CN117463791A - 轧机换辊的落桩检测系统、方法和换辊小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧机换辊的落桩检测系统、方法和换辊小车，涉及轧机换辊的技术领域。落桩检测系统包括测量装置和检测终端，测量装置用于在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，输出换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离，检测终端用于根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。由于换辊小车的俯仰角度影响测距准确性，该检测系统通过俯仰角度对第一测量距离进行修正，使换辊小车与待换轧辊之间的间隔距离确定更精准，消除了换辊小车的车轮磨损或水平位置偏差引起的测量误差，可以实现高精度检测轧机换辊时上辊的落桩状态，进而提高了轧机换辊时落桩检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及轧机换辊的技术领域，尤其涉及一种轧机换辊的落桩检测系统、方法和换辊小车。
背景技术
热轧轧机的轧辊在使用到其寿命期限时，需要使用换辊系统对轧辊进行更换。在自动更换过程中，上轧辊需稳定落于下辊的限位装置，将上轧辊、下轧辊同时从轧机内拖拽抽出。上轧辊稳定的落在下轧辊的动作称为落桩，落桩状态的检测使用换辊落桩检测系统实施。当落桩检测系统准确检测到上轧辊处于稳定落桩状态后，轧机换辊流程将会进入到将轧辊拖出轧机的步骤。落桩检测系统安装于换辊小车上，能够随换辊小车前后移动。换辊落桩检测装置使用多个激光测距仪，测量轧辊相对于基准点的距离。激光测距仪的所在空间点存在测量基准点，控制器对所测距离与理论距离进行比较，来判断轧辊落桩动作是否完成。但是由于换辊小车停车时并不能保障其完全处于水平状态，换辊小车停车的俯仰角度将影响落桩检测的测量距离，因而无法准确检测出上轧辊的落桩检测结果，导致自动换辊存在安全隐患。
因此，如何提高轧机换辊时落桩检测的准确性，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供的一种轧机换辊的落桩检测系统、方法和换辊小车，提高了轧机换辊时落桩检测的准确性。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种轧机换辊的落桩检测系统，系统包括：
测量装置，测量装置用于在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，输出换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离；
检测终端，检测终端的输入端连接测量装置的输出端，检测终端用于根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。
在一种可选的实施例中，测量装置包括：
标定板，标定板用于在测量俯仰角度时，移动至换辊小车与待换轧辊的牌坊之间的目标位置，并与牌坊的平行度小于设定阈值；以及在测量第一测量距离时移出目标位置；
测距组件，安装于换辊小车上，测距组件用于在标定板处于目标位置时，测量出换辊小车与标定板的第二测量距离；以及在标定板移出目标位置时，测量出换辊小车与待换轧辊的第一测量距离；
处理终端，与测距组件连接，处理终端用于根据标定距离和第二测量距离的余弦角输出俯仰角度，其中，标定距离为换辊小车在角度测量位置时距离标定板的水平间隔距离。
在一种可选的实施例中，标定板的平面度小于或等于0.05mm，标定板的表面粗糙度小于或等于6.4μm，设定阈值小于或等于3mm。
在一种可选的实施例中，测量装置还包括：
驱动组件，驱动组件与标定板连接，驱动组件用于在换辊小车处于角度测量位置时移动标定板至目标位置；以及在测距组件测量出第二测量距离后将标定板移出目标位置。
在一种可选的实施例中，驱动组件包括：
控制阀，控制阀的受控端与处理终端的输出端连接；
伸缩杆，伸缩杆的有杆腔与控制阀的第一输出口连通，伸缩杆的无杆腔与控制阀的第二输出口连通；
翻转臂，翻转臂的第一侧面与伸缩杆的伸缩端铰接，翻转臂的第二侧面与标定板固定连接；
基座，设置于换辊小车与待换轧辊的牵引通道的一侧，基座与翻转臂铰接，基座与伸缩杆的固定端铰接。
在一种可选的实施例中，测量装置还包括：
第一位置传感器，安装于驱动组件上，第一位置传感器连接处理终端的第一输入端，第一位置传感器用于在标定板移动至目标位置时输出第一位置信号；
第二位置传感器，安装于驱动组件上，第二位置传感器连接处理终端的第二输入端，第一位置传感器用于在标定板移出目标位置时输出第二位置信号。
在一种可选的实施例中，测量装置还包括：
定位终端，用于在换辊小车行驶至角度测量位置时输出停车信号至检测终端或处理终端；
检测终端或处理终端还用于在接收到停车信号时，控制换辊小车停止行驶。
第二方面，本发明实施例还提供了一种轧机换辊的落桩检测方法，方法包括：
在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，获取换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离；
根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。
在一种可选的实施例中，获取换辊小车的俯仰角度，包括：
响应于换辊小车行驶至预设的角度测量位置的停车信号；
根据停车信号控制预设的标定板移动至目标位置，其中，目标位置为换辊小车与待换轧辊的牵引通道上的预设位置；
在标定板处于目标位置时输出测距信号至标定板，以获得换辊小车与标定板的第二测量距离；
根据标定距离和第二测量距离的余弦角，获得俯仰角度，其中，标定距离为换辊小车在角度测量位置时距离标定板的水平间隔距离。
第三方面，本发明实施例还提供了一种换辊小车，换辊小车包括第一方面中任一的轧机换辊的落桩检测系统。
本发明的一种轧机换辊的落桩检测系统、方法和换辊小车与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的轧机换辊的落桩检测系统包括测量装置和检测终端，检测终端的输入端连接测量装置的输出端，测量装置用于在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，输出换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离，检测终端用于根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。由于换辊小车的俯仰角度影响测距准确性，该检测系统通过俯仰角度对第一测量距离进行修正，使换辊小车与待换轧辊之间的间隔距离确定更精准，消除了换辊小车的车轮磨损或水平位置偏差引起的测量误差，可以实现高精度检测轧机换辊时上辊的落桩状态，进而提高了轧机换辊时落桩检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，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。
图1为本发明实施例提供的执行落桩检测任务时的设备分布图；
图2为本发明实施例提供的落桩时上轧辊和下轧辊的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的落桩检测的原理示意图一；
图4为本发明实施例提供的落桩检测的原理示意图二；
图5为本发明实施例提供的落桩检测的原理示意图三；
图6为本发明实施例提供的落桩检测的原理示意图四；
图7为本发明实施例提供的落桩检测的原理示意图五；
图8为本发明实施例提供的落桩检测的信号流示意图；
图9为本发明实施例提供的驱动组件的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的落桩检测方法的流程图；
图11为本发明实施例提供的落桩检测方法的逻辑示意图一；
图12为本发明实施例提供的落桩检测方法的逻辑示意图二；
图13为本发明实施例提供的落桩检测的计算控制图一；
图14为本发明实施例提供的落桩检测的计算控制图二；
图15为本发明实施例提供的落桩检测的计算控制图三。
附图标记说明：1-换辊小车；2-车轮；3-轨道；4-活动盖板；5-盖板液压机构；6-下轧辊；7-上轧辊；8-轧辊组；9-支撑辊；10-销柱；11-销孔；12-测量装置；13-标定板；14-牌坊；15-驱动组件；16-控制阀；17-进气管；18-出气管；19-伸缩杆；20-基座；21-翻转臂；22-第一位置传感器；23-第二位置传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，图1为执行轧机落桩检测任务时的设备分布图。落桩检测任务由换辊小车1基于换辊需求执行，换辊小车1上安装有多个车轮2，车轮2沿预设的轨道3行驶，轨道3下设有活动盖板4和盖板液压机构5，盖板液压机构5用于调整活动盖板4的高度。
请参阅图2，图2为落桩时上轧辊和下轧辊的结构示意图。在执行换辊任务前先执行落桩检测任务，换辊小车1沿轨道3向待换轧辊的一侧行驶，即图中所示的A向。执行落桩检测任务时控制轧辊落桩，落桩时上轧辊7稳定的落在下轧辊6上，上轧辊7上设有销孔11，下轧辊6上设有销柱10，落桩后销柱10装配至销孔11内，使上轧辊7和下轧辊6呈一体结构，落桩检测任务即检测上轧辊7和下轧辊6是否呈一体结构。落桩检测为落桩成功后执行换辊任务，执行换辊任务时换辊小车1拖拽待换轧辊向B向移动，以将待换轧辊牵引出轧机的牌坊14。需要说明的是，牌坊14内包括上轧辊7、下轧辊6和支撑辊9，待换轧辊包含上轧辊7和下轧辊6，换辊小车1将待换轧辊牵引至侧移平台作为待处理的轧辊组8。
请参阅图3，图3为落桩检测的原理示意图一，落桩过程中测量装置12发射光束L1、L2和L3实施距离测量。光束L1测量上轧辊7距离换辊小车1的距离，光束L2确定上轧辊7和下轧辊6之间是否存在空隙，光束L3测量下轧辊6距离换辊小车1的距离，以确定轧辊落桩动作是否完成。请参阅图4和图5，图4和图5分别为落桩检测的原理示意图二和三，在实际应用的过程中，由于活动盖板4在水平方向可能存在俯仰角，或者车轮磨损导致换辊小车1存在俯仰角，因而测量装置12实施测距的发射光束存在同样的俯仰角，导致测距结果存在偏差。图中光束L为测量装置12输出的实际光束轨迹，L′为理想的测距光束轨迹，光束L与L′之间存在角度α。角度α可能是俯角，也可能是仰角。如图中所示，由于活动盖板4存在仰角，换辊小车1由位置K1行驶至K2后，仰角无法消除，引起无法实施准确的距离测量，导致落桩检测的准确性存在不足。下面本发明实施例将具体阐述如何实施本发明提出的落桩检测系统，以保障落桩装置的检测稳定性，提高换辊效率，保证换辊落桩检测的准确性。
本发明实施例提出了一种轧机换辊的落桩检测系统，系统包括测量装置12和检测终端。
测量装置12可以是水平仪和距离传感器组合的装置，测量装置12用于在换辊小车1停止于执行落桩检测任务的角度测量位置时，输出换辊小车1的俯仰角度，以及换辊小车1与待换轧辊的第一测量距离。俯仰角度表征了换辊小车1相对水平方向存在的角度大小，在换辊小车1停止至角度测量位置，可以通过安装于换辊小车1上的水平仪测量出俯仰角度。角度测量位置可以是换辊小车1行驶至活动盖板4后的任意位置，例如角度测量位置可以是执行换辊任务的终点位置，经水平仪输出俯仰角度；也可以是终点位置之前的预设位置，经距离传感器测量和三角函数求解得出俯仰角度。第一测量距离可以经激光类距离传感器测量得出，例如安装三个激光测距仪，分别输出测距信号至上轧辊7、轧辊空隙位置和下轧辊6，以实施上轧辊7、轧辊空隙位置和下轧辊6的距离测量，轧辊空隙位置可以设定为下轧辊6上方的5-30mm。存在轧辊空隙时测量距离大于上轧辊7和激光测距仪之间的距离；反之，不存在间隙时，中间的激光测距仪测量的距离为上轧辊7和激光测距仪之间的距离。第一测量距离表征的是存在俯仰角度时，经测量装置12测量出换辊小车1与待换轧辊之间的距离，即图5中光束L1、L2和L3测量得出的距离。可以理解，由于光束存在偏角，获得的第一测量距离并不能准确表征换辊小车与待换轧辊之间的水平距离。需要说明的是，第一测量距离包含是三个激光测距仪得出的测量距离，也可以经包含光束L2测量得出的距离，能够实施落桩检测即可。
检测终端可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，也可以是设有单片机的控制板卡，能够实施数据运算即可。检测终端的输入端连接测量装置12的输出端，测量装置12获取俯仰角度和第一测量距离后输出至检测终端，检测终端用于根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。换辊小车1和待换轧辊之间的水平距离可以准确表征落桩检测结果，因此可以通过检测终端对俯仰角度和第一测量距离实施三角函数求解，以得出水平距离，通过水平距离和预设距离进行比较，确定出落桩检测结果。预设距离为换辊小车1在角度测量位置时换辊小车1和上轧辊7之间的距离。
示例性的，测量装置12包括标定板13、测距组件和处理终端。
标定板13可以为平板结构，能够反射测距组件输出的测距信号即可。标定板13用于在测量俯仰角度时，移动至换辊小车1与待换轧辊的牌坊14之间的目标位置，并与牌坊14的平行度小于设定阈值；以及在测量第一测量距离时移出目标位置。目标位置可以基于实际空间设定，位于换辊小车1和牌坊14之间即可；当然，也可以在牌坊14上设置定位机构，经定位机构安装标定板13，使标定板13与牌坊14的平行度小于设定阈值即可。移动和移出标定板13可以基于现场人员实施，也可以经自动化设备实施，能够基于使用需求移动和移出即可。为使标定板13满足使用需求，可以将标定板13的平面度设定为小于或等于0.05mm，标定板13的表面粗糙度设定为小于或等于6.4μm，设定阈值设定为小于或等于3mm。
测距组件安装于换辊小车1上，测距组件用于在标定板13处于目标位置时，测量出换辊小车1与标定板13的第二测量距离；以及在标定板13移出目标位置时，测量出换辊小车1与待换轧辊的第一测量距离。测距组件为多个激光测距仪时，可以输出测距信号至标定板13和待换轧辊，以分别测量出第二测量距离和第一测量距离。
处理终端也可以是PLC或控制板卡，能够实施数据运算即可。处理终端与测距组件连接，处理终端用于根据标定距离和第二测量距离的余弦角输出俯仰角度，其中，标定距离为换辊小车1在角度测量位置时距离标定板13的水平间隔距离。请参阅图6，测距组件包括第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪时，光束L1、L2和L3分别为第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪实际输出至标定板13的光束，以获得第二测量距离；L′1、L′2和L′3为测量标定距离时输出的光束，以获得标定距离。设定标定距离E为2000mm时，各激光测距仪的俯仰角度如下：
J1为第一激光测距仪测量出的第二测量距离；J2为第二激光测距仪测量出的第二测量距离；J3为第三激光测距仪测量出的第二测量距离。
在实际应用时，由于执行落桩检测任务时轧机位置的环境复杂，若采用人工操作控制换辊小车在角度测量位置停车存在较大的安全隐患。基于此，在一种具体的实施方式中，测量装置还包括定位终端。
定位终端可以是编码器或行程开关，能够确定换辊小车1的行驶位置即可。定位终端用于在换辊小车1行驶至角度测量位置时输出停车信号至检测终端或处理终端；检测终端或处理终端还用于在接收到停车信号时，控制换辊小车1停止行驶。当定位终端为编码器时，将其安装在换辊小车1的车轮2上，通过编码器计量换辊小车1的行驶距离，以确定换辊小车1是否行驶至角度测量位置。当定位终端为行程开关时，可以将其安装在角度测量位置的轨道3上，位于靠近待换轧辊的一侧，换辊小车1行驶至角度测量位置时，车轮2紧贴行程开关并使其触发停车信号，检测终端或处理终端接收到停车信号时，控制换辊小车1停止行驶。
在实际应用时，由于标定板13需要基于测距需求进行移动，若采用人工实施在标定板移动，换辊场景下存在安全隐患。基于此，在一种具体的实施方式中，测量装置12还包括驱动组件15。
请参阅图7，图7为落桩检测的原理示意图五。驱动组件15可以为直线驱动机构，也可以为翻转类驱动机构。为保障标定板13移动可靠，需要控制驱动组件的垂直度误差在3/1000mm以内；水平度误差控制在5/1000mm以内。驱动组件与标定板13连接，驱动组件用于在换辊小车1处于角度测量位置时移动标定板13至目标位置；以及在测距组件测量出第二测量距离后将标定板13移出目标位置。以驱动组件为直线驱动机构为例，可以安装于换辊小车1与待换轧辊的牵引通道的一侧，需要实施俯仰角度测量时，直线驱动机构将标定板13移动至牵引通道上；完成俯仰角度测量后将其移出牵引通道，便于激光测距仪对待换轧辊实施距离测量。
请参阅图8，图8为落桩检测的信号流示意图。配置检测终端为换辊小车1的主控制器时，执行落桩检测任务的信号流如下：控制换辊小车1沿轨道3向待换轧辊的角度测量位置行驶，经编码器确定到达角度测量位置时，输出停车信号至主控制器。主控制器控制换辊小车1停车至角度测量位置，并驱动组件将标定板13移动至预设的目标位置，控制测量装置12测量出换辊小车1至标定板13之间的第二测量距离，处理终端根据标定距离和第二测量距离的余弦角输出俯仰角度，主控制器基于俯仰角度和第一测量距离输出落桩检测结果。
示例性的，请参阅图9，图9为驱动组件的结构示意图。驱动组件包括控制阀16、伸缩杆19、翻转臂21和基座20。控制阀可以设定为电磁阀或继电器，基于伸缩杆的类型确定，在以压缩空气作为驱动源时，控制阀为电磁阀，控制阀16连接进气管17和出气管18，进气管17连通压缩空气的储气罐，出气管18连通伸缩杆，控制阀的受控端与处理终端的输出端连接。伸缩杆可以为油缸、气缸、电机直线伸缩器。以伸缩杆为气缸为例，伸缩杆的有杆腔与控制阀的第一输出口连通，伸缩杆的无杆腔与控制阀的第二输出口连通。翻转臂的第一侧面与伸缩杆的伸缩端铰接，翻转臂的第二侧面与标定板13固定连接；基座设置于换辊小车1与待换轧辊的牵引通道的一侧，基座与翻转臂铰接，基座与伸缩杆的固定端铰接。通过控制伸缩杆即可完成标定板13移动至目标位置，以及移出目标位置。
为进一步提高标定板移动控制的可靠性，测量装置还包括第一位置传感器22和第二位置传感器23。
第一位置传感器22和第二位置传感器23均安装于驱动组件上，第一位置传感器和第二位置传感器可以为接近开关等传感器，第一位置传感器连接处理终端的第一输入端，第一位置传感器用于在标定板13移动至目标位置时输出第一位置信号，第一位置信号用于确定标定板13移动至目标位置；第二位置传感器连接处理终端的第二输入端，第一位置传感器用于在标定板13移出目标位置时输出第二位置信号，第二位置信号用于确定标定板13移出目标位置。
基于与检测系统同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种轧机换辊的落桩检测方法，请参阅图10，图10为落桩检测方法的流程图。落桩检测方法可以应用于换辊小车的主控制器实施，也可以应用于其他执行换辊动作的控制终端实施，能够运行该检测方法即可，检测方法具体包括：
S11、在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，获取换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离。
具体的，俯仰角度可以通过水平仪测量得出，当换辊小车停止于角度测量位置时，输出信号至水平仪，水平仪对换辊小车进行水平状态测量，并输出俯仰角度；第一测量距离可以通过激光测距仪测量得出，在角度测量位置测量距离待换轧辊之间的距离，包括换辊小车距离上轧辊、轧辊空隙位置和下轧辊之间的距离。
示例性的，请参阅图11和图12，获取换辊小车的俯仰角度，包括：
第一步，响应于换辊小车行驶至角度测量位置的停车信号。换辊小车行驶时，可以通过编码器或行程开关检测换辊小车是否行驶至角度测量位置，确定行驶至角度测量位置时输出停车信号。
第二步，根据停车信号控制预设的标定板移动至目标位置，其中，目标位置为换辊小车与待换轧辊的牵引通道上的预设位置。以气缸驱动标定板为例，主控制器接收到停车信号时，控制换辊小车在角度测量位置停止行驶；并控制连通气缸的电磁阀吸合，控制标定板移动至目标位置。
第三步，在标定板处于目标位置时输出测距信号至标定板，以获得换辊小车与标定板的第二测量距离。可以基于位置传感器确定标定板是否处于目标位置，在处于目标位置时控制测量装置输出测距信号至标定板，对换辊小车与标定板之间的距离进行测量，以获得第二测量距离。
第四步，根据标定距离和第二测量距离的余弦角，获得俯仰角度，其中，标定距离为换辊小车在角度测量位置时距离标定板的水平间隔距离。基于标定距离和第二测量距离进行三角函数求解，得出换辊小车在活动盖板上的俯仰角度，获取俯仰角度和第一测量距离后进入步骤S12。
S12、根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。
具体的，第一测量距离表征了存在俯仰角度时，经测量装置测量出换辊小车与待换轧辊之间的距离，并不是换辊小车与待换轧辊的水平距离。经俯仰角度和第一测量距离进行三角函数求解，可以得出水平距离，仍以三个激光测距仪实施落桩检测为例，可以通过公式：
Sa＝A/Cosα1；Sb＝B/Cosα2；Sc＝C/Cosα3。分别计算出换辊小车与上轧辊之间的水平距离Sa(或称修正测量值)，换辊小车与轧辊空隙位置之间的水平距离Sb，换辊小车与下轧辊之间的水平距离Sc。其中，A为换辊小车与上轧辊之间的第一测量距离；B为换辊小车与轧辊空隙位置之间的第一测量距离；C为换辊小车与下轧辊之间的第一测量距离。通过水平距离和执行换辊动作的预设值进行比较，以确定待换轧辊的落桩动作是否完成。完成落桩动作检测后，在确定待换轧辊完成落桩，则控制标定板收起，驱动换辊小车继续前进执行换辊任务。
请参阅图13-15，本发明实施例的轧机换辊的落桩检测方法，通过比较器、脉冲发生器、寄存器等多个元器件实现上述方案。标定开始命令基于多个条件触发，触发标定开始命令后控制标定板移动至目标位置，三个激光测距仪基于标定板实施测距，并计算出每个光路的余弦角，将余弦角作为俯仰角度，基于俯仰角度和第一测量距离实施待换轧辊的落桩检测。可以理解，图15仅示出了其中一个激光测距仪的测量距离修正计算，其它两个激光测距仪的距离修正相同，在此不作赘述。
基于与检测方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种换辊小车，换辊小车包括轧机换辊的落桩检测系统中任一检测系统。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.轧机换辊的落桩检测系统包括测量装置和检测终端，检测终端的输入端连接测量装置的输出端，测量装置用于在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，输出换辊小车的俯仰角度，以及换辊小车与待换轧辊的第一测量距离，检测终端用于根据俯仰角度和第一测量距离，输出待换轧辊的落桩检测结果。由于换辊小车的俯仰角度影响测距准确性，该检测系统通过俯仰角度对第一测量距离进行修正，使换辊小车与待换轧辊之间的间隔距离确定更精准，消除了换辊小车的车轮磨损或水平位置偏差引起的测量误差，可以实现高精度检测轧机换辊时上辊的落桩状态，进而提高了轧机换辊时落桩检测的准确性。
2.采用标定板和驱动组件实施俯仰角度的车辆，对轧机换辊落桩检测进行一次标定测量，可有效消除落桩检测过程中的距离测量误差，具有结构简单，操作方便的优点，应用在自动换辊流程中具有较好的适用性。
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、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。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、嵌入式计算机或者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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述系统包括：
测量装置，所述测量装置用于在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，输出所述换辊小车的俯仰角度，以及所述换辊小车与所述待换轧辊的第一测量距离；
检测终端，所述检测终端的输入端连接所述测量装置的输出端，所述检测终端用于根据所述俯仰角度和所述第一测量距离，输出所述待换轧辊的落桩检测结果。
2.根据权利要求1所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述测量装置包括：
标定板，所述标定板用于在测量所述俯仰角度时，移动至所述换辊小车与所述待换轧辊的牌坊之间的目标位置，并与所述牌坊的平行度小于设定阈值；以及在测量所述第一测量距离时移出所述目标位置；
测距组件，安装于所述换辊小车上，所述测距组件用于在所述标定板处于所述目标位置时，测量出所述换辊小车与所述标定板的第二测量距离；以及在所述标定板移出所述目标位置时，测量出所述换辊小车与所述待换轧辊的第一测量距离；
处理终端，与所述测距组件连接，所述处理终端用于根据标定距离和所述第二测量距离的余弦角输出所述俯仰角度，其中，所述标定距离为所述换辊小车在预设的角度测量位置时距离所述标定板的水平间隔距离。
3.根据权利要求2所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述标定板的平面度小于或等于0.05mm，所述标定板的表面粗糙度小于或等于6.4μm，所述设定阈值小于或等于3mm。
4.根据权利要求2所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述测量装置还包括：
驱动组件，所述驱动组件与所述标定板连接，所述驱动组件用于在所述换辊小车处于所述角度测量位置时移动所述标定板至所述目标位置；以及在所述测距组件测量出所述第二测量距离后将所述标定板移出所述目标位置。
5.根据权利要求4所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述驱动组件包括：
控制阀，所述控制阀的受控端与所述处理终端的输出端连接；
伸缩杆，所述伸缩杆的有杆腔与所述控制阀的第一输出口连通，所述伸缩杆的无杆腔与所述控制阀的第二输出口连通；
翻转臂，所述翻转臂的第一侧面与所述伸缩杆的伸缩端铰接，所述翻转臂的第二侧面与所述标定板固定连接；
基座，设置于所述换辊小车与所述待换轧辊的牵引通道的一侧，所述基座与所述翻转臂铰接，所述基座与所述伸缩杆的固定端铰接。
6.根据权利要求4所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述测量装置还包括：
第一位置传感器，安装于所述驱动组件上，所述第一位置传感器连接所述处理终端的第一输入端，所述第一位置传感器用于在所述标定板移动至所述目标位置时输出第一位置信号；
第二位置传感器，安装于所述驱动组件上，所述第二位置传感器连接所述处理终端的第二输入端，所述第一位置传感器用于在所述标定板移出所述目标位置时输出第二位置信号。
7.根据权利要求2所述的轧机换辊的落桩检测系统，其特征在于，所述测量装置还包括：
定位终端，用于在所述换辊小车行驶至所述角度测量位置时输出停车信号至所述检测终端或所述处理终端；
所述检测终端或所述处理终端还用于在接收到所述停车信号时，控制所述换辊小车停止行驶。
8.一种轧机换辊的落桩检测方法，其特征在于，所述方法包括：
在换辊小车执行待换轧辊的落桩检测任务时，获取所述换辊小车的俯仰角度，以及所述换辊小车与所述待换轧辊的第一测量距离；
根据所述俯仰角度和所述第一测量距离，输出所述待换轧辊的落桩检测结果。
9.根据权利要求8所述的轧机换辊的落桩检测方法，其特征在于，所述获取所述换辊小车的俯仰角度，包括：
响应于所述换辊小车行驶至预设的角度测量位置的停车信号；
根据所述停车信号控制预设的标定板移动至目标位置，其中，所述目标位置为所述换辊小车与所述待换轧辊的牵引通道上的预设位置；
在所述标定板处于目标位置时输出测距信号至所述标定板，以获得所述换辊小车与所述标定板的第二测量距离；
根据标定距离和所述第二测量距离的余弦角，获得所述俯仰角度，其中，所述标定距离为所述换辊小车在所述角度测量位置时距离所述标定板的水平间隔距离。
10.一种换辊小车，其特征在于，所述换辊小车包括权利要求1-7任一所述的轧机换辊的落桩检测系统。
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- 2023-11-28 CN CN202311597431.6A patent/CN117463791A/zh active Pending
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