一种钢带辊系空间位置的检测调偏方法技术

本发明专利技术涉及一种钢带辊系空间位置的检测调偏方法，选取承载钢带辊系的设备上、辊系两侧且位于辊系的中轴线上的两个基准点R01和R02；全站仪架设于两个基准点之间；设全站仪架设位置为空间坐标原点，两个基准点连线为X向，竖直向上为Z向，通过全站仪检测R01和R02的坐标；转动被测辊轴，通过全站仪检测被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标；计算机系统获取各点所在圆的圆心坐标，进而获取钢棍中轴线上各点的空间坐标；将被测钢辊中轴线上各点的空间坐标与在先获取的钢棍基准位置中轴线上各点的空间坐标进行对比，获取中轴线上各点的偏移方向及偏移距离；根据所述偏移方向和偏移距离对被测钢棍进行空间位置调整。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，选取承载钢带辊系的设备上、辊系两侧且位于辊系的中轴线上的两个基准点R01和R02；全站仪架设于两个基准点之间；设全站仪架设位置为空间坐标原点，两个基准点连线为X向，竖直向上为Z向，通过全站仪检测R01和R02的坐标；转动被测辊轴，通过全站仪检测被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标；计算机系统获取各点所在圆的圆心坐标，进而获取钢棍中轴线上各点的空间坐标；将被测钢辊中轴线上各点的空间坐标与在先获取的钢棍基准位置中轴线上各点的空间坐标进行对比，获取中轴线上各点的偏移方向及偏移距离；根据所述偏移方向和偏移距离对被测钢棍进行空间位置调整。【专利说明】
本专利技术涉及一种位置检测调偏方法，具体来说是，属于检测调偏
。
技术介绍
由于钢带卷取输送的设备基础不均匀沉降，使得设备空间位置发生偏离，引起带钢跑偏、褶皱现象，严重影响产品质量，甚至造成停机。现有技术中，对于钢带滚系的水平度，垂直度的调整，主要采用传统的人为采用水平尺、光栅等检测工具进行检测的方式，检测精度较低，调整的精度较低，滚系空间位置调整的效果不佳，而且调整过程费时费力。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是:现有的对于钢带滚系的水平度，垂直度的调整，主要采用传统的人为采用水平尺、光栅等检测工具进行检测的方式，检测精度较低，调整的精度较低，滚系空间位置调整的效果不佳，而且调整过程费时费力。本专利技术采取以下技术方案:，其特征在于:选取承载钢带辊系的设备上、辊系两侧且位于辊系的中轴线上的两个基准点Rtll和Rtl2 ;全站仪架31设于两个基准点之间，且与两个基准点构成三角形状；将一根承载杆32垂直固定于被测辊轴上，承载杆32上设置球棱镜；设全站仪架设位置为空间坐标原点，两个基准点连线为X向，竖直向上为Z向，通过全站仪检测Rtll和Rtl2的坐标；通过全站仪获取:钢辊未产生偏移时，即基准位置中轴线上各点的空间坐标；转动被测辊轴，通过全站仪检测被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标；所述全站仪与计算机系统连接，计算机系统根据所述被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标，获取各点所在圆的圆心坐标，进而获取钢棍中轴线上各点的空间坐标；将被测钢辊中轴线上各点的空间坐标与在先获取的钢棍基准位置中轴线上各点的空间坐标进行对比，获取中轴线上各点的偏移方向及偏移距离；根据所述偏移方向和偏移距离对被测钢棍进行空间位置调整。本技术方案的特点在于:利用全站仪，通过精确测量被测钢棍某一垂直截面上三个点的空间坐标，获取三点所在圆心的空间坐标，由于中轴线是与三点所在截面垂直的，所以中轴线的方向已经确定，利用计算机软件自动获取中轴线上各点的空间坐标，并将其与钢棍处于正常位置下，其中轴线上的各空间坐标进行一一对比，从而获得各点的实际空间偏移方向以及偏移距离，根据该方向和距离数据对被测钢棍进行调偏，达到检测调偏的目的。进一步的，通过全站仪检测被测辊轴某垂直截面上的3个不同旋转位置的空间坐标。进一步的，还包括坐标轴转换步骤，即，将所述至少3点的坐标转换成以Rtll为原点，以Rc^Rci2之间的连线为X轴，竖直向上为Z轴的新坐标系的坐标值中，便于坐标数据的计算处理。本专利技术的有益效果在于:I)利用全站仪，计算机，空间位置仿真软件，多项软硬件结合的技术手段，实钢带辊系的空间位置检测和调偏，检测精度高；2)检测自动化程度高，检测方便；3)实际的应用价值大，具有广泛推广应用的前景；4)构思新颖，巧妙；5)精度高并且均匀，TS30全站仪测角精度0.5"，测距精度是0.6mm+lppm ;实测精度至0.1mm ；6)建立坐标系统快捷、高效，可以计算任意空间位置关系；7)操作简单，复杂过程由SA软件自动计算；8)可视化空间3D图形动态显示，现场直观；9)直接生成报告； 10)由原来单独测量水平度、垂直度发展为目前系统一体化体现数据。【专利附图】【附图说明】图1是设置两个基准点Rtll和Rtl2，全站仪，以及固定承载杆的不意图。图中，A、B、C表示三个待测辊轴。图2是被测棍轴旋转选取某一垂直截面上三个点的坐标位置1#、2#、3#的示意图。图3是获取三点圆形的坐标，以及建立坐标系的示意图。图4是根据所获取的三点圆心的坐标，进一步获取辊轴中轴线上各点的坐标的示意图。图5是空间仿真软件根据坐标位置模拟辊轴形状和空间位置的示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。如图1所示，Rc^Rtl2为辊轴检测的两个基准中心点，两点连线作为辊系检测的基准参考线，我们的目的就是使用全站仪测量辊轴A、B、C与基准参考线的空间位置关系——垂直度/水平度等，进而对其辊系进行位置调整。具体检测包括如下步骤:参见图1，将全站仪架设两中心点之间；全站仪31，两个基准点IVRtl2三点构成三角形；参见图1，将一根工装摆臂，即承载杆31固定于被测棍轴A上；通过全站仪检测IV Rtl2坐标，该空间的坐标原点为全站仪的架设位置；通过全站仪获取辊轴A、B、C未产生偏移时，辊轴中轴线的理论坐标位置。参见图2，转动所述被测棍轴A，通过全站仪检测被测辊轴A的3个不同旋转位置1#、2#、3#标杆上的反射标志的空间状态，分别定义3点的旋转位置检测点的空间坐标，该空间坐标原点也为全站仪31的架设位置。将上述3点的坐标转换成以Rtll为原点，以IV、R02之间的连线为X轴的坐标系的坐标值中，其中Al (X1、Yl、Zl)表示第一旋转点坐标;A2(X2、Y2、Z2)表示第二旋转点坐标；A3(X3、Y3、Z3)表示第三旋转点坐标；通过公式算出被测辊轴垂直度。实施所需的硬件部分:瑞士徕卡超高精度全站仪TS30—台；配件包括笔记本电脑、脚架、球形棱镜、测量工装等。实施所需的软件部分:空间3D测量分析软件SpatialAnalyzer (SA) —套；检测步骤:I)全站仪联接计算机:全站仪整平以后，将全站仪和SA软件联机，软件中自动添加并显示全站的位置。2)联机测量:将球形棱镜依次放置在辊轴各端的外表面上点P1、P2、P3……，通过SA软件控制全站仪测量，SA软件实时显示每个点的位置；3)拟合辊轴:通过测量的空间坐标点，使用拟合圆功能，首先将每根辊轴两端测的点依次拟合出截面圆心，然后通过辊轴两端圆心拟合出辊轴中轴线，如下图3-图4所示；4)建立辊轴坐标系:其实通过第4步拟合的辊轴中轴线，通过SA软件就可以计算查询出辊轴与基准参考线的垂直度或水平度，通过垂直度、水平度以及辊轴的长度就可以计算出辊轴实际需要调 校的偏移值，但是考虑后期计算的复杂性，直接在SA软件中使用空间坐标转换(平移、旋转坐标系)功能，建立一个以基准参考线连线在水平面上投影线方向为X轴，水平面上垂直于基准参考线方向作为Y轴，垂直于X、Y轴方向为Z轴(铅垂面)的坐标系。5 )辊轴空间坐标调校值:有了以基准参考线为X轴的坐标系，SA软件会自动更新所有测量点空间三维坐标至新坐标系，此时根据辊轴中心轴两端点的空间坐标值就可以直接得出调校值，及辊轴两端点X坐标差值即为垂直于基准参考线方向的调校值(垂直度)，Z坐标差值即为辊轴水平高度调校值(水平度)。滚轴测量与调整结果示例:(单位:cm)【权利要求】1.，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢带辊系空间位置的检测调偏方法，其特征在于：选取承载钢带辊系的设备上、辊系两侧且位于辊系的中轴线上的两个基准点R01和R02；全站仪架（31）设于两个基准点之间，且与两个基准点构成三角形状；将一根承载杆（32）垂直固定于被测辊轴上，承载杆（32）上设置球棱镜；设全站仪架设位置为空间坐标原点，两个基准点连线为X向，竖直向上为Z向，通过全站仪检测R01和R02的坐标；通过全站仪获取：钢辊未产生偏移时，即基准位置中轴线上各点的空间坐标；转动被测辊轴，通过全站仪检测被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标；所述全站仪与计算机系统连接，计算机系统根据所述被测辊轴某垂直截面上的至少3个不同旋转位置的空间坐标，获取各点所在圆的圆心坐标，进而获取钢棍中轴线上各点的空间坐标；将被测钢辊中轴线上各点的空间坐标与在先获取的钢棍基准位置中轴线上各点的空间坐标进行对比，获取中轴线上各点的偏移方向及偏移距离；根据所述偏移方向和偏移距离对被测钢棍进行空间位置调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付永宝，刘晓，阳刚，张立华，李国辉，薛奡，
申请(专利权)人：上海宝冶工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31