专利名称：高速线材防误报折叠缺陷监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高速线材轧制领域，具体地指一种高速线材防误报折叠缺陷监测
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背景技术：
折叠是高速线材产品中很常见的一种缺陷，这种缺陷导致废品量大增，严重降低了产品合格率、成材率，若在成品的质量检验过程中稍有疏忽或发生失检漏验现象，则会使带有折叠的产品流通到用户的手中，给用户的使用造成很大的困难，也严重损害了企业的信誉和产品的声誉。从高线产品的质量异议看，折叠所产生的质量异议量约占异议总量的80%。因此，要想提高产品合格率和成材率，减少异议量，首先要减少折叠缺陷。折叠的特征沿轧制方向，外形与裂纹相似，并与钢材表面呈一定角度，在一根钢材上通常有一条或数条，其长度有通长的或间断的，而它的分布一般是对称的。在高速线材的多轧机连轧过程中，折叠一般是由于轧件在上一道轧机轧制过程中形成的耳子经下一道轧机轧制而成的。为了能及时发现轧件发生跑偏，出现耳子或孔型未充满的异常状况，并知道问题发生在什么地方(高线轧制一般有30多架轧机连轧)，以对造成高速线材产生折叠缺陷的原因进行有效地监控。现有技术中，专利申请号为201220253790. O的中国实用新型专利说明书中记载了一种“高速线材折叠缺陷二维监测装置”，它设置在高速线材生产线上的前轧机和后轧机之间，该监测装置包括设置在前轧机出口处的线材测宽机构和设置在后轧机入口处的线材测高机构，所述线 材测宽机构包括设置在前轧机出口宽度方向上的一对测宽辊，该对测宽辊的辊面可压紧在该处高速线材的截面宽度两侧，所述线材测高机构包括设置在后轧机入口高度方向上的一对测高辊，该对测高辊的辊面可压紧在该处高速线材的截面高度两侧。但是在使用上述监测装置时可能出现如下几种情况第一种情况是，前轧机出口仅有测宽装置，而无测高装置，轧件在前轧机出口监测出现耳子或错辊，运行到后轧机入口处，出现偏钢，但此时后轧机入口仅有测高装置，而无测宽装置，若此时有一在高度方向上带耳子的轧件又刚好跑偏了一点，测出的轧件高度有可能显示是正常的，根据推理知道是偏钢了，却无法判断偏钢的大小。第二种情况是，在前轧机出口监测到轧件出现孔型未充满，那么在进后轧机入口前监测得到的高度就低于标准值，此时仅有测高装置，就会误报为偏钢。此外上述监测装置还存在如下几点缺陷第一是，通过该监测装置进行测量时，轧件是与测宽辊和测高辊相接触的，由于轧件温度高且快速通过测宽辊和测高辊时、会导致测宽辊和测高辊磨损，使测量精度下降。第二是，在轧制过程中不可避免会发生堆钢事故，发生堆钢的轧件高速运行至该监测装置，会对测宽辊和测高辊进行冲击，至其损坏，甚至造成无法进行工作。第三是，测宽辊和测高辊需要和轧件接触来进行测量，因而它们无法太接近轧机的出入口，所以其测量效果有时会失真。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述技术中存在误报的缺陷，提供一种高速线材防误报折叠缺陷监测装置，以便于进行立体判断，达到更全面解决问题的效果。为实现上述目的，本实用新型所设计的高速线材防误报折叠缺陷监测装置，安装在高速线材生产线上的前轧机和后轧机之间，它包括设置在前轧机出口处的前线材测宽机构和设置在后轧机入口处的后线材测高机构；还包括设置在前轧机出口处的前线材测高机构和设置在后轧机入口处的后线材测宽机构，前线材测宽机构垂直于前轧机轧辊轴线，前线材测高机构平行于前轧机轧辊轴线，后线材测宽机构垂直于后轧机轧辊轴线，后线材测高机构平行于后轧机轧辊轴线。优选地，所述前线材测宽机构、后线材测宽机构、前线材测高机构、后线材测高机构均为与数据处理器相连的红外光电探测器。优选地，所述红外光电探测器包括直接感受红外线的电荷耦合器，所述电荷耦合器外设有镜头及红外滤光片。本实用新型的有益效果通过高速线材防误报折叠缺陷监测装置不仅能及时发现轧件出现耳子或孔型未充满，对产生折叠缺陷的原因进行有效监控，避免减少轧件因折叠造成的废品，并且可以克服因轧件跑偏和未满而发生的误报，准确获知轧件的具体情况及哪一架轧机出了问题，以便及时有效地调整轧机，对轧机的在线调整有明显的指导意义。此夕卜，采用红外光电探测器作为线材测宽机构和线材测高机构使轧件的监测由接触式变更为非接触式，具有精度高、耐用、不易受冲击、且数据真实可靠的特点。
图1为本实用新型的高速线材防误报折叠缺陷监测装置的结构示意图。图2为图1中前轧机出口处的线材测宽机构和线材测高机构的A— A向的结构示意图。图3为图1中后轧机入口处的线材测宽机构和线材测高机构的B— B向的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。如图1 3所示，高速线材防误报折叠缺陷监测装置，安装在高速线材生产线上的前轧机I和后轧机2之间，它包括设置在前轧机I出口处的前线材测宽机构3和设置在后轧机2入口处的后线材测高机构6 ;还包括设置在前轧机I出口处的前线材测高机构4和设置在后轧机2入口处的后线材测宽机构5，前线材测宽机构3垂直于前轧机I轧辊轴线，前线材测高机构4平行于前轧机I轧辊轴线，后线材测宽机构5垂直于后轧机2轧辊轴线，后线材测高机构6平行于后轧机2轧辊轴线。前线材测宽机构3，前线材测高机构4，后线材测宽机构5，和后线材测高机构6均为与计算机相连的红外光电探测器。红外光电测器包括直接感受红外线的电荷耦合器7，电荷耦合器外设有镜头8及红外滤光片9。由于轧件轧制过程中的温度为800 1100°C，由轧件发出的红外光波，通过红外滤光片滤去可见光部分，只通过红外光波，红外光波通过镜头使电荷耦合器(CXD)元件感光，I个CXD电荷包宽度为7 μ m，整个CXD由5000个电荷包组成，CCD感光后，因为轧制过程中的盘条温度比其周围物体的温度高很多，所以盘条辐射的红外线与环境辐射的红外线的波长、频率、发光强度都不同，特别是发光强度有很大的差别，从而可以通过CCD传过来的光的强度判断出前轧机盘条的宽度和高度及进后轧机盘条的高度和宽度，即对轧制过程中的轧件进行立体监视，整个装置的工作原理见图1 3所示。红外光电测器将实际测量信息发送至计算机，通过计算机可将实际测量信息与预先输入的参考值进行比较，并根据比较结果进行报警。需要说明的是，本实施例中前线材测宽机构3，前线材测高机构4，后线材测宽机构5，和后线材测高机构6采用的红外光电探测器是作为本实用新型的优选方案，其他能够测量轧件高度和宽度的测量仪器同样可以使用，例如一对能够压紧轧件的测量棍，测量辊之间连接有测距用无级滑动电阻。下面举例说明本实施例的高速线材防误报折叠缺陷监测装置的工作过程。假设上一道椭轧件标准高度是20mm (椭园长轴)，公差为±0. 5mm,椭圆短轴长度为12mm,那么1、若轧件出前轧机正常，则前出口侧的测宽装置示出为19. 5 20. 5mm，测高装置示出为11. 5 12. 5。输出结果为正常。此时，后入口侧的测高装置和测宽装置会有两种情况(I)轧件未跑偏，则测得的高度为19. 5 20. 5_，宽度为11. 5 12. 5_。正常(2)轧件跑偏，则测得的高度比19. 5mm要小，宽度比12. 5mm要大，判定跑偏的级别，若过大，就要加以干涉，报警。2、若出前轧机轧件出现双边耳子，每边有2mm耳子，耳子宽度为2mm，前轧机测宽装置测得的宽度为21. 5 22. 5mm，测高装置测得的高度为11. 5 12. 5mm，输出结果为不正常。此时，后入口侧的测高装置和测宽装置会有两种情况(1)轧件未跑偏，则测得的高度为21. 5 22. 5mm,宽度为11. 5 12. 5_。(2)轧件跑偏，则测得的高度比21. 5_要小，宽度比12. 5mm要大，此时轧件高度可能在19. 5 20. 5mm的正常范围，但轧件宽度比12. 5mm要大，说明轧件在此架轧机入口跑偏，报警。3、若出前轧机的轧件正常，但进入后轧机轧件跑偏30°，则测得的高度为16. 8 17. 8mm，宽度比12. 5mm要大。输出结果为不正常，报警。4、若出前轧机的轧件正常，但进入后轧机轧件跑偏10°，则测得的高度为18. 5 19. 5mm，宽度比12. 5mm要大，输出结果为不正常，报警；若进入后轧机轧件跑偏20°，则测得的高度为17. 8 18. 8mm。输出结果为不正常，报警(此种情况实际轧制过程很多)。5、若前轧机错辊为1mm，前轧机出口测宽装置和测高装置测得的宽度为21. 5 22. 5_，高度为11. 5 12. 5_，输出结果为不正常。此时，后入口测高装置和测宽装置会有两种情况(1)轧件未跑偏，则测得的高度为21. 5 22. 5mm，宽度为11. 5 12. 5mm。(2)轧件跑偏，则测得的高度比21. 5mm可能要小，可能在19. 5 20. 5mm的正常范围，但此时测宽装置测得的宽度要比12. _要大，说明轧件在此架轧机入口跑偏，报警。6、 若出前轧机的轧件正常，但进入后轧机轧件偏钢，则后入口处测得的高度为
11.5 12. 5mm，宽度为19. 5 20. 5mm。输出结果为不正常，报警。[0032]7、若出前轧机孔型未充满，则前出口测宽装置测得的宽度小于19. 5mm，测高装置测得的高度为11. 5 12. 5mm，若轧件宽度比19. 5mm小的不多，可以不干涉；若比19. 5mm小的太多，要及时处理。
权利要求1.一种高速线材防误报折叠缺陷监测装置，安装在高速线材生产线上的前轧机(I)和后轧机(2)之间，它包括设置在前轧机(I)出口处的前线材测宽机构(3)和设置在后轧机(2)入口处的后线材测高机构(6);其特征在于还包括设置在前轧机(I)出口处的前线材测高机构(4)和设置在后轧机(2)入口处的后线材测宽机构(5)，前线材测宽机构(3)垂直于前轧机(I)轧辊轴线，前线材测高机构(4)平行于前轧机(I)轧辊轴线，后线材测宽机构(5)垂直于后轧机(2)轧辊轴线，后线材测高机构(6)平行于后轧机(2)轧辊轴线。
2.根据权利要求1所述的高速线材防误报折叠缺陷监测装置，其特征在于所述前线材测宽机构(3 )、后线材测宽机构(5 )、前线材测高机构(4)、后线材测高机构(6 )均为与数据处理器相连的红外光电探测器。
3.根据权利要求2所述的高速线材防误报折叠缺陷监测装置，其特征在于所述红外光电探测器包括直接感受红外线的电荷耦合器(7)，所述电荷耦合器外设有镜头(8)及红外滤光片(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种高速线材防误报折叠缺陷监测装置，安装在高速线材生产线上的前轧机和后轧机之间，它包括设置在前轧机出口处的线材测宽机构和设置在后轧机入口处的线材测高机构；还包括设置在前轧机出口处的线材测高机构和设置在后轧机入口处的线材测宽机构，线材测宽机构垂直于前轧机轧辊轴线，线材测高机构平行于前轧机轧辊轴线，线材测宽机构垂直于后轧机轧辊轴线，线材测高机构平行于后轧机轧辊轴线。该装置不仅能及时发现轧件出现耳子或孔型未满，避免减少轧件因折叠造成的废品，并且可以克服因带耳子的轧件跑偏和未满而发生的误报，准确获知轧件的具体情况及哪一架轧机出了问题，对轧机的在线调整有明显的指导意义。
文档编号B21B38/04GK202893830SQ20122060932
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者帅习元, 吴杰, 周勇, 黄静, 蒋跃东, 仇东丽, 鲁修宇, 吴超 申请人:武汉钢铁(集团)公司