CN113560731B - 一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，包括如下步骤：S1、判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，判定异常来料钢板能否满足切除合同尺寸，S2、判断轧制异常钢板的镰刀弯是同向镰刀弯还是头尾镰刀弯：当钢板为同向镰刀弯时，采用分段火切，当钢板为头尾镰刀弯时，沿着弯曲方向火切；在火切前，通过角度调节和计算，增加切割后钢板长度方向和宽度方向有效尺寸，进行切割前钢板尺寸最大化快速计算。S3、根据钢板尺寸最大化计算后，在切割现场进行优化切割技术的具体切割操作。本发明先判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，改变火焰切割弹线方式，沿着异常钢板板形弯曲的一侧，通过角度的调节，实现了长度方向和宽度方向有效尺寸明显增加，进而实现最大化尺寸切割在成品成材率、钢板尺寸挽救，率方面和合同挽救率方面，利用此技术可以得到很大程度的提升。

Description

一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法
技术领域
本发明属于冶金钢板切割的技术领域，具体涉及一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法。
背景技术
现在厚板生产中，火焰切割场地(非等离子切割)基本上主要负责对轧制来料特厚板、需挽救合同异常板及需改尺的钢板进行成品切割。火焰切割是由人工控制火焰走向和利用烧嘴控制火焰大小进行切割的一种方式，在火焰切割前必须对钢板需切割尺寸进行石灰粉弹线标记和火焰切割机辊道进行摆放。
根据现有的作业和技术要求，火切操作人员按照常规弹线方式以头尾α值作为基准对钢板进行弹线切割即可，并未考虑到轧制异常状态下的钢板的最大化切割方式。如异常状态下的钢板也按照常规办法进行弹线和切割，势必会造成成品钢板脱合同量增加，大幅度减低成品成材率低。
现有火焰切割钢板的方法是对在线双边剪无法剪切或者余量小以及特厚板进行成品切割，火切方法是钢板头尾端以α值作为基准，进行弹线摆放辊道进行切割(如图1和图3所示)，其未考虑到轧制异常状态下的钢板最大化切割方式，原有的火焰切割办法操作方便简单，但异常状态下的钢板按此方法切割成材率低。
现有技术方法操作原理比较简单，但异常状态下钢板按照此方法进行切割成材率低，钢板容易由于轧制镰刀弯的存在法切除过多的宽度，造成宽度不足脱合同较多。
近年来公司为了提高市场竞争力，通过采用快速精准交货和提高成品成材率各种手段，在生产效率方面赢得用户的良好口碑的同时也要在减低成本方面才能赢得强有力的竞争力，而如果单靠轧机的生产产量来弥补后续此类钢板脱合同量的话，这样不仅成本提高，而且达不到快速精准交货要求，除此之外，目前用户需求品种复杂，而且极限规格多，对于轧机来说也处于极限的能力，因此轧制过程出现异常状态下的钢板也随之增多，现有的火焰切割弹线形式难以满足以上宽厚板的需求。
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提出一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法,包括如下步骤：
S1、判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，判定异常来料钢板能否满足切除合同尺寸，具体包括如下子步骤：
S11、沿钢板的长度方向在钢板上面中部设置一条连接钢板头部a点、中部b和尾部c点的基准线a-b-c,其中a、b、c的值为钢板头部板边缘、中部板边缘、尾部板边缘与基准线a-b-c,之间的距离；
S12、测量钢板头部板宽度L1、中部的板宽度L2、尾部的板宽度L3；测量钢板板边缘与基准线a-b-c之间的最大距离b；
S13、将L1、L2和L3的最小入寸量和(b－a)相比较，如果(b－a)比L1、L2和L3的最小入寸量小，则判定为合格来料钢板，转步骤S2；否则判定为不合格来料钢板，结束本次来料钢板的切割，重新进料；
S2、根据钢板各段的板边与基准线之间的距离，判断轧制异常钢板的镰刀弯是同向镰刀弯还是头尾镰刀弯：当钢板为同向镰刀弯时，采用分段火切，当钢板为头尾镰刀弯时，沿着弯曲方向火切；在火切时，通过角度调节和计算，增加切割后钢板长度方向和宽度方向有效尺寸，进行切割前钢板尺寸最大化快速计算。
S3、根据钢板尺寸最大化计算后，在切割现场进行优化切割技术的具体切割操作，具体包括如下子步骤：
S31、通过用激光测长仪对轧制异常状态下的一边作为基准线，
S32、激光线斜切钢板边部作为钢板一边的长度，
S33、垂直于激光线所引出的长度划出钢板的宽度，再让激光线垂直于钢板的宽度线斜切于钢板的边部，引出另一条长度。
作为进一步的改进，步骤S2中的切割前钢板尺寸最大化快速计算具本包括：根据三角函数公式：∠θ的余弦值COSθ＝a/c，钢板上常规状态下切割的长度为ɑ,那么通过微调切割角度θ来实现最大化切割，如：一块钢板正常状态下能切出ɑ＝15200mm长，通过下表可以看出：当θ角度调整3°时，c＝1.0019736842105263ɑ，有效长度增加了0059868421052632ɑ，当θ角度调整6°时，c＝1.0.0059868421052632ɑ，有效长度增加了0059868421052632ɑ，通过对θ角度调整可以通过此办法进行最大化长度切割。
作为进一步的改进，所述最小入寸量为可以切割的最小尺寸(满足合同需要的尺寸)即在现有钢板上可以切割出的意思。
作为进一步的改进，同向镰刀弯指钢板头部和尾部镰刀弯为同一个方向。头尾镰刀弯钢板头部和尾部镰刀弯为相反方向。
本发明提供的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，包括如下步骤：
S1、判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，判定异常来料钢板能否满足切除合同尺寸，具体包括如下子步骤：
S11、沿钢板的长度方向在钢板上面中部设置一条连接钢板头部a点、中部b和尾部c点的基准线a-b-c,其中a、b、c的值为钢板头部板边缘、中部板边缘、尾部板边缘与基准线a-b-c,之间的距离；
S12、测量钢板头部板宽度L1、中部的板宽度L2、尾部的板宽度L3；测量钢板板边缘与基准线a-b-c之间的最大距离b；
S13、将L1、L2和L3的最小入寸量和(b－a)相比较，如果(b－a)比L1、L2和L3的最小入寸量小，则判定为合格来料钢板，转步骤S2；否则判定为不合格来料钢板，结束本次来料钢板的切割，重新进料；
S2、根据钢板各段的板边与基准线之间的距离，判断轧制异常钢板的镰刀弯是同向镰刀弯还是头尾镰刀弯：当钢板为同向镰刀弯时，采用分段火切，当钢板为头尾镰刀弯时，沿着弯曲方向火切；在火切时，通过角度调节和计算，增加切割后钢板长度方向和宽度方向有效尺寸，进行切割前钢板尺寸最大化快速计算。S3、根据钢板尺寸最大化计算后，在切割现场进行优化切割技术的具体切割操作。本发明先判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，改变火焰切割弹线方式，沿着异常钢板板形弯曲的一侧，通过角度的调节，实现了长度方向和宽度方向有效尺寸明显增加，进而实现最大化尺寸切割在成品成材率、钢板尺寸挽救，率方面和合同挽救率方面，利用此技术可以得到很大程度的提升。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是现有的火焰切割异常(头尾镰刀弯和同向镰刀弯)状态下的钢板切割示意图。
图2是一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法的流程示意图。
图3是相关技术中头尾镰刀弯钢板原切割技术的切割示意图。
图4是应用本发明切割头尾镰刀弯钢板技术优化中的示意图。
图5是应用本发明切割头尾镰刀弯钢板技术优化后的示意图。
图6是本发明具体切割操作示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
结合图2、图4至图6所示，本发明实施例提供的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，包括如下步骤：
S1、判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，判定异常来料钢板能否满足切除合同尺寸，具体包括如下子步骤：
S11、沿钢板的长度方向在钢板上面中部设置一条连接钢板头部a点、中部b和尾部c点的基准线a-b-c,其中a、b、c的值为钢板头部板边缘、中部板边缘、尾部板边缘与基准线a-b-c,之间的距离；
S12、测量钢板头部板宽度L1、中部的板宽度L2、尾部的板宽度L3；测量钢板板边缘与基准线a-b-c之间的最大距离b；具体的，L1指的是头部50mm位置测量宽度实际值。L3指的是尾部50mm位置测量宽度实际值。L2值的是中间位置测量宽度实际值。则：L1、L2、L3最小入寸量即为(L1、L2、L3)分别-合同宽度后余量值。3个宽度余量值进行对比，以最小的值作为衡量标准
S13、将L1、L2和L3的最小入寸量和(b－a)相比较，如果(b－a)比L1、L2和L3的最小入寸量小，则判定为合格来料钢板，转步骤S2；否则判定为不合格来料钢板，结束本次来料钢板的切割，重新进料；其中，所述最小入寸量为可以切割的最小尺寸(满足合同需要的尺寸)即在现有钢板上可以切割出的意思。
S2、根据钢板各段的板边与基准线之间的距离，判断轧制异常钢板的镰刀弯是同向镰刀弯还是头尾镰刀弯，同向镰刀弯指钢板头部和尾部镰刀弯为同一个方向图1右侧。头尾镰刀弯钢板头部和尾部镰刀弯为相反方向如图1左侧：当钢板为同向镰刀弯时，采用分段火切，当钢板为头尾镰刀弯时，沿着弯曲方向火切；在火切时，通过角度调节和计算，增加切割后钢板长度方向和宽度方向有效尺寸，进行切割前钢板尺寸最大化快速计算。
具体的，结合图6所示，步骤S2中的切割前钢板尺寸最大化快速计算具本包括：
根据三角函数公式：
∠θ的余弦值COSθ＝a/c，钢板上常规状态下切割的长度为ɑ,那么通过微调切割角度θ来实现最大化切割
∠θ的余弦值COSθ＝a/c，钢板上常规状态下切割的长度为ɑ,那么通过微调切割角度θ来实现最大化切割，如：一块钢板正常状态下能切出ɑ＝15200mm长，通过下表可以看出：当θ角度调整3°时，c＝15230mm，有效长度增加了30mm，当θ角度调整6°时，c＝15291mm，有效长度增加了91mm，通过对θ角度调整可以通过此办法进行最大化长度切割。见表1：
Figure BDA0003213862860000061
表1：θ角度轻微调整后长度变化值
根据勾股定理得知：A2+B2＝C2,设θ调整后长度为C，原长度不变为B，那么宽度方向随着C的增加而增加。那么理论上的增加值如表2：
Figure BDA0003213862860000062
表2：勾股定理得出宽度变化值
(3)优化切割后的钢板与钢板合同尺寸对比
通过查询信息系统，找到需要火切切割的钢板尺寸信息，打印出火切清单，根据火切清单上的钢板合同尺寸信息进行钢板上标注，如一块钢板的合同尺寸为：12*2800*15200mm，预切割前钢板上标注尺寸：12mm*2800mm+宽度余量*15200mm+长度余量(根据信息系统下发的有效长度、宽度上限控制要求，尽可能切割出合同范围尺寸)，见表3：
Figure BDA0003213862860000063
Figure BDA0003213862860000071
表3：三维尺寸公差带
S3、结合图6所示，根据钢板尺寸最大化计算后，在切割现场进行优化切割技术的具体切割操作，具体包括如下子步骤：
S31第一步、通过用激光测长仪对轧制异常状态下的一边作为基准线，
S32第二步、激光线斜切钢板边部作为钢板一边的长度，
S33第三步、垂直于激光线所引出的长度划出钢板的宽度，再让激光线垂直于钢板的宽度线斜切于钢板的边部，引出另一条长度。
本发明实施例提供的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，通过优化弹线方法进行优化切割，使现有的轧制异常状态下板形情况进行挽救，从而提高钢板的成材率以及减少金属损失。通过镰刀弯判定理论计算，如钢板镰刀弯值合格，则钢板能正常切除有效尺寸，如计算未能切出有效尺寸，从图2至图4可以看出，此种弹线方式也能切出一块直角长方体，直观上可以看出有效长宽尺寸明显增大。
生产实施例一
某夜班，火切场地发现1块来料尺寸12*2880*15280mm钢板，合同尺寸为：12*2800*15200mm，由于轧制镰刀弯严重，按照正常切割形式，火切有效尺寸只能切出12*2610*15200mm，钢板无法满足合同尺寸，需脱合同火切改尺，通过优化火切切割形式，将弹线方式按照钢板弹线位置的确定步骤进行，切割尺寸为：12*2870*15370mm，由于合同尺寸为：12*2800*15200mm，最后该块钢板保有效尺寸进行切割。由此可见，通过本发明的应用：解决了轧制来料异常情况下钢板的最大化切割，在成品成材率、钢板尺寸挽救率方面和合同挽救率方面，利用此技术可以得到很大程度的提升。
作为进一步优选的实施方式，。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、判断轧制异常钢板的镰刀弯的形状和方向，判定异常来料钢板能否满足切除合同尺寸，具体包括如下子步骤：
S11、沿钢板的长度方向在钢板上面中部设置一条连接钢板头部a点、中部b和尾部c点的基准线a-b-c,其中a 、b、c的值为钢板头部板边缘、中部板边缘、尾部板边缘与基准线a-b-c,之间的距离；
S12、测量钢板头部板宽度L1、中部的板宽度L2、尾部的板宽度L3；测量钢板板边缘与基准线a-b-c之间的最大距离b；
S13、将L1、L2和L3的最小入寸量和（b－a）相比较，如果（b－a）比L1、L2和L3的最小入寸量小，则判定为合格来料钢板，转步骤S2；否则判定为不合格来料钢板，结束本次来料钢板的切割，重新进料；
S2、根据钢板各段的板边与基准线之间的距离，判断轧制异常钢板的镰刀弯是同向镰刀弯还是头尾镰刀弯：当钢板为同向镰刀弯时，采用分段火切，当钢板为头尾镰刀弯时，沿着弯曲方向火切；在火切时，通过角度调节和计算，增加切割后钢板长度方向和宽度方向有效尺寸，进行切割前钢板尺寸最大化快速计算；
S3、根据钢板尺寸最大化计算后，在切割现场进行优化切割技术的具体切割操作，具体包括如下子步骤：
S31、通过用激光测长仪对轧制异常状态下的一边作为基准线，
S32、激光线斜切钢板边部作为钢板一边的长度，
S33、垂直于激光线所引出的长度划出钢板的宽度，再让激光线垂直于钢板的宽度线斜切于钢板的边部，引出另一条长度。
2.根据权利要求1所述的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，其特征在于：步骤S2中的切割前钢板尺寸最大化快速计算具本包括：
根据三角函数公式：∠θ的余弦值COSθ=a/c，钢板上常规状态下切割的长度为ɑ,那么通过微调切割角度θ来实现最大化切割，如：一块钢板正常状态下能切出ɑ=15200mm长，通过下表可以看出：当θ角度调整3°时，c= 1.0019736842105263ɑ，有效长度增加了0059868421052632ɑ，当θ角度调整6°时，c=1. 0.0059868421052632ɑ，有效长度增加了0059868421052632ɑ，通过对θ角度调整可以通过此办法进行最大化长度切割。
3.根据权利要求1所述的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，其特征在于：所述最小入寸量为可以切割的最小尺寸，即满足合同需要的尺寸，在现有钢板上可以切割出的意思。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，其特征在于：同向镰刀弯指钢板头部和尾部镰刀弯为同一个方向，头尾镰刀弯钢板头部和尾部镰刀弯为相反方向。
5.根据权利要求1所述的一种轧制异常状态下的钢板尺寸最大化快速切割方法，其特征在于：所述步骤S2中，∠θ的余弦值COSθ=a/c，钢板上常规状态下切割的长度为ɑ,那么通过微调切割角度θ来实现最大化切割。
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