CN109093293B - 一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，包括以下步骤：1)带头定位，将光电开关安装在导向辊后侧，带头到达光电开关时，光电开关检测到带头到达信号，根据生产线线速度和光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算带头到达卷筒设定位置的时刻，带头定位完成；2)带尾定位，带尾经过光电开关时，光电开关检测到带尾到达信号，对带尾定位；根据光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算卷取机带尾定位速度；带尾到达卷筒设定位置时，带尾定位速度减速到零，即卷筒停止转动，带尾定位完成。优点是：仅用很小的设备投入甚至无需设备投入即可计算钢卷带头位置，满足了钢卷卷芯自动点焊过程的带头寻位要求。

Description

一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法

技术领域

本发明属于冷轧钢卷卷芯焊接领域，尤其涉及一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法。

背景技术

在冷轧罩式退火工序，钢卷装炉和出炉采用立式吊运，为防止钢卷卷芯松动导致钢带损坏和抽芯故障，要求在装炉前的将钢卷卷芯带头焊接固定。目前，国内钢铁生产线钢卷卷芯带头焊接一般采用手持式半自动点焊和自动点焊方式。由于钢卷卷芯带头位置不确定，在执行焊接前必须进行带头寻位。手持式半自动点焊，通过人工进行带头寻位。自动点焊，一般采用机器视觉、激光传感器等方法进行带头寻位，需要额外增加检测设备和资金投入。

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用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，通过算法实现带头寻位，不需要额外增加设备，节省了资金投入。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，包括以下步骤：

1)带头定位，将光电开关安装在导向辊后侧，带头到达光电开关时，光电开关检测到带头到达信号，根据生产线线速度和光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算带头到达卷筒设定位置的时刻，带头定位完成；

将编码器安装在卷筒传动电机的轴上，用于检测卷筒旋转的角位移增量，编码器与高速计数模块连接，高速计数模块用于接收编码器脉冲信号并进行计数；

当带头到达卷筒设定位置时，将高速计数模块的脉冲数清零，然后继续接收编码器脉冲信号并计数；计算卷筒旋转一周对应编码器的脉冲数，卷筒每旋转一周将高速计数模块的脉冲数清零；

2)带尾定位，带尾经过光电开关时，光电开关检测到带尾到达信号，对带尾定位；根据光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算卷取机带尾定位速度；带尾到达卷筒设定位置时，带尾定位速度减速到零，即卷筒停止转动，带尾定位完成；

记录高速计数模块脉冲数，将脉冲数转换成带头与带尾之间的夹角；带头与带尾之间的夹角表示带头超前带尾的角位移，带尾位于卷筒设定位置，根据卷筒旋转方向计算带头在卷筒上的位置；

3)带头在卷筒上的位置就是带钢在卷芯内的位置，带头寻位完成。

所述的设定位置为卷筒5点钟的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明仅用很小的设备投入甚至无需设备投入即可计算钢卷带头位置，节省了设备资金投入，满足了钢卷卷芯自动点焊过程的带头寻位要求。

附图说明

图1是带头定位的示意图。

图2是带尾定位的示意图。

图中：1-卷筒 2-导向辊 3-光电开关 4-钢卷。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，包括以下步骤：

1)先将检测设备安装在相应的位置：检测设备包括编码器、光电开关3、高速计数模块；编码器采用增量式旋转型编码器，安装在卷筒1传动电机的轴上，用于检测卷筒1旋转的角位移增量；光电开关3安装在导向辊2后侧，用于检测带头、带尾到达信号；高速计数模块用于接收编码器脉冲信号并进行计数；

2)带头定位，见图1，带头到达光电开关3时，光电开关3发出带头到达信号；根据生产线线速度，计算带头到达卷筒1的5点钟位置A点的时刻；光电开关3到卷筒1的5点钟位置区间的带钢长度为L₀，生产线线速度V₀(t)，带头到达光电开关3时开始计算带头位移量S₀，S₀＝∫V₀(t)dt，当S₀＝L₀时，带头到达卷筒1的5点钟位置A点，带头定位完成；

此时将高速计数模块的脉冲数m清零，然后继续接收编码器脉冲信号并计数；计算卷筒1旋转一周对应的编码器脉冲数M＝8000，卷筒1每旋转一周将高速计数模块的脉冲数清零，即当m＝M＝8000时，设置m＝0；卷筒1直径D₀，导向辊2直径D₁，计算L₀:

D₀、D₁、d₀、d₁角度a、c、d为已知的设备参数，其中，d₀为导向辊和卷筒的轴心距，d₁为光电开关与导向辊的水平距离，角度a为导向辊和卷筒的轴心线与水平方向夹角，角度c为设定位置与水平方向夹角，d为导向辊和卷筒的轴心线与竖直方向夹角；

计算角度b，

3)带尾部定位，见图2，带尾经过光电开关3时，启动带尾定位功能；根据光电开关3到卷筒1的5点钟位置区间的带钢长度L₁，计算卷取机带尾定位速度n(t)，实现带尾到达卷筒1的5点钟位置时，卷取带尾定位速度减速到零即卷筒1停止转动；带尾到达光电开关3时，卷取带尾定位速度n₀，钢卷4卷径为D₂，忽略钢卷4卷径变化，计算带尾位移量S₁，S₁＝∫π*D₂*n(t)dt；计算卷取带尾定位速度，

带尾到达卷筒1的5点钟位置时，带尾定位速度减速到零即卷筒1停止转动，带尾定位完成；

此时记录高速计数模块脉冲数，将脉冲数转换成带头与带尾之间的夹角；带头与带尾之间的夹角表示带头超前带尾的角位移，带尾位于卷筒1的5点钟的位置，根据卷筒1旋转方向计算带头在卷筒1上的位置；将钢卷4直径D₂，忽略钢卷4卷径变化，计算L₁：

D₀、D₁、d₀、d₁角度a、c、d为已知的设备参数，其中，d₀为导向辊和卷筒的轴心距，d₁为光电开关与导向辊的水平距离，角度a为导向辊和卷筒的轴心线与水平方向夹角，角度c为设定位置与水平方向夹角，d为导向辊和卷筒的轴心线与竖直方向夹角；计算角度b，

4)卸卷和钢卷4运输过程，钢卷4没有发生轴向转动，忽略钢带卷取过程中的层间错动，带头在卷筒1上的位置就是带钢在卷芯内的位置，带头寻位完成。

Claims (2)

1.一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)带头定位，将光电开关安装在导向辊后侧，带头到达光电开关时，光电开关检测到带头到达信号，根据生产线线速度和光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算带头到达卷筒设定位置的时刻，带头定位完成；

将编码器安装在卷筒传动电机的轴上，用于检测卷筒旋转的角位移增量，编码器与高速计数模块连接，高速计数模块用于接收编码器脉冲信号并进行计数；

当带头到达卷筒设定位置时，将高速计数模块的脉冲数清零，然后继续接收编码器脉冲信号并计数；计算卷筒旋转一周对应编码器的脉冲数，卷筒每旋转一周将高速计数模块的脉冲数清零；

2)带尾定位，带尾经过光电开关时，光电开关检测到带尾到达信号，对带尾定位；根据光电开关到卷筒设定位置区间的带钢长度，计算卷取机带尾定位速度；带尾到达卷筒设定位置时，带尾定位速度减速到零，即卷筒停止转动，带尾定位完成；

记录高速计数模块脉冲数，将脉冲数转换成带头与带尾之间的夹角；带头与带尾之间的夹角表示带头超前带尾的角位移，带尾位于卷筒设定位置，根据卷筒旋转方向计算带头在卷筒上的位置；

3)带头在卷筒上的位置就是带钢在卷芯内的位置，带头寻位完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于冷轧钢卷卷芯焊接的带头寻位方法，其特征在于，所述的设定位置为卷筒5点钟的位置。

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