阅读说明：本技术 一种板卷箱定尾角度调节方法 (Method for adjusting tail-fixing angle of coil box ) 是由 刘志卫 李中华 李杨 吕耀强 高燕 马永乐 于 2020-06-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种板卷箱定尾角度调节方法,属于热轧技术领域。本发明的技术方案是：红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌,系统识别钢卷形貌,当<Image he="24" wi="79" file="673596DEST_PATH_IMAGE002.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>时,1#摇篮辊带动钢卷负向转动一定弧长；1#摇篮辊调整完整后,红外摄像机重新检测钢卷侧边正向形貌,通过图形拟合再次计算调整后定尾角度值<Image he="27" wi="34" file="72960DEST_PATH_IMAGE004.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>,确保钢卷调整后的定尾角度<Image he="29" wi="144" file="446172DEST_PATH_IMAGE006.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>范围内,保证钢卷能够正常开卷。本发明的有益效果是：通过对板卷箱钢卷定尾角度进行自动修正,可以有效的避免定尾角度过高或者过低带来的开卷风险,确保板卷箱钢卷开卷时序顺利进行,有效提升了板卷箱运行的稳定性,实现了产线自动化水平和生产效率的提升。(The invention relates to a method for adjusting the tail-fixing angle of a coil box, and belongs to the technical field of hot rolling. The technical scheme of the invention is as follows: detecting the positive appearance of the side edge of the steel coil by an infrared camera, and identifying the appearance of the steel coil by a system When the steel coil is rotated in the negative direction, the No. 1 cradle roller drives the steel coil to rotate for a certain arc length; after the No. 1 cradle roll is completely adjusted, the infrared camera redetects the forward morphology of the side edge of the steel coil, and the adjusted final angle value is calculated again through pattern fitting Ensuring the tail-positioning angle of the steel coil after adjustment Within the range, the steel coil can be ensured to be normally uncoiled. The invention has the beneficial effects that: through deciding the tail angle to coil of strip case coil of strip and carrying out automatic correction, can effectually avoid deciding that the tail angle is too high or cross the risk of opening a book of bringing excessively, ensure that coil of strip case coil of strip is opened a book the chronogenesis and is gone on smoothly, effectively promoted coil of strip case operation's stability, realized the promotion of production line automation level and production efficiency.)

一种板卷箱定尾角度调节方法

技术领域

本发明涉及一种板卷箱定尾角度调节方法，属于热轧技术领域。

背景技术

在热连轧生产厂，板卷箱是一种常见设备。中间坯经过板卷箱成卷、开卷过程被送入精轧机，板卷箱在减小中间坯横向及头尾温差、去除表层氧化铁皮等方面有着良好效果。首先中间坯在通过板卷箱的过程中需要经历卷取和开卷过程，定尾是板卷箱卷取时序的最后一个环节，是通过跟踪计算尾部长度，利用辊道速度的累计积分来实现定尾控制，定尾后钢卷尾部需停止在一定高度范围，以保证后续开卷时序的顺利进行。但是受中间坯物料跟踪精度和设备功能精度的影响，板卷箱定尾准确和一致性在现场环境下存在着诸多不确定性，当定尾偏高时，开卷后中间坯头部会出现翘头问题；而定尾偏低时，开卷后中间坯头部会出现叩头问题，这两种问题都很有可能导致中间坯头部在开卷过程中与辊道或其它设备产生剐蹭导致开卷失败，严重时会导致废钢。

在生产过程中当出现定尾异常的情况时，可以通过定尾补偿值来进行调节，原理是通过修正尾部跟踪距离的长度变化来调节最终定尾角度。但是这种调节存在着一些限制问题，如调节的滞后性和对现场异常问题观察的及时性、准确性问题。因此如何实现异常定尾的自动调节及控制对提高劳动效率和生产稳定性很有意义。

发明内容

本发明目的是提供一种板卷箱定尾角度调节方法，通过使用红外摄像机检测定尾结束时钢卷侧边正向形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际，然后与θ_目标值进行比较，判断θ_实际-θ_目标值是否满足 [-15°，+15°]要求时，当超出要求时，板卷箱1#摇篮辊进行相应的转动来调整定尾，实现板卷箱定尾闭环的自动化控制，对板卷箱钢卷定尾角度进行自动修正，可以有效的避免定尾角度过高或者过低带来的开卷风险，确保板卷箱钢卷开卷时序顺利进行，有效提升了板卷箱运行的稳定性，实现了产线自动化水平和生产效率的提升，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种板卷箱定尾角度调节方法，包含以下步骤：

步骤1、板卷箱定尾时序结束，板卷箱开卷时序暂停；

步骤2、红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际；

步骤3、系统计算δθ是否满足[-15°，+15°]要求，其中δθ＝θ_实际-θ_目标。当δθ值满足要求时，板卷箱执行开卷时序；

步骤4、若δθ值不满足要求，当δθ＞+15°时，1#摇篮辊带动钢卷正向转动一定弧长；当δθ＜-15°时，1#摇篮辊带动钢卷负向转动一定弧长；

步骤5、红外摄像机再次检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算调整后的尾角度值θ_调整；

步骤6、系统再次计算调整后δθ值是否满足[-15°，+15°]要求，此时δθ＝θ_调整-θ_目标；当δθ不满足要求时，进行再次相应调整；

步骤7、最终当δθ满足[-15°，+15°]要求时，板卷箱执行开卷时序。

所述红外摄像机安装在板卷箱传动侧，用于检测钢卷正向侧边形貌。

所述θ_实际为钢卷十字中心线顶端至钢卷尾部顶端所对应的圆心角度。

所述的目标定尾角度值θ_目标＝135°。

所述的1#摇篮辊正向转动时速度为υ＝+0.5m/s，负向转动时速度为υ＝-0.5m/s

所述的正向或负向转动一定弧长所对应的圆心角为θ，其值θ＝|θ_实际-θ_目标|。

所述的角度θ可以通过公式l＝θπd/360，计算出需要转动的弧长值l。

所述d为卷取完成后钢卷的外径计算值，从二级获取。

本发明的有益效果是：通过使用红外摄像机检测定尾结束时钢卷侧边正向形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际，然后与θ_目标值进行比较，判断θ_实际-θ_目标值是否满足[-15°，+15°]要求时，当超出要求时，板卷箱1#摇篮辊进行相应的转动来调整定尾，实现板卷箱定尾闭环的自动化控制，对板卷箱钢卷定尾角度进行自动修正，可以有效的避免定尾角度过高或者过低带来的开卷风险，确保板卷箱钢卷开卷时序顺利进行，有效提升了板卷箱运行的稳定性，实现了产线自动化水平和生产效率的提升。

附图说明

图1是本发明板卷箱成卷示意图；

图2是本发明控制方法流程图；

图中：CR1为1#摇篮辊、BR为弯曲辊、FR为成型辊，θ_目标为定尾目标角度值。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种板卷箱定尾角度调节方法，包含以下步骤：

步骤1、板卷箱定尾时序结束，板卷箱开卷时序暂停；

步骤2、红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际；

步骤3、系统计算δθ是否满足[-15°，+15°]要求，其中δθ＝θ_实际-θ_目标。当δθ值满足要求时，板卷箱执行开卷时序；

步骤4、若δθ值不满足要求，当δθ＞+15°时，1#摇篮辊带动钢卷正向转动一定弧长；当δθ＜-15°时，1#摇篮辊带动钢卷负向转动一定弧长；

步骤5、红外摄像机再次检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算调整后的尾角度值θ_调整；

步骤6、系统再次计算调整后δθ值是否满足[-15°，+15°]要求，此时δθ＝θ_调整-θ_目标；当δθ不满足要求时，进行再次相应调整；

步骤7、最终当δθ满足[-15°，+15°]要求时，板卷箱执行开卷时序。

所述红外摄像机安装在板卷箱传动侧，用于检测钢卷正向侧边形貌。

所述θ_实际为钢卷十字中心线顶端至钢卷尾部顶端所对应的圆心角度。

所述的目标定尾角度值θ_目标＝135°。

所述的1#摇篮辊正向转动时速度为υ＝+0.5m/s，负向转动时速度为υ＝-0.5m/s

所述的正向或负向转动一定弧长所对应的圆心角为θ，其值θ＝|θ_实际-θ_目标|。

所述的角度θ可以通过公式l＝θπd/360，计算出需要转动的弧长值l。

所述d为卷取完成后钢卷的外径计算值，从二级获取。

为了更清楚地理解本发明的内容，先介绍下板卷箱卷取的过程，首先中间坯头部在进入板卷箱弯曲辊后，板坯头部受到三辊挤压产生弯曲变形，弯曲的头部与成型辊弧面护板产生撞击后完成最内圈成形，接着中间坯在1#摇篮辊和弯曲辊的带动下完成后续卷取过程，板卷箱定尾通过对中间坯尾部进行跟踪以确定其长度，再根据相应的速度来确定尾位置。其中CR1为1#摇篮辊、BR为弯曲辊、FR为成型辊，θ_目标为定尾目标角度值。

实施例一

一种板卷箱定尾的角度调节方法，包括以下步骤：

1、板卷箱定尾时序结束，板卷箱开卷时序暂停；

2、红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际＝142°，其中θ_实际为钢卷十字中心线顶端至钢卷尾部顶端所对应的圆心角度。

3、系统计算δθ，δθ＝θ_实际-θ_目标＝7°，其中θ_目标＝135°，允许偏差范围为±15°。

4、此时δθ满足[-15°，+15°]的要求。

5、卷箱执行开卷时序。

实施例二

一种板卷箱定尾的角度调节方法，包括以下步骤：

1、板卷箱定尾时序结束，板卷箱开卷时序暂停；

2、红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际＝160°，其中θ_实际为钢卷十字中心线顶端至钢卷尾部顶端所对应的圆心角度。

3、系统计算δθ，δθ＝θ_实际-θ_目标＝25°，其中θ_目标＝135°，允许偏差范围为±15°。

4、此时δθ＞+15°时，1#摇篮辊需带动钢卷正向转动一定弧长l，弧长l对应的圆心角为θ＝|θ_实际-θ_目标|＝25°，从系统获取当前计算卷径为 1550mm，根据l＝θπd/360可计算出1#摇篮辊带动钢卷正向转动弧长为 l＝337.98mm，此时1#摇篮辊正向转动速度为υ＝+0.5m/s。

5、调整完毕后，红外摄像机再次检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算调整后的尾角度值θ_调整，此时θ_调整＝137°，δθ＝|θ_调整-θ_目标|＝2°。此时δθ满足[-15°，+15°]的要求。

6、卷箱执行开卷时序。

实施例三

一种板卷箱定尾的角度调节方法，包括以下步骤：

1、板卷箱定尾时序结束，板卷箱开卷时序暂停；

2、红外摄像机检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算出实际定尾角度值θ_实际＝90°，其中θ_实际为钢卷十字中心线顶端至钢卷尾部顶端所对应的圆心角度。

3、系统计算δθ，δθ＝θ_实际-θ_目标＝-45°，其中θ_目标＝135°，允许偏差范围为±15°。

4、此时δθ＜-15°时，1#摇篮辊需带动钢卷负向转动一定弧长l，弧长l对应的圆心角为θ＝|θ_实际-θ_目标|＝45°，从系统获取当前计算卷径为 1620mm，根据l＝θπd/360可计算出1#摇篮辊调整转动距离l＝635.85mm，此时1#摇篮辊负向转动速度为υ＝-0.5m/s。

5、调整完毕后，红外摄像机再次检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算调整后的尾角度值θ_调整，此时θ_调整＝155°，δθ＝θ_调整-θ_目标＝20°。此时δθ不满足[-15°，+15°]的要求，因此需要重新调整。

6、由于此时δθ＞+15°时，1#摇篮辊需带动钢卷正向转动一定弧长l，弧长l对应的圆心角为θ＝|θ_调整-θ_目标|＝20°，从系统获取当前计算卷径为1620mm，根据l＝θπd/360可计算出1#摇篮辊调整转动距离 l＝70.65mm，此时1#摇篮辊转动正向转动速度为υ＝+0.5m/s。

7、调整完毕后，红外摄像机再次检测钢卷侧边正向形貌，系统识别钢卷形貌，通过图形拟合计算调整后的尾角度值θ_调整1，通过拟合得出θ_调整1＝132°，此时δθ＝|θ_调整1-θ_目标|＝3°满足[-15°，+15°]的要求。

8、卷箱执行开卷时序。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同置换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。