一种下线钢卷直径测量方法及系统技术领域
本发明涉及钢卷测量技术领域，特别涉及一种下线钢卷直径测量方法及系统。
背景技术
目前下线钢卷的直径计算多数是使用卷取机和转向辊的角速度比进行计算或者
是在下线的鞍座区域增加直径测量装置。
这两种传统的方法一个受生产过程中的张力波动、打滑或其他异常情况影响，而
且精度很差；另一种需要增加测量设备，加大了费用的投入，而且占用大量的出口区域狭小
空间，在吊运卷作业时容易发生碰撞。
发明内容
本发明提供一种下线钢卷直径测量方法及系统，解决了现有技术中钢卷半径测量
精度低，可靠性差，操作复杂，成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种下线钢卷直径测量方法，包括：
获取卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，所述
钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2；所述钢卷卷在所述卷取机
芯轴上；
所述钢卷小车竖直向上，朝所述卷取机中轴线移动，直到所述钢卷小车摇篮辊抵
靠到所述钢卷外壁并获取钢卷小车的位移量Y；
依据所述卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，
所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷小车
的位移量Y建立数学计算模型；
依据所述数学计算模型得到钢卷半径R与钢卷小车的位移量Y的计算公式：
其中，所述建立数学计算模型包括：以取卷取机芯轴圆心、抵靠在钢卷上时摇篮辊
圆心以及两摇篮辊竖直方向上的对称中心的三点连线构成三角形；
建立基于所述卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高
度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷
小车的位移量Y的三角形的数量关系。
进一步地，所述方法还包括：数据补偿步骤；
在依据上述计算公式得到钢卷半径R后，加上补偿值R0作为测量输出值。
进一步地，所述补偿值的获取步骤包括：
获取采用上述方法测量标准规格的钢卷的实测值与标定值间的偏差量；
重复上述步骤，建立偏差量数据集并计算平均值，作为补偿值R0；
其中，不同规格钢卷分别按照所述补偿值的获取步骤获取此规格专属补偿值。
一种下线钢卷直径测量系统，包括：
标定参数获取模块，获取卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴
线的竖直高度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2；
动态参数获取模块，获取在所述钢卷小车竖直向上，朝所述卷取机中轴线移动到
达所述钢卷小车摇篮辊抵靠到所述钢卷外壁时钢卷小车的位移量Y；
数学计算模型模块，以取卷取机芯轴圆心、抵靠在钢卷上时摇篮辊圆心以及两摇
篮辊竖直方向上的对称中心的三点连线构成三角形；建立基于所述卷取机芯轴中轴线的竖
直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上
两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷小车的位移量Y的三角形的数量关系；
计算模块，依据计算钢卷半径R。
进一步地，所述系统还包括：数据补偿模块；
所述数据补偿模块与所述计算模块相连，对计算结果进行数据补偿；
其中，所述钢卷的钢卷半径测量输出量等于计算模块计算结果加上补偿值R0。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的下线钢卷直径测量方法及系统，在钢卷下线后，基于钢卷
小车接卷过程，建立钢卷半径测量数学模型，通过三角形的数量关系，得到钢卷半径与钢卷
移动距离的数学关系，从而实现钢卷测量。本方法是在正常生产卸卷过程中进行的，不增加
额外操作步骤，不影响生产节奏；同时，以现有的卷取机和钢卷小车，再不额外增加测量设
备的情况下，仅依赖钢卷小车的运动参数，建立数学模型直接获取钢卷半径，高效可靠；同
时避免了现有下线测量吊装过程的碰撞等复杂操作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的下线钢卷直径测量原理示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种下线钢卷直径测量方法及系统，解决了现有技术中钢
卷半径测量精度低，可靠性差，操作复杂，成本高的技术问题；达到了提升测量精度和可靠
性，简化测量操作的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
钢卷下线后，钢卷小车抬升执行接卷操作，当抵靠到钢卷后，钢卷圆心、钢卷小车
摇篮辊圆心以及两摇篮辊圆形连线中点的连线构成直角三角形；以此为基础建立数学计算
模型；建立钢卷半径与钢卷小车的位移的数学关系，从而实现半径测量。提升测量精度和可
靠性，融入在接卷操作中，简化测量操作，提升了效率。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上
述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技
术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例
以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，本发明实施例提供的一种下线钢卷直径测量方法，包括：
获取卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，所述
钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2；所述钢卷卷在所述卷取机
芯轴上；
所述钢卷小车竖直向上，朝所述卷取机中轴线移动，直到所述钢卷小车摇篮辊抵
靠到所述钢卷外壁并获取钢卷小车的位移量Y；
依据所述卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，
所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷小车
的位移量Y建立数学计算模型；
依据所述数学计算模型得到钢卷半径R与钢卷小车的位移量Y的计算公式：
具体来讲，所述建立数学计算模型包括：以取卷取机芯轴圆心、抵靠在钢卷上时摇
篮辊圆心以及两摇篮辊竖直方向上的对称中心的三点连线构成三角形；并且是直角三角形
OB2A2，根据勾股定理B2A22+OA22＝OB22。
其中，B2A2＝0.5H2，OA2＝H3-H1-Y，OB2＝R+r；带入上述公式。
建立基于所述卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高
度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷
小车的位移量Y的三角形的数量关系：
进一步地，所述方法还包括：数据补偿步骤；
在依据上述计算公式得到钢卷半径R后，加上补偿值R0作为测量输出值。
进一步地，所述补偿值的获取步骤包括：
获取采用上述方法测量标准规格的钢卷的实测值与标定值间的偏差量；
重复上述步骤，建立偏差量数据集并计算平均值，作为补偿值R0；
其中，不同规格钢卷分别按照所述补偿值的获取步骤获取此规格专属补偿值。
本实施例还提供一种基于上述方法的测量系统。
一种下线钢卷直径测量系统，包括：
标定参数获取模块，获取卷取机芯轴中轴线的竖直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴
线的竖直高度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上两个摇篮辊中心的距离H2；
动态参数获取模块，获取在所述钢卷小车竖直向上，朝所述卷取机中轴线移动到
达所述钢卷小车摇篮辊抵靠到所述钢卷外壁时钢卷小车的位移量Y；
数学计算模型模块，以取卷取机芯轴圆心、抵靠在钢卷上时摇篮辊圆心以及两摇
篮辊竖直方向上的对称中心的三点连线构成三角形；建立基于所述卷取机芯轴中轴线的竖
直高度H3，钢卷小车摇篮辊中轴线的竖直高度H1，所述钢卷小车摇篮辊的半径r，钢卷小车上
两个摇篮辊中心的距离H2以及并获取钢卷小车的位移量Y的三角形的数量关系；
计算模块，依据计算钢卷半径R。
具体工作过程上文记载，此处不再赘述。
进一步地，所述系统还包括：数据补偿模块；
所述数据补偿模块与所述计算模块相连，对计算结果进行数据补偿；
其中，所述钢卷的钢卷半径测量输出量等于计算模块计算结果加上补偿值R0。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的下线钢卷直径测量方法及系统，在钢卷下线后，基于钢卷
小车接卷过程，建立钢卷半径测量数学模型，通过三角形的数量关系，得到钢卷半径与钢卷
移动距离的数学关系，从而实现钢卷测量。本方法是在正常生产卸卷过程中进行的，不增加
额外操作步骤，不影响生产节奏；同时，以现有的卷取机和钢卷小车，再不额外增加测量设
备的情况下，仅依赖钢卷小车的运动参数，建立数学模型直接获取钢卷半径，高效可靠；同
时避免了现有下线测量吊装过程的碰撞等复杂操作。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，
尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明
的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖
在本发明的权利要求范围当中。