CN111229863A - 一种卷取机及其控制方法 - Google Patents

一种卷取机及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111229863A
CN111229863A CN201811445774.XA CN201811445774A CN111229863A CN 111229863 A CN111229863 A CN 111229863A CN 201811445774 A CN201811445774 A CN 201811445774A CN 111229863 A CN111229863 A CN 111229863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve
pressure
diameter
preset value
surface layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811445774.XA
Other languages
English (en)
Inventor
肖至勇
杨耕
李辉
龚辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201811445774.XA priority Critical patent/CN111229863A/zh
Publication of CN111229863A publication Critical patent/CN111229863A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/02—Winding-up or coiling
    • B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28—Drums or other coil-holders
    • B21C47/30—Drums or other coil-holders expansible or contractible

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种卷取机及其控制方法，所述方法包括，将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。采用本发明实施例提供的卷取机及其控制方法，可有效改善带钢在卷取中产生的横向压痕印，使带钢表面质量提高，效果稳定，使带钢卷取更加便于控制、便于复制。

Description

一种卷取机及其控制方法
技术领域
本发明涉及冶金、轧钢等领域，具体涉及一种卷取机及其控制方法。
背景技术
现有技术中，冷轧生产线卷取机在卷取带钢时，会在带钢上产生横向压痕印，为减少卷取机在带钢上产生的横向压痕印，目前主要采用两种方法，其一是：同国内其它类似机组一样，通过在芯轴上套设橡胶套筒，以缓解套筒与带钢形成的扇形块对带钢表面的影响。例如，申请号为CN201020640446.8的专利公开了“冷轧带钢开卷机/卷取机套筒用的弹性套筒”，其通过采用弹性套筒，可以抑制或消除对带钢表面产生的折痕。但这类套筒只适用于带钢厚度较小的情况，若带钢厚度较厚，例如，带钢的厚度≥1.2mm时，还是会产生带头压痕缺陷，如图1所示，可见，虽然使用了橡胶套筒，但因带钢厚度较厚，当厚带头贴在套筒的外圈上，带头必然与第二圈带钢之间形成高度差，随着带钢一层一层卷取，钢卷直径不断增大，带头承受的压力也不断增大，由此在带头接触部分产生横向压痕印，并印在随后卷曲的带钢表面，形成周期性的横向压痕印，长度最多长达200～300米，使产品留下瑕疵。
其二：采用特殊带凹槽的套筒和应用带头定位技术。如图2所示的“心状”型套筒就是其中一种，在使用“心状”型套筒时，在进行带头定位前，套筒先涨开等待，通过带头定位技术，使带头落在“心状”型凹槽处，将带头藏于凹槽中，使第2圈与带头重叠时，带头不受过大压力，因此不会产生尖锐的带头压痕。即使在带头定位命中的情况下，同样还会产生带头压痕，只不过是相对减少一点。而且由于“心状”型凹槽宽度和深度有限制，其对抑制带钢压痕的效果，完全由带头定位的精度来决定。但在实际应用过程中，由于不同种类带钢，穿带的弯曲度不同，使带头跟踪的长度计算值与实际带钢行走长度产生同步性误差，导致定位不精准；如带钢涂油，卷取机建立张力时内圈滑动等都会影响带头定位精度，造成带头定位成功率不足90％。因此采用此种方法时，横向压痕印控制效果不稳定(范围控制在15～40米范围内)，有时甚至会出现批量带钢压痕缺陷。
发明内容
本发明提供了一种卷取机及其控制方法。采用本发明实施例提供的卷取机及其控制方法，可有效改善带钢在卷取中产生的横向压痕印，使带钢表面质量提高，效果稳定，使带钢卷取更加便于控制、便于复制。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下的技术方案：
本发明第一方面提供一种卷取机的控制方法，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机上设有套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层，其包括如下步骤：
将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
作为优选，所述将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset包括，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
作为优选，所述调整所述套筒的涨开直径包括，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
基于第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
作为优选，所述将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，包括，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
作为优选，所述调整所述套筒的涨开压力包括，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
基于第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
本发明第二方面提供一种卷取机，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机包括，
套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层；
液压伺服机构，用于将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
卷曲机构，将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
所述液压伺服机构，还用于将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
作为优选，所述卷取机还包括直径控制器，所述直径控制器用于，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
作为优选，所述直径控制器还用于，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
将第一调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
作为优选，所述卷取机还包括压力控制器，所述压力控制器用于，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，控制所述液压伺服机构将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
作为优选，所述压力控制器还用于，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
将所述第二调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
基于上述实施例的公开可以获知，本发明实施例具备如下的有益效果：
1、本发明实施例提供的卷取机及其控制方法特别适用于表面要求极高的冷轧带钢生产质量的改善，通过采用独特的2次涨缩控制技术，且2次涨缩ADC控制技术(直径控制技术)和AFC控制技术(压力控制技术)可灵活独立或组合使用，使控制效果更佳。且现有技术中，套筒更换周期为3个月，采用本发明中的涨缩技术后，经实绩验证，本发明中的套筒更换周期与现有技术中的套筒更换周期接近，对套筒寿命不会产生不良影响；
2、所使用的套筒非特殊凹槽结构，为普通圆形设计，加工容易，因此，造价较低，节省成本；
3、带头压痕控制效果稳定性高，原有技术对套筒定位精度高度依赖，在定位不准时带头压痕长达200米以上，控制效果稳定性不高，而本发明无需进行带头定位；
4、可带来可观效益，本发明可将带头压痕控制在2圈以内，即10米以内，能大大减少因带头压痕长而使钢卷降级的价差为500元/吨，以年生2万吨为例，可为企业带来年经济效益1000万元。
附图说明
图1为现有技术中普通橡胶套筒带头叠加引起的横向压痕印；
图2为现有技术中“心状”型橡胶套筒带头叠加引起的横向压痕印；
图3为本发明实施例中的卷取机的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例中的套筒截面图；
图5为本发明实施例中的将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset的方法流程图；
图6为本发明实施例中的将套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset的方法流程图；
图7为本发明实施例中的超调增益与带钢张力关系图；
图8为本发明实施例中的Fset和Fact的关系图；
图9为本发明实施例中的经过两次涨开控制所能达到的带头控制效果图；
图10为本发明实施例中的卷取机的结构示意图；
其中，1-横向压痕印，2-橡胶套筒，3-内层，4-橡胶表层，5-选择器，6-直径控制器，7-直径测量机构，8-液压伺服机构，9-压力控制器，10-压力测量机构。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述，但不作为本发明的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面，结合附图详细的说明本发明实施例，
如图3所示，本发明实施例提供一种卷取机的控制方法，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机上设有套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层，其包括如下步骤：
将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
在本发明实施例中，首先将套筒涨开，以便当带钢卷曲完成时，套筒可以收缩成初始状态，方便卷曲完成的带钢从套筒上脱下。将套筒涨开后，将带头置于套筒上进行卷曲，例如可以先卷曲N圈，N可以为2,3,4,5……,卷曲完成后，投入建张命令，使带钢处于绷紧状态，将套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；而后将套筒的压力恢复至套筒压力设定值，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，而后再继续进行对带钢的卷曲，直至完成对剩余的所有的带钢的卷曲。
本发明中通过对套筒进行两次涨开，不仅可有效改善带钢在卷取中产生的横向压痕印，使带钢表面质量提高，产品等级提高，而且由于对带头的定位没有精度要求，因此，无需将常规套筒换成“心状”型橡胶套筒的特制工序，方便使用，并且彻底解决了带头定位问题，且控制效果稳定。
如图4所示，为本发明其中一个实施例使用的套筒，套筒为分层结构，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层，例如，橡胶表层的厚度可以为8mm。所述套筒的橡胶表层在套筒涨缩压力的作用下，该层会发生弹性形变，弹性变形量与压力成比例，比例系数为K。
所涉及的套筒使用耐油橡胶，所述套筒的内层橡胶的硬度为邵尔硬度80～60度，厚度为8mm的橡胶表层的硬度为邵尔硬度60～45度，表面层橡胶较软，内层橡胶较硬，起支撑作用，橡胶套筒涨开的名义尺寸为508mm或610mm。该橡胶套筒用于冷轧卷取0.3～2.3mm厚带钢，能较好消除或减少带头压痕。
在本发明的另一个实施例中，所述将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset包括，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
如图5所示的实施例中，所述将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset具体包括如下步骤，
获取带钢的厚度参数h；
根据要卷取带钢的厚度，获取套筒直径设定值Dset，其表达式为Dset＝f(h)＝Dmax-2h，其中Dmax为套筒涨开最大直径。
采用磁尺式位置传感器实时获取套筒直径测量值Dact；
对套筒直径测量值Dact进行过滤，采用一次惯性延迟方式，其一次惯性环节传递函数为1/(1+Ts)(其中T为环节的时间常数，s为复变量，取值为复数，其表达形式为s＝σ+iω，其中σ，ω为实数，i为虚数单位，i2＝-1)；
计算直径偏差△D，其公式为△D＝|Dset-Dact|；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；即，此时，无需再对套筒直径进行调整；
当△D＞第一预设值时，调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；即，此时，无需再对套筒直径进行调整；当△D＞第一预设值时，再次调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，不断重复此步骤，直至△D≤第一预设值。即完成了将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset。
在一个实施例中，所述调整所述套筒的涨开直径包括，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
基于第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
在一个具体实施例中，所述调整所述套筒的涨开直径包括，根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量Vout_ADC，其计算公式为Vout_ADC＝KPADC×△D+∑KIADC×△D×△T2，基于第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整；
其中：
KPADC为比例增益；
KIADC为积分增益；
△T2为循环任务T2的扫描周期。
继续如图5所示，在一个实施例中，在获取带钢的厚度参数h之后还包括，判断要卷取的带钢厚度h是否不大于某确定值，例如可以判断h是否不大于2.3mm，若h不大于某确定值，则可以进一步判断是否采用上述将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset的方法，否则控制结束。
本发明中，当卷取机处于钢卷切换的待机阶段时，套筒先进行第1次涨开动作，进行Dset与Dact间的偏差控制，使控制偏差在第一预设值的范围内，优选控制偏差等于“0”，即，Dset与Dact相等；将套筒直径稳定控制在Dset值，不仅能有效改善带钢横向压痕印，减少压痕印长度，而且不会对套筒产生影响。同时如果与第2次涨缩功能结合，为第2次涨缩留下理想的涨开空间，确保第2次涨开冲击效果的发挥，能进一步改善带钢压痕印，直至消除。
在本实施例中，所述将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，包括，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
在一个实施例中，如图6所示，所述将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，具体包括如下步骤，
获取带钢的厚度参数h；
根据要卷取带钢的厚度h、带钢参数M和W、套筒参数K，获取套筒第2次要涨开的压力值Fset，其表达式为：Fset＝2h×K+ε(M,W)，
其中：
K为套筒的橡胶表层的弹性变形系数；
M为带钢屈服强度；
W为带钢宽度；
ε(M,W)压力补偿函数，通过查表法获得，ε(M,W)参数表如表1所示。
表1ε(M,W)参数表
Figure BDA0001885687470000091
Figure BDA0001885687470000101
采用压力传感器实时获取套筒压力测量值Fact；
对套筒压力测量值Fact进行过滤，采用一次惯性延迟方式，其一次惯性环节传递函数为1/(1+Ts)(其中T为环节的时间常数，s为复变量，取值为复数，其表达形式为s＝σ+iω，其中σ，ω为实数，i为虚数单位，i2＝-1)；
计算压力偏差△F，其公式为△F＝|Fset-Fact|；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；即，此时，无需再对套筒压力进行调整；
当△F＞第二预设值时，调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，当△F≤第二预设值时，将所述套筒先涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；即，此时，无需再对套筒压力进行调整；当△F＞第二预设值时，再次调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，不断重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
在一个实施例中，所述调整所述套筒的涨开压力包括，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
基于第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
在一个具体实施例中，所述调整所述套筒的涨开压力具体包括，根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量Vout_AFC，其计算公式为：
Vout_AFC＝∑KGAFC[△F(i)-△F(i-1)]+KPAFC×△F(i)+∑KIAFC×△F(i)×△T2
△F(i)＝Fset(i)-Fact(i)；
其中：
KGAFC为超调增益，决定着第2次套筒涨开顶峰压力，因第2次涨缩是在有张力且带钢运行状态下投入的，为获取更好的响应速度，此增益与带钢张力设定成正比关系，增益设定与张力大小关系见图7；
KPAFC为比例增益；
KIAFC为积分增益；
△T2为循环任务T2的扫描周期时间；
i为T2任务第i次执行周期。
在一个实施例中，在获取带钢的厚度参数h之后还包括，判断要卷取的带钢厚度h是否不大于某确定值，例如可以判断h是否不大于2.3mm，若h不大于某确定值，则可以进一步判断是否采用上述将套筒压力涨开至套筒压力设定值Fset的方法，否则控制结束。
在本发明中，首先由KGAFC参数调节使套筒迅速涨开至顶峰压力，带头在外圈带钢有张力状态下，经过顶峰压力的冲击，使带头挤压微变形，然后在KPAFC和KIAFC参数调节下使套筒涨开压力恢复至Fset,使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，将带头陷于其中。其中，Fset和Fact的关系图如图8所示。
经过两次涨开所能达到的带头控制效果见图9，可见，压痕得到有效控制，缩短甚至消除带头压痕。
本发明中，以带钢厚度h＝0.7mm、宽度W＝1200mm、屈服强度M＝100pa为例，具体介绍带头压痕控制实施过程：
1、在卷取机上安装图4所示的套筒，该套筒的橡胶表层的弹性变形量与压力的比例系数为K，可通过如下过程测得K，先在该套筒外圈安装钢圈，然后再增加套筒的涨开压力，通过实验，可以确定系数K为1mm/30pa；
2、首先执行套筒第1次涨开控制，涨开位置由Dset确定，即在本例中套筒直径第1次涨开至608.6mm，套筒第一次涨开达到的直径可控制在608.6±0.5mm偏差范围内，将带头移至该卷取机进行卷曲，并记录卷取圈数N，本例N为2圈，即卷取2圈后开始建立张力，并在张力稳定后，将所述套筒执行第二次涨开控制，即，当压力偏差△F不大于第二预设值时，使其涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；而后将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
当压力偏差△F大于第二预设值时，根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量Vout_AFC；基于第二调整输出量Vout_AFC对所述套筒的实际涨开压力进行调整，不断重复此步骤，以使得最终压力偏差△F不大于第二预设值。
其中，Fset＝2h×K+ε(M,W)，ε(M,W)由查表法确定，Vout_AFC＝∑KGAFC[△F(i)-△F(i-1)]+KPAFC×△F(i)+∑KIAFC×△F(i)×△T2，超调量由KGAFC参数确定，在超调量作用下，套筒迅速涨开至顶峰压力，带头在第2圈有张力状态下被挤压而发生形变，并向下弯曲，在KPAFC和KIAFC参数调节下使套筒涨开压力恢复至Fset,将带头陷于其中。
3、参数的选取：
ε(M,W)对应的表格
Figure BDA0001885687470000121
第一次涨开控制重在套筒直径的控制精度，对控制响应要求不高，因此通过实验筛选选取KPADC为0.9，KIADC为0.95。
第二次涨开控制重在对带头的冲击后挤压变形和带头陷于外层5mm橡胶中，对超调量和响应要求高，通过实验筛选选取KGAFC设定曲线见图7，KPAFC为1.05，KIAFC为0.95。
4、带头压痕控制效果：
通过以上控制和参数的选取，带钢厚度h＝0.7mm、宽度W＝1200mm、屈服强度M＝100pa的带钢外板带头压痕长度控制在7米以内，且稳定性高。
如图10所示，基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种卷取机，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机包括，
套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层；
液压伺服机构，用于将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
卷曲机构，将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
所述液压伺服机构，还用于将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
如图10所示，在一个实施例中，所述卷取机还包括直径控制器，所述直径控制器用于，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
继续结合图10，在本发明的一个实施例中，所述卷取机还包括直径测量机构，用于实时测量套筒直径测量值Dact，并将所述套筒直径测量值Dact传输给所述直径控制器。
在本发明的一个具体实施例中，所述直径控制器还用于，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
将第一调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
如图10所示，在一个实施例中，所述卷取机还包括压力控制器，所述压力控制器用于，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，控制所述液压伺服机构将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
继续结合图10所示，在本发明的另一个实施例中，所述卷取机还包括压力测量机构，用于实时测量套筒压力测量值Fact，并将所述套筒压力测量值Fact传输给所述压力控制器。
在一个具体实施例中，所述压力控制器还用于，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
将所述第二调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
如图10所示的实施例，所述卷取机还包括选择器，用户可以选择是否使用直径控制器和压力控制器，如果选择使用，则可以进一步进行选择使用直径控制器进行控制还是使用压力控制器进行控制还是两者都使用。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卷取机的控制方法，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机上设有套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层，其包括如下步骤：
将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset包括，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，所述调整所述套筒的涨开直径包括，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
基于第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；
将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度，包括，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，所述调整所述套筒的涨开压力包括，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
基于第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
6.一种卷取机，用于卷取冷轧带钢，所述卷取机包括，
套筒，所述套筒包括由内而外设置的内层和橡胶表层；
液压伺服机构，用于将套筒直径涨开至套筒直径设定值Dset；
卷曲机构，将所述带钢的带头置于所述套筒上卷曲N圈，其中N为大于0的整数；
所述液压伺服机构，还用于将所述套筒再次涨开至最大压力，以使所述带头被挤压而微变形向下而隐藏至所述橡胶表层中；将所述套筒的压力恢复至套筒压力设定值Fset，使橡胶表层恢复其弹性对应的厚度。
7.根据权利要求6所述的卷取机，其中，所述卷取机还包括直径控制器，所述直径控制器用于，
获取套筒直径设定值Dset；
获取套筒直径测量值Dact；
将直径偏差△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较；
当△D≤第一预设值时，将套筒直径维持在Dact；
当△D＞第一预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开直径，重新获取套筒直径测量值Dact，再将△D＝|Dset-Dact|与第一预设值进行比较，重复此步骤，直至△D≤第一预设值。
8.根据权利要求7所述的卷取机，其中，所述直径控制器还用于，
根据所述直径偏差△D计算得出第一调整输出量；
将第一调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第一调整输出量对所述套筒的涨开直径进行调整。
9.根据权利要求6所述的卷取机，其中，所述卷取机还包括压力控制器，所述压力控制器用于，
获取套筒压力设定值Fset；
获取套筒压力测量值Fact；
将压力偏差△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较；
当△F≤第二预设值时，控制所述液压伺服机构将所述套筒再次涨开至最大压力，然后将所述套筒的压力恢复至套筒压力测量值Fact；
当△F＞第二预设值时，控制所述液压伺服机构调整所述套筒的涨开压力，重新获取套筒压力测量值Fact，再将△F＝|Fset-Fact|与第二预设值进行比较，重复此步骤，直至△F≤第二预设值。
10.根据权利要求9所述的卷取机，其中，所述压力控制器还用于，
根据所述压力偏差△F计算得出第二调整输出量；
将所述第二调整输出量发送给所述液压伺服机构，所述液压伺服机构基于所述第二调整输出量对所述套筒的涨开压力进行调整。
CN201811445774.XA 2018-11-29 2018-11-29 一种卷取机及其控制方法 Pending CN111229863A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811445774.XA CN111229863A (zh) 2018-11-29 2018-11-29 一种卷取机及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811445774.XA CN111229863A (zh) 2018-11-29 2018-11-29 一种卷取机及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111229863A true CN111229863A (zh) 2020-06-05

Family

ID=70862017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811445774.XA Pending CN111229863A (zh) 2018-11-29 2018-11-29 一种卷取机及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111229863A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103316954A (zh) * 2013-01-16 2013-09-25 宝钢不锈钢有限公司 利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
CN103920746A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 宝钢不锈钢有限公司 利用自动直径控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
CN105436236A (zh) * 2015-12-10 2016-03-30 安徽马钢自动化信息技术有限公司 一种改善冷轧薄板卷取带头印的控制方法
CN208066996U (zh) * 2018-04-23 2018-11-09 黄石山力科技股份有限公司 减少钢卷带头卷取压痕的装置和带钢卷取设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103316954A (zh) * 2013-01-16 2013-09-25 宝钢不锈钢有限公司 利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
CN103920746A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 宝钢不锈钢有限公司 利用自动直径控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
CN105436236A (zh) * 2015-12-10 2016-03-30 安徽马钢自动化信息技术有限公司 一种改善冷轧薄板卷取带头印的控制方法
CN208066996U (zh) * 2018-04-23 2018-11-09 黄石山力科技股份有限公司 减少钢卷带头卷取压痕的装置和带钢卷取设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0852972B1 (en) Process for manufacturing a deformed metal can having a reshaped can body wall
CN111229863A (zh) 一种卷取机及其控制方法
US8096161B2 (en) Method for rolling strips in a roll stand
CN103920746A (zh) 利用自动直径控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
CN103316954A (zh) 利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法
JP4657285B2 (ja) 可変中心距離のローラーレベラー
US6438443B1 (en) Method and device for pre-setting the planeness of a roller strip
KR101940870B1 (ko) 스트립 권취 장치
JP2016172268A (ja) 鋼帯の冷間圧延設備および製造方法
JP2021194688A (ja) 圧延板の搬送方法及びゼロピンチロール装置
JP3606267B2 (ja) 形状制御方法
EP1347841B8 (en) System for coiling of aluminium strip material and corresponding method
KR101680991B1 (ko) 스트립의 권취 장치
JP5935674B2 (ja) ホットストリップ巻取制御装置
KR101424458B1 (ko) 권취기의 맨드릴 제어장치 및 그 방법
JP3772847B2 (ja) 鋼板の巻き取り方法
JP3896067B2 (ja) 冷間圧延における圧下制御方法
JP6233272B2 (ja) 被圧延材の形状制御装置および形状制御方法
JP2762888B2 (ja) 鋼帯巻取方法
JPH0957342A (ja) 鋼帯の巻き取り方法
JP2002219513A (ja) ギャップ制御方法およびギャップ制御装置
JP2001074173A (ja) 金属製中空筒状体及びその製造方法
JPH0957344A (ja) 鋼帯の巻き取り方法
KR101758487B1 (ko) 평탄도 향상 권취방법
JP2003230912A (ja) 薄鋼帯の巻取り方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200605

RJ01 Rejection of invention patent application after publication