本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)定位裝置，特別涉及一種線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

線材精軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)主要依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)手工調(diào)整，輥縫調(diào)節(jié)的速度、精度、穩(wěn)定性等方面都難以保證。由于不能自動(dòng)調(diào)整軋機(jī)輥縫，也沒(méi)有二級(jí)模型計(jì)算輥縫設(shè)定值，只能人工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際軋制情況按照經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)輥縫。因此針對(duì)不同產(chǎn)品、不同軋輥磨損程度，調(diào)整不及時(shí)、不準(zhǔn)確，不同人員調(diào)節(jié)的效果可能會(huì)有很大差別，影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，本裝置采用體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的電磁制動(dòng)減速電機(jī)配以PLC和變頻器，不但實(shí)現(xiàn)了輥縫的自動(dòng)調(diào)整，而且為現(xiàn)場(chǎng)采集輥縫數(shù)據(jù)、建模、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)補(bǔ)償提供可靠、精確的設(shè)備平臺(tái)。最終實(shí)現(xiàn)精軋機(jī)輥縫的自動(dòng)控制，為智能工廠建立提供技術(shù)平臺(tái)和支持。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括電機(jī)、電磁制動(dòng)器、減速機(jī)、手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、法蘭、編碼器、電控裝置；電機(jī)輸出軸一端套接電磁制動(dòng)器，另一端連接減速機(jī)，減速機(jī)為直角、兩端輸出軸結(jié)構(gòu)，一端輸出軸中間部位套接編碼器，末端為方頭形狀，方頭部分為手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，連接可拆卸的手動(dòng)扳手，另一端輸出軸以鍵插接方式與原軋機(jī)上的輥縫調(diào)節(jié)絲杠相連接，法蘭通過(guò)螺栓與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的法蘭相連接。法蘭通過(guò)螺栓與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的法蘭相連接；由電控裝置向電機(jī)發(fā)出電信號(hào)，使電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)軋機(jī)上的輥縫調(diào)節(jié)絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輥縫調(diào)節(jié)，同時(shí)編碼器將測(cè)得的輥縫位置信息反饋給電控裝置。

所述電控裝置包括PLC控制系統(tǒng)、變頻器、觸摸屏，PLC控制系統(tǒng)包括西門(mén)子S7400PLC主站和西門(mén)子ET200S從站，觸摸屏、變頻器均直接與ET200S相連接，編碼器和電機(jī)直接與變頻器相連接。PLC控制系統(tǒng)通過(guò)變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)PLC控制系統(tǒng)還通過(guò)變頻器讀取編碼器信息。

所述PLC控制系統(tǒng)的ET200S從站與S7400主站連接方式為PROFIBUS-DP總線連接方式。

所述變頻器型號(hào)為西門(mén)子G120，G120與ET200S為PROFIBUS-DP總線連接方式。

所述觸摸屏型號(hào)為西門(mén)子KTP1000，KTP1000與ET200S為以太網(wǎng)通訊連接方式。

所述PLC控制系統(tǒng)的S7400主站還連接有工程師站，連接方式為PROFIBUS-DP總線方式。

所述編碼器為絕對(duì)值型位置編碼器。

所述電控裝置還設(shè)有就地操作箱，ET200S從站，觸摸屏和變頻器安裝在就地操作箱內(nèi)。

所述就地操作箱還設(shè)有操作按鈕和指示燈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可以實(shí)現(xiàn)輥縫的自動(dòng)控制，減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)軋機(jī)輥縫的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)，提高了生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平，為線材廠構(gòu)建智慧工廠提供設(shè)備基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置立體結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置電控裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1-手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 2-編碼器 3-編碼器接線口 4-減速機(jī) 5-法蘭 6-減速機(jī)輸出軸 7-鍵槽 8-電磁制動(dòng)器 9-電機(jī) 10-電機(jī)接線盒

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1、2所示，一種線材精軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括電機(jī)9、電磁制動(dòng)器8、減速機(jī)4、手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1、法蘭5、編碼器2、電控裝置；電機(jī)9輸出軸一端套接電磁制動(dòng)器8，另一端連接減速機(jī)4，減速機(jī)4為直角、兩端輸出軸結(jié)構(gòu)，一端輸出軸中間部位套接編碼器2，末端為方頭形狀，方頭部分為手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1，連接可拆卸的手動(dòng)扳手，另一端輸出軸6以鍵插接方式與軋機(jī)上的輥縫調(diào)節(jié)絲杠相連接，法蘭5通過(guò)螺栓與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的法蘭相連接。法蘭通過(guò)螺栓與原軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的法蘭相連接；由電控裝置向電機(jī)9發(fā)出電信號(hào)，使電機(jī)9通過(guò)減速機(jī)4帶動(dòng)軋機(jī)上的輥縫調(diào)節(jié)絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輥縫調(diào)節(jié)，同時(shí)編碼器2將測(cè)得的輥縫位置信息反饋給電控裝置。

如圖3所示，所述電控裝置包括PLC控制系統(tǒng)、變頻器、觸摸屏，PLC控制系統(tǒng)包括西門(mén)子S7400PLC主站和西門(mén)子ET200S從站，觸摸屏、變頻器均直接與ET200S相連接，編碼器和電機(jī)直接與變頻器相連接。PLC控制系統(tǒng)通過(guò)變頻器控制電機(jī)9的運(yùn)行，同時(shí)PLC控制系統(tǒng)還通過(guò)變頻器讀取編碼器2信息。

所述PLC控制系統(tǒng)的ET200S從站與S7400主站連接方式為PROFIBUS-DP總線連接方式。

所述變頻器型號(hào)為西門(mén)子G120，G120與ET200S為PROFIBUS-DP總線連接方式。

所述觸摸屏型號(hào)為西門(mén)子KTP1000，KTP1000與ET200S為以太網(wǎng)通訊連接方式。

所述PLC控制系統(tǒng)的S7400主站還連接有工程師站，連接方式為PROFIBUS-DP總線方式。

所述編碼器2為絕對(duì)值型位置編碼器。

所述電控裝置還設(shè)有就地操作箱，ET200S從站，觸摸屏和變頻器安裝在就地操作箱內(nèi)。

所述就地操作箱還設(shè)有操作按鈕和指示燈。

安裝時(shí)，將原手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)拆除，將本實(shí)用新型裝置的法蘭5與原軋機(jī)上的法蘭對(duì)接，使本裝置減速機(jī)4的輸出軸6一端插入到原調(diào)節(jié)絲杠上，將裝置上的電機(jī)9、電磁制動(dòng)器8、編碼器2進(jìn)行電氣接線。

所述電磁制動(dòng)器8與電機(jī)9為一體連接定制產(chǎn)品，為失電制動(dòng)型電磁制動(dòng)器，失電時(shí)制動(dòng)器抱死，得電時(shí)制動(dòng)器打開(kāi)，定制時(shí)將電磁制動(dòng)器電源線引出電機(jī)殼外，方便于將電磁制動(dòng)器單獨(dú)控制，電磁制動(dòng)器8有兩個(gè)作用：一是用于輥縫自動(dòng)調(diào)整，調(diào)整結(jié)束后電機(jī)停止時(shí)將電機(jī)鎖住防止輥縫竄動(dòng)。二是用于手動(dòng)調(diào)整，在手動(dòng)調(diào)解前松開(kāi)制動(dòng)器使電機(jī)處于浮動(dòng)狀態(tài)，便于人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)整結(jié)束后制動(dòng)器依然將電機(jī)鎖緊。

所述手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1能夠在電動(dòng)輥縫調(diào)整裝置發(fā)生故障時(shí)用扳手旋轉(zhuǎn)調(diào)整桿帶動(dòng)輥縫調(diào)整螺桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)整輥縫。

電機(jī)選型參數(shù)為：

最大力矩：152Nm

電機(jī)功率：1.5kW

電機(jī)額定轉(zhuǎn)速：1400r/min

輸出轉(zhuǎn)速：93.3r/min

編碼器選型參數(shù)為：

外徑:φ108mm軸徑:φ36mm

位數(shù)：12-19bit(單圈)

精度：±7.5秒

輸出碼制：二進(jìn)制碼、格雷碼

所述PLC控制系統(tǒng)主站選型為：西門(mén)子S7-400PLC柜，內(nèi)配416-2DP CPU、CP443-1以太網(wǎng)模塊、CP443-5DP網(wǎng)模塊。

所述就地操作箱上安裝有觸摸屏和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕，內(nèi)置ET200S從站，實(shí)現(xiàn)輥縫顯示、輥縫自動(dòng)標(biāo)定、輥縫自動(dòng)定位、輥縫手動(dòng)調(diào)節(jié)功能。就地操作箱內(nèi)配置24V電源對(duì)ET200S和編碼器供電。

所述PLC控制系統(tǒng)的ET200S從站與S7400主站以PROFIBUS-DP總線方式連接，使現(xiàn)場(chǎng)的編碼器位置信息即輥縫數(shù)值和裝置的工作狀態(tài)能夠上傳到主站，不但能實(shí)現(xiàn)裝置的遠(yuǎn)程控制，而且能為現(xiàn)場(chǎng)采集輥縫數(shù)據(jù)、建模、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)補(bǔ)償提供可靠、精確的設(shè)備平臺(tái)。最終實(shí)現(xiàn)精軋機(jī)輥縫的自動(dòng)控制，為智能工廠建立提供技術(shù)平臺(tái)和支持。

所述的變頻器采用西門(mén)子G120新一代的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它是集V/F、矢量和伺服控制于一體的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同類(lèi)系統(tǒng)，能夠完成本裝置的精確定位控制。

輥縫的標(biāo)定是輥縫初始值的標(biāo)定，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)標(biāo)定和自動(dòng)標(biāo)定，手動(dòng)標(biāo)定為：操作工通過(guò)手動(dòng)方式測(cè)量出實(shí)際輥縫值，將該輥縫值輸入觸摸屏，系統(tǒng)會(huì)將輥縫值標(biāo)定為該測(cè)量值。自動(dòng)標(biāo)定為：將一根已知直徑的線材放入軋機(jī)內(nèi)，軋機(jī)輥縫自動(dòng)調(diào)整裝置自動(dòng)壓靠到線材上，當(dāng)變頻器檢測(cè)到電機(jī)9轉(zhuǎn)矩達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)矩時(shí)停止壓靠，將此時(shí)編碼器所測(cè)得的值標(biāo)定為輥縫值。

PLC控制系統(tǒng)可以接受就地操作箱中觸摸屏輸入的輥縫設(shè)定值，也可以接受工程師站下發(fā)的輥縫設(shè)定值，兩種設(shè)定值在觸摸屏上有按鈕進(jìn)行切換。PLC接收到設(shè)定值之后可以在觸摸屏或就地操作箱按鈕觸發(fā)定位啟動(dòng)命令，收到定位命令后PLC以該設(shè)定值為參考值，實(shí)際輥縫位置為反饋值進(jìn)行位置閉環(huán)控制。

以上實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。上述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。