CN116020873A - 一种冷轧辊的检测方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷轧技术领域，尤其涉及一种冷轧辊的检测方法，该方法包括：在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度；根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量；若所述磨损量不小于磨损量阈值，则发送更换所述轧辊的报警信息。该方法能实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，得到准确的轧辊磨损结果，提高轧辊的检测效率，还能及时更换轧辊，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费。

Description

一种冷轧辊的检测方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及冷轧技术领域，尤其涉及一种冷轧辊的检测方法、设备和存储介质。

背景技术

带钢的冷轧过程是一个连续生产的过程。冷轧过程是热轧卷通常依次经过酸洗处理、连轧机轧制处理、连续退火热处理或连续退火和表面涂镀处理，最后卷取成为冷轧成品卷的过程。其中，冷轧成品卷供客户使用。在带钢的冷轧过程中，各种轧辊布置在整个生产线上，起到改变带钢运行方向以及为带钢提供张力的作用。由于轧辊与带钢之间会产生摩擦，随着轧辊在机使用时间的延长，轧辊表面就会发生磨损，特别是由橡胶材料制成的轧辊更加容易磨损。当轧辊的表面发生磨损时，轧辊的初始直径会发生变化，这会对带钢冷轧生产线的稳定性和产品的表面质量产生不利影响。例如，当轧辊发生磨损时，带钢与轧辊之间可能会出现打滑现象，或带钢可能会出现浪形缺陷。因此，为了保证冷轧产线的稳定性和带钢的高质量，需要及时更换轧辊。

轧辊的磨损程度是根据轧辊直径改变确定的，即通过测量轧辊的直径，了解轧辊的磨损情况。然而，在带钢的冷轧生产线上，很难直接测量轧辊的直径。通常在对带钢的冷轧生产线进行长时间停车或检修时，在将所有带钢撤除的情况下，才能直接测量轧辊的直径。此外，由于轧辊的直径一般都比较大，很难对其进行精准的测量，引发冷轧生产线中的轧辊的检测效率低的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种冷轧辊的检测方法、设备和存储介质，解决了现有技术中冷轧生产线中的轧辊的检测效率低的技术问题，实现了实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，得到准确的轧辊磨损结果，提高轧辊的检测效率，还能及时更换轧辊，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费等技术效果。

第一方面，本发明实施例提供一种冷轧辊的检测方法，包括：

在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度；

根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量；

若所述磨损量不小于磨损量阈值，则发送更换所述轧辊的报警信息。

优选的，所述获取所述带钢的参考运行速度，包括：

根据所述轧辊的预设辊径和所述轧辊的转动速度，得到所述参考运行速度。

优选的，所述获取所述带钢的实际运行速度，包括：

通过所述检测装置的第一激光设备，检测到所述带钢的焊缝冲孔的第一时间，其中，所述第一时间为所述焊缝冲孔经过所述第一激光设备时的时间；

通过所述检测装置的第二激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第二时间，其中，所述第二时间为所述焊缝冲孔经过所述第二激光设备时的时间；

根据所述第一时间、所述第二时间和所述第一激光设备与所述第二激光设备之间的距离，得到所述实际运行速度。

优选的，所述根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量，包括：

根据所述参考运行速度，得到所述轧辊的第一半径；

根据所述实际运行速度，得到所述轧辊的第二半径；

根据所述第一半径和所述第二半径，得到所述磨损量。

优选的，在得到所述轧辊的磨损量之后，还包括：

若所述磨损量小于所述磨损量阈值，则继续检测所述磨损量。

优选的，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，还包括：

获取所述带钢的检测运行速度；

根据所述检测运行速度和所述实际运行速度，得到速度差；

若所述速度差未位于速度差阈值范围，则发送所述检测装置存在故障的报警信息。

优选的，所述获取所述带钢的检测运行速度，包括：

通过所述检测装置的第三激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第三时间，其中，所述第三时间为所述焊缝冲孔经过所述第三激光设备时的时间；

根据所述第二时间、所述第三时间和所述第二激光设备与所述第三激光设备之间的距离，得到所述检测运行速度。

优选的，在得到速度差之后，还包括：

若所述速度差位于所述速度差阈值范围，则继续检测所述速度差。

基于同一发明构思，第二方面，本发明提供一种冷轧辊的检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现冷轧辊的检测方法的步骤。

基于同一发明构思，第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现冷轧辊的检测方法的步骤。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本发明实施例中，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，先通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度。再根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量。这里，通过实时获取带钢的参考运行速度和实际运行速度，获取准确性高的轧辊的磨损程度，实现实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，提高轧辊的检测效率。

然后，对轧辊的磨损量进行判断。如果磨损量不小于磨损量阈值，表示轧辊需要更换，则发送更换所述轧辊的报警信息，以及时提醒工作人员更换轧辊，避免由于辊子磨损造成的带钢打滑、浪形、表面色差等质量问题，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费，进一步提高轧辊的检测效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中的冷轧辊的检测方法的步骤流程示意图；

图2示出了本发明实施例中的轧辊的检测装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例中的激光设备发出的光通过焊缝冲孔的结构示意图。

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。

实施例一

本发明第一实施例提供了一种冷轧辊的检测方法，如图1所示，包括：

S101，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度；

S102，根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量；

S103，若所述磨损量不小于磨损量阈值，则发送更换所述轧辊的报警信息。

本实施例的冷轧辊的检测方法应用于冷轧辊的检测装置中。需要说明的是，本文后续将冷轧辊简称为轧辊。如图2所示，轧辊的检测装置包括控制单元，以及与控制单元相连的第一激光设备、第二激光设备、第三激光设备和脉冲逻辑发生器(Pulse Generator，PLG)。其中，脉冲逻辑发生器设置在轧辊上，用于检测轧辊的转动速度。控制单元包括但不限于个人电脑或平板电脑。第一激光设备、第二激光设备和第三激光设备中的每个激光设备均包括激光发射器和激光接收传感器。

在图2中，带钢从左向右运行，即图2中标明的带钢运行方向。左右两端的圆圈表示轧辊，带钢在轧辊中轧制且运行。第一激光设备的激光发射器、第二激光设备的激光发射器和第三激光设备的激光发射器均设置在带钢的上方，第一激光设备的激光接收传感器、第二激光设备的激光接收传感器和第三激光设备的激光接收传感器均设置在带钢的下方，且第一激光设备的激光发射器和第一激光设备的激光接收传感器对应设置，第二激光设备的激光发射器和第二激光设备的激光接收传感器对应设置，第三激光设备的激光发射器和第三激光设备的激光接收传感器对应设置。

激光设备的工作原理：在冷轧工艺中运行的带钢为多个带钢焊接在一起形成的，相邻两个带钢的焊接连接处存在焊缝，会在每个带钢的焊缝处设有焊缝冲孔。在激光设备正常工作的情况下，激光设备的激光发射器发出光照射到带钢表面后会被反射，则激光设备的激光接收传感器不能接收到激光设备的激光发射器发出的光。在带钢的焊缝冲孔通过激光设备时，激光设备的激光发射器发出的光穿过焊缝冲孔，被激光设备的激光接收传感器接收到，再通过激光设备的光电转换电路输出电信号。

结合图2和图3所示，将前一个带钢和后一个带钢焊接一起，形成冷轧工艺中运行的带钢。在前一个带钢的焊缝出设有焊缝冲孔。在前一个带钢的焊缝冲孔通过第二激光设备时，第二激光设备的激光发射器发出的光穿过前一个带钢的焊缝冲孔，被第二激光设备的激光接收传感器接收到，再通过第二激光设备的光电转换电路输出电信号。此时，由于在前一个带钢的焊缝冲孔通过第二激光设备，则前一个带钢的焊缝冲孔未通过第一激光设备和第三激光设备，第一激光设备的激光发射器发出的光照射到带钢表面后被反射，不能被第一激光设备的激光接收传感器接收到。第三激光设备的原理同理，不再赘述。

下面，结合图1-图3来详细介绍本实施例提供的冷轧辊的检测方法的具体实施步骤：

首先，执行步骤S101，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度。

具体来讲，获取带钢的参考运行速度的过程是，在轧辊轧制带钢的过程中，通过轧辊的检测装置的脉冲逻辑发生器，检测出轧辊的转动速度N(rpm)。根据所述轧辊的预设辊径和所述轧辊的转动速度，得到所述参考运行速度，如公式(1)所示。其中，预设辊径为预先设置在检测装置中的轧辊的直径D(m)，例如轧辊的初始直径或轧辊在生产出厂时的直径。

V_ref＝N×D×π/60      (1)。

其中，V_ref为参考运行速度，单位为m/s；N为轧辊的转动速度，单位为rpm；D为预设辊径，单位为m；60为单位换算系数。

获取带钢的实际运行速度的过程是，在轧辊轧制带钢的过程中，通过所述检测装置的第一激光设备，检测到所述带钢的焊缝冲孔的第一时间t₁，其中，所述第一时间t₁为所述焊缝冲孔经过所述第一激光设备时的时间。通过所述检测装置的第二激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第二时间t₂，其中，所述第二时间t₂为所述焊缝冲孔经过所述第二激光设备时的时间。根据所述第一时间t₁、所述第二时间t₂和所述第一激光设备与所述第二激光设备之间的距离L1，得到所述实际运行速度V_ac，如公式(2)所示。其中，所述第一激光设备与所述第二激光设备之间的距离L1是预先设置在检测装置中的。

V_ac＝L1/(t₂-t₁)      (2)。

另外，为了保证第一激光设备和第二激光设备是处于正常工作状态，还需要通过第三激光设备实时第一激光设备的激光状态和第二激光设备的工作状态。因此，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，还会获取所述带钢的检测运行速度，以检测第一激光设备和第二激光设备的工作状态。

获取检测运行速度的过程是，通过所述检测装置的第三激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第三时间t₃，其中，所述第三时间t₃为所述焊缝冲孔经过所述第三激光设备时的时间。根据所述第二时间t₂、所述第三时间t₃和所述第二激光设备与所述第三激光设备之间的距离L2，得到所述检测运行速度V_am，如公式(3)所示。其中，所述第二激光设备与所述第三激光设备之间的距离L2是预先设置在检测装置中的。

V_am＝L2/(t₃-t₂)      (3)。

接着，执行步骤S102，根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量。

具体来讲，如公式(4)所示，根据所述参考运行速度，得到所述轧辊的第一半径R，即预设辊径的一半，R＝D/2。

2Rπ×N＝V_ref      (4)

如公式(5)所示，根据所述实际运行速度，得到所述轧辊的第二半径r。

2rπ×N＝V_ac      (5)

如公式(6)所示，根据所述第一半径和所述第二半径，得到所述磨损量Mr，即Mr＝R-r，单位m。

Mr＝60×(V_ref-V_ac)/2πN(6)。其中，60为单位换算系数。

举例说明，轧辊的直径为1m，转动速度为60rpm，则带钢的参考速度为(60×1)×π/60＝3.14m/s。相邻两个激光设备的距离为2m，即L1＝L2＝2m，带钢的焊缝冲孔通过第一激光设备的时间与通过第二激光设备的时间的时间差为0.8s。带钢的实际运行速度为2/0.8＝2.5m/s。轧辊的磨损量为60/2×(3.14-2.5)/(60×π)＝0.1m。

在本实施例中，根据轧辊的参考运行速度和实际运行速度，得出轧辊半径的磨损量，实现实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，提高轧辊的检测效率和磨损程度的准确性，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费。

在得到轧辊的磨损量之后，执行步骤S103，若所述磨损量不小于磨损量阈值，则发送更换所述轧辊的报警信息。其中，磨损量阈值根据实际需求而设置，例如将磨损量阈值设置为0.015m。

具体来讲，如果磨损量不小于磨损量阈值，表示轧辊需要更换，则发送更换所述轧辊的报警信息，以及时提醒工作人员更换轧辊，避免由于辊子磨损造成的带钢打滑、浪形、表面色差等质量问题，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费，还能提高轧辊的检测效率。

若所述磨损量小于所述磨损量阈值，则继续实时检测轧辊的磨损量，以实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，在检测到轧辊的磨损量不小于磨损量阈值时，及时通知工作人员更换，提高轧辊的检测效率，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费。

在本实施例中，为了保证第一激光设备和第二激光设备是处于正常工作状态，还需要通过第三激光设备实时第一激光设备的激光状态和第二激光设备的工作状态。具体过程是，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，先获取所述带钢的检测运行速度V_am。再根据所述检测运行速度和所述实际运行速度，得到速度差△V，即△V＝V_ac-V_am。然后，对速度差进行判断。

若所述速度差未位于速度差阈值范围，表示第一激光设备和/或第二激光设备均处于非正常工作状态，即第一激光设备和/或第二激光设备存在故障，则发送所述检测装置存在故障的报警信息。其中，速度差阈值范围根据实际需求而设置，例如将速度差阈值设置为-0.1m/s至+0.1m/s。若所述速度差位于所述速度差阈值范围，表示第一激光设备和第二激光设备均处于正常工作状态，则继续检测所述速度差，以实时检测第一激光设备和第二激光设备的状态，提高轧辊的检测效率，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本实施例中，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，先通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度。再根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量。这里，通过实时获取带钢的参考运行速度和实际运行速度，获取准确性高的轧辊的磨损程度，实现实时检测冷轧生产线中的轧辊的磨损程度，提高轧辊的检测效率。

然后，对轧辊的磨损量进行判断。如果磨损量不小于磨损量阈值，表示轧辊需要更换，则发送更换所述轧辊的报警信息，以及时提醒工作人员更换轧辊，避免由于辊子磨损造成的带钢打滑、浪形、表面色差等质量问题，保证冷轧生产线的稳定性和带钢的高质量，在满足轧辊的使用性能的基础上，减少轧辊未达到服役寿命而提前更换所造成的成本浪费，进一步提高轧辊的检测效率。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明第二实施例还提供了一种冷轧辊的检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述冷轧辊的检测方法中的任一方法的步骤。

实施例三

基于相同的发明构思，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前文实施例一所述冷轧辊的检测方法的任一方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，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 (10)

1.一种冷轧辊的检测方法，其特征在于，包括：

在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，通过所述轧辊的检测装置，获取所述带钢的参考运行速度和实际运行速度；

根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量；

若所述磨损量不小于磨损量阈值，则发送更换所述轧辊的报警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述带钢的参考运行速度，包括：

根据所述轧辊的预设辊径和所述轧辊的转动速度，得到所述参考运行速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述带钢的实际运行速度，包括：

通过所述检测装置的第一激光设备，检测到所述带钢的焊缝冲孔的第一时间，其中，所述第一时间为所述焊缝冲孔经过所述第一激光设备时的时间；

通过所述检测装置的第二激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第二时间，其中，所述第二时间为所述焊缝冲孔经过所述第二激光设备时的时间；

根据所述第一时间、所述第二时间和所述第一激光设备与所述第二激光设备之间的距离，得到所述实际运行速度。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考运行速度和所述实际运行速度，得到所述轧辊的磨损量，包括：

根据所述参考运行速度，得到所述轧辊的第一半径；

根据所述实际运行速度，得到所述轧辊的第二半径；

根据所述第一半径和所述第二半径，得到所述磨损量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述轧辊的磨损量之后，还包括：

若所述磨损量小于所述磨损量阈值，则继续检测所述磨损量。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在冷轧工艺的轧辊轧制带钢的过程中，还包括：

获取所述带钢的检测运行速度；

根据所述检测运行速度和所述实际运行速度，得到速度差；

若所述速度差未位于速度差阈值范围，则发送所述检测装置存在故障的报警信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述带钢的检测运行速度，包括：

通过所述检测装置的第三激光设备，检测到所述焊缝冲孔的第三时间，其中，所述第三时间为所述焊缝冲孔经过所述第三激光设备时的时间；

根据所述第二时间、所述第三时间和所述第二激光设备与所述第三激光设备之间的距离，得到所述检测运行速度。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在得到速度差之后，还包括：

若所述速度差位于所述速度差阈值范围，则继续检测所述速度差。

9.一种冷轧辊的检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法步骤。

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