專利名稱：一種集成了伺服控制系統(tǒng)的圓盤剪設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是伺服電機(jī)控制的板帶后處理用切邊圓盤剪設(shè)備。
背景技術(shù)：
圓盤剪作為金屬帶材的精確連續(xù)縱向剪切設(shè)備，在鋼鐵及有色金屬行業(yè)得到廣泛 應(yīng)用。冶金行業(yè)中常用的切邊圓盤剪用于剪掉板帶邊緣多余的寬度，去除邊部缺陷，使邊部 整齊，以滿足下道工藝的寬度要求。對圓盤剪的機(jī)械控制應(yīng)考慮傳動(dòng)側(cè)間隙量、重疊量、操 作側(cè)間隙量、重疊量、開口度的精確調(diào)整。使用人工手動(dòng)調(diào)整，需反復(fù)修正、測量，浪費(fèi)大量 時(shí)間；使用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于可調(diào)整的范圍很小，其精度不能得到保證，甚至誤差很大。以往的切邊圓盤剪包括機(jī)械控制和自動(dòng)化控制兩大部分，圓盤剪的各調(diào)整量電 機(jī)、主軸電機(jī)、輔助電機(jī)與輔助液壓動(dòng)作均由安裝在電氣室的控制柜控制，圓盤剪需要配備 單獨(dú)的操作臺，這樣導(dǎo)致設(shè)備占用空間大，安裝配線多，信號線易受干擾，控制實(shí)現(xiàn)較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種集成了伺服控制系統(tǒng)的 圓盤剪設(shè)備，以解決常用圓盤剪存在的調(diào)整精度低、使用不方便，工藝參數(shù)不能直接顯示， 安裝配線過長導(dǎo)致易受干擾，調(diào)試?yán)速M(fèi)人力及時(shí)間，后期維護(hù)不方便的缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案在于刀箱一的上部裝有由傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、傳動(dòng)側(cè)重 疊量調(diào)整電機(jī)分別控制的傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整裝置、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱一的側(cè)面 設(shè)有刀盤一、刀盤二及傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)，刀箱一內(nèi)裝有主軸潤滑電機(jī)一；刀箱二的上部裝有 由操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)分別控制的操作側(cè)間隙量調(diào)整裝置、操 作側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱二的側(cè)面設(shè)有刀盤三、刀盤四及操作側(cè)主軸電機(jī)，刀箱二內(nèi)裝有 主軸潤滑電機(jī)二 ；工作臺上裝有開口度調(diào)整電機(jī)控制的開口度調(diào)整裝置，其特征在于傳 動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)、操作側(cè)重疊量調(diào)整 電機(jī)及開口度調(diào)整電機(jī)均使用帶絕對值編碼器的伺服電機(jī)，由集成在機(jī)架上的控制系統(tǒng)控 制?？刂葡到y(tǒng)的預(yù)留整線通訊板、觸摸屏、中央控制器經(jīng)總線與伺服控制板連接，伺服 控制板分別經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器與傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)、傳動(dòng)側(cè)重疊 量調(diào)整電機(jī)、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)、開口度調(diào)整電機(jī)相連，伺服電源模塊與伺服驅(qū)動(dòng)器串 聯(lián)。本發(fā)明的傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)的間隙量、重疊量調(diào)整電機(jī)與開口度調(diào)整電機(jī)的絕對值 編碼器用以反饋各電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度實(shí)際值，輸入到中央控制器中，經(jīng)中央控制器與標(biāo)準(zhǔn)值對 比、運(yùn)算后，將各調(diào)整值經(jīng)伺服控制板輸入間隙量、重疊量及開口度調(diào)整電機(jī)，精確調(diào)整傳 動(dòng)側(cè)、操作側(cè)的間隙量、重疊量及開口度。所需的定位、標(biāo)定、報(bào)警、清除等操作均在觸摸屏 上完成。圓盤剪傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)的主軸電機(jī)、主軸潤滑電機(jī)在本系統(tǒng)中不作控制，將由整線
3協(xié)調(diào)控制與整線速度匹配、同步。這樣保證了本控制系統(tǒng)的獨(dú)立性，緊湊性。本發(fā)明考慮不同用戶需求，預(yù)留與整線系統(tǒng)的通訊接口，也可由遠(yuǎn)程主控操作臺 進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、控制系統(tǒng)集成在設(shè)備本體上，且控制系統(tǒng)上自帶觸摸屏及按鈕開關(guān)，省去操作 臺，減少配線，安裝、使用、維護(hù)極為方便。2、使用了伺服電機(jī)，可在觸摸屏上輸入目標(biāo)工藝參數(shù)，一次自動(dòng)定位，定位精確。3、本發(fā)明對主軸電機(jī)及主軸潤滑電機(jī)不作控制，保證本發(fā)明的獨(dú)立性，免現(xiàn)場調(diào)
試ο4、預(yù)留與整線系統(tǒng)連接的通訊板，可自動(dòng)根據(jù)整線系統(tǒng)輸入的板帶材料種類、板 厚、板寬自動(dòng)預(yù)設(shè)定工藝調(diào)整量，自動(dòng)化水平高。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是圖1中傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1控制的傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整裝置簡圖；圖3是圖1中傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)3控制的傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整裝置簡圖；圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)連接關(guān)系框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，刀箱一 14的上部裝有由傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整 電機(jī)3分別控制的傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整裝置、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱一 14的側(cè)面設(shè)有 刀盤一 8、刀盤二 9及傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)6，刀箱一 14內(nèi)裝有主軸潤滑電機(jī)一 48 ；刀箱二 15的 上部裝有由操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)2、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)4分別控制的操作側(cè)間隙量 調(diào)整裝置、操作側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱二 15的側(cè)面設(shè)有刀盤三10、刀盤四11及操作側(cè)主 軸電機(jī)7，刀箱二 15內(nèi)裝有主軸潤滑電機(jī)二 49 ；工作臺20上裝有開口度調(diào)整電機(jī)5控制的 開口度調(diào)整裝置，傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)2、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整 電機(jī)3、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)4及開口度調(diào)整電機(jī)5均使用帶絕對值編碼器的伺服電機(jī)， 由集成在機(jī)架13上的控制系統(tǒng)12控制。本發(fā)明間隙量的調(diào)整如圖2所示，傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1通過減速箱23使?jié)L珠絲杠26轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲 杠座24固定，則滾珠絲杠26向下頂斜鐵27，斜鐵27的作用是使圓盤剪上刀軸28帶動(dòng)刀盤 一 8橫向移動(dòng)，橫向移動(dòng)變化即間隙量的變化，彈簧25保持上刀軸28與刀箱一 14緊密結(jié) 合，使間隙量與傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度呈線性關(guān)系。操作側(cè)間隙量的調(diào)整 與傳動(dòng)側(cè)相同。重疊量的調(diào)整如圖3所示，傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)3通過減速箱29使蝸桿30轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿動(dòng) 齒輪31、動(dòng)齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng)，由于動(dòng)齒輪31、動(dòng)齒輪32與刀盤一 8、刀盤二 9分別為偏心機(jī)構(gòu)， 動(dòng)齒輪31、動(dòng)齒輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致刀盤一 8、刀盤二 9之間的重疊量變化，圖中序號14為刀 箱一。這個(gè)變化不是線性關(guān)系，但可由偏心量及齒輪直徑、減速比推導(dǎo)計(jì)算。操作側(cè)重疊量
4的調(diào)整與傳動(dòng)側(cè)相同。開口度的調(diào)整如圖1所示，開口度調(diào)整電機(jī)5通過減速箱16經(jīng)聯(lián)軸器17使?jié)L珠絲杠18轉(zhuǎn)動(dòng)， 滾珠絲杠18橫向推動(dòng)絲杠座19，這里絲杠座19與刀箱一 14連為一體，操作側(cè)的開口度調(diào) 整裝置與傳動(dòng)側(cè)的開口度調(diào)整裝置為同樣機(jī)構(gòu)，但是滾絲杠21的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與絲杠18相反， 滾珠絲杠21橫向推動(dòng)絲杠座22，這樣，通過開口度調(diào)整電機(jī)5的轉(zhuǎn)動(dòng)使刀箱一 14、刀箱二 15同時(shí)向相向或相反方向運(yùn)動(dòng)，即完成開口度的調(diào)整。開口度與開口度調(diào)整電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)的 角度呈線性關(guān)系。如圖4所示，控制系統(tǒng)的預(yù)留整線通訊板33、觸摸屏34、中央控制器35經(jīng)總線與 伺服控制板36連接，伺服控制板36分別經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器38、伺服驅(qū)動(dòng)器39、伺服驅(qū)動(dòng)器40、 伺服驅(qū)動(dòng)器41、伺服驅(qū)動(dòng)器42與傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)2、傳動(dòng) 側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)3、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)4、開口度調(diào)整電機(jī)5相連，伺服電源模塊37 與伺服驅(qū)動(dòng)器38、伺服驅(qū)動(dòng)器39、伺服驅(qū)動(dòng)器40、伺服驅(qū)動(dòng)器41、伺服驅(qū)動(dòng)器42串聯(lián)。絕 對值編碼器43、44、45、46、47采集的信號分別給伺服驅(qū)動(dòng)器38、39、40、41、42。這些信號也 用來計(jì)算當(dāng)前的各工藝調(diào)整量實(shí)際值。傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)2、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)3、操 作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)4、開口度調(diào)整電機(jī)5的絕對值編碼器反饋各電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值，輸入到 中央控制器35，經(jīng)中央控制器35與標(biāo)準(zhǔn)值對比、運(yùn)算后，將各調(diào)整值經(jīng)伺服控制板36協(xié)調(diào) 控制伺服驅(qū)動(dòng)器38、伺服驅(qū)動(dòng)器39、伺服驅(qū)動(dòng)器40、伺服驅(qū)動(dòng)器41、伺服驅(qū)動(dòng)器42，進(jìn)而控 制傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)1、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)2、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)3、操作側(cè)重 疊量調(diào)整電機(jī)4、開口度調(diào)整電機(jī)5的轉(zhuǎn)動(dòng)，精確調(diào)整傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)的間隙量、重疊量及開 口度。各伺服驅(qū)動(dòng)器的電源由伺服電源模塊37提供。本系統(tǒng)還可根據(jù)需要經(jīng)預(yù)留整線通 訊板33以連接整線系統(tǒng)。主軸潤滑電機(jī)48、主軸潤滑電機(jī)49、傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)6、操作側(cè)主軸電機(jī)7均不在 本發(fā)明的控制系統(tǒng)12中控制，原因是主軸電機(jī)在工作中要與整線速度匹配，主軸潤滑電機(jī)
48、主軸潤滑電機(jī)49、傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)6、操作側(cè)主軸電機(jī)7由整線控制系統(tǒng)控制更合理， 使本使用新型具有獨(dú)立性，調(diào)試方便高效。另外，由于不帶主軸潤滑電機(jī)48、主軸潤滑電機(jī)
49、傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)6、操作側(cè)主軸電機(jī)7的變頻器，控制系統(tǒng)12可以做到很緊湊，節(jié)省空 間。
權(quán)利要求
一種集成了伺服控制系統(tǒng)的圓盤剪設(shè)備，刀箱一(14)的上部裝有由傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)(1)、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(3)分別控制的傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整裝置、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱一(14)的側(cè)面設(shè)有刀盤一(8)、刀盤二(9)及傳動(dòng)側(cè)主軸電機(jī)(6)，刀箱一(14)內(nèi)裝有主軸潤滑電機(jī)一(48)；刀箱二(15)的上部裝有由操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)(2)、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(4)分別控制的操作側(cè)間隙量調(diào)整裝置、操作側(cè)重疊量調(diào)整裝置，刀箱二(15)的側(cè)面設(shè)有刀盤三(10)、刀盤四(11)及操作側(cè)主軸電機(jī)(7)，刀箱二(15)內(nèi)裝有主軸潤滑電機(jī)二(49)；工作臺(20)上裝有由開口度調(diào)整電機(jī)(5)控制的開口度調(diào)整裝置，其特征在于傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)(1)、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)(2)、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(3)、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(4)及開口度調(diào)整電機(jī)(5)均使用帶絕對值編碼器的伺服電機(jī)，由集成在機(jī)架(13)上的控制系統(tǒng)(12)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成了伺服控制系統(tǒng)的圓盤剪設(shè)備，其特征在于控制 系統(tǒng)(12)的預(yù)留整線通訊板(33)、觸摸屏(34)、中央控制器(35)經(jīng)總線與伺服控制板 (36)連接，伺服控制板(36)分別經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器(38)、伺服驅(qū)動(dòng)器(39)、伺服驅(qū)動(dòng)器(40)、 伺服驅(qū)動(dòng)器(41)、伺服驅(qū)動(dòng)器(42)與傳動(dòng)側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī)(1)、操作側(cè)間隙量調(diào)整電機(jī) (2)、傳動(dòng)側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(3)、操作側(cè)重疊量調(diào)整電機(jī)(4)、開口度調(diào)整電機(jī)(5)相連， 伺服電源模塊(37)與伺服驅(qū)動(dòng)器(38)、伺服驅(qū)動(dòng)器(39)、伺服驅(qū)動(dòng)器(40)、伺服驅(qū)動(dòng)器 (41)、伺服驅(qū)動(dòng)器(42)串聯(lián)。
全文摘要
一種集成了伺服控制系統(tǒng)的圓盤剪設(shè)備，用于切邊圓盤剪設(shè)備。傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)間隙量、重疊量與開口度調(diào)整電機(jī)均使用帶絕對值編碼器伺服電機(jī)，由控制系統(tǒng)控制?？刂葡到y(tǒng)預(yù)留整線通訊板、觸摸屏、中央控制器與伺服控制板連接，伺服控制板經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器與各調(diào)整電機(jī)相連，伺服電源模塊與各伺服驅(qū)動(dòng)器串聯(lián)。絕對值編碼器反饋各電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值，輸入到中央控制器，經(jīng)其與標(biāo)準(zhǔn)值對比、運(yùn)算后，將各調(diào)整值經(jīng)伺服控制板輸入調(diào)整電機(jī)，精確調(diào)整間隙量、重疊量及開口度。本發(fā)明自動(dòng)化水平高，圓盤剪各工藝調(diào)整量均可由操作員輸入目標(biāo)值一次精確定位，預(yù)留與整線系統(tǒng)連接的通訊板，可自動(dòng)根據(jù)整線系統(tǒng)輸入的板帶材料種類、板厚、板寬自動(dòng)預(yù)設(shè)定工藝調(diào)整量。
文檔編號B23D19/04GK101912997SQ20101022685
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者嚴(yán)林, 劉玉波, 李文喜, 李榮佳, 陳思立 申請人:襄樊市博亞機(jī)械有限公司