一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法。

背景技术

万能轧机结构特殊，其传动侧和操作侧都有遮挡物，从外部架设仪器无法通视轧机各窗口面，导致从轧机外部架设仪器不能完成对该类轧机的测量工作。当操作侧和传动侧锁死时其内部空间狭小，但是这种轧机在检修时其操作侧可以被整体沿轨道拉出来，这给轧机牌坊测量工作带来很大困难，当轧机处于锁死状态时，内部空间狭小且无仪器架设点，当操作侧被拉出来时，难以找到操作侧和传动侧的整体中心线，为了解决这种轧机的测量问题进行了该项发明。

对比资料1：一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法

一种冷轧轧机窗口空间位置尺寸精度在线检测方法，属于冶金设备空间位置尺寸测量，尤其涉及轧机窗口空间位置尺寸检测。特点是采用激光检测装置检测，按以下方法进行：工位设置，大地水平面、轧制生产中心线、轧机窗口坐标系原点检测与建立、机架窗口衬板面检测与开档尺寸精度分析。优点是，构思新颖，设备操作方便、人员少、效率高，能够精确检测出轧机组窗口衬板的空间开档尺寸；可以直观地了解冷轧轧机窗口空间尺寸精度状态，掌握设备空间尺寸精度运行状态和劣化趋势，提升轧机精度管理工作水平，满足冷轧快速生产节奏要求，保证轧钢生产顺利进行。该方法不能用于万能轧机检测。

对比资料2：一种激光跟踪仪测量PC轧机窗口尺寸的方法

本发明涉及一种激光跟踪仪测量PC轧机窗口尺寸的方法，属于轧钢设备管理方法技术领域。本发明的技术方案是：计算测点到基准面的距离；根据点到平面功能矢量性质和空间位置关系，即根据所使用的激光跟踪仪靶镜加平面底座的距离和激光跟踪仪的半径和测量对象之间的空间位置关系，计算牌坊档距和衬板档距；与设计值进行对比计算，得出牌坊窗口尺寸的偏差。本发明的有益效果是：只在牌坊基准点和衬板上使用激光跟踪仪取点，通过SA软件模拟和公式计算，即可获得牌坊窗口尺寸和偏差，精度可达到微米，测量时间只需要1.5小时，比传统方法测量时间缩短2.5小时，从而准确、高效测量轧机牌坊窗口尺寸。该方法不能用于万能轧机检测。

对比资料3：一种六辊轧机装配及采用激光跟踪仪检测装配精度的方法

本发明涉及轧机设备检测技术领域，尤其涉及一种六辊轧机装配及采用激光跟踪仪检测装配精度的方法。利用水平尺、水平仪、直角尺、塞尺等对轧机底板、机架装配上需要调整和测量精度的位置进行装配和粗调整，精度满足至0.05mm/m以内。采用精确度为0.001mm的激光跟踪仪进行数据检测。在各需要测量位置上放置一个靶球，主机发出的激光射到靶球上，又返回到主机，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置，获得空间坐标数据。利用激光跟踪仪和传统测量方法结合的检测方式，对六辊轧机装配进行数据检测，通过测绘的数据再对装配轧机进行精度调整，满足最终轧机装配的各项精度要求，实现轧机快速装配，获得满足设计要求的高质量的轧机装配精度。该方法不能用于万能轧机检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法，该发明使用在操作侧和传动侧机架中间放置钢板的方式，解决了轧机中间无法放置激光跟踪仪进行测量的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法，包括如下步骤：

将轧机操作侧机架沿轨道拉出，将轧辊取出；

将钢板放到轧机操作侧机架和传动侧机架中间；将轧机操作侧机架沿轨道推入，并且将其锁死；

使用电焊机将钢板固定牢固，防止其活动导致激光跟踪仪发生微动；

将激光跟踪仪架设到操作侧机架和传动侧机架中间，将激光跟踪仪粗平后使用热熔胶枪将其固定牢固；

校准并虚拟水平激光跟踪仪，建立大地水平面；

测量各基准面和机架窗口面，并分别拟合成面；

测量入口、出口侧基准点的坐标值，并将两点连成直线为轧制中心线；

利用传动侧基准面拟合一个传动侧中面；

将传动侧入口侧窗口所有测量点平均为传动侧入口平均点；将传动侧出口侧窗口所有测量点平均为传动侧出口平均点；将传动侧入口平均点与传动侧出口平均点连成传动侧直线；找到传动侧直线与传动侧中面的交点为传动侧中点；

建立坐标系，第一要素为传动侧中点，第二要素为大地水平面，第三要素为轧制中心线；记录操作侧窗口和传动侧窗口质心y坐标值；

根据所记录的坐标值对机架窗口精度进行分析、评价：开档距离和中心偏差。

进一步的，所述记录操作侧窗口和传动侧窗口质心y坐标值具体包括：记录操作侧上支撑辊区域入口侧窗口、操作侧下支撑辊区域入口侧窗口、操作侧上支撑辊区域出口侧窗口、操作侧下支撑辊区域出口侧窗口的质心y坐标值分别为y

进一步的，所述根据坐标系y值，对机架窗口精度进行分析、评价具体包括：

③开档距离a计算：

操作侧上支撑辊区域窗口档距：a

操作侧下支撑辊区域窗口档距：a

传动侧上支撑辊区域窗口档距：a

传动侧下支撑辊区域窗口档距：a

④中心偏差d计算：

操作侧上支撑辊区域中心偏差：d

操作侧下支撑辊区域中心偏差：d

传动侧上支撑辊区域中心偏差：d

传动侧下支撑辊区域中心偏差：d

其中：y

进一步的：钢板为长方形其尺寸，要保证能够顺利放到轧机操作侧机架和传动侧机架中间，并能稳定的放置在钢梁上，其厚度至少为20mm，以保证仪器架设在钢板上不发生晃动，钢板上设置有吊装钩，用来配合起重机将钢板顺利放置在操作侧机架和传动侧机架中间。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明解决了万能轧机测量困难的问题，测量效率高，对其他检修工作的影响很小。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的设备、工装、仪器示意视图；

图2为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的设备、工装、仪器的另一示意视图；

图3为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的钢板吊装钩示意图；

图4为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的操作侧视图；

图5为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的传动侧视图；

图6为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的测量点位示意图；

图7为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的操作侧数据分析示意图；

图8为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的传动侧数据分析示意图；

图9为一种使用激光跟踪仪测量万能轧机窗口尺寸的方法的基准点位置俯视图示意图；

附图标记说明：1-轧机机架；1.1-操作侧机架；1.2-传动侧机架；2-机架窗口面；2.1-操作侧上支撑辊区域入口侧窗口；2.2-操作侧下支撑辊区域入口侧窗口；2.3-操作侧上支撑辊区域出口侧窗口；2.4-操作侧下支撑辊区域出口侧窗口；2.5-传动侧上支撑辊区域入口侧窗口；2.6-传动侧下支撑辊区域入口侧窗口；2.7-传动侧上支撑辊区域出口侧窗口；2.8-传动侧下支撑辊区域出口侧窗口；3-基准面；3.1-传动侧上支撑辊区域入口侧基准面；3.2-传动侧下支撑辊区域入口侧基准面；3.3-传动侧上支撑辊区域出口侧基准面；3.4-传动侧下支撑辊区域出口侧基准面；4-钢板；5-激光跟踪仪；6-吊装钩；7-基准点；7.1-入口侧基准点；7.2-出口侧基准点。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4、5、6、7、8、9对技术方案的实施作进一步详细描述，以求更为清楚明白地闸述其结构和工作原理。

本发明需要制作钢板4，钢板4为长方形其尺寸要保证能够顺利放到轧机操作侧机架1.1和传动侧机架1.2中间，并能稳定的放置在钢梁上，其厚度至少为20mm，以保证仪器架设在钢板上不发生晃动，钢板4上设置有吊装钩6，用来配合起重机将钢板4顺利放置在操作侧机架1.1和传动侧机架1.2中间。

本发明的具体实施方式是：

(1)将轧机操作侧机架1.1沿轨道拉出，将轧辊取出；

(2)将钢板4放到轧机操作侧机架1.1和传动侧机架1.2中间；

(3)将轧机操作侧机架1.1沿轨道推入，并且将其锁死；

(4)使用电焊机将钢板4固定牢固，防止其活动导致激光跟踪仪5发生微动；

(5)将激光跟踪仪5架设到操作侧机架1.1和传动侧机架1.2中间，将激光跟踪仪5粗平后使用热熔胶枪将其固定牢固；

(6)校准并虚拟水平激光跟踪仪5，建立大地水平面；

(7)测量基准面3(包括3.1、3.2、3.3、3.4)并分别拟合成面，测点数量及顺序见图4；

(8)测量机架窗口面2(包括2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7和2.8)并分别拟合成面，测点数量及顺序见图4；

(9)测量入口侧基准点7.1和出口侧基准点7.2的坐标值，并将两点连成直线为轧制中心线。

(10)利用传动侧上支撑辊区域入口侧基准面3.1、传动侧下支撑辊区域入口侧基准面3.2、传动侧上支撑辊区域出口侧基准面3.3和传动侧下支撑辊区域出口侧基准面3.4拟合一个传动侧中面；

(11)将传动侧上支撑辊区域入口侧窗口2.5和传动侧下支撑辊区域入口侧窗口2.6点平均为传动侧入口平均点；将传动侧上支撑辊区域出口侧窗口2.7和传动侧下支撑辊区域出口侧窗口2.8点平均为传动侧出口平均点；将传动侧入口平均点与传动侧出口平均点连成传动侧直线；找到传动侧直线与传动侧中面的交点为传动侧中点；

(11)建立坐标系，第一要素为传动侧中点，第二要素为大地水平面，第三要素为轧制中心线；

(12)记录操作侧上支撑辊区域入口侧窗口2.1、操作侧下支撑辊区域入口侧窗口2.2、操作侧上支撑辊区域出口侧窗口2.3、操作侧下支撑辊区域出口侧窗口2.4的质心y坐标值分别为y

(17)根据坐标系y值，对机架窗口精度进行分析、评价：

⑤开档距离a计算：

操作侧上支撑辊区域窗口档距：a

操作侧下支撑辊区域窗口档距：a

传动侧上支撑辊区域窗口档距：a

传动侧下支撑辊区域窗口档距：a

⑥中心偏差d计算：

操作侧上支撑辊区域中心偏差：d

操作侧下支撑辊区域中心偏差：d

传动侧上支撑辊区域中心偏差：d

传动侧下支撑辊区域中心偏差：d

其中：y2.1为操作侧上支撑辊区域入口侧窗口对中；2.2-操作侧下支撑辊区域入口侧窗口；2.3-操作侧上支撑辊区域出口侧窗口；2.4-操作侧下支撑辊区域出口侧窗口；2.5-传动侧上支撑辊区域入口侧窗口；2.6-传动侧下支撑辊区域入口侧窗口；2.7-传动侧上支撑辊区域出口侧窗口；2.8-传动侧下支撑辊区域出口侧窗口。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。