一種解決卷取機(jī)鉗口卡鋼的控制方法
【專利摘要】一種解決卷取機(jī)鉗口卡鋼的控制方法，屬于軋鋼【技術(shù)領(lǐng)域】。用來(lái)解決卷筒具有鉗口的卷取機(jī)在自動(dòng)卸卷過(guò)程中鉗口卡鋼現(xiàn)象的控制系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的自動(dòng)卸卷控制時(shí)序中增加鉗口位置修正功能，克服了鉗口在下方時(shí)由于重力等因素扇形塊不能完全縮回造成的卡鋼現(xiàn)象；同時(shí)由于鉗口的位置修正，在從鋼卷卸出前將帶鋼頭部從鉗口位置抽出，保證了在卸卷過(guò)程中不發(fā)生鋼卷里圈塔形的問(wèn)題。該措施提高了軋制節(jié)奏，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種解決卷取機(jī)鉗口卡鋼的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軋鋼控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及具有鉗口的四斜楔液壓漲縮式結(jié)構(gòu)卷取機(jī)的自動(dòng)化卸卷控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種解決卷筒具有鉗口的卷取機(jī)在自動(dòng)卸卷過(guò)程中甜口卡鋼現(xiàn)象的控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在帶鋼生產(chǎn)中，快的軋制節(jié)奏以及無(wú)塔形的鋼卷在帶鋼的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量中占有重大意義。而鋼卷的自動(dòng)卸卷控制為帶鋼生產(chǎn)工藝的重要組成部分，如果不能進(jìn)行順利卸卷，不但影響生產(chǎn)的軋制節(jié)奏，而且還可能造成鋼卷里圈塔形影響產(chǎn)品質(zhì)量。
[0003]帶鉗口的卷取機(jī)卷筒為四斜楔液壓漲縮式結(jié)構(gòu)(由液壓缸、芯軸、拉桿、斜楔、扇形塊、鉗口舌板等組成)，固定在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速齒輪箱中。當(dāng)卷取機(jī)卷筒漲徑時(shí)，液壓缸拉動(dòng)芯軸，使斜楔移動(dòng)，促使扇形塊周向漲開。卷筒的其中一個(gè)扇形塊帶有鉗口，當(dāng)帶鋼被導(dǎo)入鉗口后，通過(guò)扇形塊擴(kuò)張將帶頭壓緊，與鉗口舌板一起夾緊帶鋼。當(dāng)卷取機(jī)縮徑時(shí)，斜楔反向移動(dòng)，扇形塊在疊簧的拉力作用下縮回，松開帶頭。
[0004]生產(chǎn)中，在卷取機(jī)卷取帶鋼之前，為了保證帶鋼頭部能被順利導(dǎo)入鉗口，需要將鉗口位置定位到卷筒的上方，即鉗口處于接卷位；當(dāng)帶鋼頭部被導(dǎo)入鉗口后，卷筒漲徑，鉗口夾緊帶鋼，卷筒旋轉(zhuǎn)卷取帶鋼；當(dāng)帶鋼甩尾完成后，卷取結(jié)束，啟動(dòng)自動(dòng)卸卷控制步序，將鋼卷從卷取機(jī)卸下、運(yùn)走。
[0005]在正常工作狀態(tài)下，通常的控制步序就能很好地完成自動(dòng)卸卷過(guò)程了，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于卷筒的機(jī)械結(jié)構(gòu)特性使得這種控制方法不能很好地完成自動(dòng)卸卷。
[0006]其原因主要是:當(dāng)卷取功能完畢后，如果卷筒的鉗口位置正好處于卷筒的下方位置時(shí)，靠近鉗口位置的扇形塊由于重力或疊簧形變等機(jī)械因素導(dǎo)致扇形塊不能靠疊簧的拉力下完全縮回；尤其對(duì)于一定厚度以上的帶鋼，卷筒縮徑后，帶鋼頭部和鉗口舌板之間仍存有較大的壓力，造成自動(dòng)卸卷失敗。這時(shí)如果強(qiáng)行卸卷，則會(huì)造成鋼卷內(nèi)部塔形，嚴(yán)重影響成品的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種解決具有鉗口的卷筒在卸卷過(guò)程中鉗口卡鋼現(xiàn)象的方法；適用于具有類似鉗口結(jié)構(gòu)的卷筒的卸卷自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠很好地解決鉗口卡鋼現(xiàn)象，以及解決由于鉗口卡鋼造成的鋼卷內(nèi)圈塔形的問(wèn)題。
[0008]步序1:卸卷小車從初始位(卷筒正下方設(shè)定位置)高速上升，當(dāng)卸卷小車上升至接近鋼卷下方位置(該位置據(jù)卷徑計(jì)算可得)時(shí)，停止高速上升；
[0009]步序2:控制系統(tǒng)切換到壓力控制，卸卷小車慢速上升，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值壓力(壓力的設(shè)定據(jù)實(shí)際鋼卷重量再疊加適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值)后，控制系統(tǒng)鎖定上升液壓閥臺(tái)；
[0010]步序3:卷筒縮徑，促使扇形塊縮回利于帶鋼頭部從鉗口抽出；
[0011]步序4:卷筒縮徑到位時(shí)，通過(guò)卷筒編碼器返回碼制判斷卷筒鉗口位置是否處于卷筒橫截面的下半?yún)^(qū)域內(nèi)；如果卷筒鉗口處于卷筒橫截面下半?yún)^(qū)域內(nèi)，則通過(guò)控制系統(tǒng)促使卷筒順著帶鋼卷取方向旋轉(zhuǎn)至卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域后，旋轉(zhuǎn)停止，執(zhí)行步序5;如果卷筒鉗口處于卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域，則執(zhí)行步序5
[0012]步序5:卷筒縮徑到位時(shí)，卸卷小車水平移動(dòng)鋼卷進(jìn)行卸卷；當(dāng)卸卷小車將鋼卷從卷筒抽出并到達(dá)設(shè)定的水平移動(dòng)位置時(shí)，卸卷小車水平移動(dòng)停止；
[0013]步序6:卸卷小車將鋼卷水平移出卷筒時(shí)，卸卷小車上升；當(dāng)卸卷小車上升到設(shè)定高度(高度大于固定鞍座的高度)時(shí)，卸卷小車上升停止；
[0014]步序7:卸卷小車水平移動(dòng)，當(dāng)卸卷小車水平移動(dòng)到固定鞍座后，小車水平移動(dòng)停止;
[0015]步序8:卸卷小車下降到低位,將鋼卷放到固定鞍座上,卸卷小車返回初始位。
[0016]經(jīng)過(guò)上述8個(gè)步序，自動(dòng)卸卷過(guò)程結(jié)束。
[0017]所述的卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域和下半?yún)^(qū)域的劃分方法為:
[0018]碼盤數(shù)據(jù)的處理:所選取的碼盤旋轉(zhuǎn)一周的碼值為X，卷取機(jī)的減速比為y，卷筒旋轉(zhuǎn)一周碼值為Z，Z = x*y ;利用鉗口接卷位置的接近開關(guān)作為碼值的清零脈沖，卷筒在鉗口接卷位時(shí)碼值為O ;
[0019]卷筒區(qū)域位置的劃分:鉗口接卷位偏離卷筒的正上方為α (即接近開關(guān)清零時(shí)的位置)，上左半?yún)^(qū)域的碼值范圍為O至z*(90+a )/360;上右半?yún)^(qū)域的碼值范圍為ζ* (270+a )/360 至 ζ ;下半?yún)^(qū)域的碼值范圍為 z* (90+a )/360 至 ζ* (270+α )/360。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)增加鉗口位置修正步序，促使帶鋼在卸卷前卷筒的鉗口始終處于卷筒的上方，保證鉗口能完全縮回，同時(shí)也將帶頭在卸卷前從鉗口位置抽出，這樣即保證了鋼卷從卷筒順利的卸出，也解決了卸卷過(guò)程造成的里圈塔形。這不但保證了快的軋制節(jié)奏，同時(shí)還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的自動(dòng)卸卷控制流程圖
[0022]圖2為卷筒鉗口位置區(qū)域劃分示意圖
[0023]圖3為本發(fā)明的鉗口位置修正部分控制流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明在原有通常的控制步序中，增加了鉗口位置修正步序4如圖3。具體控制方法為:
[0025]在自動(dòng)卸卷過(guò)程中，經(jīng)過(guò)卸卷小車上升到位(步序1、步序2)、且卷筒縮徑(步序
3)后，啟動(dòng)控制步序4:鉗口位置修正控制如圖3，其控制步驟為:
[0026]1、步序I':控制系統(tǒng)讀取卷取機(jī)碼盤數(shù)，并轉(zhuǎn)換成角度碼值Μ，即鉗口的位置角碼值，判斷鉗口位置角是否在圖2的β區(qū)域，若鉗口位置不在圖2的β區(qū)域，則執(zhí)行步序5 ;若鉗口在圖2的β區(qū)域，則執(zhí)行以下步驟。
[0027]2、步序2':卷筒順著帶鋼卷取方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)鉗口位置不在圖2的β區(qū)域位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)停止，鉗口位置修正完成。
[0028]3、執(zhí)行步序5。
[0029]下面以某公司平整機(jī)組卷取機(jī)的自動(dòng)卸卷過(guò)程進(jìn)行分析，說(shuō)明增加卷筒的鉗口位置修正后的控制效果。
[0030]生產(chǎn)過(guò)程中，卷取完成后，按通常的自動(dòng)卸卷控制流程進(jìn)行自動(dòng)卸卷，執(zhí)行完卸卷小車升到設(shè)定位置、達(dá)到設(shè)定壓力、縮徑動(dòng)作后，明顯可以看到當(dāng)鉗口位于卷筒的下方時(shí)，鉗口位置處的扇形塊沒(méi)有完全縮回，扇形塊與鉗口舌板仍?shī)A著帶鋼頭部，并且壓力很大；當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出卸卷小車的水平移動(dòng)命令時(shí)，由于帶鋼頭部被鉗制，鋼卷里圈被拖拽成塔形，嚴(yán)重時(shí)，卸卷小車無(wú)法移動(dòng)，致使自動(dòng)卸卷步序中斷；此時(shí)只能手動(dòng)旋轉(zhuǎn)卷筒，使鉗口轉(zhuǎn)向卷筒的上方，當(dāng)鉗口到達(dá)接卷位附近時(shí)，扇形塊自動(dòng)跌落完全縮回，鋼卷可以卸出。
[0031]在通常的自動(dòng)卸卷步序中，添加了鉗口位置修正功能后，當(dāng)卷取完成、卷筒縮徑后，控制器將接收到的編碼器碼值轉(zhuǎn)化為鉗口的旋轉(zhuǎn)角度，當(dāng)鉗口位置角在處于卷筒下方β區(qū)域時(shí)，卷筒順著帶鋼卷取方向旋轉(zhuǎn)(由于已經(jīng)縮徑，鉗口鉗制壓力變小，鋼卷與卷筒脫離保持不動(dòng))，使在卷筒下方位置的鉗口旋轉(zhuǎn)到卷筒的上方，同時(shí)也將帶鋼頭部從鉗口位置順利抽出，保證了自動(dòng)卸卷控制過(guò)程的順利進(jìn)行，同時(shí)也克服了由于鉗口卡鋼造成的卸卷里圈塔形現(xiàn)象。
[0032]具體控制為:
[0033]1、碼盤數(shù)據(jù)的處理:所選取的碼盤為PI_H0G1024，即碼盤旋轉(zhuǎn)一圈為1024個(gè)碼值，卷取機(jī)的減速比為11.2，則卷筒旋轉(zhuǎn)一圈的碼值為11468(1024*11.2 = 11468.8)。并且利用鉗口接卷位置的接近開關(guān)作為碼值的清零脈沖，則卷筒在鉗口接卷位時(shí)碼值為O。
[0034]2、卷筒區(qū)域位置的劃分:本工程的鉗口接卷位偏離卷筒的正上方為10°，即α =10，則圖2上左半?yún)^(qū)域90° +α的碼值范圍為0-3185(11468*100/360);圖2的上右半?yún)^(qū)域90° -α的碼值范圍為8919(11468*280/360)-11468 ;由此可知圖2的下半部分區(qū)域β的碼值為 3185-8919。
[0035]3、自動(dòng)卸卷步序完成卷筒縮徑功能后，判斷卷筒的碼值是否處于圖2的β區(qū)域，即卷筒的碼值M是否屬于3185-8919區(qū)間，即3185彡M彡8919 ；
[0036]4、若卷筒的碼值不在圖2的β區(qū)域，則自動(dòng)卸卷跳轉(zhuǎn)到的步序5;否則進(jìn)行步序4的鉗口位置修正控制；
[0037]5、卷筒順著帶鋼卷取方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)鉗口位置不在圖2的β區(qū)域時(shí)，即Μ< 3185或M > 8919，則卷筒旋轉(zhuǎn)停止，鉗口位置修正功能結(jié)束，繼續(xù)執(zhí)行步序5。
[0038]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐，若利用原控制系統(tǒng)進(jìn)行卸卷時(shí)，當(dāng)甩尾功能完成后的鉗口位置處于圖2的β區(qū)域時(shí)，大概95%需要手動(dòng)干預(yù)才能完成卸卷，并且造成了鋼卷內(nèi)圈塔形問(wèn)題。當(dāng)采用了鉗口位置修正新功能后，100%完成了自動(dòng)卸卷功能。
[0039]結(jié)論:本發(fā)明在通常的卸卷控制基礎(chǔ)上，增加鉗口位置修正控制時(shí)序，克服了鉗口在下方時(shí)由于重力等機(jī)械因素造成扇形塊不能完全縮回而導(dǎo)致的卡鋼現(xiàn)象；同時(shí)由于鉗口的逆向定位，在鋼卷卸出前將帶鋼頭部從鉗口位置抽出，保證了在卸卷過(guò)程中不發(fā)生鋼卷內(nèi)圈塔形的問(wèn)題。
【權(quán)利要求】
1.一種解決卷取機(jī)鉗口卡鋼的控制方法，其特征在于: 步序1:卸卷小車從初始位高速上升，當(dāng)卸卷小車上升至接近鋼卷下方位置時(shí)，停止高速上升； 步序2:卸卷小車慢速上升，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值壓力后，鎖定上升液壓閥臺(tái)； 步序3:卷筒縮徑，促使扇形塊縮回利于帶鋼頭部從鉗口抽出； 步序4:卷筒縮徑到位時(shí)，通過(guò)卷筒編碼器返回碼值判斷卷筒鉗口位置是否處于卷筒橫截面下半?yún)^(qū)域內(nèi)；如果卷筒鉗口處于卷筒橫截面下半?yún)^(qū)域內(nèi)，則通過(guò)控制系統(tǒng)促使卷筒順著帶鋼卷取方向旋轉(zhuǎn)至卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域后，旋轉(zhuǎn)停止，執(zhí)行步序5 ;如果卷筒鉗口處于卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域，則執(zhí)行步序5 ； 步序5:卷筒縮徑到位時(shí)，卸卷小車水平移動(dòng)鋼卷進(jìn)行卸卷；當(dāng)卸卷小車將鋼卷從卷筒抽出并到達(dá)設(shè)定的水平移動(dòng)位置時(shí)，卸卷小車水平移動(dòng)停止； 步序6:卸卷小車將鋼卷水平移出卷筒時(shí)，卸卷小車上升；當(dāng)卸卷小車上升高度大于固定鞍座的高度時(shí)，卸卷小車上升停止； 步序7:卸卷小車水平移動(dòng)，當(dāng)卸卷小車水平移動(dòng)到固定鞍座后，小車水平移動(dòng)停止； 步序8:卸卷小車下降到低位,將鋼卷放到固定鞍座上,卸卷小車返回初始位。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于:所述的卷筒橫截面上半?yún)^(qū)域和下半?yún)^(qū)域的劃分方法為: 碼盤數(shù)據(jù)的處理:所選取的碼盤旋轉(zhuǎn)一周的碼值為X，卷取機(jī)的減速比為y，卷筒旋轉(zhuǎn)一周碼值為z，z = x*y ;利用鉗口接卷位置的接近開關(guān)作為碼值的清零脈沖，卷筒在鉗口接卷位時(shí)碼值為O ; 卷筒區(qū)域位置的劃分:鉗口接卷位偏離卷筒的正上方為α，上左半?yún)^(qū)域的碼值范圍為O至ζ* (90+ α ) /360 ;上右半?yún)^(qū)域的碼值范圍為ζ* (270+ α ) /360至z ;下半?yún)^(qū)域的碼值范圍為 z* (90+α)/360 至 ζ*(270+α)/360。
【文檔編號(hào)】B21C47/24GK104174699SQ201410334024
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】李潔, 趙德文, 莊嚴(yán), 崔鳳玲, 王學(xué)文, 張國(guó)強(qiáng), 桑霖, 馬千里 申請(qǐng)人:北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司