专利名称：侧导引装置控制方法
技术领域：
本发明涉及控制侧导引装置的方法。
通常，热轧作业线中引导钢带用的侧导板是配置在例如下卷取机的上游。
这种处在下卷取机上游的侧导引装置是在精轧机座的出料侧。钢带由侧导引装置引到预定的位置之后，通过各夹送辊传送到下卷取机，在那里助卷机辊将钢带推向水平配置在助卷机辊中央的卷筒，并卷绕到该卷筒上。
图1所示的典型侧导引装置6包括配置在轧制线L两侧的一对导板1。各导板1有两个气压缸2，工作时与导板1连接以控制导板1的开度和间距。因钢带的宽度改变而要大幅度调节导板的开度时是借助于一些螺钉和螺母(图中未示出)进行的。导板1开度和间距的这种控制是由气压缸2按一定的时间进行的，该时间则由运算器5根据检测有无钢带S进入的检测器3所发出的输出信号和检测进入的钢带S的速度的传感器4所发出的输出信号计算出来的。传感器3和4在导板1的入口侧。编号11表示精轧机座。
更具体地说，当如图2(a)所示处于待机位置的钢带S进入图2(b)所示的导板1之间或钢带S已通过导板1并已与夹送辊8接合时，导板1在其宽度约为W+2α下的开度就变为W+2β的宽度，其中2α-2β＝2X(空气缸的冲程)，从而将钢带引到轧机中心O。
当侧导引装置的气压缸用液压缸代替，并采用控制位置的伺服阀时，钢带的前端如上所述被引到轧机中心O。然后，当钢带预计达到所要求的宽度W1和W2(见图2(c)和2(d))时，就将钢带卷绕到下卷取机7上。导板1根据检测出的钢带宽度相对于轧机中心O移动。
但图2(a)和2(b)所示的气压缸式侧导引装置6有这样的问题，在钢带S进入导板1或与夹送辊8接合的时候控制导板1的开度，这会使钢带S因其与轧机中心O有偏差而使其一侧边浮动或不规则地分别靠在导板1上，而且不能改变和控制气压缸的各冲程X。
如果希望轧过的钢带宽度尽可能大，则导板1之间的宽度必须较大，因而β值就必须较大，从而可能使钢带横向移动，进而使所卷绕的带卷9形成所谓“塔形”带卷，这是极为不利的。
即使钢带偏离轧机中心并与夹送辊和下卷取机接合之后，导板1也仍然沿轧机中心引导着钢带，因而使钢带继续逐渐偏移，从而形成塔形带卷，而且由于钢带S与导板1彼此紧靠在一起而使钢带S产生缺陷，导板1磨损。
当钢带S的宽度改变而导板1之间的间距变窄时，还会产生其它问题。若变窄了的导板1的间距比钢带S的宽度大，则塔形现象可能更严重，这取决于钢带与导板1之间的间隙。如果变窄了的导板1间距变小，则钢带的边缘可能损坏而且/或者钢带压着导板1。
侧导引装置为液压缸式时，导板1根据所要求的宽度W1和W2相对于轧机中心O在宽度方向上移动，从而使带卷9因钢带宽度变化而在两边呈塔形。于是当带卷9以轴线竖起的方式运送时，带卷9的下侧边缘可能会损坏(见图2(e))。
图1是普通的典型侧导引装置的平面图。
图2(a)至2(e)是用以说明图1侧导引装置的各种工作情况的示意图。
图3是实施本发明的侧导引装置控制方法的装置的平面图。
图4(a)至4(c)是说明本发明的一种侧导引装置控制方法的控制原理的平面图。
图5(a)至5(c)是说明本发明的另一种侧导引装置控制方法的控制原理的平面图。
图6(a)和6(b)是说明本发明的又一种侧导引装置控制方法的控制原理的平面图。
图7(a)至7(f)是说明本发明的再一种侧导引装置控制方法的控制原理的平面图。
图8是用本发明如图7(a)到图7(f)所示的那种侧导引装置控制方法制造出来的带卷的剖视图。
图9是用本发明的侧导引装置控制方法制造出来的一种带卷的剖视图。
图10是用本发明的侧导引装置控制方法制造出来的另一种带卷的剖视图。
图3说明本发明的第一实施例，并用以说明侧导引装置配置在下卷取机上游时的基本原理。
按照这个系统，待控制的侧导引装置10配置在精轧机座11的出料侧与下卷取机12进料侧夹送辊13之间的热金属辊道14上。
侧导引装置10在轧制线L两侧有一对导板15，该导板15能朝向或偏离轧制线L移动，从而使其基本上平行于或倾斜于轧制线L。为驱动导板15，各导板15通过万向接头之类的连接件连接有四个液压缸16，各液压缸16具有一传感器，用以检测相应液压缸16的冲程。各液压缸16的液压缸杆由通过伺服阀(图中未示出)供到液压缸16的液压油驱动到任何所要求的位置。侧导引装置10的进料侧和/或出料侧配置有钢带边缘传感器17和18。控制器19根据来自上述传感器的输出信号将控制信号传送到液压缸16的伺服阀。
控制器19以下述方式控制上述结构的侧导引装置10
①如图4(a)至4(c)所示的侧导引装置的控制方法，它包括以下步骤，在钢带从待机状态到钢板前端进入侧导引装置的第一阶段，至少一步完成缩小侧导引装置间距的工序，然后在钢带前端与夹送辊接合的第二阶段操作过程中进一步将侧导引装置的间距缩小到预定值。
钢带S从精轧机座11通过传送台14传送到侧导引装置10。传感器17检测出钢带S的前端通过，于是给控制器19发出表示有钢带通过的输出信号，在这个场合下，根据钢带S的速度和从传感器17至侧导引装置10入口的距离计算出钢带S前端进入装置10并与夹送辊13接合的时间(图4(a))。
当钢带S的前端如图4(b)所示的那样进入侧导引装置10中时，控制器19给各液压缸16发出第一阶段短冲程信号，从而使间距由W+2α(其中W为钢带S的宽度，α为导板15至钢带S的相应边缘的间隙，在钢带S处于待机状态时调整到例如50毫米)缩小到W+2β。于是钢带S进入侧导引装置10中时，导板15至钢带S相应边缘的间隙β就变为例如15毫米。
这之后，当钢带S如图4(c)所示的那样与成对的夹送辊13接合之时或之后，控制器19给各液压缸16发出第二阶段(或最后)短冲程信号，从而使根据第一冲程信号确定的间距由W+2β进一步缩小到W+2γ。于是导板15至钢带S相应的边缘的间隙γ变为例如0～5毫米。
虽然可以在短时间内完成间距的这种调节，但间距的两步调节过程最好是连续进行，使导板15至钢带S相应边缘的间隙在钢带S往前推送、从待机阶段转入第一阶段、再从第一阶段转入第二阶段当中改变。
按照第一实施例，侧导引装置间距的调节是从待机阶段到第一阶段再到第二或者说最终阶段分两阶段进行的，这样钢带S在与成对的夹送辊3接合之前就可以被引导得使其顺利通过侧导引装置10，从而防止钢带S卷成带卷时形成塔形。
②如图5(a)至图5(c)所示的侧导引装置控制方法，其中，在钢带与夹送辊接合之后，检测钢带的宽度中心，第二阶段中侧导引装置宽度的缩小过程是以钢带的宽度中心作为带卷的中心进行的。
如果取钢带S绕着下卷取机12开始卷绕时的宽度中心作为卷绕的基准线，则无需在轧机中心O卷绕钢带S。
因此，在钢带S从待机状态转入第一阶段过程中，各导板15之间的间距的控制或缩小基本上按上述①中所述的类似方法进行(见图5(a)和5(b))。
这之后，当钢带S的前端与成对的夹送辊13接合时，传感器18检测出钢带S的两个实际边，于是有表示这个检测结果的输出信号传送到控制器19，在这种场合下进行运算操作，以求出钢带S宽度的实际中心。
按上述方式求出钢带S宽度的实际中心时，控制器19给各液压缸16发出控制信号，以根据所求出的如图5(c)所示的钢带S宽度的实际中心完成第二阶段(最后阶段)的短冲程。于是，各导板15之间的间距缩小到W+2γ，这是正常操作下的间距。这样就使卷绕的中心与钢带S的实际宽度中心重合，且使例如导板15到钢带S相应边缘的间隙γ变为0～5毫米。
下卷取机12对钢带S的进一步卷绕是以钢带S的实际宽度中心作为基准进行的。
于是，如图5(c)所示，预定的轧机中心O与下卷取机12的卷绕中心之间可能由此而产生偏差e。
以钢带S的实际宽度中心为基准卷绕钢带S不会使侧导引装置10的中心偏离钢带S的实际宽度中心，从而避免在卷绕钢带S时形成塔形。这还避免了钢带S的边缘产生缺陷，不然的话钢带S的边缘会因侧导引装置10的中心与钢带S的宽度中心有偏差而产生缺陷。
③如图6(a)和图6(b)所示的侧导引装置的控制方法，它包括至少在侧导引装置的进带侧或出带侧检测钢带的宽度，侧导引装置的间距则根据所检测出的钢带实际宽度确定。
本发明涉及的是根据钢带S宽度的变化来进行控制。这里所说的钢带S的宽度不仅是指钢带前端的宽度，而且也指前端与尾端之间的任何中间部分的宽度。在③中，将就钢带S的这个中间部分宽度的变化所进行的控制进行说明。
侧导引装置10所引导的钢带S的宽度由进料的传感器17或出料的传感器18或由传感器17和18两者检测，由这些传感器发出的一个或多个输出信号则传送到控制器19。
接着，控制器19给各液压缸16发出控制信号，从而将各导板15之间的间距改变成等于钢带瞬时可变的宽度W与间距2γ(γ＝0～5毫米)的总和的值，而这个间距2γ正是导板15与钢带S两侧边缘之间所要求的间隙值。
因此，即使钢带S的宽度W1很小时，侧得引装置10所确定的宽度W1+2γ也是很小的。当钢带S的宽度很大时，侧导引装置确定的宽度W2+2γ大。
要改变各导板之间的间距时，由下卷取机12以带卷的中心为基准进行控制，从而要维持带卷的中心不是只需要使其中一个导板15运动而是要使两个导板都运动。
如上所述，侧导引装置10的间距是根据钢带S的宽度变化动态地加以控制的，因而避免了钢带S因侧导引装置10形成的间距太小而鼓起且/或产生缺陷，也避免了钢带S因间距太宽而产生不稳定的侧向运动，从而避免形成塔形。
④如图7(a)到图7(f)所示的侧导引装置控制方法，其中，侧导引装置的间距取钢带与夹送辊接合之后的第二阶段的间距时，至少在侧导引装置的进带侧或出带侧检测钢带的宽度，侧导引装置的间距则根据实际检测出的钢带宽度确定。
本方法相当于上述方法①和③结合起来(见图7(a)到7(d))，也相当于上述方法②和③结合起来(见图7(a)，(b)，(e)和(f))。
在钢带S进入后，侧导引装置10从待机状态的宽度W+2α被缩小成W+2β的宽度之前，侧导板装置10的间距在第一阶段按基本上与①或②类似的方式进行控制(见图7(a)和7(b))。
钢带S进一步往前与成对夹送辊13接合时(如图7(c)和7(D)表示)，侧导引装置10出料侧的传感器18检测钢带S的实际宽度，表示该宽度的检测信号就被传送到控制器19。
控制器19获得实际宽度W之后就根据该宽度给各液压缸16发出控制信号，于是侧导引装置10的宽度就根据钢带S前端的实际宽度被确定为W+2γ。
在上述带宽控制之后扩大钢带S宽度的过程中，控制器19根据表示传感器17和18所检测出的宽度瞬时变化的输出信号给各液压缸16发出控制信号，从而将所要求的间距2γ(γ＝0～5毫米)加到侧导引装置10所确定的宽度上。
钢带S进一步从第一阶段短冲程往前送并与成对的夹辊13接合时(如图7(e)和7(f)所示)，侧导引装置10出料侧的传感器18检测出钢带S的前端通过，由此得出的输出信号就传送到控制器19上。
这时，控制器19计算钢带S的宽度和实际宽度的中心，然后根据计算结果给各液压缸16发出控制信号，从而使侧导引装置10所确定的间距按钢带S前端的宽度W变为W+2γ，同时间距的中心与和夹送辊13接合的钢带S的宽度中心对准。
钢带S在上述操作之后的卷绕过程中，有控制信号输出，于是侧导引装置10的间距就被确定为在间隙中心与开始卷带时确定的钢带S中心对准的情况下，根据来自传感器17和18的输出信号计算出来的瞬时或随时变化的宽度W与所要求的间隙2γ(γ＝0～5毫米)之和。
如上所述，即使当钢带S前端的宽度变化时，侧导引装置10所形成的间距也能保持在预定值，从而避免产生任何缺陷并产生不稳定的横向运动，进而进一步防止钢带在形成带卷的过程中成为塔形。
⑤如图7(a)、7(b)、7(c)、7(f)和图8所示的侧导引装置的控制方法，其中，侧导引装置的间距从第一阶段的间距缩小到第二阶段的间距之后，只移动侧导引装置的其中一个导板，以根据实际检测出的钢带宽度确定侧导引装置一个导板相对于另一导板的间距。
侧导引装置10在方法③或④中的第一阶段确定的间距在第二阶段工作过程中变为预定间距之后(如图7(a)和7(b)所示)，控制器19根据传感器17和18检测出的瞬时可变宽度W1和W2，给侧导引装置10发出控制信号，从而将所要求的间隙2γ加到检测出的宽度W1和W2上，进而使间距分别变为W1+2γ和W2+2γ(图7(e)和7(f))。在此情况下，侧导引装置10取如下的工作方式，即一个导板15(图中下边的一个)维持在静止状态，只有另一个侧导板15(图中上边的一个)运动。
这样做的结果使得无论钢带S的宽度如何变化，卷绕成带卷20的钢带S(见图8)都只在带卷20的一边形成塔形。在静止导板15一侧的钢带S不形成塔形，这样带卷20的处理过程诸如搬运等就方便得多了，只要将带卷20未形成塔形的一侧朝下放置就可以了。
如上所述，下卷取机13在进行卷绕之前，在第一阶段确定间距，然后在第二阶段加以改变。这之后，卷绕过程是在一侧的导板保持静止状态而另一个导板运动的情况下进行的。因此可以在只有带卷20的一侧形成塔形的情况下正确地引导钢带前端，从而使带卷的处理过程方便得多。
在到此为止所举的上述方法①-⑤中，侧导引装置10都是以装置在下卷取机的上游进行介绍的，但不言而喻，本发明也同样适用于侧导引装置装设在精轧机座上游的情况。
在上述①至⑤的实施例中，侧导引装置间距在第一阶段中的确定是一步完成的，但应该理解的是，第一阶段的间距的确定也是可以多步完成的。
⑥如图9和图10所示的侧导引装置控制方法，它包括改变钢带宽度中心，以便在待卷绕的带卷的至少一侧边上形成至少一个扁平卷绕部分，该扁平卷绕部分突出在带卷前端和尾端上形成的塔形部分之外。
这个实施例是用侧导引装置10的导板15夹住钢带S，从而形成图9和10分别所示的带卷30和40，以此来改变钢带S的宽度中心。
图9所示形成带卷30的工序是用以克服将带卷一边朝下安置的缺点。这里形成了扁平的卷绕部分33，使其突出于分别由钢带S的前端30a和尾端30b所形成的塔形31和32之外。
图9中，带卷30的扁平绕部分33是在带卷有塔形的一边的对边上，但应该理解的是，扁平卷绕部分33也可以在带卷具有塔形31和32的同一边上形成。总之，只要扁平卷绕部分30突出于塔形31和32之外即可。
按上述方式卷绕的带卷30可以使其在扁平卷绕部分朝下的情况下搬运。因此可以防止塔形31和32耳形部分损坏，特别是可以处理尾端30b呈塔形32的带卷。
图10所示的那种形成带卷40的方式用来使带卷的任一边处在底下的情况下放置带卷。在带卷的一边，在塔形部分41和42之外形成扁平的卷绕部分43，带卷的另一边有两个分立的扁平卷绕部分44。
更具体地说，带卷40的其中一边形成有扁平卷绕部分43，该部分处于塔形部分41与42之间，其高度为d，其中有d/2的高度突出塔形部分41和42外，在带卷40另一边形成的两个扁平卷绕部分44则处在所述扁平卷绕部分43所形成的槽外面，且其高度为d，其中有相对于槽底的d/2高度突出塔形部分42外。
带卷40的一侧边有一扁平卷绕部分43，另一端面上有两个彼此自然地间隔一段距离的扁平卷绕部分44。不然也可以在带卷的一侧边形成单个扁平卷绕部分43，而塔形部分41由钢带的前端40a形成，同时在带卷的另一侧边形成单个扁平卷绕部分44，而塔形部分42由钢带的尾端40b形成。
按上述方式卷绕成的带卷40搬运时可以以扁平卷绕部分43作为底部或下表面进行，从而可以避免突出的塔形部分41和42产生诸如耳形部分损坏之类的任何缺陷。另一方面，以另一侧表面作底进行搬运时，彼此间隔一段距离的扁平卷绕部分44用作下部表面，因而可以防止塔形部分41和42的下凹部分耳形部分损坏。
因此，想把钢带绕成图9或10带卷的那种形式时，可以根据所要求的带卷形状，钢带宽度和长度以及待卷绕钢带前边的位置计算出各侧向导引装置的间距及其中心位置。通过伺服阀馈到液压缸16的液压油是根据来自控制器19的控制信号加以控制的，由此来控制导板15的中心位置以及其间的间距。在此情况下，钢带S以侧导引装置10的导板15夹持时，钢带S的宽度中心发生变化。侧导引装置10的一个或多个导板15的偏移是由两个液压缸16和伺服阀根据来自两个位置传感器的输出信号进行，从而可以不难确定该中心位置和间距。确定位置时可以采用钢带实际中心和宽度的反馈值，分别应用配置在侧导引装置10的进料侧和出料侧的传感器17和18。
在方法⑥中，已经说明带卷的一侧边形成一个或两个扁平卷绕部分，但应该理解的是，根据带卷的大小也可以在带卷的两侧边上形成多个扁平卷绕部分。
如上所述，按照本发明，一个或多个扁平卷绕部分可以在超过钢带前边和尾边所形成的塔形部分的高度外形成，使得只有一个侧边上形成一个或多个扁平卷绕部分。将带卷向上竖起来时，该边可以作底。此外还可以在带卷的其中一个侧边上形成彼此间隔一段距离的多个扁平卷绕部分，同时在另一侧面表面上对应于所述多个扁平卷绕部分的中间部分形成一个或多个卷绕部分，从而将带卷向上竖起时带卷的任一侧边都可以用作下表面或底部。
因此即使带卷的一个侧表面上形成有一个或多个塔形部分时，带卷也可以搬运得不致产生诸如耳形物损坏等的缺陷。
为将钢带卷成图9或10所示的带卷形状，另一种作法是移动下卷取机的卷筒。
权利要求
1.引导钢带的侧导引装置的一种控制方法，其特征在于，它包括以下步骤，在钢带从待机状态到钢板前端进入侧导引装置的第一阶段，至少一步完成缩小侧导引装置间距的工序，然后在钢带前端与夹送辊接合的第二阶段操作过程中进一步将侧导引装置的间距缩小到预定值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在钢带与夹送辊接合之后，检测钢带的宽度中心，第二阶段中侧导引装置宽度的缩小过程是以钢带的宽度中心作为带卷的中心进行的。
3.引导钢带的侧导引装置的一种控制方法，其特征在于，它包括至少在侧导引装置的进带侧或出带侧检测钢带的宽度，侧导引装置的间距则根据所检测出的钢带实际宽度确定。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，侧导引装置的间距取钢带与夹送辊接合之后的第二阶段的间距时，至少在侧导引装置的进带侧或出带侧检测钢带的宽度，侧导引装置的间距则根据实际检测出的钢带宽度确定。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，侧导引装置的间距从第一阶段的间距缩小到第二阶段的间距之后，只移动侧导引装置的其中一个导板，以根据实际检测出的钢带宽度确定侧导引装置一个导板相对于另一导板的间距。
6.引导钢板的侧导引装置的一种控制方法，其特征在于，它包括改变钢带宽度中心，以便在待卷绕的带卷的至少一侧边上形成至少一个扁平卷绕部分，该扁平卷绕部分突出在带卷前端和尾端上形成的塔形部分之外。
全文摘要
对热轧作业线处在例如下卷取机上游的一个侧导板采取这样的一种控制方式在待机状态至钢带前端与下卷取机接合的第一阶段中一步或多步完成侧导板间距的缩小工序，在第二或最后阶段中进一步缩小侧导板间距，这样做可以消除或抑制在待卷绕的带卷前端部分易形成的塔形部分的产生，并避免在钢带侧边上产生缺陷。
文档编号B21C47/34GK1060797SQ9110899
公开日1992年5月6日 申请日期1991年9月12日 优先权日1990年10月23日
发明者成岛茂树, 片山庆则, 箕浦晃治, 曾家干雄, 竹中久雄 申请人:石川岛播磨重工业株式会社, 川崎制铁株式会社