阅读说明：本技术 用于获取运行中的金属带的侧向的带轮廓或带边缘的位置的方法和装置 (Method and device for determining the lateral strip profile or the position of a strip edge of a running metal strip ) 是由 F.莫瑟 于 2019-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于获取金属带(1)的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的装置,该装置具有至少一个用于查明合适的测量数据的传感元件(3)。该传感元件(3)集成在金属带输送装置的具有基体模块的侧向引导机构(17)中。侧向引导机构(17)包括至少一个布置在侧向引导机构中的、具有耐磨体调整装置(9)的耐磨体(8),该耐磨体能围绕基本上垂直于侧向引导机构的引导平面的转动轴线转动,其中,具有耐磨体调整装置(9)的耐磨体(8)设计成传感元件。(The invention relates to a device for detecting the lateral strip profile and/or the position of a strip edge of a metal strip (1), comprising at least one sensor element (3) for ascertaining suitable measurement data. The sensor element (3) is integrated in a lateral guide (17) of the metal strip conveyor device, said guide having a base module. The lateral guide (17) comprises at least one wear body (8) arranged in the lateral guide and having a wear body adjustment device (9), which wear body can be rotated about an axis of rotation substantially perpendicular to a guide plane of the lateral guide, wherein the wear body (8) having the wear body adjustment device (9) is designed as a sensor element.)

用于获取运行中的金属带的侧向的带轮廓或带边缘的位置的 方法和装置

技术领域

本发明涉及用于获取通过轧机的金属带输送装置运行的金属带的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的方法和装置以及涉及用于修正走带的方法。

背景技术

在轧机中轧制时，通过轧机机架运行的金属带的厚度逐步减小，其中，厚度减小也导致了宽度的改变。在金属带的长度上，金属带的侧边缘相对纵轴线的定向（在本申请的框架内也称为侧向的带轮廓）可能是不同的。例如可能出现所谓的弓形部形成，其中，一个侧边缘朝着纵轴线的方向移动，而另一个侧边缘则离开纵轴线的方向移动。优选的是侧边缘尽量相对纵轴线的平行的取向。尝试提早识别与这种期望的理想状况的偏差，以便能采取对策。例如借助相机监控侧向的带轮廓，并且必要时通过改变轧机机架中的辊的位置反向控制不利的发展。但装备为此所需的相机却需要空间，提高了轧机的复杂度，是昂贵和需要精细保养的，并且在不利于视觉识别的环境条件下是易错的。

由DE102004043790A1已知，用专门的装置通过测量金属带的边缘的位置和/或压力来确认弓形部形成并且相应地促使辊隙几何形状变化。

发明内容

技术任务

应当介绍一种装置和一种用于运行该装置的方法，它们允许在构造上更为简单地获取在轧机中运行的金属带的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置。

技术方案

该任务通过一种用于获取通过轧机的、优选热轧机的金属带输送装置运行的金属带（1）的至少一个区段的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的装置解决，该装置具有至少一个用于查明适用于确定侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的测量数据的传感元件（3），该传感元件适合与运行中的金属带的侧边缘接触，其特征在于，至少一个传感元件（3）集成在金属带输送装置的侧向引导机构（17）中，其中，侧向引导机构（17）包括至少一个布置在侧向引导机构的基体模块中的、具有耐磨体调整装置（9）的耐磨体（8），该耐磨体能围绕基本上垂直于侧向引导机构的引导平面的转动轴线转动，其中，具有耐磨体调整装置（9）的耐磨体（8）设计成传感元件。

金属带在轧机中通过金属带输送装置、例如辊道运行。

侧向的带轮廓和/或至少带边缘的位置可以例如在轧机机架前、轧机机架后、在不同的轧机机架之间获取。

可以获取整个金属带或者金属带的一个区段的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置。

侧向引导机构用于通过与金属带的侧边缘接触来引导金属带。

根据本发明，至少一个传感元件集成在金属带输送装置的侧向引导机构中。在多个侧向引导机构中、例如在金属带两侧的侧向引导机构中也能分别集成至少一个传感元件。也能够在一个或多个侧向引导机构中存在多个传感元件。优选这样来安装至少两个传感元件，使得在金属带的每个纵侧上能使用至少一个传感元件来查明适用于确定侧向的带轮廓和/或至少带边缘的位置的测量数据。

传感元件适用于查明适合确定侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的测量数据，并且可以与运行中的金属带的侧边缘接触。

根据本发明，侧向引导机构包括至少一个布置在侧向引导机构的基体模块中的、具有耐磨体调整装置的耐磨体。具有耐磨体调整装置的耐磨体设计成传感元件。

如在公开内容被本申请包括在内的WO2015043926A1中所陈述的那样，侧向引导机构具有引导平面，例如侧向引导机构的基体模块的引导平面。耐磨体能围绕转动轴线转动，其中，转动轴线例如基本上垂直于侧向引导机构的引导平面，该引导平面例如是侧向引导机构的基体模块的引导平面。侧向引导机构的引导平面例如是侧向引导机构的基体模块的引导平面，优选基本上竖直的、优选在运行中也基本上垂直于运行中的金属带的带表面。基于能转动性，耐磨体可以占据不同的转动位置。转动可以在特定的、分散的位置中进行，所述位置会较长时间地保持；例如关于开始位置转动了8°或者8°的整数多倍并且保持这样长时间，直至进一步的磨损使得新位置变得必需。转动也可以连续地进行。耐磨体优选具有耐磨面，耐磨面基本上是平坦的并且在所有的转动位置中基本上平行于引导平面。用措辞“基本上”包含了与垂直或竖直或平行或平坦的轻微的偏差，所述偏差例如由生产公差引起；偏差例如高达±5°。

耐磨体可以例如构造成圆盘形。

耐磨体调整装置可以包括用于关于围绕转动轴线的转动改变耐磨体的转动位置的转动驱动器。耐磨体调整装置也可以包括用于沿转动轴线的方向移动耐磨体的推进驱动器。耐磨体调整装置也可以包括用于关于围绕转动轴线的转动改变耐磨体的转动位置的转动驱动器和用于沿转动轴线的方向移动耐磨体的推进驱动器。

发明的有利效果

根据本发明的构造方式允许了能节省空间地实施获取带轮廓或获取边缘位置并且允许了经济有利地将侧向引导机构的已经为另一个目的存在的元件用作传感元件。

根据本发明，具有耐磨体调整装置的至少一个耐磨体设计成传感元件。用耐磨体的耐磨面进行与金属带的侧边缘的接触；这本来就是为了实现侧向引导机构的引导功能而由耐磨体进行的。耐磨体调整装置例如适用于相对参考物的行程测量和/或适用于测量施加到耐磨体上的力。具有耐磨体调整装置的耐磨体可以起到传感元件的作用，而在侧向引导机构中的引导功能也被承担。

当耐磨体能围绕基本上垂直于引导平面的转动轴线转动时，并且非常特别的是，当耐磨体也具有基本上平坦的并且在所有转动位置中平行于基体模块的引导平面的耐磨面时，可能的是，在没有切换需求的情况下长时间地既承担引导功能也承担作为传感元件的功能。通过使耐磨体能转动到不同的转动位置中，可以分配由于引导而引起的磨损，这提高了耐磨体的使用寿命。在如由DE102006024761A1公知的设备中，例如侧向引导机构的导板磨损得明显较快。当传感元件用作引导元件时，同样如导板那样要频繁和耗费地加以更换。为了在这些设备中避开这个问题，传感元件在那里不是同时用作引导元件并且因此磨损更少。一种有更长的使用寿命的上述构造方式允许也将耐磨体用作传感元件，而不会由此引起针对传感元件的高更换需求。因为不需要与耐磨体分开的传感元件，所以构造和保养更为少耗费。

有利的是，存在多个传感元件。由此可以更好地测量金属带，因为能同时在金属带的多个位置上查明测量数据。

优选存在用于在开始时间点用预先选择的开始接触力建立接触的机构。这可以例如机械地或液压地进行，例如用弹簧元件或者用液压系统或液压缸。

至少一个传感元件优选适用于相对参考物的行程测量。

至少一个传感元件优选适用于测量施加到该传感元件上的力。

用于获取侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的、具有耐磨体的根据本发明的装置原则上例如能如在WO2015043926A1所展示的那样设计，该文献的内容被本申请包括在内。

优选在金属带的两个侧边缘的每个侧边缘上接触至少一个传感元件。在侧边缘的每个侧边缘上也能够存在多个传感元件。

优选存在用于保持在开始时间点由传感元件占据的位置的机构，只要从金属带施加到传感元件上的力仍大于0并且低于极限值。

根据一种优选的实施方式，用于获取侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的装置也适用于将所查明的测量数据和/或侧向的带轮廓和/或带边缘的位置转达给用于轧机机架和/或用于轧机的侧向引导机构的控制和/或调节装置。

本申请的另一个主题是一种用于运行根据本发明的装置的方法。建议了一种用于获取通过轧机的、优选热轧机的金属带输送装置运行的金属带的至少一个区段的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的方法，其特征在于，在开始时间点，使至少一个传感元件与金属带的侧边缘接触，并且在金属带的区段从传感元件旁经过的期间，借助传感元件查明适用于确定侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的测量数据。

根据本发明，利用传感元件与金属带的侧边缘的接触，以便确定带轮廓或确定带边缘关于参考物的位置。通过直接的接触和直接在金属带上的测量，能够比利用通过相机进行的观察的方法更为准确地并且关于环境条件更为不易受干扰地进行所述方法。

能够在金属带的两个侧边缘的每个侧边缘上接触至少一个传感元件。在侧边缘的每个侧边缘上也能够存在多个传感元件。

在开始时间点用预先选择的开始接触力进行接触，用所述开始接触力将传感元件优选尽可能小心谨慎地在避免侧边缘受损的情况下按压到侧边缘上。

传感元件在开始时间点与运行中的金属带的侧边缘接触。开始时间点在此涉及用于获取侧向的带轮廓的方法的开始；随着建立起在传感元件和侧边缘之间的接触开始了所述方法。借助传感元件在金属带或金属带的有待测量的区段从传感元件旁经过的期间查明适用于确定侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的测量数据。这可以例如是关于行程或间距或关于力的测量数据。当例如使用液压系统或液压缸来建立接触（也称为开动）时，也能够是关于在金属带运行期间在液压系统或液压缸中变化的压力的测量数据。

可以在保持接触的情况下测量测量数据，或者测量数据可以涉及必要时接触的取消。

基于所查明的测量数据，后来获取侧向的带轮廓和/或带边缘的位置。

按照优选的变型方案，测量数据涉及在与金属带的侧边缘接触时传感元件与参考物的间距。可以例如测量所述间距的变化，亦即测量行程，或者测量所述间距的大小。例如在存在传感元件与金属带的侧边缘的接触的时间点上，确定传感元件与原则上能随意地由操作者确认的参考物的间距。

在此，当相应地选择参考物时，所述间距也可以为0。参考物可以例如是例如在轧机中的一个参考点，或者可以占据多个位置的传感元件的一个参考位置。

能简单地测量传感元件与参考物的间距。

按照一种优选的变型方案，测量数据涉及从金属带施加到传感元件上的力。可以例如测量该力的变化或者该力的大小。当例如基于弓形部形成而中断在金属带的侧边缘和传感元件之间的接触时，该力也可以为0。

能简单地测量从金属带施加到传感元件上的力。

按照一种优选的变型方案，在开始时间点之后，在金属带的区段从传感元件旁经过的期间，查明从金属带施加到传感元件上的力的测量数据，其中，保持在开始时间点由传感元件占据的位置，只要从金属带施加到传感元件上的力仍大于0并且低于极限值。所述极限值可以由所述方法的操作者选择。若超过了所述极限值，那么位置就这样改变，使得力减小，由此避免了侧边缘受损。以这种方式可以简单地确认，所述区段是否具有弓形部（Säbel）。因为传感元件的位置相比开始时间点没有变化，所以弓形部形成导致了所述力的提高，因为金属带基于***而更为强烈地压到传感元件上。

查明从金属带施加到传感元件上的力的测量数据。保持在开始时间点由传感元件占据的位置，只要从金属带施加到传感元件上的力仍大于0并且低于极限值。可以例如这样保持在开始时间点由传感元件占据的位置：传感元件为了在开始时间点以开始接触力建立起与液压缸的接触而被开动到金属带上，并且液压缸然后在这个位置中关于液压液在液压缸的腔之间的流动锁止。为了避免超过从金属带施加到液压缸上的力的极限值，可以设置相应地调整的阀。

当弓形部形成导致了失去接触，那么力回到0。基于消失的阻力然后可能的是，传感元件稍稍改变了它的位置。

按照一种优选的变型方案，在开始时间点用预先选择的开始接触力进行接触，并且在开始时间点之后，在金属带的区从传感元件旁经过的期间，用开始接触力保持在侧边缘和传感元件之间的接触，并且查明与参考物的间距的为此所需的变化的测量数据。以这种方式可以简单地确认，所述区段是否具有弓形部。当存在弓形部时，传感元件为了保持接触而必须离开其在开始时间点占据的位置，以便保持开始接触力。

基于之前所讨论的测量数据，获取金属带或金属带区段的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置，在所述金属带或金属带区段上进行测量。例如可以以简单的方式在包含带速和获取测量数据的时间点的情况下由所述测量数据计算出金属带或金属带区段的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置。传感元件的位置为了保持用开始接触力的接触而必需的变化用相应的时间点信息表明：在所测量的金属带的纵向延伸的哪些位置上存在弓形部的凹陷或***，因此可以获取带轮廓和/或带边缘的位置。

通过获取带边缘关于参考物的位置可以识别出，是否存在与期望的走带的偏差。例如可以识别出，具有无弓形部的期望的宽度的金属带何时从轧机机架相对期望的走带方向歪斜地进入或出来。如弓形部形成同样是不期望并且可以根据本发明通过获取带边缘的位置被简单地识别出并且之后在必要时加以修正。

本申请的另一个主题是一种用于借助根据本发明的装置修正通过轧机的、优选热轧机的金属带输送装置运行的金属带的走带的方法，其特征在于，在按照根据本发明的方法查明的测量数据的基础上和/或在所获取的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的基础上，在一个或多个轧机机架上和/或在轧机的一个或多个侧向引导机构上采取修正措施。

优选在轧机机架上和/或在侧向引导机构上调节修正措施，所述调节基于根据本发明查明的测量数据和/或根据本发明获取的侧向的带轮廓和/或带边缘的位置进行。

轧机还包括轧机机架、金属带输送装置和用于金属带的侧向引导机构。基于所查明的测量数据和/或侧向的带轮廓和/或带边缘的位置获取，按照根据本发明的方法可以确认，当前出现了哪些可能不期望的带轮廓或走带（Bandlauf）。相应地可以在必要时采取修正措施，如调整轧机机架中的辊或移动侧向引导机构的位置。

传感元件与例如沿运行方向的下一个调整件的间距例如是与下一个轧机机架的辊隙的间距，所述调整件是公知的，用所述调整件能影响侧向的带轮廓。然后可以在带速已知的情况下计算，在哪个时间点上应当在调整件中进行修正措施，并且应当进行哪种修正措施来修正与期望的侧向的带轮廓或期望的走带的所确定的偏差。

在传统的轧机设备中存在由5-7个以5-7米之间的间距布置的轧机机架构成的制造流水线。在每个轧机机架前存在带进入导板作为侧向引导机构。这些带进入导板的任务是，将带头居中地引入到轧机机架中或该轧机机架的辊隙中。若根据本发明的实施方案，将传感元件集成到侧向引导机构中，例如集成到不同的带进入导板中，那么可以通过多个测量点在延伸的带长度上测量带轮廓。在第一传感元件后用紧随该传感元件的轧机机架采取的修正措施，也可以直接在这个轧机机架后用另一个传感元件检查。后来可以在必要时用附加的修正步骤借助由另一个传感元件测得的值在随后的轧机机架中重新附加地修正。可能的修正步骤的数量例如与轧机机架的数量和传感元件的数量或装备有传感元件的侧向引导机构或带进入导板的数量相关。

原则上也可以以如下方式进行修正措施，即，调整侧向引导机构的位置。

原则上例如可以如在公开内容被本申请包括在内的WO2015043926A1中那样设计轧机中的侧向引导机构。

本申请的另一个主题是一种具有能机读的程序代码的信号处理装置，其特征在于，能机读的程序代码具有用于执行根据本发明的方法的调节指令。

本申请的另一个主题是一种用于信号处理装置的能机读的程序代码，其特征在于，该程序代码具有调节指令，调节指令促使信号处理装置执行根据本发明的方法。

本申请的另一个主题是一种存储介质，具有储存于其上的根据本发明的能机读的程序代码。

附图说明

借助对实施方式的示意性的示例性图示阐释本发明。其中：

图1a、1b、1c示意性地示出了用于获取通过轧机的金属带输送装置运行的金属带的区段的侧向的带轮廓的方法如何使用在根据本发明的装置中；

图2a、2b、2c示意性地示出了如何在保持侧边缘和传感元件之间的接触的情况下查明有关弓形部的测量数据；

图3示意性地示出了传感元件的一个实施方式；

图4示意性地示出了传感元件到侧向引导机构中的集成；

图5示意性地示出了与期望的走带的偏差。

具体实施方式

示例

图1a、1b、1c示意性地示出了用于获取通过轧机的金属带输送装置运行的金属带的区段的侧向的带轮廓的根据本发明的方法如何使用在根据本发明的装置中。

在图1a中示出了金属带1如何通过金属带输送装置、在此为具有辊道辊2的辊道来运行。运行方向用箭头表明。存在传感元件3，但没有与金属带1的侧边缘4接触。通过粗箭头表明传感元件朝着侧边缘4的方向运动。

在图1b中示出了根据本发明的方法的开始时间点。建立起了在传感元件3和侧边缘4之间的接触。在金属带的区段从传感元件旁经过并且保持接触的期间，开始查明适用于确定侧向的带轮廓和/或带边缘的位置的测量数据，这在图1c中示出。

基于所查明的测量数据，后来获取侧向的带轮廓和/或带边缘的位置。

图2a、2b、2c示意性地示出了具有弓形部的金属带5从传感元件6旁经过，传感元件具有与侧边缘7的接触。运行方向用箭头表明。仅示出了金属带5的一个侧边缘7，金属带没有示出其整个宽度。

在图2a中示出了传感元件6与参考物R的间距S。在金属带7中的弓形部的凹陷接近传感元件6。在图2b中，所述凹陷到达传感元件6。在金属带运行的期间，传感元件6与侧边缘7的接触被保持。为了在凹陷中保持接触，如图2c所示那样使传感元件运动进入凹陷。与参考物R的间距S1与此对应大于间距S。当在保持接触的情况下传感元件追随侧轮廓运动时，在侧边缘的由弓形部引起的***中，所述间距同样发生变化。

图3示意性示出了具有耐磨体调整装置9的耐磨体8，其中，具有耐磨体调整装置9的耐磨体8被设计成传感元件并且可以布置在轧机的侧向引导机构的基体模块10中。用耐磨体8的耐磨面11进行与金属带的侧边缘的接触。可以借助耐磨体调整装置9调整耐磨体8的位置，这用双箭头表明。耐磨体调整装置9包括液压缸12，在液压缸中存在行程测量仪13，该行程测量仪例如可以查明有关缸柱塞14的以及因此耐磨体8的位置的变化的测量数据。耐磨体8或耐磨体调整装置9也可以适用于测量施加到耐磨体8上的力，这为了更好地概览而没有额外示出。

在耐磨体在侧向引导机构中通过与金属带的侧边缘接触来实现其引导任务的期间，可以查明测量数据。为了更好地概览，略去了可选同样存在的转动驱动器的图示。

图4示意性地示出了设计成传感元件的、具有耐磨体调整装置16a、16b、16c的耐磨体15a、15b、15c如何集成在侧向引导机构17中。示出了侧向引导机构17的基体模块；侧向引导机构的引导平面18是基体模块的引导平面。耐磨体具有耐磨面19，耐磨面基本上是平坦的并且在所有的转动位置中基本上平行于引导平面18。它们能围绕通过圆箭头表明的转动轴线20转动，转动轴线则基本上垂直于引导平面18。耐磨体调整装置16a、16b、16c在所示例子中包括用于关于围绕转动轴线的转动改变耐磨体的转动位置的转动驱动器和用于沿转动轴线的方向移动（通过双箭头示出）耐磨体的推进驱动器。

图5示意性地示出了金属带1如何沿箭头的运行方向进入到轧机机架21中。沿运行方向看，在轧机机架21后方，带偏离了用虚线包络草绘的期望的走带，用实线包络示出了实际的走带，该实际的走带不期望地偏离期望的走带。

迄今为止给出的对本发明的有利的设计方案的说明包含了大量的特征，这些特征在各个从属权利要求中部分概括为多个特征加以复述。但这些特征可以适宜地单独地观察并且概括为合理的其它的组合。这些特征尤其分别能单独地并且以任意合适的组合在根据本发明的方法中组合。即使在说明书或权利要求中一些术语分别用单数或者结合一个数词使用，但本发明的范围针对这些术语而言并不局限于单数或相应的数词。此外，词语“一个”或“一种”不理解为数词，而是理解为不定冠词。

本发明的所说明的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式方法结合本发明的一个或多个借助附图加以详细阐释的实施例的说明能更为清楚和清晰地加以理解。所述一个或多个实施例用于阐释本发明，并且不将本发明局限于其中给出的特征的组合，也并不涉及功能性的特征。此外，每个实施例的适用于此的特征也可以被明确地单独观察、从一个实施例移除、补充到另一个实施例中并且与权利要求中的任意一个组合。尽管本发明详细地通过一个或多个优选的实施例加以详细图示和说明，但本发明仍然没有受到一个或多个公开的例子的限制，并且由此也能推导出其它的变型方案，而不会脱离本发明的根据权利要求的保护范围。

附图标记列表：

1 金属带

2 辊道辊

3 传感元件

4 侧边缘

5 金属带

6 传感元件

7 侧边缘

8 耐磨体

9 耐磨体调整装置

10 基体模块

11 耐磨面

12 液压缸

13 行程测量仪

14 缸柱塞

15a、15b、15c 耐磨体

16a、16b、16c 耐磨体调整装置

17 侧向引导机构

18 耐磨面

19 引导平面

20 转动轴线

21 轧机机架。

引文列表：

专利文献

WO2015043926A1。