CN201047755Y - 一种钢卷高度定位测量装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种钢卷高度定位测量装置，该装置包括固定基座、U型框架、光电管、液压缸和水平档块，整套装置通过定位控制系统来控制操作，实现钢卷高度定位测量的功能。本实用新型装置用于钢卷定位上卷。本实用新型装置消除了钢卷高度定位中钢卷锲角高度误差，提高了钢卷高度定位精度，实现了高精度的钢卷高度定位上卷控制。

Description

一种钢卷高度定位测量装置
技术领域
本实用新型涉及冶金行业冷轧轧钢领域，更具体地说，涉及一种钢卷高度定位测量装置。
背景技术
在生产节奏较快的冷轧连续生产机组入口，为了减少操作人员负荷，保证工艺段的稳定生产，需要在入口钢卷小车配置自动定位上卷功能，快速高效的把钢卷上到开卷机卷筒上。
现有技术中钢卷小车自动定位上卷功能通常通过多组固定位置的光电管和编码器进行高度位置测量，光电管安装于钢卷初始位置上方，编码器用于测量钢卷上升高度脉冲。在高度定位过程中，钢卷小车垂直向上将钢卷升起，当光电管被钢卷外圈遮挡时，根据钢卷上升高度、光电管位置和钢卷初始位置等数据，计算出钢卷外径，从而进一步计算出当前钢卷距离卷筒的垂直高度，作为定位的最终目标值进行钢卷高度定位。该技术中在计算不同大小的钢卷外径时，存在钢卷锲角高度误差，如图1所示。钢卷锲角高度误差是不同外径的钢卷置于钢卷小车左右两侧支撑辊上时，钢卷外圈与左右两侧支撑辊外切线相交的锲角不同，由此产生钢卷外圈最下沿的垂直高度误差。
钢卷锲角高度误差直接给钢卷高度定位带来误差，影响到钢卷上卷的精确度，误差过大时可能会造成翻卷等事故。为了减小钢卷锲角高度误差，通常在不同高度设置多组光电管，分别用于测量大卷径、中卷径和小卷径的钢卷外径，同时对大中小三种外径的钢卷测量计算引入不同的补偿值，从而减小钢卷锲角高度误差，但仍不能完全避免钢卷锲角高度误差对高度定位的影响。
为了消除钢卷高度定位中的钢卷锲角高度误差，提高钢卷高度定位精度，实现高精度的钢卷高度定位上卷控制。本实用新型的装置采用单组光电管进行带钢内圈边沿探测，通过光电管与卷筒相对高度差进行钢卷高度定位，消除在钢卷外径计算过程中的钢卷锲角高度误差，能够快速有效的实现高精度上卷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钢卷高度定位测量装置。
为实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案如下：
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，包括固定基座(5)及与其相连的U型框架(1)、光电管(2)、液压缸(3)和水平档块(4)，其中所述的U型框架(1)、液压缸(3)和水平档块(4)安装在固定基座(5)上；U型框架(1)收口端安装在固定基座两个立柱上；光电管(2)安装在U型框架(1)开口端；水平档块(4)安装在固定基座(5)其中一个立柱侧面。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的固定基座(5)有两个立柱。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的U型框架(1)靠近收口端有一个与收口端平行的横梁。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的液压缸(3)一端安装在固定基座(5)平板上，另一端与U型框架(1)平行横梁相连。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的钢卷高度定位测量装置与编码器(11)电信连接到定位控制系统，由定位控制系统控制整个装置的操作过程，实现钢卷定位上卷。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的钢卷高度定位测量装置位于测量位置时，光电管(2)位于钢卷内圈的水平中心。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的钢卷高度定位测量装置的测量位置位于大钢圈和小钢卷内圈纵轴投影相交区域，如图7所示。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，其中所述的水平档块用于保证装置每次测量时处于相同位置，确保U型框架水平位置距离卷筒涨开下沿位置的高度H固定。
根据本实用新型的钢卷高度定位测量装置，采用单组光电管进行钢卷内圈边沿探测，通过光电管与卷筒相对高度差进行钢卷高度定位，消除在钢卷外径计算过程中的钢卷锲角高度误差，从而实现快速高效的高度定位测量上卷控制。
本实用新型装置高度测量目标计算值原理说明，如图5所示：
测量前，测量装置处于初始位置，如图3所示；当测量开始时，测量装置摆到测量位置，如图4所示，此时光电管通过钢卷内圈照穿。
在钢卷小车上升过程中，如箭头所示方向，当光电管探测到钢卷内圈下沿位置时，将固定高度H加到当前高度h上，作为此时钢卷小车的目标高度值；测量完成后，测量装置摆回到初始位置，不影响钢卷小车下一步的水平动作。
本实用新型装置高度定位工作流程如下：
(1).钢卷高度定位测量装置摆动到测量位置(如图4所示)，光电管通过钢卷内圈照穿，光电管位于钢卷内圈的水平中心，液压缸活塞收缩，使U型框架向下摆动到水平档块位置，由水平档块保证U型框架处于水平位置；
(2).钢卷小车上升，钢卷随着钢卷小车上升；
(3).判断光电管探测到钢卷内圈下沿，在钢卷上升过程中，光电管初始时通过钢卷内圈照穿，当钢卷上升到一定高度时，光电管被钢卷遮挡，在被遮挡的瞬间即是探测到钢卷内圈下沿的瞬间；
(4).在探测到钢卷内圈下沿的瞬间，对接下来钢卷小车还需上升的目标高度值Href进行计算，此时的目标高度值Href在当前高度h的基础上增加U型框架水平位置距离卷筒涨开下沿位置的固定高度H，钢卷小车高度目标值Href＝当前高度h+固定高度H；
(5).钢卷小车上升，计算上升高度实际值；
(6).钢卷小车实际高度达到目标值Href；
(7).钢卷高度定位测量装置摆回到初始位置(如图3所示)，液压缸活塞伸出，使U型框架向上摆回到初始位置；
(8).高度定位结束。
本实用新型装置与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本实用新型装置采用单组光电管，结构简单，操作方便；
(2)本实用新型装置由于直接采用光电管与卷筒相对高度差进行钢卷高度定位，避免了计算钢卷外径过程中的钢卷锲角高度误差；
(3)本实用新型装置消除了钢卷高度定位中钢卷锲角高度误差，提高了钢卷高度定位精度，实现了高精度的钢卷高度定位上卷控制。
附图的简单说明
图1是钢卷锲角高度误差示意图。
图2是本实用新型钢卷高度定位测量装置示意图。
图中：1、U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座。
图3是本实用新型钢卷高度定位测量装置初始位置示意图。
图中：1、U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座；6、钢卷小车；7、钢卷；8、卷筒。
图4是本实用新型钢卷高度定位测量装置测量位置示意图。
图中：1、U型框架；2、光电管；3、液压缸；4、水平档块；5、固定基座；6、钢卷小车；7、钢卷；8、卷筒。
图5是本实用新型装置高度定位测量目标计算值示意图。
图中：7、钢卷；8、卷筒；A、钢卷小车初始位置；B、钢卷小车上升位置；C、光电管探测到内圈下沿位置；D、(涨开)卷筒下沿位置。
图6是本实用新型装置测量位置布置区域——大小钢卷内圈纵轴投影相交区域示意图。
图中：9、大钢卷；10、小钢卷；E、大小钢卷内圈纵轴投影相交区域。
具体实施方式
下面参照附图，更具体的说明本实用新型。
实施例1
(1).钢卷高度定位测量装置摆动到测量位置(如图4所示)，光电管通过钢卷内圈照穿，光电管位于钢卷内圈的水平中心，液压缸活塞收缩，使U型框架向下摆动到水平档块位置，由水平档块保证U型框架处于水平位置；
(2).钢卷小车上升，钢卷随着钢卷小车上升；
(3).判断光电管探测到钢卷内圈下沿，当钢卷上升到一定高度时，光电管被钢卷遮挡，在被遮挡的瞬间即是探测到钢卷内圈下沿的瞬间；
(4).在探测到钢卷内圈下沿的瞬间，对接下来钢卷小车还需上升的目标高度值Href进行计算，此时的目标高度值Href在当前高度h的基础上增加U型框架水平位置距离卷筒涨开下沿位置的固定高度H，钢卷小车高度目标值Href＝当前高度h+固定高度H；
(5).钢卷小车上升，计算上升高度实际值；
(6).钢卷小车实际高度达到目标值Href；
(7).钢卷高度定位测量装置摆回到初始位置(如图3所示)，液压缸活塞伸出，使U型框架向上摆回到初始位置；
(8).高度定位结束。
本装置已在宝山钢铁股份公司宝钢分公司冷轧厂2030酸洗机组成功应用。2005年在2030酸洗机组三电改造项目过程中，应用实施了本装置，在钢卷小车对入口1号开卷机和2号开卷机自动上卷时的垂直高度测量过程中，本装置通过动态探测钢卷内圈下沿，消除了钢卷高度定位中的钢卷锲角高度误差，提高了钢卷高度定位精度，实现了高精度的钢卷高度定位上卷控制，为2030酸洗机组入口快速生产节奏提供了保障。
本实用新型装置采用单组光电管，结构简单，操作方便；由于直接采用光电管与卷筒相对高度差进行钢卷高度定位，避免了计算钢卷外径过程中的钢卷锲角高度误差；提高了钢卷高度定位精度，实现了高精度的钢卷高度定位上卷控制。其他类似机组可以考虑按照上述方案进行设计，具有较好的推广价值。

Claims (7)

1.一种钢卷高度定位测量装置，包括固定基座(5)及与其相连的U型框架(1)、光电管(2)、液压缸(3)和水平档块(4)，其特征在于，所述的U型框架(1)、液压缸(3)和水平档块(4)安装在固定基座(5)上；  U型框架(1)收口端安装在固定基座两个立柱上；光电管(2)安装在U型框架(1)开口端；水平档块(4)安装在固定基座(5)其中一个立柱侧面。
2.如权利要求1所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的固定基座(5)有两个立柱。
3.如权利要求1所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的U型框架(1)靠近收口端有一个与收口端平行的横梁。
4.如权利要求1或3所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的液压缸(3)一端安装在固定基座(5)平板上，另一端与U型框架(1)平行横梁相连。
5.如权利要求1所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢卷高度定位测量装置与编码器(11)电信连接到定位控制系统。
6.如权利要求1所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢卷高度定位测量装置位于测量位置时，光电管(2)位于钢卷内圈的水平中心。
7.如权利要求1所述的钢卷高度定位测量装置，其特征在于，所述的钢卷高度定位测量装置的测量位置位于大钢圈和小钢卷内圈纵轴投影相交区域。
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