完全遮挡及无法盘辊且某一角度暴露辊系其中的一种，进一步根据待测辊系的类型选定检测方法以及工装。其中，本发明实施例提供了辊面直测法、非接触式辊系检测法及定角取点检测法三种检测方法，以及自主研发的零误差摆杆工装和定角取点工装两种工装。若待测辊系为辊面完全暴露的辊系，则进入步骤A对其进行空间精度检测；若待测辊系为辊面完全遮挡的辊系，则进入步骤B对其进行空间精度检测；若待测辊系为无法盘辊，且某一角度暴露的辊系，则进入步骤C对其进行空间精度检测，进一步实现了对冷轧产线绝大多数辊系的空间精度检测的技术效果。
进一步的，所述步骤A具体包括：
步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离辊身2m～5m的位置，满足可通视50％辊系及生产线机旁基准点。将控制器、机头、计算机互联后初始化仪器。
步骤A02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤A04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤A05：在辊身传动侧、操作侧、中间三周取点，覆点角度覆盖可视范围，计算拟合圆柱，做出所述圆柱回转中心线，通过射线延长法，将回转中心线长度修改至1m；
步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；
步骤A07：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
具体而言，所述辊面直测法是在辊系操作侧边缘，传动侧边缘以及中间位置，通过激光跟踪仪分别取点三周，后利用软件软件建模分析辊子的回转中心线的水平偏差以及相对于轧线的垂直度偏差，计算出每米的单位偏差量。若待测辊系为辊面完全暴露的辊系，则进入步骤A采用所述辊面直测法对其进行空间精度检测，其中，所述步骤A具体包括：步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离待测辊身2m～5m的位置，摆放位置需可直视50％的待测辊面及生产线机旁基准点。再将控制器、机头、计算机相互连接好后，对激光跟踪仪器进行初始化。步骤A02：激光跟踪仪初始化完毕后，将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；步骤A04：保持xy面为大地水平面，将空间坐标系x轴的正方向定义为轧制方向；步骤A05：通过靶球在待测辊身的传动侧、操作侧及中间位三周进行取点，覆点角度覆盖可视范围，通过软件计算拟合圆柱，做出所述圆柱的回转中心线，通过射线延长法，将所述回转中心线的长度修改至1m，即单位长度；步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为待测辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；步骤A07：若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量达到精度要求，则检测结束；若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量未达到精度要求，则跳转至步骤S02。进一步达到了快速有效地检测辊面完全暴露辊系的空间精度的技术效果。
进一步的，所述步骤B具体包括：
步骤B01：针对被遮挡辊系轴头环境，遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，选用摆杆，后将摆杆工装安装于轴头上；
步骤B02：将激光跟踪仪架设于辊身回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂3基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；
步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；
步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤B06：将靶球吸附于基座上，以摆臂竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次；
步骤B07：对所测得24个点拟合圆周，检查平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，重复步骤B06～B07；
步骤B08：做所拟合的圆周的中心法线，通过射线法延长至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；
步骤B10：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
具体而言，所述非接触式辊系检测法是选用自主研发的所述零误差摆杆工装，将摆杆安装在裸露的轴头上，或直接将靶球基座8安装在辊系侧面轴端外缘位置(辊系直径需大于700mm)，之后每辊子回转45度取点一次，根据测得点的运行轨迹与辊系回转中心线的关系，在计算机软件中建模分析出辊子的回转中心状态，给出每米的单位偏差量。若待测辊系为辊面完全遮挡的辊系，则进入步骤B通过所述非接触式辊系检测法对其进行空间精度检测，其中，所述步骤B具体包括：步骤B01：对于被遮挡辊系轴头环境，即辊面完全遮挡的辊系轴头环境，在选用所述摆杆工装时，应遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，后将所述摆杆工装安装于轴头上；步骤B02：将激光跟踪仪架设于待测辊身的回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤B06：将靶球吸附于基座上，以所述摆臂3竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次，以达到激光跟踪仪重复性精度，且排除环境等不可控因素导致的坏点；步骤B07：通过软件将所述摆臂3测得的8个点位共计24个点拟合成一个圆面，检查所拟合圆面的平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，则重测，即重复步骤B06～B07；步骤B08：做出所拟合圆面的中心法线，通过射线法将所述法线长度延长至1m，根据所述拟合圆面与辊系在回转过程中的几何关系，所述法线与辊系的回转中心线重合，因此，所述法线即可视作单位回转中心线；步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；步骤B10：若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量达到精度要求，则检测结束；若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量未达精度要求，则跳转至步骤S02。进一步达到了快速有效地检测辊面完全遮挡辊系的空间精度的技术效果。
进一步的，所述步骤C具体包括：
步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪光线与辊身回转中心线夹角尽量大。且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；
步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤C05：将定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；
步骤C06：将定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对强磁底座5进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；
步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；
步骤C09：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
具体而言，若待测辊系为无法盘辊，且某一角度暴露的辊系，则进入步骤C对其进行空间精度检测，其中，所述步骤C具体包括：步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪的光线与辊身回转中心线的夹角尽量大。且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤C05：将所述定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；步骤C06：将所述定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对所述强磁底座5进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；步骤C09：若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量达到精度要求，则检测结束；若所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量未达精度要求，则跳转至步骤S02。进一步达到了快速有效地检测无法盘辊，且某一角度暴露的辊系的空间精度的技术效果。
步骤S02：根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；
步骤S03：对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。
具体而言，若待测辊系的所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量未达精度要求，则跳转至步骤S02。然后根据所述水平度单位偏移量与所述垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，根据调整量对轴承座进行位置微调；对微调后的辊子空间精度进行重新检测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求，实现了将不同工况的辊系空间检测精度控制在10μm以内，有效改善带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题的技术效果。
进一步的，所述定角取点工装具体包括：强磁底座5；延长杆6，所述延长杆6的一端与所述强磁底座5固定连接，所述延长杆6长度为200mm，直径为10mm；可调条式水平仪7，所述可调条式水平仪7设置于所述延长杆6上；靶球基座8，所述靶球基座8设置在所述延长杆6远离所述强磁底座5的一端。
进一步的，所述延长杆6的材质为7075铝合金；所述可调条式水平仪7的精度为4″/2mm。
具体而言，定角取点检测法是选用自主研发的所述定角取点工装，通过对被测辊系两端的固定角度取点，根据所取两点位与辊子回转中心的几何关系，通过软件计算出辊子空间的水平度与垂直度的单位偏移量，由于所取两点连线与辊子回转中心线为平行关系，通过条式水平仪的精度使得取点误差可控制在10μm以内。其中，所述定角取点工装具体包括：强磁底座5；延长杆6，所述延长杆6的一端与所述强磁底座5固定连接，所述延长杆6长度为200mm，直径为10mm；可调条式水平仪7，所述可调条式水平仪7设置于所述延长杆6上；靶球基座8，所述靶球基座8设置在所述延长杆6远离所述强磁底座5的一端。其中，所述延长杆6的材质为7075铝合金；所述可调条式水平仪7的精度为4″/2mm，进一步达到了将检测精度控制在10μm以内的技术效果。
进一步的，所述摆杆工装具体包括：连接盘1，所述连接盘1厚度10mm；延长臂2，所述延长臂2的一端与所述连接盘1连接，所述延长臂2内径为26.2mm，壁厚3mm；摆臂3，所述摆臂3内径为14mm，壁厚2mm；支撑杆4，所述支撑杆4将所述延长臂2的另一端和所述摆臂3的一端连接，所述支撑杆4内径为26.2mm，壁厚3mm，其中，所述支撑杆4与所述摆臂3中心线间距33mm。
进一步的，所述延长臂2视现场工况条件，分为0mm～1000mm不同长度规格；所述连接盘1、所述延长臂2、所述摆臂3和所述支撑杆4的材质为304不锈钢。
具体而言，对于辊身暴露条件不够，不能使用辊面直测法的辊系，且轴头附近有钢结构框架或者其他干扰部件，摆杆必须选用不同规格的延长臂2，而对于存在延长臂2的摆杆，由于摆杆自身挠度变形，在0°位置所得的坐标y值容易偏小，而180°位置y值偏大，致使所拟合圆面与辊系回转中心线存在角度，而非绝对的垂直关系，本发明实施例通过实验获得摆杆延长臂2与水平度误差关系补偿曲线，如图4所示，通过摆杆法测得的水平度必须通过所述误差关系补偿曲线进行补偿计算，才可得到真正的辊系回转中心线的水平度偏移量。其中，所述摆杆工装具体包括：连接盘1，所述连接盘1厚度10mm；延长臂2，所述延长臂2的一端与所述连接盘1连接，所述延长臂2内径为26.2mm，壁厚3mm；摆臂3，所述摆臂3内径为14mm，壁厚2mm；支撑杆4，所述支撑杆4将所述延长臂2的另一端和所述摆臂3的一端连接，所述支撑杆4内径为26.2mm，壁厚3mm，其中，所述支撑杆4与所述摆臂3中心线间距33mm。其中，所述延长臂2视现场工况条件，分为0mm～1000mm不同长度规格；其优选长度规格为400mm与700mm。所述连接盘1、所述延长臂2、所述摆臂3和所述支撑杆4的材质为304不锈钢。摆杆法由于激光跟踪仪测得的有效值为摆杆靶球端y方向的偏差量，而此方向为激光跟踪仪的测距方向，因此，通过所述摆杆法达到了有效避免仪器自身测角误差较大的问题，大大提高取点精度的技术效果。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本发明实施例通过提供一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，所述方法包括：步骤S01：通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；步骤S02：根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；步骤S03：对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求。解决了现有技术中由于部分辊系在有限的检修时间内不具备良好的检测条件，从而不能快速有效地检测，无法满足在线装配精度要求，进而导致带钢跑偏、卷取机塔型及因辊系空间精度差引起的带钢板型问题。达到了快速有效检测不同工况辊系的空间精度，同时满足了辊系在线装配的微米级精度要求，进而有效改善了带钢跑偏、卷取机塔型及带钢板型问题，提高生产效率，降低产品残次率的技术效果。
2、本发明实施例通过所述步骤A具体包括：步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离辊身2m～5m的位置，满足可通视50％辊系及生产线机旁基准点。将控制器、机头、计算机互联后初始化仪器。步骤A02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；步骤A04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤A05：在辊身传动侧、操作侧、中间三周取点，覆点角度覆盖可视范围，计算拟合圆柱，做出所述圆柱回转中心线，通过射线延长法，将回转中心线长度修改至1m；步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；步骤A07：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测辊面完全暴露辊系的空间精度的技术效果。
3、本发明实施例通过所述步骤B具体包括：步骤B01：针对被遮挡辊系轴头环境，遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，选用摆杆，后将摆杆工装安装于轴头上；步骤B02：将激光跟踪仪架设于辊身回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤B06：将靶球吸附于基座上，以摆臂竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次；步骤B07：对所测得24个点拟合圆周，检查平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，重复步骤B06～B07；步骤B08：做所拟合的圆周的中心法线，通过射线法延长至1m，此线视作单位回转中心线；步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；步骤B10：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测辊面完全遮挡辊系的空间精度的技术效果。
4、本发明实施例通过所述步骤C具体包括：步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪光线与辊身回转中心线夹角尽量大。且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；步骤C05：将定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；步骤C06：将定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对强磁底座进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；步骤C09：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。达到了快速有效地检测无法盘辊，且某一角度暴露的辊系的空间精度的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种微米级冷轧辊系空间精度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S01：通过对现场实际工况的分析，选定检测方法及工装，对于辊面完全暴露的辊系进入步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系进入步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系进入步骤C；
步骤S02：根据水平度与垂直度单位偏移量，以及辊子传动侧与操作侧轴承座参考间距，计算出调整量，对轴承座进行位置微调；
步骤S03：对微调后的辊子重测，对于辊面完全暴露的辊系重复所述步骤A，对于辊面完全遮挡的辊系重复所述步骤B，对于无法盘辊，某一角度暴露的辊系重复所述步骤C，直至最终检测结果显示被测辊系空间精度符合装配要求；
其中，所述步骤A具体包括：
步骤A01：将激光跟踪仪架设于距离辊身2m～5m的位置，满足可通视50％辊系及生产线机旁基准点，将控制器、机头、计算机互联后初始化仪器；
步骤A02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤A03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤A04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤A05：在辊身传动侧、操作侧、中间三周取点，覆点角度覆盖可视范围，计算拟合圆柱，做出所述圆柱回转中心线，通过射线延长法，将回转中心线长度修改至1m；
步骤A06：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值为辊系垂直度单位偏移量，z值为水平度单位偏移量；
步骤A07：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02；
所述步骤B具体包括：
步骤B01：针对被遮挡辊系轴头环境，遵循最短延长臂，最大摆臂长度原则，选用摆杆，后将摆杆工装安装于轴头上；其中，所述摆杆工装具体包括：连接盘，所述连接盘厚度10mm；延长臂，所述延长臂的一端与所述连接盘连接，所述延长臂内径为26.2mm，壁厚3mm；摆臂，所述摆臂内径为14mm，壁厚2mm；支撑杆，所述支撑杆将所述延长臂的另一端和所述摆臂的一端连接，所述支撑杆内径为26.2mm，壁厚3mm，其中，所述支撑杆与所述摆臂中心线间距33mm；
步骤B02：将激光跟踪仪架设于辊身回转中心延长线上，操作侧外3m～5m的范围内，使之对摆臂基座一端回转轨迹及机旁基准点具备通视条件；
步骤B03：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤B04：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同，测取出口基准点坐标；
步骤B05：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤B06：将靶球吸附于基座上，以摆臂竖直向上状态为0°角，通过在传动侧盘辊或对箱体内辊身转动，每45°取点一次，共取8个点位，每点重复检测三次；
步骤B07：对所测得24个点拟合圆周，检查平面偏移量，对超差的点进行筛选，如果某点位存在三点一致的同向大幅度偏差，重复步骤B06～B07；
步骤B08：做所拟合的圆周的中心法线，通过射线法延长至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤B09：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值通过查阅摆杆延长臂长度与水平度误差关系补偿参数曲线进行补偿计算后即为水平度单位偏移量；
步骤B10：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02；
所述步骤C具体包括：
步骤C01：选择辊面有暴露面的一侧架设激光跟踪仪，距辊身2m～5m位置，使激光跟踪仪光线与辊身回转中心线夹角尽量大，且具备与辊身暴露面固定角度两端点位与基准点的通视条件，初始化仪器；
步骤C02：将固定点水平三脚架，架设于入口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，后将条式水平仪与圆面水平气泡调平，取点；
步骤C03：将固定点水平三脚架，架设于出口基准点之上，将三脚架条式水平仪垂直于轧制线方向，三脚架A柱朝向与在入口基准点架设时朝向相同；测取出口基准点坐标；
步骤C04：保持大地水平，将空间坐标系x轴正方向定义为轧制方向；
步骤C05：将定角取点工装安装于操作侧暴露面，靶球吸附于基座上后，将条式水平仪调平后，激光跟踪仪取点三次；其中，所述定角取点工装具体包括：强磁底座；延长杆，所述延长杆的一端与所述强磁底座固定连接，所述延长杆长度为200mm，直径为10mm；可调条式水平仪，所述可调条式水平仪设置于所述延长杆上；靶球基座，所述靶球基座设置在所述延长杆远离所述强磁底座的一端；
步骤C06：将定角取点工装安装于传动侧同一角度暴露面上，通过对强磁底座进行位置微调或盘辊将条式水平仪调平后，取点三次；
步骤C07：选用两个点位中间值检测点建立直线，通过射线法将直线长度改至1m，此线视作单位回转中心线；
步骤C08：将修改后的坐标系平移至单位回转中心线操作侧一端，传动侧端点坐标x值即为辊系垂直度单位偏移量，z值即为水平度单位偏移量；
步骤C09：偏移量达到精度要求，检测结束，偏移量未达精度要求转至步骤S02。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述延长臂视现场工况条件，分为0mm～1000mm不同长度规格。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接盘、所述延长臂、所述摆臂和所述支撑杆的材质为304不锈钢。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述延长杆的材质为7075铝合金。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可调条式水平仪的精度为4″/2mm。
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