CN116457117A - 金属带材的跑偏量检测方法和跑偏控制方法 - Google Patents

金属带材的跑偏量检测方法和跑偏控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明所涉及的金属带材的跑偏量检测方法是对空出间隔而重叠多层地行进的金属带材的跑偏量进行检测的金属带材的跑偏量检测方法，包含：第一步骤，使用从基准点任意决定的方向即基准方向与将基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度、基准点与各层的金属带材的宽度方向端部方向位置之间的距离以及包含金属带材的宽度方向在内的直线与基准点之间的距离来计算各层的金属带材的宽度方向端部位置；第二步骤，基于在第一步骤中计算出的宽度方向端部位置来计算各层的金属带材的跑偏量。

Description

金属带材的跑偏量检测方法和跑偏控制方法
技术领域
本发明涉及金属带材的跑偏量检测方法和跑偏控制方法。
背景技术
一般来说，钢板等金属带材的处理线由以下工段构成：进行金属带材的转运、熔接等的入侧工段；对金属带材进行退火、轧制、酸洗等的中央工段；进行金属带材的卷取、剪切的出侧工段。并且，在各工段具备用于进行走板的支承、张力控制等的多个辊，金属带材通过这些辊而经过从入侧到出侧的一系列工序。将该一系列工序称为走板。
为使中央工段中的走板速度恒定而将金属带材的品质保持为恒定，分别在入侧工段、中央工段以及出侧工段之间设置被称为活套的金属带材的储存/转运装置。活套具备固定辊和活套车，活套车离固定辊越远则储存越多的金属带材。通常，对于活套而言，为了增加金属带材的储存量，使金属带材处于在纵向或横向上空出间隔地重叠多层的状态。
然而，金属带材由于辊的磨损、金属带材的形状等的原因，有时在走板中从辊的宽度方向中心位置向宽度方向端部方向偏移。该现象被称为跑偏。如果金属带材的跑偏量变大，则有可能引起因金属带材与周边设备接触而导致的设备破损、因急剧的张力变动而导致的金属带材的断裂，担心会产生大幅的生产损失。从这样的背景出发，提出了对金属带材的跑偏量进行控制的技术。
具体而言，作为一般的跑偏控制装置，已知CPC(Center Position Control：对中控制)装置，CPC装置具备跑偏检测以及跑偏修正用动作机构(以下，称为转向辊)。在这里，作为跑偏检测器，能够举出投受光器组、AWC(Automatic Width Control：自动宽度控制)等，作为跑偏修正用动作机构，能够举出辊倾动机构等。跑偏检测器对金属带材的宽度方向位置进行检测。然后，CPC装置计算跑偏检测器的检测值与目标位置的偏差，对跑偏修正用动作机构进行控制来使偏差变小。
另外，在专利文献1中记载了如下方法：使用投光器对钢板的跑偏进行检测，从而对于通过转向辊的倾动来修正钢板的跑偏的功能，降低活套内的钢板的张力而提高跑偏修正能力。另外，在专利文献2中记载了如下装置和方法：在钢板的宽度方向设置分割辊，对来自钢板的作用于分割辊的两端部的反作用力进行检测，从而计算钢板的跑偏量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-231432号公报
专利文献2：日本特开2006-346715号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在活套中，活套车会行走，无法在活套车的行走通道上设置投受光器或AWC等设备。因此，难以在活套内使用CPC装置来进行金属带材的跑偏控制。另一方面，在专利文献1所记载的方法中，由于使用投光器，因此存在只能检测固定辊侧的金属带材的跑偏的制约。另外，在专利文献2所记载的方法中，需要分割辊、支承轴、压力检测器等多个设备，设置空间和成本较大。
本发明是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种金属带材的跑偏量检测方法，在任意的层中均能够节省空间和成本地对活套内的金属带材的跑偏量进行检测。另外，本发明的另一目的在于提供一种金属带材的跑偏控制方法，在任意的层中均能够节省空间和成本地对活套内的金属带材的跑偏量进行检测从而对金属带材的跑偏进行修正。
用于解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的金属带材的跑偏量检测方法是对空出间隔而重叠多层地行进的金属带材的跑偏量进行检测的金属带材的跑偏量检测方法，包含：第一步骤，使用从基准点任意决定的方向即基准方向与将所述基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度、所述基准点与各层的金属带材的宽度方向端部方向位置之间的距离以及包含所述金属带材的宽度方向在内的直线与所述基准点之间的距离来计算各层的金属带材的宽度方向端部位置；第二步骤，基于在所述第一步骤中计算出的宽度方向端部位置来计算各层的金属带材的跑偏量。
所述第一步骤可以包含如下步骤：使测距仪以所述基准点为中心进行扫描，根据扫描角度与测距仪的检测值之间的关系，将检测值急剧变化的扫描角度设为所述基准方向与将所述基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度。
本发明所涉及的金属带材的跑偏控制方法包含如下步骤：基于使用本发明所涉及的金属带材的跑偏量检测方法检测出的金属带材的跑偏量，对金属带材的跑偏进行控制。
有益的效果
本发明所涉及的金属带材的跑偏量检测方法在任意的层中均能够节省空间和成本地检测活套内的金属带材的跑偏量。另外，根据本发明所涉及的金属带材的跑偏控制方法，在任意的层中均能够节省空间和成本地检测活套内的金属带材的跑偏量，从而对金属带材的跑偏进行修正。
附图说明
图1是表示作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置所适用的活套的构成的侧视图。
图2是表示作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置的构成的框图。
图3是用于对图2所示的测距仪所检测的参数进行说明的图。
图4是表示测距仪的扫描角度与检测值的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置的构成进行说明。
[活套的构成]
首先，参照图1，对作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置所适用的活套的构成进行说明。
图1是表示作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置所适用的活套的构成的侧视图。如图1所示，在作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置所适用的活套1内，金属带材2以在转向辊3与活套车4之间往复的方式走板。因此，在活套1内空出间隔地存在多层金属带材2(2a、2b、2c、2d)。在本实施方式中，金属带材的跑偏控制装置在任意的层中均能够节省空间和成本地检测该活套1内的金属带材2的跑偏量从而对金属带材2的跑偏进行修正。
[金属带材的跑偏控制装置的构成]
接着，参照图2和图3，对作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置的构成进行说明。
图2是表示作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置的构成的框图。如图2所示，作为本发明一个实施方式的金属带材跑偏控制装置10具备测距仪11、跑偏检测器12以及控制装置13。
如图3所示，测距仪11由在最上层的金属带材2的上方侧且在金属带材2的宽度方向端部的一侧设置的二维扫描仪(二维距离传感器)构成。测距仪11通过对规定角度的范围内进行扫描来检测参数θ、θi、lθ的值，并将表示检测值的电信号向跑偏检测器12输出。在这里，将测距仪11的位置设为基准点，将测距仪11的铅垂方向的下方设为基准方向。并且，参数θ表示距测距仪11的扫描开始方向(基准方向)的角度(＞0)、参数θi表示检测到第i层(本例中i＝1～4)的金属带材2的端面(A～D点)时的角度(基准方向与将基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度)，参数h表示测距仪11的设置位置距地面F的高度，参数hi表示第i层的金属带材2距地面F的高度，参数lθ表示角度θ下的测距仪11的测定值(基准点与各层的金属带材的宽度方向端部位置之间的距离)。需要说明的是，根据上述内容，h－hi为包含金属带材的宽度方向在内的直线与基准点之间的距离(从基准点向所述直线的垂线的长度)。
需要注意的是，也可以通过三维扫描仪或多个一维测距仪的组合来构成测距仪11。并且，测距仪11的设置位置不需要一定处于最上层的金属带材2的上方侧。并且，可以是不仅在金属带材2的宽度方向端部的一侧、也在另一端部侧设置测距仪11，由此能够实现检测精度的提高、故障时的备份功能。
跑偏检测器12基于从测距仪11输出的电信号来检测第i层的金属带材2的跑偏量si，并将表示检测出的跑偏量si的电信号向控制装置13输出。具体而言，如果使测距仪11向角度θ从0增加的一侧扫描，则如图4所示，测距仪11的测定值lθ在金属带材2的端面(A～D点)大幅减少。如用数学式表示该测定值lθ的变化，则如以下式(1)、式(2)所示。在这里，lθi表示与第i层的金属带材2的端面对应的测距仪11的测定值lθ。
[式1]
端面检测前
[式2]
端面检测后
于是，跑偏检测器12基于测距仪11的测定值lθ急剧变化的时刻的角度θi对第i层的金属带材2的跑偏量进行检测。即，如果将第i层的金属带材2的跑偏量为0时的角度θi设为θa0，则跑偏检测器12通过以下所示的式(3)来计算第i层的金属带材2的跑偏量si。在这里，lθa0表示第i层的金属带材2的跑偏量为0时的测距仪11的测定值lθ。
[式3]
控制装置13进行控制，以使得由跑偏检测器12检测出的第i层的金属带材2的跑偏量si处于规定范围内。具体而言，控制装置13通过使与第i层的金属带材2直接相连的转向辊倾动来对第i层的金属带材2的跑偏进行修正。
根据以上说明可知，在作为本发明一个实施方式的金属带材的跑偏控制装置10中，跑偏检测器12使用高度h、hi、角度θi以及测距仪11的测定值lθ来计算各层的金属带材2的宽度方向端部位置，并基于计算出的宽度方向端部位置来计算各层的金属带材2的跑偏量si，因此，在任意的层中均能够节省空间和成本地对活套1内的金属带材2的跑偏量进行检测。
以上对适用了本发明人做出的发明的实施方式进行了说明，但并不是要通过基于本实施方式而成为本发明公开内容的一部分的描述和附图来限定本发明。例如，本发明的特征在于，金属带材在重叠多层的场所使用，因此也能够适用于活套以外的场所(例如，具备多个金属带材的转运装置的情况下金属带材的汇合部附近等)。这样，本领域技术人员等基于本实施方式做出的其它实施方式、实施例以及操作技术等均包含在本发明的范畴之中。
工业实用性
根据本发明，能够提供一种金属带材的跑偏量检测方法，在任意的层中均能够节省空间和成本地对活套内的金属带材的跑偏量进行检测。另外，根据本发明，能够提供一种金属带材的跑偏控制方法，在任意的层中均能够节省空间和成本地检测活套内的金属带材的跑偏量从而对金属带材的跑偏进行修正。
附图标记说明
1活套；
2、2a、2b、2c、2d金属带材；
3转向辊；
4活套车；
10金属带材的跑偏控制装置；
11测距仪(基准点)；
12跑偏检测器；
13控制装置。

Claims (3)

1.一种金属带材的跑偏量检测方法，对空出间隔而重叠多层地行进的金属带材的跑偏量进行检测，其特征在于，包含：
第一步骤，使用从基准点任意决定的方向即基准方向与将所述基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度、所述基准点与各层的金属带材的宽度方向端部方向位置之间的距离以及包含所述金属带材的宽度方向在内的直线与所述基准点之间的距离来计算各层的金属带材的宽度方向端部位置；
第二步骤，基于在所述第一步骤中计算出的宽度方向端部位置来计算各层的金属带材的跑偏量。
2.根据权利要求1所述的金属带材的跑偏量检测方法，
所述第一步骤包含如下步骤：使测距仪以所述基准点为中心进行扫描，根据扫描角度与测距仪的检测值之间的关系，将检测值急剧变化的扫描角度设为所述基准方向与将所述基准点和各层的金属带材的宽度方向端部位置连结的方向所成的角度。
3.一种金属带材的跑偏控制方法，其特征在于，包含以下步骤：基于使用权利要求1或2所述的金属带材的跑偏量检测方法检测出的金属带材的跑偏量来对金属带材的跑偏进行控制。
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