專利名稱：熱軋機(jī)用的平面度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，該裝置用于控制帶材的平面度。
在普通的熱軋機(jī)用平面度控制裝置中，根據(jù)平面度基準(zhǔn)值和安裝在最后輥?zhàn)隽蟼?cè)的平面度計(jì)的測定值來確定熱軋機(jī)用的操作調(diào)節(jié)器值。測定帶材平面度的位置是將帶材寬度的中心由軋機(jī)的中心線限定。
當(dāng)帶材的中心與中心線相一致時(shí)，平面度控制裝置幾乎是令人滿意的。然而，事實(shí)上帶材總是不處在中心線上。帶材接近傳動(dòng)側(cè)(軋機(jī)的電動(dòng)機(jī)側(cè))或操作者側(cè)(觀察軋制帶材情況的監(jiān)測室側(cè))。在這種情況下，由平面度計(jì)測定帶材平面度的位置將與實(shí)際測定位置不同。它難以控制平面度基準(zhǔn)值，并且控制平面度的精度很低。
本發(fā)明用于解決上述問題，并且目的在于提供熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，該平面度控制裝置是高精度的，并且當(dāng)帶材不處在中心線上時(shí)能夠控制帶材平面度。
按照本發(fā)明，上述問題其中一部分通過提供熱軋機(jī)用的平面度控制裝置來實(shí)現(xiàn)，該平面度控制裝置包括一個(gè)帶材寬度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)，用于測定帶材的中心線誤差值；一個(gè)平面度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的平面度；一個(gè)調(diào)節(jié)器，它安裝在軋機(jī)附近，用于控制帶材的平面度；一個(gè)控制器，它根據(jù)測得的中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度值，利用平面度計(jì)測定；一個(gè)控制器，它確定測得的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間的偏差；一個(gè)控制器，它根據(jù)上述偏差確定修正調(diào)節(jié)器值；和一個(gè)控制器，它根據(jù)修正調(diào)節(jié)器值確定操作調(diào)節(jié)器值。
通過參看下面結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)說明，將很容易得到對本發(fā)明的更充分的理解及其許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是一個(gè)方框圖，它示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖2示出平面度測定位置，以便說明第一實(shí)施例的操作；圖3示出線路與帶材的關(guān)系，以便說明第一實(shí)施例的操作；圖4是一個(gè)用于說明平面度的定義的圖形，以便說明第一實(shí)施例的操作；圖5示出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化了的帶材，以便說明第一實(shí)施例的操作；圖6是一個(gè)方框圖，它示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第二實(shí)施例；圖7是一個(gè)方框圖，它示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第三實(shí)施例；圖8是一個(gè)方框圖，它示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第四實(shí)施例。
圖1是一個(gè)方框圖，它示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第一實(shí)施例。
在圖1中，一臺(tái)熱軋機(jī)包括六個(gè)成串聯(lián)排列的輥?zhàn)?，每個(gè)輥?zhàn)鶠橐凰妮佨垯C(jī)。帶材7沿著箭頭8的方向被軋制。
一個(gè)用于控制平面度的調(diào)節(jié)器9與用于控制帶材中心凸厚部分的調(diào)節(jié)器相同。輥?zhàn)?～6的其中一個(gè)，或者兩個(gè)或兩個(gè)以上輥?zhàn)b備有用于控制帶材平面度及帶材中心凸厚部分的調(diào)節(jié)器。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，必須是一個(gè)輥?zhàn)b備有用于控制平面度的調(diào)節(jié)器。
下面的說明是這種情況，此處它具有高靈敏度的工作輥彎曲裝置9，該工作輥彎曲裝置9作為軋機(jī)6(例如最后輥?zhàn)?的調(diào)節(jié)器。
帶材寬度計(jì)10測定帶材的中心線誤差值，它安裝在輥?zhàn)?的進(jìn)料側(cè)上。帶材寬度計(jì)10在帶材7進(jìn)入輥?zhàn)?之前測定該帶材7的中心線誤差值。將測得的帶材7的中心線誤差值饋送到平面度控制裝置12上。
平面度計(jì)11在由平面度控制裝置12所規(guī)定的位置上測定帶材7的平面度，該平面度計(jì)11安裝在輥?zhàn)?的出料側(cè)上。將測得的平面度也饋送到平面度控制裝置12上。
平面度控制裝置12根據(jù)帶材寬度計(jì)10測得的中心線誤差值和平面度計(jì)11測得的平面度，計(jì)算最后輥?zhàn)窜垯C(jī)6的工作輥彎曲裝置9的操作量。將該最后輥?zhàn)墓ぷ鬏亸澢b置9的操作量加到工作輥彎曲裝置9上。帶材平面度受工作輥彎曲裝置9控制。
平面度控制裝置12由確定測定位置的控制器13、確定平面度偏差的控制器14、確定修正量的控制器15、和確定操作量的控制器16構(gòu)成。
確定測定位置的控制器13根據(jù)帶材寬度計(jì)10測得的中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度，計(jì)算由平面度計(jì)11測得的帶材7的合適位置，將該位置傳送到平面度計(jì)11上。如果帶材7被軋機(jī)軋制，并到達(dá)軋機(jī)6出料側(cè)的平面度計(jì)11的位置處，則帶材7在規(guī)定的測定位置上由平面度計(jì)11測定。
確定平面度偏差的控制器14根據(jù)平面度計(jì)11的測得值和目標(biāo)預(yù)定平面度確定平面度偏差。將該平面度偏差加到確定修正量的控制器15上。
確定修正量的控制器15根據(jù)平面度偏差確定工作輥彎曲裝置9的修正量，該平面度偏差對應(yīng)于用確定測定位置的控制器13測定的位置。確定操作量的控制器16根據(jù)修正量確定工作輥彎曲裝置9的操作量，并將該操作量加到工作輥彎曲裝置9上。
上述第一實(shí)施例由圖1到圖5來說明。通常，帶材7的平面度在沿著帶材寬度方向的兩個(gè)或多個(gè)位置上測定。工作輥彎曲裝置9由平面度控制裝置12根據(jù)測得的平面度值控制。
在下面的說明中，如圖2所示，測定位置是五個(gè)地方，它們距帶材7的傳動(dòng)側(cè)帶材7端部的距離分別為x1、x2、x3、x4和x5。
然而，決定測定位置的方法和欲測數(shù)目不限于此。
當(dāng)帶材7到達(dá)帶材寬度計(jì)10的位置時(shí)，帶材寬度計(jì)10測定中心線誤差值“y”，如圖2所示。中心線誤差值y由中心線和帶材中心之間的差值給出，并且當(dāng)帶材處于軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)時(shí)為正方向。測定位置由確定測定位置的裝置13根據(jù)中心線誤差值y和預(yù)定帶材寬度w，用方程1～5表示y1=12·w-x1+y---(1)]]>y2=12·w-x2+y---(2)]]>y3=12·w-x3+y---(3)]]>y4=12·w-x4+y---(4)]]>y5=12·w-x5+y---(5)]]>y1～y5是用平面度計(jì)11測定的位置1～5。平面度計(jì)11移動(dòng)到根據(jù)方程(1)～(5)所得到的位置，并保持住這些位置直到帶材7到達(dá)各位置時(shí)為止。
如果帶材7被軋制，并且到達(dá)平面度計(jì)11的位置(該位置由確定測定位置的控制器13規(guī)定)，則平面度計(jì)11測定各測定位置y1～y5上的帶材平面度。
圖4是帶材7的側(cè)視圖。平面度β由下面方程表示β=ΔLL-----(6)]]>式中ΔL帶材相對于標(biāo)準(zhǔn)長度的伸長部分L標(biāo)準(zhǔn)長度平面度偏差Δβ由用于確定偏差的裝置14根據(jù)平面度計(jì)11的位置1～5上的測定值和平面度基準(zhǔn)值βREF，按照下面方程(7)和(8)確定Δβ=βREF-2·(α1·β1+α2·β2+α3·β3+α4·β4+α5·β5)|α1|+|α2|+|α3|+|α4|+|α5|---(7)]]>α1+α2+α3+α4+α5＝0 (8)α1～α5是常數(shù)，因此方程(8)可以滿足。
當(dāng)位置3測定帶材寬度的中心，而位置1和2測定帶材中心的傳動(dòng)側(cè)，及位置4和5測定帶材中心的操作者側(cè)時(shí)，α1、α2、α4、α5是同樣的符號(hào)，并且α3＝1Δβ＝βREF-{β3-(-α1·β1-α2·β2-α4·β4-α5·β5)} (9)α1+α2+α4+α5＝-1 (10)方程(9)和(10)可以是方程(7)和(8)的變形。如果α1＝α5＝0.5，α2＝α4＝0，和α3＝1，則方程(10)將得到滿足，并且方程(7)變形為方程(11)Δβ=βREF-(β3-β1+β52)-----(11)]]>這樣，確定偏差的控制器14計(jì)算出平面度偏差Δβ。然而，當(dāng)平面度偏差Δβ很小或很大時(shí)，確定操作量的控制器16不必將操作量輸出到工作輥彎曲裝置9上。當(dāng)平面度偏差Δβ很大時(shí)，操作量太大，并且工作輥彎曲裝置9可能斷開。
因此，確定偏差的控制器14利用方程(12)來判斷平面度偏差Δβ是否在事先定好的允許范圍內(nèi)Δβmin≤Δβ≤Δβmax(12)式中Δβmin和Δβmax均為常數(shù)。
當(dāng)平面度偏差Δβ滿足方程(12)時(shí)，平面度受控制，而當(dāng)平面度偏差Δβ不滿足方程(12)時(shí)，則確定操作量的控制器不將操作量輸出到工作輥彎曲裝置9上，并且平面度不受控制。
這樣，當(dāng)平面度偏差Δβ在事先定好的允許范圍內(nèi)時(shí)，平面度受控制。當(dāng)中心線傳動(dòng)側(cè)上的測得值和中心線操作者側(cè)上的測得值二者之間的差值太大時(shí)，也希望停止平面度控制。
當(dāng)位置3在帶材寬度的中心，而位置1和2位于帶材中心的驅(qū)動(dòng)側(cè)，及位置4和5位于帶材中心的操作者側(cè)時(shí)，ΔβDEF由方程(13)和(14)利用常數(shù)α6～α9計(jì)算出來ΔβDIF＝(α6·β1+α7·β2)-(α8·β4+α9·β5)(13)α6+α7＝α8+α9＝1 (14)如果ΔβDEF不在由方程(15)所示的事先定好的范圍內(nèi)，當(dāng)不滿足方程(15)時(shí)，平面度控制可以不受控制ΔβminDIF≤ΔβDIF≤ΔβmaxDIF-----(15)]]>ΔβminDIF和ΔβmaxDIF均為常數(shù)。
下面，說明確定修正量的控制器15。
在控制平面度時(shí)，工作輥彎曲裝置9的修正量ΔβCOR由確定修正量的控制器15，根據(jù)用確定偏差的裝置14算得的偏差Δβ按下式算出ΔFBCOR=G·1∂β∂FB·GT·Δβ-----(16)]]>式中G調(diào)諧增益
平面度對工作輥彎曲裝置改變的影響系數(shù)GT時(shí)間延遲常數(shù)方程(16)中的影響系數(shù)由下列方程(17)-(21)計(jì)算∂β∂FB=(∂β∂FB)1·(∂β∂FB)2·(∂β∂FB)3·(∂β∂FB)4---(17)]]>(∂β∂FB)1=a1+a2·x+a3·x2---(18)]]>(∂β∂FB)2=a4+a5·(w1000)+a6·(w1000)2---(19)]]>(∂β∂FB)3=a7+a8·(Pw)+a9(Pw)2---(20)]]>(∂β∂FB)4=a10+a11·h+a12·h2---(21)]]>式中a1-a12用模擬法等事先確定的常數(shù)x標(biāo)準(zhǔn)化的寬度(-1≤x≤1)＝2×(帶材中心距欲測位置的距離)/(預(yù)定帶材寬度值)(參見圖5)w預(yù)定帶材寬度值P預(yù)定的軋制力h預(yù)定的厚度值方程(18)說明有關(guān)位置，方程(19)說明有關(guān)帶材寬度，而方程(20)說明有關(guān)厚度。
上述影響系數(shù)因中心線誤差值不同而改變。
考慮到中心線誤差值的影響系數(shù)可由方程(22)求得∂β∂FB=(∂β∂FB)1·(∂β∂FB)2·(∂β∂FB)3·(∂β∂FB)4·(∂β∂FB)5---(22)]]>(∂β∂FB)5=a13+a14·y+a15·y2-----(23)]]>式中α13～α15用模擬法等事先確定的常數(shù)y中心線誤差值方程(16)中的時(shí)間延遲常數(shù)GT用方程(24)計(jì)算出GT=14·TX+b-----(24)]]>式中Tx從軋機(jī)6到平面度計(jì)11的帶材傳送時(shí)間b事先定好的調(diào)節(jié)系數(shù)帶材傳送時(shí)間Tx由方程(25)，利用從軋機(jī)6到平面度計(jì)11的距離、前進(jìn)率f、和預(yù)定的軸輥圓周速度v計(jì)算出來。TX=d(1+f)·v-----(25)]]>軸輥圓周速度v可以是軋機(jī)6的轉(zhuǎn)數(shù)乘以軋輥直徑所得的數(shù)值，而不用預(yù)定值。
下面，說明確定操作量的控制器16。
工作輥彎曲裝置9的操作量ΔFB利用確定操作量的控制器16，根據(jù)方程(16)的修正量ΔFBCOR得到。
確定操作量的控制器16可以例如由具有比例增益Kp和積分增益KI的PI控制器構(gòu)成。
此外，確定操作量的裝置16判斷是照原來樣子將由方程(16)得到的操作量ΔFB加到工作輥彎曲裝置9上，還是加修正過的操作量ΔFBΔFBmin≤ΔFB≤ΔFBmax(26)式中ΔFBmin預(yù)定的最低限度操作量ΔFBmax預(yù)定的最高限度操作量當(dāng)操作量在方程(26)的允許范圍之內(nèi)時(shí)，照原來樣子將操作量ΔFB加到工作輥彎曲裝置9上。當(dāng)操作量ΔFB小于最低限度值ΔFBmin時(shí)，ΔFB用下面方程(27)修正，并且將修正過的ΔFB修正和加到工作輥彎曲裝置9上。
ΔFB＝ΔFBmin(27)如果操作量ΔFB大于最高限度值ΔFBmax，則ΔFB用下面的方程(28)修正，并將修正過的ΔFB饋送到工作輥彎曲裝置9上。
ΔFB＝ΔFBmin(28)在這種情況下，可以將均勻地阻止操作的平面度值改變速率的速率電路安裝在確定操作量的裝置16中。對于速率電路，工作輥彎曲力和平面度控制可能是穩(wěn)定的。
這個(gè)上述第一實(shí)施例應(yīng)用到工作輥彎曲裝置9的傳動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)同時(shí)工作的軋機(jī)上。然而，也可以將其應(yīng)用到工作輥彎曲裝置的傳動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)單獨(dú)工作的軋機(jī)上。傳動(dòng)側(cè)的操作量ΔβDR和操作者側(cè)的操作量ΔβOP用方程(29)-(33)得到。
測定位置3距帶材端部的距離用方程(29)計(jì)算得到x3=12·w-----(29)]]>位置1和2測定帶材中心的傳動(dòng)側(cè)，而位置4和5測定帶材中心的操作者一側(cè)。ΔβDR=βDRREF-2·(α10·β1+α11·β2+α12·β3)|α10|+|α11|+|α12|-----(30)]]>α10+α11+α12＝0 (31)ΔβOP=βOPREF-2·(α13·β3+α14·β4+α15·β5)|α13|+|α14|+|α15|-----(32)]]>α13+α14+α15＝0 (33)α10-α15是預(yù)定的常數(shù)，因此，方程(31)和(33)可以滿足。將操作量ΔβDR和ΔβOP饋送到工作輥彎曲裝置9上，該工作輥彎曲裝置9可以獨(dú)立地在傳動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)處調(diào)節(jié)工作輥的彎曲能力。
這樣，按照此實(shí)施例，當(dāng)中心線中沒有帶材時(shí)，平面度可以用高精度來控制。
圖6是一個(gè)方框圖，該圖示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第二實(shí)施例。在圖6中，將具有與圖1相同功能的部件加上相同的標(biāo)號(hào)，并且省略說明。在圖1所示的實(shí)施例中，帶材寬度計(jì)10安裝在軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)，并且控制測定帶材平面度的中心線誤差值。
在圖6所示的第二實(shí)施例中，測定前一個(gè)帶材的中心線誤差值，推測后一個(gè)帶材的中心線誤差值，并控制帶材的平面度，前提是相繼軋制的帶材7的軋制條件沒有很大改變，并且中心線誤差值幾乎相等。
在圖6所示的第二實(shí)施例中，帶材寬度計(jì)17安裝在軋機(jī)6的出料側(cè)上。帶材寬度計(jì)17可以安裝在平面度計(jì)11的出料側(cè)或進(jìn)料側(cè)上。
圖1和圖6之間的不同之處在于推測中心線誤差值的控制器18按照由帶材寬度計(jì)17測得的中心線誤差值計(jì)算下一個(gè)帶材的中心線誤差值。
推測中心線誤差值的控制器18記錄由帶材寬度計(jì)17測得的相繼軋制的帶材的中心線誤差值，并且根據(jù)記錄的中心線誤差值推測下一個(gè)帶材的中心線誤差值。一種推測方法是用測得的前一個(gè)帶材的中心線誤差值作為下一個(gè)帶材的中心線誤差值的推測值。在這種情況下，推測中心線誤差值的裝置18將測得的前一個(gè)帶材的中心線誤差值yoPRE作為推測的下一個(gè)帶材的中心線誤差值，加到確定測定位置的控制器13上。
確定測定位置的控制器13用推測的中心線誤差值yoPRE，而不是用方程(1)～(5)中的中心線誤差值y來確定各個(gè)測定位置。除了這種確定測定位置不同之外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。
這樣，第二實(shí)施例根據(jù)前一個(gè)帶材的中心線誤差值推測下一個(gè)帶材的中心線誤差值，并且當(dāng)中心線中沒有帶材時(shí)，它能高精度地控制平面度。
圖7是一個(gè)方框圖，該圖示出具有軋機(jī)的本發(fā)明第三實(shí)施例。在圖7中，具有與圖2中相同功能的各部件采用相同的標(biāo)號(hào)，并且省略了說明。
在這個(gè)實(shí)施例中，帶材寬度計(jì)10安裝在熱軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)上，并且推測中心線誤差值的控制器18根據(jù)由兩個(gè)帶材寬度計(jì)10和17測得的中心線誤差值推測輥?zhàn)?的中心線誤差值。
由各個(gè)帶材寬度計(jì)10和17測得的相繼軋制的帶材中心線誤差值用推測中心線誤差值的裝置18記錄，并且推測中心線誤差值的裝置18根據(jù)記錄的中心線誤差值推測各中心線誤差值。
將由安裝在熱軋機(jī)進(jìn)料側(cè)上的帶材寬度計(jì)10所測得的前一個(gè)帶材的中心線誤差值表示為yiPRE，而將由安裝在熱軋機(jī)出料側(cè)上的帶材寬度計(jì)17所測得的前一個(gè)帶材的中心線誤差值表示為yoPRE，并且將由安裝在熱軋機(jī)進(jìn)料側(cè)上的帶材寬度計(jì)10所測得的下一個(gè)帶材的中心線誤差值表示為yiCUR。推測中心線誤差值的裝置18根據(jù)yiPRE、yoPRE和yiCUR來計(jì)算下一個(gè)帶材推測的中心線誤差值yoCURyoCUR＝y(tǒng)iCUR+(yoPRE-yiPRE)(34)將推測的下一個(gè)帶材中心線誤差值yoCUR加到確定測定位置的控制器13上。該確定測定位置的裝置13利用推測的中心線誤差值yoCUR，而不是利用方程(1)～(5)中的中心線誤差值y來確定各個(gè)測定位置。除了這種確定測定位置不同之外，本實(shí)施例與第一和第二實(shí)施例相同。
這樣，在圖7所示的第三實(shí)施例中，將軋機(jī)進(jìn)料側(cè)上前一個(gè)帶材的中心線誤差值與軋機(jī)出料側(cè)上前一個(gè)帶材的中心線誤差值二者之間的差值加到下一個(gè)帶材推測的中心線誤差值上。
因此，當(dāng)軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)上前一個(gè)帶材的中心線誤差值與軋機(jī)的出料側(cè)上前一個(gè)帶材的中心線誤差值二者之間有差異時(shí)，平面度可以高精度地控制。
圖8是一個(gè)方框圖，該圖示出了本申請的軋機(jī)的本發(fā)明的第四實(shí)施例。在圖8中，具有與圖1相同功能的部件加上相同的標(biāo)號(hào)，并且省略了說明。
本實(shí)施例具有修正測得平面度值的控制器19，而沒有確定測定位置的裝置13。盡管在圖1～7所示的第一、第二、和第三實(shí)施例中，平面度計(jì)11移動(dòng)，但在圖8所示的第四實(shí)施例中，平面度計(jì)11不移動(dòng)。
因此，由于在中心線中沒有帶材，所以測定位置的間隙影響用平面度計(jì)11測得的平面度，但是這種影響和帶材寬度計(jì)17測得的中心線誤差值一起用修正測得平面度值的控制器19修正。
修正測得平面度值控制器19利用平面度計(jì)11測得的平面度值βi(i＝1～5)和帶材寬度計(jì)17測得的中心線誤差值yo，通過內(nèi)插法或外插法來修正測得的平面度(中心線誤差值yo＞0)β1COR=β1·{(x2-x1)+y0}-β2·y0x2-x1-----(35)]]>βiCOR=βi-1·y0+βi·{(xi-xi-1)-y0}xi-xi-1(i=2~5)-----(36)]]>(中心線誤差值yo＜0)βiCOR=βi·{(xi+1-xi)-(-y0)}+βi+1·(-y0)xi+1-xi(i=1~4)---(37)]]>β5COR=β5·{(x5-x4)+(-y0)}-β4·(-y0)x5-x4-----(38)]]>確定偏差的控制器14象圖1所示的第一實(shí)施例那樣，利用修正平面度值βiCOR(i＝1～5)而不是用測得的平面度值βi(i＝1～5)來計(jì)算平面度偏差Δβ。除了這種確定測定位置不同外，第四實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。
這樣，在圖8所示的第四實(shí)施例中，當(dāng)中心線中沒有帶材時(shí)，帶材平面度被高精度地控制。
此外，在這個(gè)實(shí)施例中，平面度控制裝置12是簡單的組合，并且實(shí)現(xiàn)此功能的計(jì)算機(jī)軟件也很少。
盡管上述這些實(shí)施例應(yīng)用于具有六個(gè)成串聯(lián)排列的輥?zhàn)?，每個(gè)輥?zhàn)ㄋ妮佨垯C(jī)，但本發(fā)明不限于該應(yīng)用。本發(fā)明可應(yīng)用于六個(gè)輥?zhàn)纱?lián)排列的六輥軋機(jī)，而不是應(yīng)用于六個(gè)輥?zhàn)纱?lián)排列的四輥軋機(jī)，成串聯(lián)排列的軋機(jī)數(shù)目可更少。在極個(gè)別情況下，本發(fā)明可應(yīng)用于單輥?zhàn)垯C(jī)。
此外，盡管控制平面度的軋機(jī)是最后輥?zhàn)能垯C(jī)，但任何成串聯(lián)排列的軋機(jī)都可以控制平面度。
當(dāng)由于某種原因不用最后輥?zhàn)能垯C(jī)軋制帶材時(shí)，平面度控制常常用其前面的一個(gè)軋機(jī)完成。本發(fā)明也可應(yīng)用于這種熱軋機(jī)。
工作輥彎曲裝置被稱為用于控制平面度的調(diào)節(jié)器。然而，平面度控制可通過用交叉角控制裝置和軋輥移動(dòng)裝置來完成，該交叉角控制裝置使上軋輥和下軋輥在軋制方向上相互正交，而該軋輥移動(dòng)裝置使上軋輥和下軋輥沿軋輥的軸向方向相互移動(dòng)，等。
關(guān)于本發(fā)明，帶材的中心線誤差值用帶材寬度計(jì)測定，平面度計(jì)的測定位置根據(jù)測得的中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度值確定，而用于平面度控制的操作調(diào)節(jié)器值則根據(jù)平面度計(jì)測得的平面度值和平面度基準(zhǔn)值之間的偏差來確定。因此，當(dāng)中心線部分沒有帶材時(shí)，平面度控制可以高精度地完成。
本發(fā)明可以不脫離其精神或主要特點(diǎn)，以其它特定的形式實(shí)施。因此，上述各實(shí)施例在各方面都認(rèn)為是例證性的和非限制性的，本發(fā)明的范圍用所附的權(quán)利要求表明，而不是用前面的說明表明，并且在各權(quán)利要求等效的意思和范圍內(nèi)的所有變化都包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，包括一個(gè)帶材寬度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)，用于測定帶材的中心線誤差值；一個(gè)平面度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的平面度；一個(gè)調(diào)節(jié)器，它安裝在軋機(jī)附近，用于控制帶材的平面度；用于根據(jù)測得的中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度值確定平面度計(jì)測定位置的裝置；用于確定測得的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間偏差的裝置；用于根據(jù)確定的偏差確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置；和用于根據(jù)修正調(diào)節(jié)器值確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置。
2.一種熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，包括一個(gè)帶材寬度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的中心線誤差值；一個(gè)平面度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，測定帶材的平面度；一個(gè)調(diào)節(jié)器，它安裝在軋機(jī)附近，用于控制帶材的平面度；用于根據(jù)相繼軋制并用帶材寬度計(jì)測得的前一個(gè)帶材的中心線誤差值，推測下一個(gè)帶材中心線誤差值的裝置；用于根據(jù)推測的下一個(gè)帶材中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度值，確定下一個(gè)帶材用平面度計(jì)測定的位置的裝置；用于確定測得的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間偏差的裝置；用于根據(jù)確定的偏差確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置；和用于根據(jù)修正調(diào)節(jié)器值確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置。
3.一種熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，包括一個(gè)帶材寬度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)和出料側(cè)，用于測定帶材的中心線誤差值；一個(gè)平面度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的平面度；一個(gè)調(diào)節(jié)器，它安裝在軋機(jī)附近，用于控制帶材的平面度；用于根據(jù)安裝在軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)的帶材寬度計(jì)測得的下一個(gè)帶材的中心線誤差值和安裝在軋機(jī)的進(jìn)料側(cè)和出料側(cè)的帶材寬度計(jì)測得的相繼軋制的前一個(gè)帶材的中心線誤差值，推測下一個(gè)帶材的中心線誤差值的裝置；用于根據(jù)通過推測中心線誤差值和預(yù)定的帶材寬度值，而推測的下一個(gè)帶材的中心線誤差值，來確定用平面度計(jì)測定下一個(gè)帶材位置的裝置；用于確定測得的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間偏差的裝置；用于根據(jù)確定的偏差確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置；和用于根據(jù)修正調(diào)節(jié)器值確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置。
4.一種熱軋機(jī)用的平面度控制裝置，包括一個(gè)帶材寬度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的中心線誤差值；一個(gè)平面度計(jì)，它安裝在熱軋機(jī)的出料側(cè)，用于測定帶材的平面度；一個(gè)調(diào)節(jié)器，它安裝在熱軋機(jī)附近，用于控制帶材的平面度；用于根據(jù)帶材寬度計(jì)測得的中心線誤差值，來修正平面度計(jì)測得的平面度值的裝置；用于確定由修正測得的平面度值的裝置修正的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間偏差的裝置；用于根據(jù)確定的偏差確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置；和用于根據(jù)修正調(diào)節(jié)器值確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置。
5.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于測得的平面度值由從帶材中心位置上測得的平面度值減去從帶材中心到帶材端部的一個(gè)位置上測得的平面度值而得到。
6.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于當(dāng)測得的平面度值和預(yù)定的平面度基準(zhǔn)值之間的平面度偏差不在允許范圍之內(nèi)時(shí)，用于確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置停止將操作調(diào)節(jié)器值輸出到調(diào)節(jié)器上。
7.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于當(dāng)從帶材中心位置上測得的平面度值減去從帶材中心到帶材端部的一個(gè)位置上測得的平面度值不在允許范圍之內(nèi)時(shí)，用于確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置停止將操作調(diào)節(jié)器值輸出到該調(diào)節(jié)器上。
8.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，利用調(diào)節(jié)器的影響系數(shù)和由確定偏差的裝置得到的平面度偏差來控制平面度。
9.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，利用該調(diào)節(jié)器的影響系數(shù)和由確定偏差的裝置所得到的偏差來控制平面度，該影響系數(shù)由目標(biāo)帶材寬度值、目標(biāo)帶材厚度值和推測的軋制力確定。
10.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，根據(jù)帶材寬度計(jì)所測得的中心線誤差值，利用影響系數(shù)來控制平面度。
11.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，利用由確定偏差的裝置所得到的平面度偏差乘以考慮到帶材傳送時(shí)間的時(shí)間延遲常數(shù)，來計(jì)算修正調(diào)節(jié)器值。
12.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，利用由確定偏差的裝置所得到的平面度偏差乘以時(shí)間延遲常數(shù)，來計(jì)算修正調(diào)節(jié)器值，該時(shí)間延遲常數(shù)取決于帶材速度，該帶材速度利用從具有調(diào)節(jié)器的軋機(jī)到平面度計(jì)的距離、預(yù)定的軋輥周邊速度和推測的前進(jìn)率得到，并按照帶材速度確定時(shí)間延遲系數(shù)。
13.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定修正調(diào)節(jié)器值的裝置，利用由確定偏差的裝置所得到的平面度偏差，乘以時(shí)間延遲常數(shù)，來計(jì)算修正調(diào)節(jié)器值，所述時(shí)間延遲常數(shù)取決于帶材速度，該帶材速度利用具有調(diào)節(jié)器的軋機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和預(yù)定的軋輥直徑，及推測的前進(jìn)率得到。
14.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于當(dāng)由確定操作量的裝置得到操作調(diào)節(jié)器值不在允許范圍內(nèi)時(shí)，用于確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置，使操作調(diào)節(jié)器值成為最高限度值。
15.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于用于確定操作調(diào)節(jié)器值的裝置具有速率電路，該速率電路阻止操作平面度值的改變速率均勻。
16.按照權(quán)利要求1所述的平面度控制裝置，其特征在于調(diào)節(jié)器根據(jù)在帶材中心測得的平面度值、從帶材中心到軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)一個(gè)位置上測得的平面度值、和從帶材中心到軋機(jī)操作者側(cè)的一個(gè)位置處測得的平面度值，獨(dú)立地控制軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)上的平面度。
全文摘要
將測定帶材中心線誤差值的帶材寬度計(jì)安裝在輥?zhàn)倪M(jìn)料側(cè)上。帶材寬度計(jì)在帶材進(jìn)入輥?zhàn)皽y定該帶材的中心線誤差值。中心線誤差值y由中心線和帶材中心之間的差值給出。當(dāng)帶材位于軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)時(shí),該帶材是在正方向上。將測得的帶材中心線誤差值加到平面度控制裝置上。將平面度計(jì)安裝在輥?zhàn)某隽蟼?cè)上,該平面度計(jì)在由平面度控制裝置所規(guī)定的位置上,測定帶材的平面度。將測得的平面度也加到平面度控制裝置上。平面度控制裝置根據(jù)由帶材寬度計(jì)所測得的中心線誤差值和由平面度計(jì)測得的平面度,計(jì)算最后輥?zhàn)?軋機(jī))的工作輥彎曲裝置的操作量。將最后輥?zhàn)墓ぷ鬏亸澢b置的操作量加到工作輥彎曲裝置上。帶材平面度由工作輥彎曲裝置控制。
文檔編號(hào)B21B13/02GK1249217SQ99118088
公開日2000年4月5日 申請日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月25日
發(fā)明者手冢知幸 申請人:株式會(huì)社東芝