冷軋生產線活套區域內焊縫的跟蹤、修正方法及其系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電氣控制領域,具體設及一種冷社生產線活套區域內焊縫的跟蹤、修 正方法及其系統。
【背景技術】
[0002] 目前,現代化高水平的冷社連續生產線一-酸洗社機聯合機組、連續熱鍛鋒機組、 連續退火機組、彩色涂層機組、連續電鍛錫機組等,均設有活套區域,可W最大限度的滿足 生產線的高速化、自動化和連續化要求,對實現帶材張力的精確控制及速度的合理匹配、提 高產量及生產高等級的板帶材等都是至關重要的。
[0003] 目前冷社生產線中活套區域主要有兩種形式,即邸式活套區域和立式活套區域。 邸式活套區域主要用于酸洗機組和娃鋼連退機組。通常帶鋼深加工的連續生產線對板面質 量要求非常嚴格,應優先采用立式活套區域。立式活套區域主要用于鍛鋒機組、碳鋼連退機 組和彩色涂層機組等。
[0004] 邸式活套區域由活套區域車、活套區域口、卷揚驅動裝置(由卷揚鋼絲繩系統、減 速箱、電機、增量式碼盤和絕對值編碼器組成)及軌道等組成。活套區域車根據機組給出的 指令,存儲或釋放帶鋼。活套區域車運動是由卷揚鋼絲繩系統拉動在軌道上往復行進而實 現的。
[0005] 立式活套區域主要由鋼結構的活套區域塔、活套區域車、底漉、卷揚驅動裝置(由 卷揚鋼絲繩系統、減速箱、電機、增量式碼盤和絕對值編碼器組成)等組成。型鋼結構的活套 區域塔內設有活套區域車,在卷揚鋼絲繩系統的驅動下作垂直升降運動。底漉固定在地面 上,活套區域車的升降實現帶鋼的存儲和釋放。
[0006] 設有活套區域的冷社連續生產線一般都比較長,最長的像設置有3個立式活套區 域的碳鋼連退機組、鍛鋒機組和彩色涂層機組等長度可達3000mW上,最短的像設置有兩個 邸式活套區域的連續酸洗機組長度也達到lOOOmW上。原料鋼卷的長度一般都在lOOOmW 下,所W在生產過程中,生產線上往往同時存在多條帶鋼。
[0007] 因為每條帶鋼原料規格不同,生產加工的目標規格也不盡相同,所W在經過生產 線時所需要的工藝處理也會不同。為了提高機組的自動化程度,滿足高速連續生產的要求, 必須準確地跟蹤每條帶剛在生產線上的具體位置。
[000引目前冷社生產線中的帶鋼跟蹤都是在焊縫跟蹤的基礎上實現的,在焊接完成后, 跟蹤焊縫從焊機運行至出口分切剪或飛剪。其主要作法為:
[0009] 1.利用增量編碼器實現焊縫區域內跟蹤:
[0010] 焊縫跟蹤CPU內部設有32位軟件計數器,當焊縫進入當前區域時該計數器被啟動, 去累加傳動電機的編碼器脈沖增量,該軟件計數器的值乘W傳動電機編碼器的單位脈沖的 長度[毫米/脈沖],從而得到從區域起點到焊縫的帶鋼的實際長度。
[00川實際長度= IXLi。
[0012]其中:1是從焊縫進入區域內開始內部32位的軟件計數器累加的脈沖數。Li是單位 脈沖的長度[毫米/脈沖]。
[0013] 2.利用焊縫檢測儀進行焊縫的精確定位:
[0014] 將生產線劃分為多個區,利用區內編碼器脈沖值計算焊縫位置,將每個編碼器跟 蹤范圍縮小,運樣可W提高焊縫的跟蹤精度。但是由于帶鋼在傳動漉面的打滑W及活套區 域內帶鋼長度的可變等因素,導致焊縫的跟蹤誤差仍會很大。
[0015] 每條帶鋼在焊接時均會在焊縫位置打孔,當該孔被焊縫檢測儀檢測到時,表明該 焊縫真實位置在焊縫檢測儀處。運樣,焊縫就被準確定位。焊縫檢測儀一般安裝在活套區域 的出口位置。
[0016] 利用傳動的增量式編碼器和焊縫檢測儀可W實現基本的焊縫跟蹤,但是由于活套 區域的存在,使其存在很多的不足:1、傳動的增量式編碼器可W跟蹤生產線上長度恒定不 變位置的帶鋼,活套區域內部帶鋼長度是變化的,僅依靠增量式編碼器無法準確計算該長 度值,所W也就無法實現活套區域內精確的焊縫跟蹤;2、由于帶鋼上可能存在缺陷孔桐,W 及生產線上可能存在多個焊縫,所W必須對焊縫檢測儀的孔桐檢測進行限制,超出一定范 圍則認為無效檢測,而活套區域導致的焊縫位置誤差可能遠遠超出該范圍,最終導致焊縫 檢測儀檢測失敗;3、焊縫檢測儀一般在活套區域之后、某個需要焊縫精確定位的重要生產 設備之前,例如拉矯機、圓盤剪、加熱爐、光整機、社機等,如果活套區域內焊縫位置跟蹤誤 差過大,完全依靠焊縫檢測儀來校正,那么當焊縫檢測儀故障或是光源被異物遮擋時就會 導致生產事故,帶來較大的經濟損失。
【發明內容】
[0017] 有鑒于此,有必要提供一種能夠對焊縫的位置進行精確跟蹤,并能夠針對對焊縫 的跟蹤誤差進行修正的冷社生產線活套區域內焊縫的跟蹤、修正方法及其系統。
[0018] 本發明提供一種冷社生產線活套區域內焊縫的跟蹤方法,其包括W下步驟:
[0019] S1、通過與活套小車連接的鋼絲繩卷揚機上設置的絕對值編碼器計算活套區域內 的帶鋼理論長度,獲得活套區域內的帶鋼理論長度曲線;
[0020] S2、通過入口張力漉上設置的增量式編碼器計算焊縫進入活套區域內的帶鋼實際 長度,并獲得焊縫進入活套區域內的帶鋼實際長度曲線;
[0021] S3、計算得到活套區域內的帶鋼理論長度曲線與焊縫進入活套區域內的帶鋼實際 長度曲線之間的比例系數K和偏移量OFFSET;
[0022] S4、通過比例系數K、偏移量OFFSET和絕對值編碼器計算的活套區域內的帶鋼理論 長度計算得到活套區域內的帶鋼實際總長;
[0023] S5、將入口張力漉上設置的增量式編碼器計算的焊縫進入活套區域內的帶鋼實際 長度與活套區域內的帶鋼實際總長進行比較,判斷活套區域內焊縫的實際位置,實現活套 區域內焊縫的跟蹤。
[0024] 優選的,所述步驟S1還包括W下分步驟:
[0025] S11、通過活套區域鋼繩卷揚機上設置的絕對值編碼器計算得到活套小車到空套 位置的距離值,即活套區域內單層帶鋼的長度值;
[0026] S12、所述活套區域內單層帶鋼的長度值與活套區域內帶鋼的層數的乘積即為活 套區域內的理論帶鋼總長。
[0027]優選的,通過活套小車到空套位置的距離值計算活套區域內帶鋼理論長度的公式 為:
[002引 d = IXLi+A
[0029] T = dXn
[0030] 式中:d為活套小車到空套位的距離值;I為活套區域鋼繩卷揚機絕對值編碼器的 讀數;Li為鋼繩卷揚機絕對值編碼器單位脈沖的長度;Δ為偏移量;η為活套區域內帶鋼層 數;Τ為活套區域內帶鋼理論長度。
[0031] 優選的,所述步驟S1還包括W下分步驟:
[0032] S11、在活套小車空套位置與滿套位置之間設置同步位置;
[0033] S12、在同步位置上設置用于檢測活套小車經過的傳感器;
[0034] S13、當檢測到活套小車經過同步位置時,用空套位置與同步位置之間的距離反推 得到絕對值編碼器的理論讀數,并將所述理論讀數直接賦給絕對值編碼器,計算得到活套 區域內帶鋼理論長度。
[0035] 優選的,通過空套位置與同步位置之間的距離值計算活套區域內帶鋼