一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法技术

一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，属于冶金设备空间位置尺寸测量，尤其涉及轧机窗口空间位置尺寸检测。特点是采用激光检测装置检测，按以下方法进行：工位设置，大地水平面、轧制生产中心线、轧机窗口坐标系原点检测与建立、机架窗口衬板面检测与开档尺寸精度分析。优点是,构思新颖,设备操作方便、人员少、效率高，能够精确检测出轧机组窗口衬板的空间开档尺寸；可以直观地了解冷轧轧机窗口空间尺寸精度状态，掌握设备空间尺寸精度运行状态和劣化趋势，提升轧机精度管理工作水平，满足冷轧快速生产节奏要求，保证轧钢生产顺利进行。

An on-line measurement method for the dimension accuracy of window space position in cold rolling mill

A cold rolling mill window space location dimension accuracy online detection method, belongs to the metallurgical equipment spatial location size measurement, especially relates to the rolling mill window space location size examination. The characteristic is to detect by laser detection device, according to the following methods: station setting, earth level plane, rolling production center line, rolling window coordinate system origin detection and establishment, rack window lining surface detection and open size accuracy analysis. Has the advantages of novel design, convenient operation, equipment, personnel, high efficiency, can accurately detect the rolling window liner space open size; cold rolling mill can intuitively understand the window space size precision, space size precision grasp equipment running condition and deterioration trend, improve the level of management to meet the precision of cold rolling mill. The fast rhythm of production requirements, ensure the smooth production of steel rolling.

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法
：本专利技术属于冶金设备空间位置尺寸测量，尤其涉及轧机窗口空间位置尺寸检测。
技术介绍
冷轧轧机通常采用HC6辊结构，轧机包括操作侧和驱动侧机架组成，轧机窗口包含上支承辊区域、上中间辊区域、上工作辊区域、下工作辊区域、下中间辊区域、下支承辊区域。轧机窗口空间位置尺寸精度主要包含机架窗口衬板间开档尺寸、操作侧机架各轧辊区域窗口对称度、驱动侧机架各轧辊区域窗口对称度、操作侧机架和驱动侧机架窗口对称度等相互空间位置尺寸精度，其尺寸精度状态影响轧机稳定运行。由于受到不均匀基础沉降、运行磨损和锈蚀、检修精度差等影响，造成机架窗口衬板间开档尺寸超差、操作侧机架与驱动侧机架窗口衬板的对称度超差等，机架窗口尺寸精度下降，轧辊送入轧机窗口困难、轧辊辊系间形成较大交叉轴，轧辊轴向力变大，容易形成板带跑偏、板型不良、振动值偏高、卷取塔形、设备异常磨损，降低生产稳定性和产品质量，产能下降。目前，轧机窗口空间尺寸检测常采用拉钢丝线、吊线锤、耳机、千分尺等工具进行综合检测窗口空间位置尺寸，检测时间长、参与人员多、效率低，仅适合轧机设备安装、调试阶段的检测；轧线投产后，轧机上安装较多轧制设备部件，无法安装钢丝线和悬挂线锤，因此在轧机投产后无法采用上述方法在线检测轧机窗口空间尺寸精度、操作侧和驱动侧机架的窗口对称度等相互空间位置尺寸精度；通常采用千分尺测量单个区域轧机窗口衬板开档尺寸，但不能检测操作侧和驱动侧机架的各轧辊区域窗口对称度等空间尺寸的相互位置关系，当对称度超差，将导致轧制状态下轧辊间形成较大交叉轴，严重影响轧制生产稳定运行和产品质量。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种冷轧轧机窗口尺寸精度在线检测方法，采用激光检测装置检测，快速掌握轧机窗口衬板开档尺寸状态、操作侧机架各轧辊区域窗口对称度、驱动侧机架各轧辊区域窗口对称度、操作侧机架与驱动侧机架窗口对称度等相互空间位置尺寸精度，掌握设备空间尺寸精度运行状态和劣化趋势，提升轧机精度管理工作水平，预防和改善轧机空间尺寸精度状态，满足冷轧快速生产节奏要求，保证轧机生产稳定顺行。一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，其特点是，采用激光检测装置检测，将激光跟踪仪检测功能与轧机窗口精度要求结合起来，确立统一机架窗口空间位置尺寸基准，利用统一的空间窗口位置尺寸基准建立坐标系，检测各窗口衬板间相互空间位置尺寸精度；激光跟踪仪在线检测，按以下方法进行：1、检测工位设置把支承辊辊系、中间辊辊系和工作辊辊系从轧机中抽出，轧机窗口露出，将激光跟踪仪置于操作侧机架的外侧，激光跟踪仪与操作侧机架的距离≤20m，激光跟踪仪位于轧机窗口两侧面范围内，激光跟踪仪标高位于轧制水平线上方1-1.5m；靶球贴靠在待测物件表面上，并且激光射线测量范围内无障碍物遮挡；2、大地水平面检测与建立将激光跟踪仪的内置精密电子水平仪调整水平，在轧机下窗口面任意选定一C点，将靶球贴靠在C点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立通过C点的大地水平面，做为轧机窗口坐标系建立的基准面；3、轧制生产中心线检测与建立轧制设备中心线上已埋置的A、B两个标板中心点，先将靶球贴靠在A标板中心点A点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立A标板中心A点；采用上述同样方法，测量和建立B标板中心B点；A、B两点连线投影在大地水平面上，这样就检测和建立了轧制中心线，做为轧机窗口坐标系建立的轴线；4、轧机窗口坐标系原点检测与建立4.1、操作侧轧机窗口对称面检测与建立根据冷轧酸轧机特点和现场实际使用状况，上支承辊区域的上支承辊衬板上部和下支承辊区域的下支承辊衬板下部的衬板精度保持较好，可作为轧机窗口对称面的检测基准，因此在操作侧机架的窗口左侧选定三个测量点，先后将靶球贴靠在这三个测量点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立第1个基准面；采用上述同样的方法，在操作侧机架的窗口右侧对称选定三个测量点，测量和建立第2个基准面；根据对称面建立要素，拟合第1个基准面和第2个基准面的对称面，即操作侧轧机窗口对称面，作为检测轧机窗口空间位置尺寸的唯一基准；4.2、检测与建立操作侧机架外侧面根据平面建立要素，在操作侧机架的外侧面上下选取三个采样点，先后将靶球贴靠在这三个采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立机操作侧机架外侧面；4.3、建立轧机窗口坐标系原点开通激光跟踪仪,利用计算机测量软件，将操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面进行相交，其交点做为轧机窗口在线检测的坐标系原点；5、坐标系建立5.1、激光跟踪仪坐标系建立要素：根据激光跟踪仪及计算机软件特点，轧机窗口坐标系建立要素为面、线、点。面，是以C点建立的大地水平面；线，是以轧制生产中心线上A、B标板中心点的连线，在大地水平面的投影线，即轧制生产中心线；点，坐标系原点，是操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面的交点；5.2、坐标方向：x轴，与轧制生产中心线方向平行；y轴，从操作侧机架指向驱动侧机架方向；z轴，指向上方，垂直于大地水平面和轧制生产中心线；5.3、建立坐标系根据上述坐标系建立要素和检测结果，利用计算机测量软件，建立坐标系；6、机架窗口衬板面检测6.1、衬板采样点设置根据轧机衬板面积大小，确定衬板上均布的采样点位数量，纵向和横向均不少于三排、每排不少于三点，采样点数不少于9个；采样点呈矩阵式分布，点位顺序一律从靠近激光跟踪仪检测设备的一端从上而下，按蛇形依次布点，并且做好相应衬板标识，采样点范围尽可能覆盖衬板的有效工作区域；6.2、机架窗口衬板检测根据衬板设置的采样点，按蛇形顺序依次将靶球贴靠在这些采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立检测操作侧机架窗口左侧和右侧的上支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x11、x12值，上中间辊窜辊块衬板面及与窗口对称面距离x9、x10值，上工作辊弯辊块衬板面及与窗口对称面距离x7、x8值，下工作辊弯辊块衬板面及与窗口对称面距离x5、x6值，下中间辊窜辊块衬板面及与窗口对称面距离x3、x4值，下支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x1、x2值；由于上中间辊和下中间辊区域的窜辊块能够沿轧机窗口方向滑动，窜辊块与机架存在间隙，导致非轧制状态时窜辊块向轧机窗口对称面倾斜，因此在线检测时，用液压千斤顶顶在出口和入口窜辊块衬板之间，模拟轧制工作状态，顶紧窜辊块，消除间隙；用上述同样方法检测驱动侧机架窗口左、右侧的各衬板面及与窗口对称面距离x值；上述各检测的各衬板面与窗口对称面距离x值，做为轧机窗口衬板开档尺寸分析和计算的依据；7、轧机窗口衬板开档尺寸精度分析轧机窗口坐标系建立、各衬板面检测后，利用激光跟踪仪和计算机软件，可以计算出轧机衬板开档的x值，可以看出机架窗口开档尺寸、操作侧和驱动侧机架窗口衬板面的对称度、交叉轴现象以及机架窗口与大地水平面、轧制生产中心线位置关系；根据坐标系x值，对机架窗口精度进行分析、比较，令操作侧机架窗口左侧衬板面与对称面距离值∣x∣为奇数，操作侧机架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，其特征在于，采用激光检测装置检测，将激光跟踪仪(1)检测功能与轧机窗口精度要求结合起来，制定合理检测方法，确立统一窗口空间位置尺寸基准，利用统一的空间窗口位置尺寸基准建立坐标系，检测各衬板间相互空间位置精度；激光跟踪仪在线检测，按以下方法进行：1]、检测工位设置把支承辊辊系、中间辊辊系和工作辊辊系从轧机中抽出，轧机窗口露出，将激光跟踪仪置于操作侧机架的外侧，激光跟踪仪(1)与操作侧(3.1)机架的距离≤20m，激光跟踪仪位于轧机窗口两侧面范围内，激光跟踪仪标高位于轧制水平线上方1m；靶球(5)靠在待测物件表面上，并且激光射线测量范围内无障碍物遮挡；2]、大地水平面检测与建立将激光跟踪仪的内置精密电子水平仪调整水平，在轧机下窗口面任意选定一C点，将靶球(5)靠在C点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立通过C点的大地水平面，做为轧机窗口坐标系建立的基准面；3]、轧制生产中心线检测与建立轧制设备中心线上已埋置的A、B两个标板中心点，先将靶球(5)贴靠在A标板中心点A点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立A标板中心A点；采用上述同样方法，测量和建立B标板中心B点；A、B两点连线投影在大地水平面上，这样就检测和建立了轧制中心线(4)，做为轧机窗口坐标系建立的轴线；4]、轧机窗口坐标系原点检测与建立4.1)、操作侧轧机窗口对称面检测与建立根据冷轧酸轧机特点和现场实际使用状况，上支承辊区域的上支承辊衬板(3.1.1)上部和下支承辊区域的下支承辊衬板(3.1.10)下部的衬板精度保持较好，可作为轧机窗口对称面的检测基准，因此在操作侧机架的窗口左侧选定D、E、F三个测量点，先后将靶球贴靠在这三个测量点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立第1个基准面；采用上述同样的方法，在操作侧机架的窗口右侧对称选定三个测量点，测量和建立第2个基准面；根据对称面建立要素，拟合第1个基准面和第2个基准面的对称面，即操作侧轧机窗口对称面(2)，作为检测轧机窗口空间位置尺寸的唯一基准；4.2)、检测与建立操作侧机架外侧面根据平面建立要素，在操作侧机架的外侧面上下选取G、J、H三个采样点，先后将靶球(5)贴靠在这三个采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立机操作侧机架外侧面；4.3)、建立轧机窗口坐标系原点开通激光跟踪仪,利用计算机测量软件，将操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面进行相交，其交点做为轧机窗口在线检测的坐标系原点；5]、坐标系建立5.1)、激光跟踪仪坐标系建立要素：根据激光跟踪仪及计算机软件特点，轧机窗口坐标系建立要素为面、线、点。面，是以C点建立的大地水平面；线，是以轧制生产中心线上A、B标板中心点的连线，在大地水平面的投影线，即轧制生产中心线(4)；点，坐标系原点，是操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面的交点；5.2)、坐标方向：x轴，与轧制生产中心线方向平行；y轴，从操作侧(3.1)机架指向驱动侧(3.2)机架方向；z轴，指向上方，垂直于大地水平面和轧制生产中心线；5.3)、建立坐标系根据上述坐标系建立要素和检测结果，利用计算机测量软件，建立坐标系；6]、机架窗口衬板面检测6.1)、衬板采样点设置根据轧机衬板面积大小，确定衬板上均布的采样点位数量，纵向和横向均不少于三排、每排不少于三点，采样点数不少于9个；采样点呈矩阵式分布，点位顺序一律从靠近激光跟踪仪检测设备的一端从上而下，按蛇形依次布点，并且做好相应衬板标识，采样点范围尽可能覆盖衬板的有效工作区域；6.2)、机架窗口衬板检测根据衬板设置的采样点，按蛇形顺序依次将靶球贴靠在这些采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立检测操作侧(3.1)机架窗口左侧和右侧的上支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x11、x12值，上中间辊区域衬板面及与窗口对称面距离x9、x10值，上工作辊区域衬板面及与窗口对称面距离x7、x8值，下工作辊区域衬板面及与窗口对称面距离x5、x6值，下中间辊区域衬板面及与窗口对称面距离x3、x4值，下支承辊区域衬板面及与窗口对称面距离x1、x2值；由于上中间辊和下中间辊区域的窜辊块能够沿轧机窗口方向滑动，窜辊块与机架存在间隙，导致非轧制状态时窜辊块向轧机窗口对称面倾斜。由图9可以看出，在线检测时，用液压千斤顶6顶在出口和入口弯辊块衬板之间，模拟轧制工作状态，顶紧窜辊块，消除间隙；用上述同样方法检测驱动侧机架窗口左、右侧的各衬板面及与窗口对称面距离x值；上述各检测的各衬板面与窗口对称面距离x值，做为轧机窗口衬板开档尺寸...

【技术特征摘要】
1.一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，其特征在于，采用激光检测装置检测，将激光跟踪仪(1)检测功能与轧机窗口精度要求结合起来，制定合理检测方法，确立统一窗口空间位置尺寸基准，利用统一的空间窗口位置尺寸基准建立坐标系，检测各衬板间相互空间位置精度；激光跟踪仪在线检测，按以下方法进行：1]、检测工位设置把支承辊辊系、中间辊辊系和工作辊辊系从轧机中抽出，轧机窗口露出，将激光跟踪仪置于操作侧机架的外侧，激光跟踪仪(1)与操作侧(3.1)机架的距离≤20m，激光跟踪仪位于轧机窗口两侧面范围内，激光跟踪仪标高位于轧制水平线上方1m；靶球(5)靠在待测物件表面上，并且激光射线测量范围内无障碍物遮挡；2]、大地水平面检测与建立将激光跟踪仪的内置精密电子水平仪调整水平，在轧机下窗口面任意选定一C点，将靶球(5)靠在C点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立通过C点的大地水平面，做为轧机窗口坐标系建立的基准面；3]、轧制生产中心线检测与建立轧制设备中心线上已埋置的A、B两个标板中心点，先将靶球(5)贴靠在A标板中心点A点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立A标板中心A点；采用上述同样方法，测量和建立B标板中心B点；A、B两点连线投影在大地水平面上，这样就检测和建立了轧制中心线(4)，做为轧机窗口坐标系建立的轴线；4]、轧机窗口坐标系原点检测与建立4.1)、操作侧轧机窗口对称面检测与建立根据冷轧酸轧机特点和现场实际使用状况，上支承辊区域的上支承辊衬板(3.1.1)上部和下支承辊区域的下支承辊衬板(3.1.10)下部的衬板精度保持较好，可作为轧机窗口对称面的检测基准，因此在操作侧机架的窗口左侧选定D、E、F三个测量点，先后将靶球贴靠在这三个测量点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立第1个基准面；采用上述同样的方法，在操作侧机架的窗口右侧对称选定三个测量点，测量和建立第2个基准面；根据对称面建立要素，拟合第1个基准面和第2个基准面的对称面，即操作侧轧机窗口对称面(2)，作为检测轧机窗口空间位置尺寸的唯一基准；4.2)、检测与建立操作侧机架外侧面根据平面建立要素，在操作侧机架的外侧面上下选取G、J、H三个采样点，先后将靶球(5)贴靠在这三个采样点上，开通激光跟踪仪，激光照射在靶球上，检测信号输入计算机测量软件，测量和建立机操作侧机架外侧面；4.3)、建立轧机窗口坐标系原点开通激光跟踪仪,利用计算机测量软件，将操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面进行相交，其交点做为轧机窗口在线检测的坐标系原点；5]、坐标系建立5.1)、激光跟踪仪坐标系建立要素：根据激光跟踪仪及计算机软件特点，轧机窗口坐标系建立要素为面、线、点。面，是以C点建立的大地水平面；线，是以轧制生产中心线上A、B标板中心点的连线，在大地水平面的投影线，即轧制生产中心线(4)；点，坐标系原点，是操作侧轧机窗口对称面与大地水平面、操作侧机架外侧面的交点；5.2)、坐标方向：x轴，与轧制生产中心线方向平行；y轴，从操作侧(3.1)机架指向驱动侧(3.2)机架方向；z轴，指向上方，垂直于大地水平面和轧制生产中心线；5.3)、建立坐标系根据上述坐标系建立要素和检测结果，利用计算机测量软件，建立坐标系；6]、机架窗口衬板面检测6.1)、衬板采样点设置根据轧机衬板面积大小，确定衬板上均布的采样点位数量，纵向和横向均不少于三排、每排不少于三点，采样点数不少于9个；采样点呈矩阵式分布，点位顺序一律从靠近激光跟踪仪检测设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安阳，彭浩，吴涛，袁有轩，胡传枝，潘龙博，
申请(专利权)人：安徽马钢重型机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34