一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统的制作方法

本发明属于冷轧，具体涉及一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统。

背景技术：

1、冷轧连续运行机组，包括连续酸洗机组、连续酸轧机组、连续热镀锌机组、连续退火机组等，目前均设有焊缝检测位，在焊缝检测位安装wpd（焊缝检测器）检测焊缝位置。如图1所示，wpd包括发射器a1和接收器a2，其原理是：在入口段两卷带钢焊接过程中，于前行带钢尾部用冲孔机冲一个孔a0（也称标记孔，直径约12mm），然后在机组后续位置检测该孔的位置，以确定焊缝位置，并在控制系统plc中对带钢精确位置进行修正。之所以需要校准，是因为带钢位置跟踪所采用的辊子存在磨损、炉内带钢高温加热后伸长、平整机投入时平整处带钢被延伸拉长、活套量不断变化等因素，导致仅通过编码器检测得到的带钢焊缝位置不够准确，有时偏差可达几十米，因此需要对焊缝位置进行修正。

2、现有的wpd对焊缝检测时需先冲出标记孔，只有在有标记孔的情况下，才能保证焊缝检测的准确率；若无冲标记孔，wpd则无法检测到焊缝位置，导致实际带钢位置与控制系统内理论位置偏差较大，尤其在带钢窄接宽变规格时易发生带钢撞击气刀挡板的情况，容易造成设备撞坏或带钢损坏等停机故障。随着产品质量要求不断提高，通过检测标记孔来检测焊缝的方式已难以满足生产要求。尤其对于连续热镀锌机组，当带有标记孔的焊缝经过锌锅处气刀时，极易产生气刀条纹缺陷，导致产品表面质量不满足用户要求，降低产品成材率。经实际测试发现，该气刀条纹由冲孔导致；若无冲孔，则不会产生气刀条纹。因此，研发不使用冲孔来检测带钢焊缝位置的技术势在必行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，可以在没有标记孔的情况下，将焊缝处月牙形缺口作为焊缝位置检测标记，并在生产过程中准确检测出焊缝月牙位置。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，包括在焊缝检测位间隔布置的两套检测光栅装置，两套检测光栅装置平行设置且间隔距离大于月牙剪刀刃宽度，安装后每套检测光栅装置的多个光轴发射端沿带钢宽度方向布置且两端光轴发射端之间的间距大于机组最宽带钢的宽度，每套检测光栅装置通过通讯电缆与机组plc 相连；

4、生产过程中，带钢依次穿过第一套检测光栅装置、第二套检测光栅装置并向前移动，机组plc实时获取两套检测光栅装置被带钢遮挡的光轴数量，并计算第二套检测光栅装置与第一套检测光栅装置被带钢遮挡的光轴数量的差值n，将差值n与设定阈值y进行比较，当n≥y时，判定第一套检测光栅装置光轴对应的带钢位置为焊缝月牙位置。

5、进一步地，检测光栅装置包括电源、发射器、接收器、同步电缆和电源线，发射器和接收器之间通过同步电缆相连，发射器、接收器分别通过电源线与电源相连；接收器通过通讯电缆与机组plc 相连。

6、进一步地，所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述接收器包括第一接收器和第二接收器；第一发射器和第一接收器通过第一同步电缆相连，第二发射器和第二接收器通过第二同步电缆相连，第一接收器、第二接收器分别通过通讯电缆与机组plc 相连。

7、进一步地，生产过程中，所述发射器、接收器与带钢表面的间距均为300-1000mm。

8、进一步地，所述检测光栅装置上两端光轴发射端之间的间距比机组最宽带钢的宽度大200-400mm。

9、进一步地，所述检测光栅装置的光轴间距为2mm-5mm。

10、进一步地，所述设定阈值y由机组plc计算并更新；

11、以带钢行进方向为前参照，焊缝两侧分别为前带钢和后带钢；

12、当焊缝前带钢宽度≤焊缝后带钢宽度时，y=2l/b-c；

13、当焊缝前带钢宽度＞焊缝后带钢宽度时，y=（a+2l)/b-c；

14、其中，a为焊缝前带钢与后带钢的宽度差值，l为月牙剪刀刃伸出停止光栅的深度，b为检测光栅装置的光轴间距，c为带钢跑偏导致的光轴数量变动误差值。

15、本发明的有益效果是：采用本发明的检测系统，将焊缝处月牙形缺口作为焊缝位置检测标记，并在生产过程中准确检测出焊缝月牙位置。如此，基于焊缝月牙位置即可对带钢焊缝位置进行修正，确保位置准确。

16、使用本发明的方案，由于焊缝附近无标记孔，可以避免因标记孔过气刀时导致的气刀条纹缺陷，提高产品成材率。

1.一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，包括在焊缝检测位间隔布置的两套检测光栅装置，两套检测光栅装置平行设置且间隔距离大于月牙剪刀刃宽度，安装后每套检测光栅装置的多个光轴发射端沿带钢宽度方向布置且两端光轴发射端之间的间距大于机组最宽带钢的宽度，每套检测光栅装置通过通讯电缆与机组plc 相连；

2.根据权利要求1所述的冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，所述检测光栅装置包括电源、发射器、接收器、同步电缆和电源线，发射器和接收器之间通过同步电缆相连，发射器、接收器分别通过电源线与电源相连；接收器通过通讯电缆与机组plc 相连。

3.根据权利要求2所述的冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述接收器包括第一接收器和第二接收器；第一发射器和第一接收器通过第一同步电缆相连，第二发射器和第二接收器通过第二同步电缆相连，第一接收器、第二接收器分别通过通讯电缆与机组plc 相连。

4.根据权利要求2所述的冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，生产过程中，所述发射器、接收器与带钢表面的间距均为300-1000mm。

5.根据权利要求1所述的冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，所述检测光栅装置上两端光轴发射端之间的间距比机组最宽带钢的宽度大200-400mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，所述检测光栅装置的光轴间距为2mm-5mm。

7.根据权利要求6所述的冷轧连续运行机组带钢焊缝月牙位置检测系统，其特征在于，所述设定阈值y由机组plc计算并更新；