一种宽厚板剪切策略计算方法技术

一种宽厚板剪切策略计算方法，属于冶金自动化生产与检测技术领域。所述宽厚板剪切策略计算方法包括如下步骤：S1、根据轮廓仪采集的宽厚板母板轮廓数据点以及宽厚板母板的长度L，计算宽厚板母板的切头长度L

【技术实现步骤摘要】
一种宽厚板剪切策略计算方法
本专利技术涉及冶金自动化生产与检测
，特别涉及一种宽厚板剪切策略计算方法。
技术介绍
在宽厚板成型过程中，板坯宽度方向的头尾部及长度方向的两侧可能会由于缺少外端的牵引，发生较为严重的塑性变形，使得轧制成品的平面形状偏离矩形形状，需要后续的精整以及剪切工序使其满足订单所需的规格。宽厚板在边部裁剪后需要将其粗分成多段以满足订单的需求。但是在宽厚板粗分时，除了原料本身的材料外，使用的原料尺寸与产品要求的尺寸可能各不相同。但在目前实际宽厚板剪切线生产过程中，相关的操作人员仅仅依据相关订单数据并根据自己的经验对钢板进行切分操作，在钢板发生短尺现象时，就会造成订单无法切分完全且切损量过大等问题。由于剪切粗分往往只靠工作人员的经验操作，这种切割方式既会使得切损较大，又会使得企业对相关的剪切数据难以进行保存，企业数据的流通变得十分困难。所以，宽厚板剪切策略的优化也成为了宽厚板生产过程中急需解决的难题。近年来，摄像技术得到了长足进展，同时智能优化算法的发展也使得宽厚板的优化剪切成为可能。因此基于形状识别的智能剪切系统的概念就应运而生，在钢板非正常情况下，以尽量少的原料、尽可能小的加工成本达到尽可能少的切割损失就变得具有较高的经济价值。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种宽厚板剪切策略计算方法，其能够有效的降低宽厚板剪切过程中的切损。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种宽厚板剪切策略计算方法，包括如下步骤：r>S1、根据轮廓仪采集的宽厚板母板轮廓数据点以及宽厚板母板的长度L，计算宽厚板母板的切头长度Lhead、切尾长度Ltail和有效长度Lvalid；S2、根据宽厚板母板轮廓数据点计算宽厚板母板的传动侧侧弯量Cd和操作侧侧弯量Do；S3、根据宽厚板母板的传动侧侧弯量Cd和操作侧侧弯量Do对宽厚板母板进行分类，并分别计算每类宽厚板母板的有效宽度Win；S4、根据宽厚板成品的长度LR和宽度WR以及宽厚板母板的有效长度Lvalid和有效宽度Win，确定宽厚板母板的剪切策略。进一步的，所述宽厚板母板轮廓数据点包括宽厚板母板头部轮廓数据点、宽厚板母板尾部轮廓数据点、宽厚板母板传动侧轮廓数据点和宽厚板母板操作侧轮廓数据点；所述宽厚板母板轮廓数据点的数量N为宽厚板母板头部轮廓数据点的数量Nhead、宽厚板母板尾部轮廓数据点的数量Ntail、宽厚板母板传动侧轮廓数据点的数量ND-side和宽厚板母板操作侧轮廓数据点的数量NO-side之和，即，N＝Nhead+Ntail+NO-side+ND-side。进一步的，所述步骤S1包括如下步骤：S1.1、对宽厚板母板头部轮廓数据点进行逐点计算，得到宽厚板母板的切头长度Lhead，具体计算过程为：S1.1.1、过宽厚板母板头部轮廓的每个数据点做宽厚板母板宽度中心线的垂线，得到宽厚板母板头部的扫描线；S1.1.2、根据宽厚板母板头部的各个扫描线与宽厚板母板头部轮廓的交点，得到宽厚板母板头部轮廓范围内各个扫描线宽度Whead；S1.1.3、计算宽厚板母板的平均宽度Wb，并设定母板头部宽度偏差百分比上限σhead-up和母板头部宽度偏差百分比下限σhead-down，从宽厚板母板的中部向宽厚板母板头部方向依次将宽厚板母板头部轮廓范围内各个扫描线宽度Whead与Wbσhead-up和Wbσhead-down进行比较，得到第一个满足Wbσhead-up＞Whead＞Wbσhead-down的扫描线的横坐标数值xhead，进而得到切头长度Lhead，Lhead＝xhead；S1.2、对宽厚板母板尾部轮廓数据点进行逐点计算，得到宽厚板母板的切尾长度Ltail，具体计算过程为：S1.2.1、过宽厚板母板尾部轮廓的每个数据点做宽厚板母板宽度中心线的垂线，得到宽厚板母板尾部的扫描线；S1.2.2、根据宽厚板母板尾部的各个扫描线与宽厚板母板尾部轮廓的交点，得到宽厚板母板尾部轮廓范围内各个扫描线宽度Wtail；S1.2.3、设定母板尾部宽度偏差百分比上限σtail-up和母板尾部宽度偏差百分比下限σtail-down，从宽厚板母板的中部向宽厚板母板尾部方向依次将宽厚板母板尾部轮廓范围内各个扫描线宽度Wtail与Wbσtail-up和Wbσtail-down进行比较，得到第一个满足Wbσtail-up＞Wtail＞Wbσtail-down的扫描线的横坐标数值xtail，进而得到切尾长度Ltail，Ltail＝L-xtail；S1.3、根据轮廓仪采集的宽厚板母板的长度L以及宽厚板母板的切头长度Lhead和切尾长度Ltail，得到宽厚板母板的有效长度Lvalid：Lvalid＝L-Lhead-Ltail。进一步的，所述步骤S1.1.3中，宽厚板母板的平均宽度Wb按照如下方式计算：根据轮廓仪采集的宽厚板母板的长度L，在其两端分别去掉长度d，计算宽厚板母板中部剩余长度L-2d范围内的宽度平均值，得到宽厚板母板的平均宽度Wb。进一步的，所述步骤S2包括如下步骤：S2.1、设定位于宽厚板母板传动侧轮廓两端的数据点的坐标为(xl,yl1)和(xr,yr1)；设定位于宽厚板母板操作侧轮廓两端的数据点的坐标为(xl,yl2)和(xr,yr2)；S2.2、根据坐标为(xl,yl1)和(xr,yr1)确定一条直线ld，记为y＝λ1x+λ2，式中λ1和λ2均为直线ld方程式的系数；根据坐标为(xl,yl2)和(xr,yr2)确定一条直线lo；S2.3、从宽厚板母板传动侧轮廓数据点中横坐标最小的数据点开始，依次计算宽厚板母板传动侧的每个数据点到直线ld的距离，记为C1,C2,…,Ci，i＝1,2,…,Nd-side，其中，规定位于直线ld上方的传动侧数据点到直线ld的距离为正，位于直线ld下方的传动侧数据点到直线ld的距离为负；从宽厚板母板操作侧轮廓数据点中横坐标最小的数据点开始，依次计算宽厚板母板操作侧的每个数据点到直线lo的距离，记为D1,D2,…,Dj，j＝1,2,…,No-side,其中，规定位于直线lo上方的操作侧数据点到直线lo的距离为正，位于直线lo下方的操作侧数据点到直线lo的距离为负；S2.4、确定距离值C1,C2,…,Ci中|Ci|的最大值，该|Ci|最大值处的距离值Ci就是宽厚板母板的传动侧侧弯量Cd，即Cd＝Ci，距离值Ci的坐标为传动侧侧弯点位置(xd,yd)；确定距离值D1,D2,…,Dj中|Dj|的最大值，该|Dj|最大值处的距离值Dj就是宽厚板母板的操作侧侧弯量Do，即Do＝Dj，距离值Dj的坐标为操作侧侧弯点位置(xo,yo)。进一步的，所述步骤S3中对宽厚板母板进行分类的方式为：(1)若Cd＜0且Do＜0，表示宽厚板母板为南侧弯钢板，宽厚板母板的有效宽度Win为传动侧侧弯点(xd,yd)到直线lo的距离：Win＝Dis[(xd,yd),lo]；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽厚板剪切策略计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、根据轮廓仪采集的宽厚板母板轮廓数据点以及宽厚板母板的长度L，计算宽厚板母板的切头长度L

【技术特征摘要】
1.一种宽厚板剪切策略计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据轮廓仪采集的宽厚板母板轮廓数据点以及宽厚板母板的长度L，计算宽厚板母板的切头长度Lhead、切尾长度Ltail和有效长度Lvalid；
S2、根据宽厚板母板轮廓数据点计算宽厚板母板的传动侧侧弯量Cd和操作侧侧弯量Do；
S3、根据宽厚板母板的传动侧侧弯量Cd和操作侧侧弯量Do对宽厚板母板进行分类，并分别计算每类宽厚板母板的有效宽度Win；
S4、根据宽厚板成品的长度LR和宽度WR以及宽厚板母板的有效长度Lvalid和有效宽度Win，确定宽厚板母板的剪切策略。


2.根据权利要求1所述的宽厚板剪切策略计算方法，其特征在于，所述宽厚板母板轮廓数据点包括宽厚板母板头部轮廓数据点、宽厚板母板尾部轮廓数据点、宽厚板母板传动侧轮廓数据点和宽厚板母板操作侧轮廓数据点；所述宽厚板母板轮廓数据点的数量N为宽厚板母板头部轮廓数据点的数量Nhead、宽厚板母板尾部轮廓数据点的数量Ntail、宽厚板母板传动侧轮廓数据点的数量ND-side和宽厚板母板操作侧轮廓数据点的数量NO-side之和，即，N＝Nhead+Ntail+NO-side+ND-side。


3.根据权利要求1或2所述的宽厚板剪切策略计算方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
S1.1、对宽厚板母板头部轮廓数据点进行逐点计算，得到宽厚板母板的切头长度Lhead，具体计算过程为：
S1.1.1、过宽厚板母板头部轮廓的每个数据点做宽厚板母板宽度中心线的垂线，得到宽厚板母板头部的扫描线；
S1.1.2、根据宽厚板母板头部的各个扫描线与宽厚板母板头部轮廓的交点，得到宽厚板母板头部轮廓范围内各个扫描线宽度Whead；
S1.1.3、计算宽厚板母板的平均宽度Wb，并设定母板头部宽度偏差百分比上限σhead-up和母板头部宽度偏差百分比下限σhead-down，从宽厚板母板的中部向宽厚板母板头部方向依次将宽厚板母板头部轮廓范围内各个扫描线宽度Whead与Wbσhead-up和Wbσhead-down进行比较，得到第一个满足Wbσhead-up>Whead>Wbσhead-down的扫描线的横坐标数值xhead，进而得到切头长度Lhead，Lhead＝xhead；
S1.2、对宽厚板母板尾部轮廓数据点进行逐点计算，得到宽厚板母板的切尾长度Ltail，具体计算过程为：
S1.2.1、过宽厚板母板尾部轮廓的每个数据点做宽厚板母板宽度中心线的垂线，得到宽厚板母板尾部的扫描线；
S1.2.2、根据宽厚板母板尾部的各个扫描线与宽厚板母板尾部轮廓的交点，得到宽厚板母板尾部轮廓范围内各个扫描线宽度Wtail；
S1.2.3、设定母板尾部宽度偏差百分比上限σtail-up和母板尾部宽度偏差百分比下限σtail-down，从宽厚板母板的中部向宽厚板母板尾部方向依次将宽厚板母板尾部轮廓范围内各个扫描线宽度Wtail与Wbσtail-up和Wbσtail-down进行比较，得到第一个满足Wbσtail-up>Wtail>Wbσtail-down的扫描线的横坐标数值xtail，进而得到切尾长度Ltail，Ltail＝L-xtail；
S1.3、根据轮廓仪采集的宽厚板母板的长度L以及宽厚板母板的切头长度Lhead和切尾长度Ltail，得到宽厚板母板的有效长度Lvalid：
Lvalid＝L-Lhead-Ltail。


4.根据权利要求3所述的宽厚板剪切策略计算方法，其特征在于，所述步骤S1.1.3中，宽厚板母板的平均宽度Wb按照如下方式计算：根据轮廓仪采集的宽厚板母板的长度L，在其两端分别去掉长度d，计算宽厚板母板中部剩余长度L-2d范围内的宽度平均值，得到宽厚板母板的平均宽度Wb。


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【专利技术属性】
技术研发人员：曹剑钊，朱晓岩，胡云建，李旭，董梓硕，张炜野，黄少文，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21