一种热轧卷取机前导卫自动标定装置及标定方法与流程

本发明属于导卫标定，具体涉及一种热轧卷取机前导卫自动标定装置及标定方法。

背景技术：

1、热轧卷取机前导卫，用于辅助带钢对准中心线进入卷取机，并和夹送辊一起夹持带钢以减少钢卷的塔形。目前，卷取机前导卫仍采用手动标定。

2、导卫的标定，指的是确定导卫梁内侧耐磨板表面与轧制中心线的距离。导卫一般每周都要更换，由于导卫梁的加工精度及存在磨损、变形等因素，在每次更换导卫后，都要进行一次导卫标定，使导卫的实际开口度与测量值相符。

3、手动标定导卫的过程是：操作人员将导卫打开到最大位置，用钢卷尺测量找出辊子中心点；将导卫关闭到较小位置，测量导卫梁内侧到辊子中心点的水平距离，将数字手动写入hmi画面系统。

4、手动标定的缺点较多，首先全程需要人的参与，且需要1人在操作台，至少2人在现场测量配合；其次，现场测量人员需要站立在辊道上，有安全隐患；第三，人工测量准确性不能保证；第四，整个标定过程效率低，耗时较长。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的热轧卷取机前导卫自动标定装置，本发明还提供了一种热轧卷取机前导卫自动标定方法；本发明可安全、高效、准确地一键完成卷取机前导卫开口度的自动标定，过程中无需人工干预。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种热轧卷取机前导卫自动标定装置，所述前导卫的入口和出口均设有自动标定装置，自动标定装置的中心线与轧制中心线重合，自动标定装置包括标定板、气缸和基础底座，基础底座安装在设备基础上，气缸的固定端安装在基础底座上，标定板通过紧固件连接在气缸的活塞杆端部，标定板跟随气缸的伸缩进行上升下降。

3、进一步的，所述自动标定装置还包括导向槽板组件ⅰ和导向槽板组件ⅱ，导向槽板组件ⅰ和导向槽板组件ⅱ安装在基础底座上形成用于对标定板进行导向的导向槽，标定板位于导向槽中，标定板跟随气缸的伸缩在导向槽中进行上升下降运动。

4、进一步的，所述导向槽两端的内部设有耐磨板，耐磨板安装在导向槽内孔宽度方向上两侧，用来精准控制标定板的位置，标定板的两端部分别与耐磨板接触。

5、进一步的，所述导向槽板组件ⅰ和导向槽板组件ⅱ结构相同均包括l型导向板和平板，导向槽板组件ⅰ和导向槽板组件ⅱ相对设置，导向槽板组件ⅰ的l型导向板和平板通过紧固件把合在一起形成导向槽ⅰ，导向槽板组件ⅱ的l型导向板和平板通过紧固件把合在一起形成导向槽ⅱ，导向槽ⅰ与导向槽ⅱ相对且连通构成导向槽。

6、进一步的，所述自动标定装置还包括气动阀台，气动阀台通过两根气管连接到气缸上，气动阀台上设有电磁气动阀控制气缸的升降，气动阀台上还设有压力开关ⅰ和压力开关ⅱ，压力开关ⅰ与气缸的有杆腔连通用于测量气缸的有杆腔回路压力，压力开关ⅱ与气缸的无杆腔连通用于测量气缸的无杆腔回路压力。

7、进一步的，所述前导卫的下方有11根辊道，每两根辊道间的间隙为80mm，在第1根与第2根、第10根与第11根辊道下方分别安装自动标定装置，标定板的中心线与轧制中心线重合；所述标定板长1000mm、厚60mm、高800mm。

8、进一步的，所述前导卫包括导卫、液压缸和伺服系统，导卫分为操作侧导卫和传动侧导卫，安装在夹送辊前的辊道上方，在每侧导卫的入口和出口均配置液压缸，每侧的两个液压缸由机械连杆同步，每侧设有两个压力传感器用于测量有杆腔压力和无杆腔压力。

9、基于上述一种热轧卷取机前导卫自动标定装置，本发明还涉及一种热轧卷取机前导卫自动标定方法，所述自动标定方法为：

10、s1.打开前导卫的两侧导卫到最大位置；

11、s2.待导卫两侧辊缝到最大位置后，将两侧辊缝都预标定为l0，l0的值一般稍大于辊子长度的一半；

12、s3.将导卫两侧开口度预标定为l0后，触发电磁气动阀中的气动阀a得电，气缸的活动杆伸出顶升标定板到最高位置；

13、s4.标定板已经提升到最高位置后，控制导卫两侧伺服阀同时以30mm/s的速度快速关闭，前导卫的两侧导卫向里合拢，目标值为530mm开口度位置；

14、s5.两侧导卫各到530mm开口度后，都改为以2mm/s的速度慢速关闭，两侧导卫继续向轧制中心线移动；

15、s6.进入慢速关闭流程后，导卫合拢的速度基本刚稳定在2mm/s时，两侧导卫开始测量导卫在慢速关闭过程中的空载阻力；

16、s7.两侧导卫运行距离稍有不同，某一侧导卫会先触碰到标定板；当某一侧导卫实际压力超过4kn时，该侧伺服阀立即停止输出即该侧导卫停止运动；另一侧导卫继续向标定板靠近，当另一侧导卫也检测到4kn压力，两侧导卫的伺服阀控制都转入压力控制模式，此时设置两侧压力目标值都为10kn；

17、s8.两侧导卫继续向标定板靠近，两侧导卫压力达到目标值9kn-11kn范围内，并持续2s后，将两侧导卫当前位置都标定为500mm；

18、s9.导卫辊缝标定写入后，打开两侧导卫到最大位置；两侧导卫到最大位置后，触发电磁气动阀中的气动阀b得电，气缸的活动杆收缩，使标定板下降；

19、s10.当检测到下降到最低位后，标定循环结束。

20、进一步的，所述s6中空载阻力的计算方法为：

21、每侧导卫压力f检测的公式为：f＝sp×pp-sr×pr，

22、其中：sp是无杆腔截面积，sr是有杆腔截面积，pp是无杆腔压强，pr是无杆腔压强；

23、设定操作侧导卫压力检测值为fos，传动侧导卫压力检测值为fds，fos和fds都为瞬时检测值，为了使后续导卫压靠到标定板时实际压力精准，需要测量出移动状态下的平均阻力；

24、操作侧导卫平均阻力：

25、其中：t0是开始执行慢速移动1s后；t1是t0时间点0.5s后；faos是操作侧导卫平均阻力；那么操作侧导卫实际施加给标定板的压力为：fcos＝fos-faos；

26、传动侧导卫平均阻力：

27、其中，t0是开始执行慢速移动1s后；t1是t0时间点0.5s后；fdos是传动侧导卫平均阻力；那么传动侧导卫实际施加给标定板的压力为fcds＝fds-fads。

28、进一步，所述s3中标定板是否顶升到最高位置，由以下方法确认：

29、a.设定压力开关ⅰ检测门槛值为4bar；

30、b.正常情况下，标定板从最低位提升到最高位，需要3s；在控制程序中，自电磁气动阀中的气动阀a得电后，开始计时，若2.5s内检测到压力信号，判定标定板有异物卡阻，标定终止；2.5s后检测到压力信号，判定标定板已经提升到最高位置；

31、所述s10中标定板是否下降到最低位置，由以下方法确认：

32、a.设定下降位置压力开关ⅱ检测门槛值为4bar；

33、b.正常情况下，标定板从最高位下降到最低位，需要3s，在控制程序中，自电磁气动阀中的气动阀b得电后，开始计时，若2.5s内检测到压力信号，判定标定板有异物卡阻，标定终止；2.5s后检测到压力信号，判定标定板已经下降到最低位置。

34、采用本发明技术方案的优点为：

35、1、本发明提供了一种热轧卷取机前导卫自动标定装置和标定方法，可安全、高效、准确地一键完成卷取机前导卫开口度的自动标定，过程中无需人工干预，避免了安全隐患、提高了安全性。整个标定过程效率高，耗时短，且标定准确性高。

36、2、本发明标定装置带有能够提升和下降的标定板，标定板由气缸驱动提升和下降。在需要对导卫进行标定时，两套标定装置的气缸同时推动两标定板从辊道之间的间隙升起到高位，然后两侧导卫从最大开口处合拢，接触到标定板后停止，此时plc将两侧导卫开口度都写为标定板的一半宽度，也就是500mm，就完成了标定；操作简单方便、安全性高。在导卫打开到安全位置后，标定板下降到辊道中心线之下，可以投入正常生产，不影响辊道上带钢的通过。