CN113059022B - 一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统，其中系统包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车；第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；第二距离采集单元，用于采集钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，第二距离为高度方向上的距离；宽度测量单元，用于采集钢卷的宽度；运卷车，用于根据第一距离、安装距离、第二距离以及宽度，抬升钢卷后向开卷机装卷。本发明能够保证开卷机整个装卷过程定位更加准确，无需人工参与。

Description

一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统。

背景技术

冷轧卷在入口段上卷过程中，需对钢卷进行宽度测量，保证钢卷在装卷时卷的垂直中心线与开卷机芯轴的轧制中心线尽量重合。对钢卷卷径进行测量并调整钢卷的高度，使钢卷卷芯的中心线与芯轴的水平中心线重合，保证装卷时卷心与芯轴没有刮蹭划伤。但是在钢卷上线时都为人工手动操作，人为手动测量宽度、手动对中、手动装卷，所以现有的上卷方式存在着极大的安全隐患，并且定位误差大。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统，能够提高开卷机装卷的定位准确性，无需人工参与。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种冷轧线开卷机钢卷装载系统，包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车；

所述第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与所述第一距离采集单元之间的第一距离；其中，所述第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；所述第二距离采集单元，用于采集所述钢卷的顶面与所述第二距离采集单元之间的第二距离；其中，所述第二距离为高度方向上的距离；所述宽度测量单元，用于采集所述钢卷的宽度；所述运卷车，用于根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

可选的，还包括：第三距离采集单元，所述第三距离采集单元，用于采集所述钢卷的侧面与所述第三距离采集单元之间的第三距离；

所述运卷车，具体用于根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

可选的，所述第二距离采集单元安装在第一位置，所述第三距离采集单元安装在第二位置，所述第一位置与所述第二位置距所述开卷机芯轴的距离相同。

可选的，所述运卷车具体用于：

将所述钢卷抬升使所述第二距离与所述三距离相同；将所述钢卷向所述芯轴的轧制中心线移动第四距离后，向所述开卷机装卷；其中，所述第四距离为M，M＝S–L–W/2，S为安装距离，L为第一距离，W为宽度。

可选的，所述第一距离采集单元、所述第二距离采集单元以及所述第三距离采集单元为激光测距仪；所述宽度测量单元为光栅检测仪。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种冷轧线开卷机钢卷装载方法，包括：

获取运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，所述第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；获取所述钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，所述第二距离为高度方向上的距离；获取所述钢卷的宽度；根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

可选的，所述根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷，包括：

获取所述钢卷的侧面与第三距离采集单元之间的第三距离；根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

可选的，所述第二距离采集单元安装在第一位置，所述第三距离采集单元安装在第二位置，所述第一位置与所述第二位置距所述开卷机芯轴的距离相同。

可选的，所述根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷，包括：

将所述钢卷抬升使所述第二距离与所述三距离相同；将所述钢卷向所述芯轴的轧制中心线移动第四距离后，向所述开卷机装卷；其中，所述第四距离为M，M＝S–L–W/2，S为安装距离，L为第一距离，W为宽度。

第三方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明实施例提供的一种冷轧线开卷机钢卷装载方法及系统，其中系统包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车；第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；第二距离采集单元，用于采集钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，第二距离为高度方向上的距离；宽度测量单元，用于采集钢卷的宽度；运卷车，用于根据第一距离、安装距离、第二距离以及宽度，抬升钢卷后向开卷机装卷。本发明实施例在整个装卷过程中通过两个距离采集单元进行距离采集，然后由运卷车基于采集的数据对钢卷进行抬升和移动动作，保证整个装卷过程定位更加准确，无需人工参与。

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

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本发明第一实施例提供的一示例性的冷轧线开卷机钢卷装载系统的结构示意图；

图2示出了本发明第二实施例提供的一种冷轧线开卷机钢卷装载方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

第一实施例

请参见图1，示出了本发明第一实施例提供的一种冷轧线开卷机钢卷装载系统的结构示意图，其中Q1和Q2为钢卷移动过程中的不同两个位置。所述冷轧线开卷机钢卷装载系统，包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车。

第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离。具体的，在实施时第一距离采集单元可安装在运卷车的轨道正后方，也即运卷车运行在第一距离采集单元与开卷机芯轴之间，这样可方便的对运卷车上的钢卷进行距离测量。在安装第一距离采集单元时，其与开卷机的轧制中心线之间的安装距离为已知，可直接获取使用。

第二距离采集单元，用于采集钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，第二距离为高度方向上的距离。该第二距离采集单元可安装在开卷机的芯轴所在水平面之上，以便于对钢卷的高度进行测量。

第三距离采集单元，用于采集钢卷的侧面与第三距离采集单元之间的第三距离。第三距离也即与芯轴轴线的垂直，且平行于水平方向的距离。

宽度测量单元，用于采集钢卷的宽度；通过采集的钢卷的宽度就可确定钢卷的垂直中心线的位置。

运卷车，用于根据第一距离、安装距离、第二距离以及宽度，抬升钢卷后向开卷机装卷。具体的，由于运卷车在固定的轨道上进行运行，只需要对钢卷进行高度的抬升以及向芯轴轴向方向进行移动，即可实现装卷。需要向芯轴移动的距离可表示为第四距离M，此时M＝S–L–W/2，S为安装距离，L为第一距离，W为宽度，如图1所示。这样在运卷车移动后就可保证钢卷的垂直中心线能够恰好对准芯轴的轧制中心线，无需人工参与调整位置，高效且可靠。抬升的高度可通过第二距离进行确定。例如，当安装第二距离采集单元时可得到第二距离采集单元与芯轴轴线所在平面的距离H_芯，然后对钢卷的半径进行测量得到钢卷的半径r；最后在钢卷进行抬升时，使得第二距离的大小为(H_芯-r)即可实现钢卷中心与芯轴对齐。

进一步的，为了避免增加半径测量的过程，提高准确度和效率。在本实施例中增加的第三距离采集单元可对从钢卷的侧面测量钢卷的位置得到第三距离。且第二距离采集单元安装在第一位置，第三距离采集单元安装在第二位置，第一位置与第二位置距开卷机芯轴的距离相同。在进行钢卷抬升的过程中就无需关心钢卷的半径，可针对任意大小的钢卷进行操作，具体抬升时只需要将钢卷抬升使所述第二距离与所述三距离相同，就可将钢卷中心线与芯轴对齐。

需要说明的是，抬升的过程与钢卷向芯轴轴向移动的过程可同步进行，也可先进行抬升操作，然后进行向芯轴轴向移动的动作。另外，上述的数据处理过程可由一处理器完成，然后生成相应的控制指令传输给运卷车以使该运卷车进行相应动作。

上述中的第一距离采集单元、第二距离采集单元以及第三距离采集单元可为激光测距仪。宽度测量单元可为光栅检测仪，光栅检测仪可通过配合运卷车的编码器测量卷的宽度。例如，当钢卷前边缘运行经过光栅检测仪时，可记录下此时运卷车的位置值L1，继续运行到钢卷后边缘离开光栅检测仪时，记录下此时运卷车的位置值L2，钢卷的宽度W＝L2-L1。

为了使包含上述设备的系统更易于实施，在本实施例中可提供一安装框架。该框架的形状为方形，且架设与运卷车轨道的上方，并且位于开卷机芯轴正对的方向上。具体的，光栅检测仪可安装在安装框架的任意相对的两侧上，如图1中的位置①a和①b；也可安装在安装框架的对角上，如图1中的位置②a和②b；不作限制。第一距离采集单元可安装在安装框架外，如图1所示的位置③。第二距离采集单元可安装在安装框架的上方，如图1中的位置⑤。第三距离采集单元可安装在安装框架的任一侧边，并且第二距离采集单元距离芯轴中心线的距离等于第三距离采集单元距离芯轴中心线的距离，如图1中的位置④。这样可保证在抬升的过程中只需要比对二者的距离是否相同即可，无需关系钢卷本身的厚度或卷径数据，即可实现对准上卷。请继续参阅图1，也即抬升至距离H1和距离H2相同即可。

例如，在进行设备设计时，可刻将安装框架的宽和高设计为相同，如图1所示宽、高均为A时，并且使芯轴中心线恰好穿过安装框架的中心位置。这样第二距离采集单元就可设置在安装框架上方的中间位置，第三距离采集单元就可设置在安装框架的侧边中间位置。在上卷完毕后，芯轴膨胀到位，运卷车可落下并返回到等待位，准备下一次装卷过程。通过本实施例中的冷轧线开卷机钢卷装载系统可实现装卷过程的自动对准并装卷，无需人工参与控制调整钢卷的位置，提高了效率并且装卷动作更加准确。

进一步的，为了进一步的提高系统定位的准确性，还可设置第四距离采集单元和半径对射光栅，分别用于采集钢卷的高度和钢卷的半径。第四距离采集单元位置可如图1的位置⑦a，半径对射光栅可位于位置①a和①b，或②a和②b。由于芯轴中心线的高度不变并且已知，然后可通过钢卷的高度和钢卷的半径得到钢卷中心线的高度位置。通过钢卷中心线的高度位置与芯轴中心线的高度位置进行比对可二次确认是否装卷对齐，当钢卷中心线和芯轴中心线的高度相同则装卷对齐。

综上所述，本实施例中提供的一种冷轧线开卷机钢卷装载系统，包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车；第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；第二距离采集单元，用于采集钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，第二距离为高度方向上的距离；宽度测量单元，用于采集钢卷的宽度；运卷车，用于根据第一距离、安装距离、第二距离以及宽度，抬升钢卷后向开卷机装卷。在整个装卷过程中通过两个距离采集单元进行距离采集，然后由运卷车基于采集的数据对钢卷进行抬升和移动动作，保证整个装卷过程定位更加准确，无需人工参与。

第二实施例

请参阅图2，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种冷轧线开卷机钢卷装载方法。该方法可基于上述第一实施例中的系统进行实施，所述方法包括：

步骤S10：获取运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，所述第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离。

步骤S20：获取所述钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，所述第二距离为高度方向上的距离；

步骤S30：获取所述钢卷的宽度。

步骤S40：根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

作为一种可选的实施方式，上述步骤S40具体包括：

获取所述钢卷的侧面与第三距离采集单元之间的第三距离；根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

作为一种可选的实施方式，在上述步骤S10-S40中，所述第二距离采集单元安装在第一位置，所述第三距离采集单元安装在第二位置，所述第一位置与所述第二位置距所述开卷机芯轴的距离相同。

作为一种可选的实施方式，上述步骤S40具体包括：

将所述钢卷抬升使所述第二距离与所述三距离相同；将所述钢卷向所述芯轴的轧制中心线移动第四距离后，向所述开卷机装卷；其中，所述第四距离为M，M＝S–L–W/2，S为安装距离，L为第一距离，W为宽度。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种冷轧线开卷机钢卷装载方法，其具体实现及产生的技术效果与前述的系统实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三实施例

基于同一发明构思，本发明第三实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第二实施例中的任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，其中程序被处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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，则可对这些实施例作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发明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进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明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 (4)

1.一种冷轧线开卷机钢卷装载系统，其特征在于，包括：第一距离采集单元、第二距离采集单元、第三距离采集单元、宽度测量单元以及运卷车；所述第一距离采集单元安装在所述运卷车的轨道正后方，所述运卷车运行在所述第一距离采集单元与所述开卷机的芯轴之间；所述第二距离采集单元安装在所述开卷机的芯轴所在水平面之上；所述第二距离采集单元安装在第一位置，第三距离采集单元安装在第二位置，第一位置与第二位置距开卷机芯轴的距离相同；

所述第一距离采集单元，用于采集运卷车上钢卷的尾部位置与所述第一距离采集单元之间的第一距离；其中，所述第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；

所述第二距离采集单元，用于采集所述钢卷的顶面与所述第二距离采集单元之间的第二距离；其中，所述第二距离为高度方向上的距离；

所述第三距离采集单元，用于采集所述钢卷的侧面与所述第三距离采集单元之间的第三距离；

所述宽度测量单元，用于采集所述钢卷的宽度；

所述运卷车，用于根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离、所述第三距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷；还具体用于：将所述钢卷抬升使所述第二距离与所述三距离相同；将所述钢卷向所述芯轴的轧制中心线移动第四距离后，向所述开卷机装卷；其中，所述第四距离为M，M＝S–L–W/2，S为安装距离，L为第一距离，W为宽度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一距离采集单元、所述第二距离采集单元以及所述第三距离采集单元为激光测距仪；所述宽度测量单元为光栅检测仪。

3.一种冷轧线开卷机钢卷装载方法，其特征在于，应用于权利要求1-2中任一所述的冷轧线开卷机钢卷装载系统，所述方法包括：

获取运卷车上钢卷的尾部位置与第一距离采集单元之间的第一距离；其中，所述第一距离采集单元与开卷机的轧制中心线之间的距离为预设的安装距离；

获取所述钢卷的顶面与第二距离采集单元之间的第二距离；其中，所述第二距离为高度方向上的距离；

获取所述钢卷的宽度；

根据所述第一距离、所述安装距离、所述第二距离以及所述宽度，抬升所述钢卷后向所述开卷机装卷。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求3中所述方法的步骤。

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