CN113634620A - 一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法 - Google Patents

一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法 Download PDF

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CN113634620A CN202110920548.8A CN202110920548A CN113634620A CN 113634620 A CN113634620 A CN 113634620A CN 202110920548 A CN202110920548 A CN 202110920548A CN 113634620 A CN113634620 A CN 113634620A
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Abstract

本发明属于矫直机技术领域，公开了一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法，矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，包括视觉监测模块、决策控制模块、预警及人机交互模块、伺服模块。本发明提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，通过建立全面的实时监测***、决策控制***以做到即时调整，解决了辊面均匀磨损和辊面不匀磨损情况下，工作辊与带钢不稳定接触和受力的问题。本发明对工作辊辊面进行实时监测，搜集工作辊面的磨损情况信息，并将按磨损情况进行分类，包括辊子直径尺寸变化磨损、圆柱度磨损和圆度磨损。因此，本技术具有动态即时调整、提高带钢表面质量等优点。

Description

一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法
技术领域
本发明属于矫直机技术领域，尤其涉及一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法。
背景技术
目前，矫直机是冷轧带钢生产线上的主要精整设备之一，用于矫直带钢，带钢在矫直机中经过连续的多次拉弯和弹复，使带钢的平直度满足国家标准和客户的要求。在带钢矫直过程中，矫直辊和弯曲辊的工作辊在经过一段时间的工作后，辊身都会出现比较大的磨损，且磨损情况复杂多样，如果不及时进行处理将会对带钢质量产生影响。目前矫直机中已磨损的矫直辊和弯曲辊的处理方式为：定期检查辊子磨损情况，并定期更换辊子。这样虽然可以解决因辊子与带钢不稳定接触和受力带来的带钢质量下降问题，但是无法做到即时调整，并不能有效消除辊子与带钢不稳定接触和受力情况。因此，亟需一种新的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：首先，目前已磨损的矫直辊和弯曲辊的处理方式是定期更换辊子，这样的处理方式增加了换辊的成本。其次，矫直机中已磨损的矫直辊和弯曲辊的处理方式无法做到即时调整，并不能有效消除辊子与带钢不稳定接触和受力情况。
解决以上问题及缺陷的难度为：在矫直过程中，辊子转动速度特别快，要做到很短时间内施加调整较为困难。且在辊子调整过程中如果调整不及时，将会在极短的时间内对带钢造成极大伤害。
解决以上问题及缺陷的意义为：首先，改变了定期换辊的方式之后，提高了辊子利用率，降低了换辊的成本。其次，实现了辊子的即时调整，改善了辊子与带钢不稳定接触和受力情况，提高了带钢表面质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法，尤其涉及一种基于决策***的拉弯矫直机换辊预警和辊子***量、偏摆量即时调整***及方法。
本发明是这样实现的，一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，包括视觉监测模块、决策控制模块、预警及人机交互模块、伺服模块。
视觉监测模块，包括工业相机，位于矫直机机架上，用于全面监测到工作辊的辊面情况，对工作辊的辊面磨损情况进行信息收集，并将收集到的信息传递到决策控制模块；
决策控制模块，包括计算机数据处理及控制中心，位于矫直机旁边，通过电路、线路与各个模块相通，用于将视觉监测模块得到的信息进行处理分析决策，将控制信号传递到下一环节，即预警及人机交互模块和伺服模块；
预警及人机交互模块，包括预警铃和计算机显示中心，所述预警铃位于矫直机机架上，所述计算机显示中心与决策控制中心在一起，用于将控制决策模块产生的控制命令，通过编程选择以字符串或十六进制形式进行转换显示，预警铃发出鸣声，界面预警灯开始变红，提醒工作人员进行换辊；
伺服模块，包括减速电机，所述减速电机位于矫直机机架两侧；伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整。
进一步，视觉监测模块中，所述工作辊的辊面磨损情况信息，包括辊径尺寸变化、辊子圆柱度以及辊子圆度。
进一步，伺服模块中，所述根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整包括三种情况：
①***量调整：通过控制命令来控制减速电机以调节上下辊，调整的***量为H，对辊的直径尺寸磨损进行补偿；
②偏摆量调整：通过控制命令来控制减速电机以调节上下辊，调整的偏摆量为G，对辊的圆柱度磨损进行补偿；
③换辊操作：工作人员从预警模块得到提醒后，停止矫直机的运行并人工拆卸辊盒，进行换辊。
进一步，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，还包括上矫直减速电机即R系列涡轮减速电机、预警铃、上辊盒压下板、上辊盒支撑点定位头、上辊盒支撑点、辊盒锁紧机构、下减速电机即R系列涡轮减速电机、压下油缸即SHHAUTO/HOB、液压管道、工业相机固定杆、工业相机即基恩士CA-H2100C、辊子辊面以及蜗轮蜗杆。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法包括以下步骤：
步骤一，视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块；
步骤二，决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化以及辊面损伤情况数据；
步骤三，建立磨损程度判别决策模型；
步骤四，将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策；
步骤五，若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H；
步骤六，若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损，当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P；当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊；
步骤七，若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损，当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
进一步，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，还包括：
(1)矫直机弯曲工作段和矫直工作段的六个工业相机从矫直机中收集各个工作辊的辊面的状况信息并传输到决策控制模块的计算机控制中心；其中，所述矫直机弯曲工作段上下弯曲辊各有一个监测相机，共四个；所述矫直工作段上下矫直辊各有一个监测相机，共两个；
(2)决策控制模块的计算机控制中心，通过处理子模块将辊面信息进行处理分类，得到辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化和辊面圆度磨损变化数据；
(3)处理子模块将相关的数据传输到判别子模块，判别子模块将辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化、辊面圆度磨损变化数据进行分析判别，若只存在辊的直径尺寸变化磨损，则判定为均匀磨损情况；若辊面圆柱度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况；若辊面圆度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况；
(4)判别子模块将结果传递到决策子模块，决策子模块根据磨损程度决策；
(5)伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整。
进一步，步骤(4)中，所述判别子模块将结果传递到决策子模块，决策子模块根据磨损程度决策，包括：
1)磨损为辊径尺寸的磨损变化时，磨损量为ΔR，则决定进行***量调整：
①计算所需调整的***量，计算模型为：
H＝ΔR；
计算得到***量为H，然后生成调整命令；
②控制子模块将调整命令直接下达到减速电机即R系列涡轮减速电机。
2)磨损为圆柱度磨损变化时，磨损量为F，则决定进行偏摆量调整或停机换辊：
①根据圆柱度磨损的不同磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
FMID＝(FMAX-FMIN)/2；
FMID-ΔF<F<FMID+ΔF；
式中，FMAX为整个辊面最大磨损量；FMIN为整个辊面最大磨损量；ΔF为所需变化量；
若辊面磨损量F在规定范围内时，则通过计算得到调整的偏摆量P，生成调整命令；若辊面磨损量F超出规定范围内时，则停机换辊，生成停止换辊命令；
②控制子模块将调整命令直接下达到减速电机即R系列涡轮减速电机；控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃和预警界面灯。
3)磨损为圆度磨损变化时，磨损量为G，则决定进行停机换辊：
①根据圆度磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
G>Gs；
若圆度磨损量超过制定的标准，则停机换辊，并生成停止换辊命令；
②控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃和预警界面灯。
进一步，步骤(5)中，所述伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整，分为以下3种情况进行运作：
情况一：调整***量，伺服模块的PLC得到调整命令，通过驱动器来调整减速电机；在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整下辊盒的上下位置，在矫直工作段，两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整上下辊盒间的间隙，最后使上下辊面间隙***量的调整量达到H。
情况二：调整偏摆量，伺服模块的PLC得到调整命令，通过驱动器调整减速电机；在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过蜗轮蜗杆调整下辊盒左右偏摆，在矫直工作段，减速电机通过蜗轮蜗杆调整上下辊盒左右偏摆，上下辊盒共同作用，最后使上下辊面间隙偏摆量的调整量达到P。
情况三：停机换辊，预警模块的预警铃和预警界面灯得到停止换辊命令，预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，工作人员得到换辊信息，停止矫直机工作，进行人工换辊。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块；决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化以及辊面损伤情况数据；建立磨损程度判别决策模型；将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策；
若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H；
若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损，当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P；当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊；
若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损，当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，通过建立全面的实时监测***、决策控制***以做到即时调整，解决了辊面均匀磨损和辊面不匀磨损情况下，工作辊与带钢不稳定接触和受力的问题。
工作辊的磨损情况复杂多样，不及时进行处理会影响到带钢的矫直质量。本发明的技术对工作辊辊面进行实时监测，搜集工作辊面的磨损情况信息，并将按磨损情况进行分类，包括：辊子直径尺寸变化磨损、圆柱度磨损和圆度磨损。其中，辊子直径尺寸变化磨损和一定范围的圆柱度磨损属于均匀磨损，圆度磨损和超出范围的圆柱度磨损属于非均匀磨损。均匀磨损的情况下，***会自适应调整辊子来调整***量和偏摆量；非均匀磨损情况下，则***会发出预警信号以提醒工作人员更换磨损工作辊。因此，本发明具有动态即时调整、提高带钢表面质量等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法流程图。
图2是本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法原理图。
图3是本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***结构框图；
图中：1、视觉监测模块；2、决策控制模块；3、预警及人机交互模块；4、伺服模块。
图4是本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***信息流通图。
图5是本发明实施例提供的矫直机关键结构简图。
图6是本发明实施例提供的三种磨损情况示例图。
图7是本发明实施例提供的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法包括以下步骤：
S101，视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块；
S102，决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化以及辊面损伤情况数据；
S103，建立磨损程度判别决策模型；
S104，将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策；
S105，若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H；
S106，若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损，当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P；当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊；
S107，若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损，当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法原理图如图2所示。
如图3所示，本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***包括视觉监测模块1、决策控制模块2、预警及人机交互模块3、伺服模块4。
视觉监测模块1，包括工业相机，位于矫直机机架上，用于全面监测到工作辊的辊面情况，对工作辊的辊面磨损情况进行信息收集，并将收集到的信息传递到决策控制模块；
决策控制模块2，包括计算机数据处理及控制中心，位于矫直机旁边，通过电路、线路与各个模块相通，用于将视觉监测模块得到的信息进行处理分析决策，将控制信号传递到下一环节，即预警及人机交互模块和伺服模块；
预警及人机交互模块3，包括预警铃和计算机显示中心，所述预警铃位于矫直机机架上，所述计算机显示中心与决策控制中心在一起，用于将控制决策模块产生的控制命令，通过编程选择以字符串或十六进制形式进行转换显示，预警铃发出鸣声，界面预警灯开始变红，提醒工作人员进行换辊；
伺服模块4，包括减速电机，所述减速电机位于矫直机机架两侧；伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整。
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1
本发明提供了一种拉弯矫直机换辊预警和辊子***量、偏摆量即时调整***与方法，解决了辊面均匀磨损和辊面不匀磨损情况下，工作辊与带钢不稳定接触和受力的问题。
为解决上述技术问题本发明采取的方案为：
一种基于决策***的辊子磨损量监测控制***与方法
(1)主要模块介绍
视觉监测模块：
本模块包括工业相机。
本模块位于矫直机机架上，可以全面监测到工作辊的辊面情况。本模块主要作用是对工作辊的辊面磨损情况进行信息收集(例如，辊径尺寸变化、辊子圆柱度、辊子圆度等)，将收集到的信息传递到决策控制模块。
决策控制模块：
本模块包括计算机数据处理及控制中心。
本模块位于矫直机旁边，通过电路、线路等与各个模块相通。本模块主要作用是将视觉监测模块得到的信息进行处理分析决策，将控制信号传递到下一环节(预警模块和伺服模块)。详细见附图2。
预警模块及人机交互模块：
本模块包括预警铃，计算机显示中心。
本模块各设备位置为：预警铃位于矫直机机架上，计算机显示中心与决策控制中心在一起。本模块主要作用是将控制决策模块产生的控制命令，通过编程选择以字符串或十六进制形式进行转换显示，预警铃发出鸣声，界面预警灯开始变红，提醒工作人员进行换辊。
伺服模块：
本模块包括减速电机。
本模块各部分位置：减速电机位于矫直机机架两侧。本模块主要作用：伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令进行运作，对矫直机进行调整包括三种情况，其一，***量调整：通过控制命令来控制减速电机以调节上下辊，调整的***量为H，对辊的直径尺寸磨损进行补偿；其二，偏摆量调整，通过控制命令来控制减速电机以调节上下辊，调整的偏摆量为G，对辊的圆柱度磨损进行补偿；其三，换辊操作，工作人员从预警模块得到提醒，然后工作人员停止矫直机的运行并人工拆卸辊盒，进行换辊。
(2)基本流程介绍
步骤1：视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块。
步骤2：决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化、辊面损伤情况等数据。
步骤3：建立磨损程度判别决策模型。
步骤4：将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策。
若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损。
步骤5：计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H。
若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损。
步骤6：当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P。当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损。
步骤7：当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
实施例2
如图3为矫直机关键结构简图，展示了视觉监测模块、伺服模块和预警模块在矫直机上的位置。其中，包括上矫直减速电机：R系列涡轮减速电机(1)、预警铃(2)、上辊盒压下板(3)、上辊盒支撑点定位头(4)、上辊盒支撑点(5)、辊盒锁紧机构(6)、下减速电机：R系列涡轮减速电机(7)、压下油缸：SHHAUTO/HOB(8)、液压管道(9)、工业相机固定杆(10)、工业相机：基恩士CA-H2100C(11)、辊子辊面(12)、蜗轮蜗杆(13)。
本发明实施例提供的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法包括：
步骤1：矫直机弯曲工作段(上下弯曲辊各有一个监测相机，共四个)和矫直工作段(上下矫直辊各有一个监测相机，共两个)的六个工业相机(基恩士CA-H2100C)(11)从矫直机中收集各个工作辊的辊面(12)的状况信息并传输到决策控制模块的计算机控制中心，见附图4和5。
步骤2：决策控制模块的计算机控制中心，通过处理子模块将辊面信息进行处理分类，得到辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化、辊面圆度磨损变化等数据。
步骤3：处理子模块将相关的数据传输到判别子模块，判别子模块将辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化、辊面圆度磨损变化数据进行分析判别，若只存在辊的直径尺寸变化磨损，则判定为均匀磨损情况；若辊面圆柱度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况；若辊面圆度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况。种磨损情况示例图见图6。
步骤4：判别子模块将结果传递到决策子模块，决策子模块根据磨损程度决策。
步骤4.1：磨损为辊径尺寸的磨损变化时，磨损量为ΔR，则决定进行***量调整。
步骤4.1.1：计算所需调整的***量，计算模型为：
H＝ΔR
计算得到***量为H，然后生成调整命令。
步骤4.1.2：控制子模块将调整命令直接下达到减速电机(R系列涡轮减速电机)。
步骤4.2：磨损为圆柱度磨损变化时，磨损量为F，则决定进行偏摆量调整或停机换辊。
步骤4.2.1：根据圆柱度磨损的不同磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
FMID＝(FMAX-FMIN)/2
FMID-ΔF<F<FMID+ΔF
上式中FMAX为整个辊面最大磨损量；FMIN为整个辊面最大磨损量；ΔF为所需变化量。
若辊面磨损量F在规定范围内时，则通过计算得到调整的偏摆量P，然后生成调整命令。
若辊面磨损量F超出规定范围内时，则需要停机换辊，然后生成停止换辊命令。
步骤4.2.2：控制子模块将调整命令直接下达到减速电机(R系列涡轮减速电机)；控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃(2)和预警界面灯。
步骤4.3：磨损为圆度磨损变化时，磨损量为G，则决定进行停机换辊。
步骤4.3.1：根据圆度磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
G>Gs
若圆度磨损量超过制定的标准，则需要停机换辊，然后生成停止换辊命令。
步骤4.3.2：控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃(2)和预警界面灯。
步骤5：本步骤分为3种情况进行运作：
情况一：调整***量，伺服模块的PLC(SINAMICS S7-1200系列)得到调整命令，通过驱动器(SINAMICS V90系列)来调整减速电机(R系列涡轮减速电机)。在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整下辊盒的上下位置，在矫直工作段，两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整上下辊盒间的间隙，最后使上下辊面间隙***量的调整量达到H。
情况二：调整偏摆量，伺服模块的PLC(SINAMICS S7-1200系列)得到调整命令，通过驱动器(SINAMICS V90系列)来调整减速电机(R系列涡轮减速电机)。在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过蜗轮蜗杆调整下辊盒左右偏摆，在矫直工作段，减速电机通过蜗轮蜗杆调整上下辊盒左右偏摆，上下辊盒共同作用，最后使上下辊面间隙偏摆量的调整量达到P。
情况三：停机换辊，预警模块的预警铃(2)和预警界面灯得到停止换辊命令，预警铃(2)发出鸣声且显示界面预警灯闪红，工作人员得到换辊信息，停止矫直机工作，进行人工换辊。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，其特征在于，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，包括：
视觉监测模块，包括工业相机，位于矫直机机架上，用于全面监测到工作辊的辊面情况，对工作辊的辊面磨损情况进行信息收集，并将收集到的信息传递到决策控制模块；
决策控制模块，包括计算机数据处理及控制中心，位于矫直机旁边，通过电路、线路与各个模块相通，用于将视觉监测模块得到的信息进行处理分析决策，将控制信号传递到预警及人机交互模块和伺服模块；
预警及人机交互模块，包括预警铃和计算机显示中心，所述预警铃位于矫直机机架上，所述计算机显示中心与决策控制中心在一起，用于将控制决策模块产生的控制命令，通过编程选择以字符串或十六进制形式进行转换显示，预警铃发出鸣声，界面预警灯开始变红，提醒工作人员进行换辊；
伺服模块，包括减速电机，所述减速电机位于矫直机机架两侧；不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整。
2.如权利要求1所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，其特征在于，所述工作辊的辊面磨损情况信息包括辊径尺寸变化、辊子圆柱度以及辊子圆度。
3.如权利要求1所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，其特征在于，所述根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整包括：
①***量调整：通过控制命令控制减速电机以调节上下辊，调整的***量为H，对辊的直径尺寸磨损进行补偿；
②偏摆量调整：通过控制命令来控制减速电机以调节上下辊，调整的偏摆量为G，对辊的圆柱度磨损进行补偿；
③换辊操作：工作人员从预警模块得到提醒后，停止矫直机的运行并人工拆卸辊盒，进行换辊。
4.如权利要求1所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，其特征在于，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***，还包括上矫直减速电机即R系列涡轮减速电机、预警铃、上辊盒压下板、上辊盒支撑点定位头、上辊盒支撑点、辊盒锁紧机构、下减速电机即R系列涡轮减速电机、压下油缸即SHHAUTO/HOB、液压管道、工业相机固定杆、工业相机即基恩士CA-H2100C、辊子辊面以及蜗轮蜗杆。
5.一种应用如权利要求1～4任意一项所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，其特征在于，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法包括以下步骤：
步骤一，视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块；
步骤二，决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化以及辊面损伤情况数据；
步骤三，建立磨损程度判别决策模型；
步骤四，将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策；
步骤五，若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H；
步骤六，若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损，当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P；当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊；
步骤七，若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损，当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
6.如权利要求5所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，其特征在于，所述矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，还包括：
(1)矫直机弯曲工作段和矫直工作段的六个工业相机从矫直机中收集各个工作辊的辊面的状况信息并传输到决策控制模块的计算机控制中心；所述矫直机弯曲工作段上下弯曲辊各有一个监测相机；所述矫直工作段上下矫直辊各有一个监测相机；
(2)决策控制模块的计算机控制中心，通过处理子模块将辊面信息进行处理分类，得到辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化和辊面圆度磨损变化数据；
(3)处理子模块将相关的数据传输到判别子模块，判别子模块将辊径尺寸变化、辊子圆柱度磨损变化、辊面圆度磨损变化数据进行分析判别，若只存在辊的直径尺寸变化磨损，则判定为均匀磨损情况；若辊面圆柱度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况；若辊面圆度发生变化磨损，则判定为不匀磨损情况；
(4)判别子模块将结果传递到决策子模块，决策子模块根据磨损程度决策；
(5)伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整。
7.如权利要求6所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，其特征在于，步骤(4)中，所述判别子模块将结果传递到决策子模块，决策子模块根据磨损程度决策，包括：
1)磨损为辊径尺寸的磨损变化时，磨损量为ΔR，则决定进行***量调整：
①计算所需调整的***量，计算模型为：
H＝ΔR；
计算得到***量为H，然后生成调整命令；
②控制子模块将调整命令直接下达到减速电机即R系列涡轮减速电机；
2)磨损为圆柱度磨损变化时，磨损量为F，则决定进行偏摆量调整或停机换辊：
①根据圆柱度磨损的不同磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
FMID＝(FMAX-FMIN)/2；
FMID-ΔF<F<FMID+ΔF；
式中，FMAX为整个辊面最大磨损量；FMIN为整个辊面最大磨损量；ΔF为所需变化量；
若辊面磨损量F在规定范围内时，则通过计算得到调整的偏摆量P，生成调整命令；若辊面磨损量F超出规定范围内时，则停机换辊，生成停止换辊命令；
②控制子模块将调整命令直接下达到减速电机即R系列涡轮减速电机；控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃和预警界面灯；
3)磨损为圆度磨损变化时，磨损量为G，则决定进行停机换辊：
①根据圆度磨损程度，计算应采用的方案，计算模型为：
G>Gs；
若圆度磨损量超过制定的标准，则停机换辊，并生成停止换辊命令；
②控制子模块将停止换辊命令下达到预警铃和预警界面灯。
8.如权利要求6所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节方法，其特征在于，步骤(5)中，所述伺服模块不同部位根据决策控制模块的命令运作，对矫直机进行调整，包括：
1)调整***量，伺服模块的PLC得到调整命令，通过驱动器来调整减速电机；在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整下辊盒的上下位置，在矫直工作段，两侧减速电机通过涡轮蜗杆调整上下辊盒间的间隙，最后使上下辊面间隙***量的调整量达到H；
2)调整偏摆量，伺服模块的PLC得到调整命令，通过驱动器调整减速电机；在弯曲工作段，矫直机两侧减速电机通过蜗轮蜗杆调整下辊盒左右偏摆，在矫直工作段，减速电机通过蜗轮蜗杆调整上下辊盒左右偏摆，上下辊盒共同作用，最后使上下辊面间隙偏摆量的调整量达到P；
3)停机换辊，预警模块的预警铃和预警界面灯得到停止换辊命令，预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，得到换辊信息，停止矫直机工作，进行人工换辊。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
视觉监测模块从矫直机生产线中收集各工作辊的辊面信息并传递到决策控制模块；决策控制模块将辊面信息进行处理，得到辊径尺寸变化、圆柱度变化、圆度变化以及辊面损伤情况数据；建立磨损程度判别决策模型；将得到的数据输入到磨损程度判别决策模型进行判别决策；
若磨损为均匀磨损且为辊径尺寸的磨损，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整***量H；
若磨损为非均匀磨损且为圆柱度磨损，当磨损程度在一定范围内，计算机控制中心将控制命令直接下达到伺服模块，伺服模块自动调整磨损辊的偏摆量P；当磨损程度在超出范围内，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊；
若磨损为非均匀磨损且为圆度磨损，当磨损程度超过Gs时，计算机控制中心将预警命令传达到预警模块，预警模块的预警铃发出鸣声且显示界面预警灯闪红，提醒工作人员换辊，工作人员停止矫直机运行进行换辊。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1～4任意一项所述的矫直机辊子磨损量监测与自适应反馈调节***。
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