[发明专利]用于悬浮金属条的振动阻尼和形状控制的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及金属加工工业领域，并且更具体地涉及用于控制金属条的移动的装置和方法。

背景技术

金属加工工业中的金属条或金属片的处理涉及其沿着不同加工线(诸如例如热浸镀锌线)的对金属条的运输。金属条由于其相对薄和细长的形状且由于许多振动源而易于在移动期间振动。特别地，振动由于线路的机械组件中的缺陷且由于不同的过程步骤(例如，用于在镀锌步骤之后从金属条吹去多余锌的气刀动作)而发生。因此，金属条的运输要求稳定。

在没有稳定的情况下，金属条将经受形状损耗，例如弯曲，并且多个处理步骤将不那么高效。例如，所述气刀动作期间的振动控制的缺乏将导致涂锌的厚度可变和因此导致降低的产品质量和增加的成本。因此将使得金属条的处理低效且昂贵。因此容易地认识到控制金属条移动的重要性。

公布的国际专利公开WO 2009/030269公开了一种用于稳定并且控制金属条的振动的方法。由多个非接触式致动器基于模态形状的组合来控制金属条的轮廓(profile)，其中所述模态形状的组合近似于所述金属条轮廓。使用与存在的致动器数目相同的模态形状，将金属条轮廓和作用在金属条上的力表示为模态形状的组合。

发明内容

本发明的一般目的是提供用于控制金属条(例如在加工线中处理的金属条)的移动的方法和装置。

本发明的特定目的是提供用于获得在加工线中处理的金属条的改善的振动阻尼和形状控制的方法和装置。

特别地，由在独立权利要求中要求保护的方法来实现这些目的。

依照本发明，提供了一种用于悬浮金属条的振动阻尼和形状控制的方法。该方法包括步骤：由多个非接触式传感器来测量到金属条的距离，提供距离测量结果；基于距离测量结果来生成偏转轮廓；将偏转轮廓分解成许多基础形状；以及由多个非接触式致动器来控制偏转轮廓。控制的步骤包括为每个基础形状提供力分布的相应组合。借助于本发明，与已知方法相比，增加了自由度和偏转形状之间的解耦。此外，获得能够根据当时的特定应用的需要来修改致动器的数目方面的灵活性。

依照本发明的实施例，力分布的每个相应组合是至少基于在第一高度处计算的第一力分布和在第二高度处计算的第二力分布。从而提供了增加的准确度，因为能够用更接近于最佳形状的形状来形成施加于金属条的总力。

依照本发明的另一实施例，在金属条的第一高度处和第二高度处沿着金属条的宽度布置所述多个非接触式致动器。从而提供了改善的稳定性，并因此提供改善的金属条处理效率。此类效率增加能够转换成增加的利润率。

依照本发明的仍另一实施例，确定来自基础形状的贡献(contribution)的步骤包括确定用于各贡献的系数。然后可以将该系数用于确定用于与特定基础形状相对应的力分布的组合的振幅。因此提供了一种用于确定基础形状贡献和力分布的相应组合的高效且准确的方法。该方法还可以容易地在软件中实现。

依照本发明的仍另一实施例，非接触式致动器和/或传感器的数目与基础形状的数目无关。

依照本发明的仍另一实施例，该方法包括通过将力分布的所有组合加在一起来提供由非接触式致动器施加于金属条的总力的另一步骤。

依照本发明的再另一实施例，在金属条的第一和第二高度处布置至少两行传感器，并且该方法包括确定第一高度处的第一偏转轮廓且确定第二高度处的第二偏转轮廓、基于第一偏转轮廓来执行金属条的形状控制且基于第二偏转轮廓来执行振动控制的进一步的步骤。可以将由致动器施加的力划分为用来提供形状控制的缓慢变化部分和用于提供振动控制的在由缓慢变化部分的信号提供的水平周围的快速变化部分。因此可以根据需要使用不同的致动器力。还可以根据移动控制的预定目标来修改致动器的放置。对于振动控制而言，优选地将致动器力布置为尽可能接近于传感器，虽然这对于形状控制而言不那么关键。

依照本发明的再另一实施例，控制偏转轮廓的步骤包括使第一和第二力分布最优化，从而平均地提供金属条的最大扁平偏转。

本发明还提供了一种用于振动阻尼和形状控制的系统，由此，实现了与上述类似的优点。

在阅读本发明的实施例的详细说明和附图时，将清楚其其它特征和优点。

附图说明

图1a和1b在不同的视图中举例说明金属条上的传感器和致动器的布置。

图2a-2c举例说明振动的基础形状。

图3举例说明作为不同力分布的结果的偏转轮廓。

图4举例说明沿着金属条的横截面的均方偏转振幅。

图5举例说明依照本发明的方法的步骤的流程图。

图6示意性地举例说明依照本发明的系统。