CN113617857A - 一种sa软件在cvc轧机窗口测量中的应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，属于轧钢设备管理领域。这种方法以轧机上支非受力面衬板底面为基础，使用激光跟踪仪测量牌坊上支衬板非受力面，用SA空间三维软件处理并生成轧机牌坊的基准平面，根据设计的方法在牌坊衬板上取点测量，根据衬板与基准面的关系，设计计算窗口尺寸的方法和计算表格，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸。
Description
技术领域
本专利申请属于轧钢设备管理技术领域，更具体地说，是涉及一种SA空间三维软件在CVC轧机窗口测量中的应用。
背景技术
板带钢是最主要的钢材产品，约占钢材总量的50%以上，在汽车、造船、桥梁、建筑、仪表、电子、食品包装和家用电器等工业上得到广泛应用。CVC轧机具有良好的带钢平直度控制能力和稳定性，它可以通过调整工作辊的弯辊力和轴向窜量来获得最佳辊缝等，所以受到广泛的应用。
为保证CVC轧机轧制稳定性，需要定期对轧机的窗口尺寸进行测量调整，使其符合设计的公差要求±0.2mm。传统的精度检测方法及工具只能进行点到点测量，无法做到面到面的测量，由于人为误差及测量工具误差导致测量的准确率和效率很低，不能从空间整体上在同一个基准上去检测轧机精度；而CVC轧机因为CVC块可移动的特殊性，对窗口尺寸精度要求更高。
随着现代激光测量技术的发展，激光跟踪仪因为测量的准确性和高效率，被广泛应用于冶金设备精密安装。为了提高轧机设备的精度，需要研究一种可用SA空间三维软件测量CVC轧机牌坊窗口尺寸的方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，该方法可以准确、高效地测量轧机牌坊窗口尺寸。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，该方法以轧机牌坊窗口非受力面的支承辊衬板为基准（比如支承辊出口衬板为非受力面，可以选择上支承辊出口衬板），测量生成的平面为轧机牌坊的基准平面，设计在各对应衬板上取点测量的方式，根据各对应衬板与基准平面的关系，设计计算牌坊窗口尺寸，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸。
本发明技术方案的进一步改进在于：包括如下步骤：
S1、以轧机牌坊上位于出口上支两个支承辊衬板的板面为基准，使用激光跟踪仪在这两个支承辊衬板上测量取点，测点在上述衬板上均布；
S2、使用SA空间三维软件，创建出口平面、入口平面，查询出口平面、入口平面之间的距离；
S3、然后将出口平面移动到出口平面、入口平面中间，以此作为整个轧机牌坊窗口的中分面，也就是基准平面；
S4、再用激光跟踪仪靶镜和靶镜专用的平面底座在各对应衬板上取点，做出各对应衬板的平面；
S5、计算各对应衬板平面间的距离及各对应衬板平面的主要点到基准平面的距离，得出的具体数值再与设计值进行对比计算，即可得出牌坊窗口尺寸的偏差。
轧机牌坊每年都需要测量一次衬板底面，并按照牌坊窗口设计尺寸调整好。
本发明技术方案的进一步改进在于：S3中，基准平面的平面拟合误差控制在0.2mm以内。
本发明技术方案的进一步改进在于：支承辊衬板总数量为八个，S1中两个支承辊衬板为在这八个支承辊衬板中选取的两个作为牌坊的测量基准；对应衬板包括四个工作辊小衬板、八个工作辊大衬板，对八个支承辊衬板和四个工作辊小衬板、八个工作辊大衬板分别取24个测点、12个测点和16个测点，顺序为测量人员直面衬板时从左至右、从上至下，每个衬板各建立一个点集，即支承辊衬板的点集包含八个测点数据，工作辊小衬板点集包含四个测点数据，工作辊大衬板点集包含八个测点数据。
本发明技术方案的进一步改进在于：S5中，用测量的各个点集建立平面并做出每个衬板平面的主要点，记录每个平面的平面度，平面度也可以反映出每个平面的衬板的磨损情况；再利用SA空间三维软件处理相对应的衬板平面间的距离，即每个相应衬板的档距，做出每个衬板平面的主要点到基准平面的距离。
本发明技术方案的进一步改进在于：S5中，衬板平面的主要点是拟合平面的所有点的数值利用最小二乘法求得的最小平均数的点，如果拟合时有1~3个点的拟合误差与其他点相差较大，就要删除拟合误差相差较大的该点。
本发明技术方案的进一步改进在于：S5中，利用数据表格，每个衬板平面的主要点到基准平面的距离，与理论上的距离相比较就得出衬板的初步调整量；由于每个衬板点集可以做出上下左右四个小平面，每个小平面的主要点到基准平面的距离，上下、左右数值的差值可以看出衬板平面的倾斜情况，衬板平面的倾斜情况与之前得出的衬板初步调整量相结合分析得到最终调整量。
本发明技术方案的进一步改进在于：该方法的精度可达到微米、测量时间只需要1~1.5小时。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：
本方法可简化CVC轧机牌坊窗口尺寸测量作业，只在牌坊基准点和衬板上使用激光跟踪仪取点，通过SA软件模拟和公式计算，即可获得牌坊窗口尺寸和偏差，精度可达到微米，测量时间只需要1.2小时，比传统方法测量时间缩短2小时。
附图说明
图1是CVC轧机衬板操作侧窗口示意图；
图2是CVC轧机衬板传动侧窗口示意图；
图3是激光跟踪仪靶镜带平面底座示意图；
图中标记如下：1、支承辊衬板，2、工作辊小衬板，3、工作辊大衬板，4、激光跟踪仪靶镜，5、平面底座，6、轧机牌坊，7、传动侧工作辊衬板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，参见图1-图3，在介绍本方法前，首先进行定义解释。轧机牌坊又被称为机架，通过两片机架所组成用以安装轧辊轴承座与轧辊调整装置（支承辊、工作辊），所以机架的形式主要是有两种，一种是打开的方式还有一种是闭式的。闭式的机架主要是用于轧制比较大的初轧机或者是板带轧机等等；开式轧机就等同于换辊，主要是用来横列式的轧机。
闭式的机架、开式轧机均可以通过滑板/滑块来安装调整轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、导卫装置等，以及工作机座中的一些全部零件，同时还会承受到全部轧制力的作用。而机架就是轧机在工作中无论尺寸还是重量都较大的部件，一些大型的部件都会安装到轧机上，所以它本身就承受着较大的载重量。轧机牌坊也是轧机的部件，所以对强度是有着很高的要求。
轧机牌坊的窗口，由于牌坊是门型结构，所以牌坊的开口就是我们说的轧机牌坊的窗口。
本发明的理论依据是：以轧机牌坊窗口非受力面的支承辊衬板为基准（轧机牌坊每年都需要测量一次衬板底面，并按照牌坊窗口设计尺寸调整好，由于上支撑衬板为非受力面，磨损量极小，所以在之后的测量中可以作为基准面。），测量生成的平面为轧机牌坊的基准平面，设计在各对应衬板上取点测量的方式，根据各对应衬板与基准平面的关系，设计计算牌坊窗口尺寸，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸。
图1、图2中显示，图1为操作侧窗口，图2为传动侧窗口，一台轧机操作侧窗口共包含八个支承辊衬板1和八个工作辊大衬板3、四个工作辊小衬板2；支承辊衬板1、工作辊小衬板2和工作辊大衬板3上标记有跟踪仪测量取点位置，支承辊衬板 1上取24个测点，工作辊小衬板2上取12个测点，工作辊大衬板3上取16个测点，另外，在传动侧窗口的工作辊衬板7上取16个测点，上述测量点均匀分布，其顺序为测量人员直面衬板时从左至右、从上至下。见下表。
图3中显示，激光跟踪仪靶镜4和平面底座5在窗口测量时使用，二者可进行组合或者分离，它们之间由平面底座5自带磁力结合，其中激光跟踪仪靶镜4的半径为B、平面底座5的厚度为C，激光跟踪仪靶镜4和平面底座5结合后中心到底面的距离为A，A=B+C。
表1为轧机窗口尺寸计算表格。计算式参照表1执行。表1中的支撑辊就是支承辊所对应的牌坊上支承辊衬板，工作辊就是工作辊所对应的牌坊上工作辊衬板。
本专利的一个实施例如下：
测量CVC轧机窗口尺寸，抽出轧机所有轧辊，有效切断各类能源介质，清洁轧机牌坊衬板表面，并在CVC块上使用专用尼龙棒顶杆和千斤顶消除CVC块与牌坊之间的间隙；将激光跟踪仪固定在轧机操作侧的稳定平台上，激光跟踪仪的激光可以覆盖轧机牌坊窗口所有衬板。
S1、以轧机牌坊上位于出口上支两个支承辊衬板的板面为基准，使用激光跟踪仪在这两个支承辊衬板上测量取点，测点在上述衬板上均布；
S2、使用SA空间三维软件，创建出口平面、入口平面，查询出口平面、入口平面之间的距离；
S3、然后将出口平面移动到出口平面、入口平面中间，以此作为整个轧机牌坊窗口的中分面，也就是基准平面；
S4、再用激光跟踪仪靶镜和靶镜专用的平面底座在各对应衬板上取点，做出各对应衬板的平面；支承辊衬板1总数量为八个，S1中两个支承辊衬板为在这八个支承辊衬板中选取的两个作为牌坊的测量基准；对应衬板包括四个工作辊小衬板2、八个工作辊大衬板3，对八个支承辊衬板1和四个工作辊小衬板2、八个工作辊大衬板3分别取24个测点、12个测点和16个测点，顺序为测量人员直面衬板时从左至右、从上至下，每个衬板各建立一个点集。
S5、计算各对应衬板平面间的距离及各对应衬板平面的主要点到基准平面的距离，得出的具体数值再与设计值进行对比计算，即可得出牌坊窗口尺寸的偏差。
使用激光跟踪仪靶镜4和靶镜专用的平面底座5，操作激光跟踪仪对八个支承辊衬板 1和四个工作辊小衬板2、八个工作辊大衬板3进行分别取24个点、12个点和16个点测量，顺序为测量人员直面衬板时从左至右、从上至下，每个衬板各建立一个点集，即支承辊衬板1的点集包含八个测点数据，工作辊小衬板2的点集包含四个测点数据，工作辊大衬板3的点集包含八个测点数据。
使用激光跟踪仪操作软件进行数据处理，利用出口处支承辊衬板1点集建立基准平面，删除1~3个与其它相差较大的高点，使基准平面的平面拟合误差控制在0.2mm以内。
在牌坊面上取点时要用到激光跟踪仪靶镜4、平面底座5，平面底座5可以避免各衬板（八个支承辊衬板 1、四个工作辊小衬板2、八个工作辊大衬板3）上小坑洞对取点的影响，处理数据时要将A=B+C考虑在内，否则会造成数据的偏差。
将基准平面移动到牌坊中间位置，用测量的各个点集建立平面并做出每个平面的主要点，该主要点还是拟合平面的所有点的数值利用最小二乘法求得的最小平均数的点，如果拟合时有1~3个点的拟合误差与其他点相差大，就要删除该拟合误差相差较大的点，具体操作时，将拟合误差排序，从中挑选相差较大的前三个点。记录每个平面的平面度，平面度也可以反映出每个平面的衬板的磨损情况。再利用激光跟踪仪软件（SA空间三维软件）处理相对应的衬板平面间的距离，即每个相应衬板的档距。做出每个衬板平面的主要点到基准平面的距离，与理论上的距离相比较就得出衬板的初步调整量。
利用表1，每个衬板点集可以做出上下左右四个小平面，每个小平面的主要点到基准平面的距离，上下、左右数值的差值可以看出平面的倾斜情况，衬板平面的倾斜情况与之前得出的衬板初步调整量相结合分析得到最终调整量，这样可以更加精确的调整衬板，使轧机状态得到更好地提升。
本发明以轧机上支非受力面衬板底面为基础，使用激光跟踪仪测量牌坊上支衬板非受力面，用SA空间三维软件处理并生成轧机牌坊的基准平面，根据设计的方法在牌坊衬板上取点测量，根据衬板与基准面的关系，设计计算窗口尺寸的方法和计算表格，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸，该方法的精度可达到微米，测量时间只需要1.2小时，比传统方法测量时间缩短2小时。
Claims (8)
1.一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：以轧机牌坊窗口非受力面的支承辊衬板为基准，测量生成的平面为轧机牌坊的基准平面，设计在各对应衬板上取点测量的方式，根据各对应衬板与基准平面的关系，设计计算牌坊窗口尺寸，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、以轧机牌坊上位于出口上支两个支承辊衬板的板面为基准，使用激光跟踪仪在这两个支承辊衬板上测量取点，测点在上述衬板上均布；
S2、使用SA空间三维软件，创建出口平面、入口平面，查询出口平面、入口平面之间的距离；
S3、然后将出口平面移动到出口平面、入口平面中间，以此作为整个轧机牌坊窗口的中分面，也就是基准平面；
S4、再用激光跟踪仪靶镜和靶镜专用的平面底座在各对应衬板上取点，做出各对应衬板的平面；
S5、计算各对应衬板平面间的距离及各对应衬板平面的主要点到基准平面的距离，得出的具体数值再与设计值进行对比计算，即可得出牌坊窗口尺寸的偏差。
3.根据权利要求2所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：S3中，基准平面的平面拟合误差控制在0.2mm以内。
4.根据权利要求3所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：支承辊衬板总数量为八个，S1中两个支承辊衬板为在这八个支承辊衬板中选取的两个作为牌坊的测量基准；对应衬板包括四个工作辊小衬板、八个工作辊大衬板，对八个支承辊衬板和四个工作辊小衬板、八个工作辊大衬板分别取24个测点、12个测点和16个测点，顺序为测量人员直面衬板时从左至右、从上至下，每个衬板各建立一个点集，即支承辊衬板的点集包含八个测点数据，工作辊小衬板点集包含四个测点数据，工作辊大衬板点集包含八个测点数据。
5.根据权利要求4所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：S5中，用测量的各个点集建立平面并做出每个衬板平面的主要点，记录每个平面的平面度，再利用SA空间三维软件处理相对应的衬板平面间的距离，即每个相应衬板的档距，做出每个衬板平面的主要点到基准平面的距离，与理论上的距离相比较就得出衬板的初步调整量。
6.根据权利要求5所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：S5中，衬板平面的主要点是拟合平面的所有点的数值利用最小二乘法求得的最小平均数的点，如果拟合时有1~3个点的拟合误差与其他点相差大，就要删除该拟合误差相差大的点。
7.根据权利要求6所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：S5中，利用数据表格，每个衬板平面的主要点到基准平面的距离，与理论上的距离相比较就得出衬板的初步调整量；由于每个衬板点集可以做出上下左右四个小平面，每个小平面的主要点到基准平面的距离，上下、左右数值的差值可以看出衬板平面的倾斜情况，衬板平面的倾斜情况与之前得出的衬板初步调整量相结合分析得到最终调整量。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种SA软件在CVC轧机窗口测量中的应用方法，其特征在于：该方法的精度可达到微米、测量时间只需要1~1.5小时。
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