【技术实现步骤摘要】
一种异步轧制金属极薄带厚度自动控制的方法
[0001]本申请涉及金属薄带加工，特别涉及一种异步轧制金属极薄带厚度自动控制的方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着航空航天、生物医疗、5G、电动汽车和微机电等行业的发展，市场对高质量、低成本金属极薄带材的需求急剧上升。由于传统的同步轧制工艺存在最小可轧厚度现象，故高强度材料的金属极薄带材多采用工作辊直径小、辊系刚度大的多辊轧机轧制，如森吉米尔轧机。多辊轧机设备复杂、前期投资大、维护困难、综合生产效率较低，使得其生产金属极薄带材的成本过高，满足不了市场的需要。
[0003]与传统的同步轧制不同，异步轧制的上、下工作辊速度不同，轧制变形区除了前滑区和后滑区外，还存在一个第三种应力状态分区：搓轧区。搓轧区的存在使得异步轧制可突破传统同步轧制的最小可轧厚度极限且所需设备简单、成本低廉、维护方便，是一种可高效率、低成本生产金属极薄带材的潜在技术。
[0004]传统同步轧制的厚度自动控制手段通常仅为调节辊缝，但由于同步轧制存在最小可轧厚度现象，当轧件厚度很薄时，调节辊缝的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种异步轧制金属极薄带厚度自动控制的方法，其特征在于，通过轧机机械装置和轧机控制系统完成，所述轧机机械装置包括沿轧件轧制方向依次设置的第一卷筒、第一转向辊、第一测速辊、第二转向辊、第一测厚仪、牌坊、第二测厚仪、第三转向辊、第二测速辊、第四转向辊、第二卷筒，所述牌坊内设置有对应作用于所述轧件顶面与底面的上工作辊与下工作辊，所述上工作辊的上方与所述下工作辊的下方分别设置有上支撑辊与下支撑辊，所述上支撑辊上方设置有压下液压缸，所述压下液压缸作用于所述上支撑辊并带动所述上工作辊来调节所述上工作辊与所述下工作辊之间的辊缝间距，所述上工作辊通过第一主电机驱动，所述下工作辊通过第二主电机驱动，所述第一主电机与所述第二主电机分别位于所述牌坊的两侧且单独控制，所述上工作辊与所述下工作辊的线速度比值通过控制所述第一主电机与所述第二主电机的转速调节，所述第一卷筒通过第一卷取电机驱动，所述第二卷筒通过第二卷取电机驱动，所述第一主电机、第二主电机、第一卷取电机、第二卷取电机均为可逆电机，所述轧机控制系统包括测量传感器、操作台、工控机、控制柜、PLC和四象限变频器，所述测量传感器包括测量所述压下液压缸轧制力的测轧制力用力传感器、测量所述轧件入口张力与出口张力的第一测张力用力传感器与第二测张力用力传感器、测量并控制所述第一主电机与第二主电机转速的第一主电机转速编码器与第二主电机转速编码器、测量并控制所述第一卷取电机与第二卷取电机转速的第一卷取电机转速编码器与第二卷取电机转速编码器、测量所述轧件入口与出口速度的第一测轧速编码器与第二测轧速编码器、测量所述轧件入口与出口厚度的所述第一测厚仪与所述第二测厚仪，异步轧制金属极薄带厚度自动控制的方法依次包括如下步骤：S1 设定基础轧制参数，包括基准轧制力、基准异速比、最大轧制力、厚度控制精度、出口厚度修正系数、轧制力敏感系数许用值、轧制力敏感系数计算累积时间和各道次轧件入口厚度、目标出口厚度、前张力和后张力；S2 采用辊缝调节模式，按下辊缝调节模式按钮，启动，此时异速比增至基准异速比，通过调节所述压下液压缸实现所述轧件厚度自动控制，左向轧制时，所述下工作辊为快速辊，异速比为所述下工作辊线速度与所述上工作辊线速度的比值；右向轧制时，所述上工作辊为快速辊，异速比为所述上工作辊线速度与所述下工作辊线速度的比值；S3 测量和修正轧件出口厚度，轧件出口厚度由公式实时计算得出，式中轧件入口厚度、目标出口厚度和出口厚度修正系数为设定值，轧件出口厚度测量值、轧件入口速度和出口速度为实时测量值，右向轧制时，由第二测厚仪实时测量得出，和分别由第一测轧速编码器和第二测轧速编码器实时测量得出；左向轧制时，由测第一测厚仪实时测量得出，和分别由第二测轧速编码器和第一测轧速编码器实时测量得出；S4 实时比较目标出口厚度值与测量值，自动调节所述压下液压缸实现调节辊缝，
实现厚度自动控制，将步骤S3中测量和修正得到的轧件出口厚度和目标出口厚度差值的绝对值与厚度控制精度进行比较，当且时，所述压下液压缸压下，辊缝减小；当且时，所述压下液压缸抬起，辊缝增大；当时，所述压下液压缸不动作，辊缝保持不变；S5 实时测量轧制力和计算轧制力敏感系数，比较轧制力测量值与最大轧制力及比较轧制力敏感系数计算值与许用值，判断是否切换为厚度自动控制模式，轧制力敏感系数的计算公式为，式中为轧制力敏感系数计算累积时间内轧制力的增加值，为轧制力敏感系数计算累积时间内轧件出口厚度的减小值，轧制力敏感系数表征辊缝调节的压下效用，值越大说明减小辊缝时压下越明显，当且时，返回步骤S3，继续采用辊缝调节模式；当或时，切换模式指示灯亮起，切换至异速比调节模式；S6 采用异速比调节模式，轧制力自动降至基准轧制力，轧机通过调节异速比实现厚度自动控制，左向轧制时，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙祥坤，刘相华，
申请(专利权)人：苏州相华精密金属材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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