CN109277409A - 一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法及其结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法及其结构，包括以下步骤：（1）、驱动卷取机，使橡胶套筒软区停留在皮带助卷器咬入口；（2）、带钢的带头通过带头检测光栅的瞬间开始长度计量，带钢运行长度至少比带头检测光栅反射点到皮带助卷器咬入口的距离长30mm；（3）、带头与橡胶套筒软区在停止状态下接触；（4）、带钢与卷取机同步同线速度运行，卷取机投入速度附加给定值为0.15~0.25m/s，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。该方法和结构的特点是橡胶套筒的软区与带头在皮带助卷器的咬入口静态接触，实现带头与软区的精确定位，与传统的动态带头定位相比，提高带头定位精度和定位精度的稳定性，使问题简单化。

Description

一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法及其结构

技术领域

本发明涉及一种冷轧处理线卷取机减小钢卷内圈“横折印”的技术，尤其涉及一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法及其结构。

背景技术

冷轧连退和重卷线等处理线目前带钢在卷取机卷取时内圈会产生“横折印”缺陷。“横折印”缺陷是带钢卷取过程绕过圈筒的带头引起，从第二圈起，带钢覆盖在带头部位处产生曲率突变而发生的“凸起”现象。这种“凸起”现象在张力和抱紧力的作用下，将使钢卷内圈的数层带钢在该处产生塑性变形，产生不可消失的“横折印”，影响了用户的使用。尤其对于厚度≥0.8mm的带钢，内圈目视可见且有手感的“横折印”出现长度超过60米，远远超过市场可接受程度要求，并且带钢越厚，“横折印”就越明显，出现的长度越长。

为了降低带钢卷取时带头压印带来的质量损失，有人发明了带软区的新型橡胶套筒，该软区的结构是在橡胶套筒的制造过程中在橡胶层(一般橡胶层厚度53～74mm)某一位置弧面表皮下沿轴向预埋一个铁件，橡胶套筒成型后抽出，形成一个宽50～80mm，高3mm的长方形通孔或在橡胶套筒的橡胶筒面上沿轴向直接削一个宽50～80mm，高2～3mm圆弧槽。在橡胶套筒上设置软区的目的是寄希望卷取机卷带时，带钢的带头落在橡胶套筒的软区区域，被从第二圈起的带钢压入软区内，避免覆盖在带头部位处的带钢产生曲率突变，这样可大大减少钢卷内圈带有“横折印”的带钢长度。

现在的关键问题是带钢的带头如何精确定位在橡胶套筒的软区。传统的卷取机带头定位技术，是一种动态定位技术，带头与橡胶套筒软区在运动中相接触。需要精确控制，其实现方法是，在穿带前控制系统先对卷取机芯轴软区进行自动预定位在某一位置，自动穿带过程中先封锁卷取机速度给定为“0”m/s，当带钢的带头到达穿带导板台起始端将穿带速度从60m/min降为30m/min，继续穿带，带头到达穿带导板台光栅时位置时，卷取机速度给定解封，卷取机运转，理论上带钢的带头和套筒软区同时到达皮带助卷器咬入口，实现带头达到套筒软区。由于不同规格带钢穿带时，带头从导板台光栅位置到助卷器咬入口运行的实际距离与理论计算距离有偏差(造成偏差的原因与板面平整度、粗糙度，带钢规格等多种因素有关)，不同宽度钢卷在卷取机芯轴的打滑率也不同，导致带头无法精准达到套筒软区，为了解决该问题，需收集大量的数据，按不同规格设定卷取机芯轴套筒软区预设定位置，找规律摸索过程复杂，即使如此，定位精度的稳定性仍不佳。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法及其结构，解决传统的动态带头定位存在的不足，提高带头定位精度和定位精度的稳定性，使问题简单化，减少数据收集量和跟踪时间。

通过下述方案可实现本发明的目的：

一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法，包括以下步骤：

(1)、控制系统驱动卷取机自动单点动，位置检测光栅检测到橡胶套筒上反光纸的反射信号后，卷取机芯轴进行角度定位，使卷取机芯轴上的橡胶套筒软区停留在皮带助卷器咬入口；

(2)、带钢的带头通过带头检测光栅的瞬间开始长度计量，带钢运行长度至少比带头检测光栅反射点到皮带助卷器咬入口的距离长30mm；

(3)、带钢的带头自动穿带到皮带助卷器咬入口停止，带头与橡胶套筒软区在停止状态下接触；

(4)、卷取机速度给定解封，带钢与卷取机同步同线速度运行，延时2～4秒后，卷取机投入速度附加给定值为0.15～0.25m/s，将穿带导板台上松弛的带钢收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。

一种冷轧处理线卷取机带头精确定位结构，包括卷取机、带软区的橡胶套筒、穿带导板台、带头检测光栅，控制系统，其特征在于：卷取机的芯轴上套装橡胶套筒，在穿带导板台的上方设置有带头检测光栅，对应穿带导板台上设置有反射点，橡胶套筒的软区位于皮带助卷器的咬入口。

为了便于橡胶套筒的软区在皮带助卷器的咬入口自动精确定位，在卷取机的芯轴轴承座上设置软区位置检测光栅，软区端面的中心贴有反光纸，控制系统自动设定定位角度；

所述反射点上贴有反光纸。

本发明与现有技术相比，有益效果是：驱动卷取机自动单点动进行定位，使卷取机芯轴上的橡胶套筒软区停留在皮带助卷器咬入口，静态使带头与橡胶套筒软区在停止状态下接触，并且带钢到皮带助卷器咬入口留出的长度富余量，解决了传统的带头与橡胶套筒软区在运动中相接触而产生的距离偏差和卷取机芯轴的打滑造成的带头不能精确定位在橡胶套筒软区问题。本发明了提高带头定位精度和定位精度的稳定性，使问题简单化，减少数据收集量和跟踪时间。

附图说明

图1是本发明卷取机自动静态定位穿带过程结构示意图。

图2是本发明连退卷取机带头定位控制过程示意图。

图中：1、卷取机芯轴，2、橡胶套筒，21、橡胶套筒软区，3、反光纸，4、皮带助卷器，5、软区位置检测光栅，6、穿带导板台，7、带头检测光栅，8、反射点，9、带钢，10、转向辊，11、转向夹送辊，12、皮带输送机，13、翻板机，14、废料槽，15、取样槽，16、飞剪，17、飞剪前夹送辊，18、静电涂油机，19、测厚仪，20、张力辊压辊，21、出口张力辊，22、控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，参见图1、图2，一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法，包括以下步骤：

(1)、控制系统22驱动卷取机自动单点动，位置检测光栅5检测到橡胶套筒2上反光纸3的反射信号后，卷取机芯轴1进行角度定位，使卷取机芯轴1上的橡胶套筒2软区21停留在皮带助卷器4咬入口；

(2)、带钢9的带头通过带头检测光栅7的瞬间开始长度计量，带钢9运行长度至少比带头检测光栅7反射点8到皮带助卷器4咬入口的距离长30mm；

(3)、带钢9的带头自动穿带到皮带助卷器4咬入口停止，带头与橡胶套筒2软区21在停止状态下接触；

(4)、卷取机速度给定解封，带钢9与卷取机同步同线速度运行，延时2～4秒后，卷取机投入速度附加给定值为0.15～0.25m/s，将穿带导板台6上松弛的带钢9收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。

一种冷轧处理线卷取机带头精确定位结构，包括卷取机、带软区的橡胶套筒2、穿带导板台6、带头检测光栅7，控制系统22，其特征在于：卷取机的芯轴1上套装橡胶套筒2，在穿带导板6的上方设置有带头检测光栅7，对应穿带导板台6上设置有反射点8，橡胶套筒2的软区21位于皮带助卷器4的咬入口。为了便于橡胶套筒2的软区21在皮带助卷器4的咬入口自动精确定位，在卷取机的芯轴1轴承座上设置软区位置检测光栅5，软区21端面的中心贴有反光纸3，控制系统22自动设定定位角度；所述反射点8上贴有反光纸3。

如图1所示，在卷取机的芯轴1上套装橡胶套筒2，然后在橡胶套筒2的外围安装皮带助卷器4，手动单点动定位或控制系统22驱动卷取机自动单点动进行定位，卷取机芯轴1定位完成后，使卷取机芯轴1上的橡胶套筒2软区21停留在皮带助卷器4咬入口。为了使橡胶套筒2的软区21在皮带助卷器4的咬入口自动精确定位，在卷取机的芯轴1轴承座上设置软区位置检测光栅5，在软区21端面中心贴有的反光纸3，控制系统22自动设定定位角度，该定位角反映的就是软区21端面的中心与软区位置检测光栅5投影之间的圆心角θ，定位角参数的设定与标定“0”位、带钢9的穿带方式有关。图1显示的是带钢9的上穿带方式，圆心角θ是以橡胶套筒2上方端面光栅投影位置为“0”度，逆时针方向计算，到软区21端面的中心止，θ角为45°～50°。如果带钢9的穿带方式是下穿带方式，圆心角θ需重新计算，控制系统22重新自动设定定位角度。穿带导板台6设置在卷取机与转向辊10之间，其上方支架上安装有带头检测光栅7，光栅垂直照射到穿带导板台6上设置的方形凹槽(反射点8)，方形凹槽(反射点8)内贴有反光纸3。卷取机穿带前，选择适当的时间段进行卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21预定位，卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21预定位完成后，卷取机停止，卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21到达皮带助卷器4咬入口，等待自动穿带带头到达皮带助卷器4咬入口；自动穿带过程中，带钢9经过转向辊10与转向夹送辊11之间转向，带头到达穿带导板台6起始端，将穿带速度降为30m/min，带头到达穿带导板台6光栅反射点8的位置，开始启动带头运行长度定位(通过设定长度或运行时间)，带头运行一定长度(计算长度+偏移量)或时间后停止，带头运行长度大于穿带导板台6光栅反射点8到皮带助卷器4咬入口实际距离30mm以上，此时带头到达皮带助卷器4咬入口，带头与橡胶套筒2软区21在停止状态下接触；短暂延时后，带钢9与卷取机同步同线速度运行，同步运行适当时间(2～4秒)后，卷取机投入速度附加给定，给定值为0.15～0.25m/s，将穿带导板台6上松弛的带钢9收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。

实施例1：如图1所示，1550mm冷轧带钢重卷机组，其后面部分配置单卷取机，前一卷带钢的带尾焊缝处剪切后，形成新的带头在出口剪位置等待卷取机甩尾、卸卷和助卷准备，助卷准备过程中完成卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21预定位。卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21预定位完成后，卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21到达皮带助卷器4咬入口，卷取机停止，等待自动穿带带头到达皮带助卷器4咬入口；带头继续启动穿带，带钢9经过转向辊10与转向夹送辊11之间转向，带头到达穿带导板台6光栅反射点8的位置开始计时，延时2.5秒停止，带头到达皮带助卷器4咬入口，带头与橡胶套筒2软区21在停止状态下接触；系统设定带头运行2.5秒的距离大于穿带导板台6光栅反射点8到皮带助卷器4咬入口距离30mm以上，因此在穿带导板台6上与卷取机之间带钢9略微拱起。带头到达皮带助卷器4咬入口停止，延时2秒后，带钢9和卷取机以30m/min速度同步起动，延时3秒后，卷取机投入速度附加给定0.20m/s，将拱起的带钢9收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。整个重卷机组生产由控制系统22自动控制。

实施例2：如图2所示，1550mm冷轧带钢连续退火生产线出口段，配有2台卷取机，飞剪16分切后交替卷取，出口张力辊21承担穿带速度的执行和长度定位任务，张力辊21速度为出口段主速度。带钢9分切后，带头由出口张力辊21及张力辊压辊20、飞剪前夹送辊17，水平皮带运输机12，穿带导板台6、转向辊10及转向夹送辊11配合向卷取机传输，带头过穿带导板台6至卷取机，在皮带助卷器4的作用下完成穿带。卷取作业线还设置了测厚仪19、静电涂油机18、翻板机13，翻板机13起导向作用，使带钢9导向，或使切头、切尾进入废料槽14，或使样条进入取样槽15，整个连续退火生产线由控制系统22自动控制。

参见图2，连退生产线出口带钢9分切位置离飞剪16有200m，在卷取机完成助卷准备条件下或助卷准备过程中开始卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21预定位，根据带钢9宽度不同控制系统22设定的定位角在45°～50°之间(以橡胶套筒2上方端面光栅投影位置为“0”度，逆时针方向计算，到软区21端面的中心止)，也就是说此定位角与软区21端面的中心与软区位置检测光栅5投影之间的圆心角θ相同，为45°～50°(详见图1)。如果带钢9宽度1450mm，优选定位角49°，带钢9宽度1250mm，优选定位角48°，带钢9宽度900mm，优选定位角47°。卷取机采用自动单点动进行定位，定位完成后卷取机芯轴1橡胶套筒2软区21停在皮带助卷器咬入口。飞剪16分切后，在出口段以60m/min速度穿带，带头到达穿带导板台6起始位，穿带速度降为30m/min，带头到达穿带导板台6光栅反射点8的位置开始长度定位，光栅反射点8到皮带助卷器4咬入口距离为1650mm，带钢9定位长度设定为1700mm，带头到达皮带助卷器4咬入口停止，略微超长(超长50mm)的带钢9在穿带导板台6与卷取机之间拱起，但不影响后续穿带，延时2秒后，出口段继续穿带，卷取机与带钢9以30m/min速度同步起动，延时3秒钟后，卷取机增加0.16m/s速度附加值，将拱起的带钢9收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。整个连续退火生产线的运行由控制系统22自动控制。

Claims (4)

1.一种冷轧处理线卷取机带头精确定位方法，包括以下步骤：

（1）、控制系统驱动卷取机自动单点动，位置检测光栅检测到橡胶套筒上反光纸的反射信号后，卷取机芯轴进行角度定位，使卷取机芯轴上的橡胶套筒软区停留在皮带助卷器咬入口；

（2）、带钢的带头通过带头检测光栅的瞬间开始长度计量，带钢运行长度至少比带头检测光栅反射点到皮带助卷器咬入口的距离长30mm；

（3）、带钢的带头自动穿带到皮带助卷器咬入口停止，带头与橡胶套筒软区在停止状态下接触；

（4）、卷取机速度给定解封，带钢与卷取机同步同线速度运行，延时2~4秒后，卷取机投入速度附加给定值为0.15~0.25m/s，将穿带导板台上松弛的带钢收紧，带头助卷一圈以后，卷取机建立穿带张力，完成自动穿带。

2.一种冷轧处理线卷取机带头精确定位结构，包括卷取机、带软区的橡胶套筒、穿带导板台、带头检测光栅，控制系统，其特征在于：卷取机的芯轴上套装橡胶套筒，在穿带导板台的上方设置有带头检测光栅，对应穿带导板台上设置有反射点，橡胶套筒的软区位于皮带助卷器的咬入口。

3.根据权利要求2所述的一种冷轧处理线卷取机带头精确定位结构，其特征在于：所述在卷取机的芯轴轴承座上设置软区位置检测光栅，软区端面的中心贴有反光纸，控制系统自动设定定位角度。

4.根据权利要求2所述的一种冷轧处理线卷取机带头精确定位结构，其特征在于：所述反射点上贴有反光纸。