一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法與流程
2023-04-23 10:12:11
本發明涉及一種金屬冷軋行業的設備定位配置應用領域，尤其涉及一種應用於冷軋產線中的熱鍍鋅機組的焊機設備的夾送輥裝置的定位配置方法
背景技術：
目前，各家鋼鐵生產企業的冷軋產線中的熱鍍鋅機組入口工藝設備由開卷機、剪前夾送輥、剪刀、焊機、張緊輥和入口活套等設備組成。焊機的功能就是將先行帶鋼和後行帶鋼焊接起來，以保證機組能連續運行。焊機對帶鋼的定位精度工藝要求是：先行帶鋼的甩尾定位精度為：50mm±30mm；後行帶鋼的穿帶定位精度為：30mm±10mm。
但是現有的控制技術下由於焊機沒有裝備夾送輥裝置，所以其帶鋼定位的控制技術實質上是由機組PLC控制完成，這種控制方式在實際應用過程中存在如下問題：
1.後行帶鋼的穿帶定位控制由剪前夾送輥的編碼器的計數來實現。由於機組穿帶採用小張力的控制方式，所以剪前夾送輥的壓緊力及其輥面的情況、帶鋼的厚度都緊密地影響穿帶帶頭的定位精度，加上剪前夾送輥和剪刀的距離有9.4M,使得機組PLC控制的穿帶帶頭的定位控制精度穩定性差，不能滿足焊機30mm±10mm工藝要求；
2.先行帶鋼的甩尾定位控制由張緊輥編碼器的計數來實現。由於本熱鍍鋅機組的工藝布置是：張緊輥後面緊跟的是入口活套，較大的入口活套張力，導致1.0mm以上厚料時，機組甩尾定位控制不能滿足焊機50mm±30mm的工藝要求，且焊機出口側小活套功能無法正常投入，影響焊接質量，容易引起焊縫斷帶。
3.由於帶鋼定位控制精度不能滿足焊機工藝要求，導致焊機無法正常焊接，一定程度上影響了機組穩定運行。
綜上所述，現有技術下的機組PLC控制的帶鋼定位的控制技術存在不少缺陷，影響了機組穩定運行。
技術實現要素：
為了解決針對現有技術在實際應用中存在的問題，本發明提供一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法。該方法配置的後行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾 送輥裝置來實現，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求。由於先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實現，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求。由於帶鋼定位控制正確和出口側小活套的控制功能的正常投入，使得焊機能穩定運行，有效地提高了機組通板率。本發明的裝置部分和具體方法步驟如下所述：
一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置，包括焊機1，其特徵在於：
所述的焊機1在其入口上、下通道側設備和出口側設備上分別裝備有夾送輥裝置A；
所述的入口上、下通道側的夾送輥裝置A對後行帶鋼的帶頭進行定位控制；
所述的出口側的夾送輥裝置A對先行帶鋼的帶尾進行定位控制。
根據本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置，其特徵在於，所述的夾送輥裝置包括上輥、下輥、氣缸、萬向軸、變頻驅動電機和編碼器組成，其中，上輥的兩端均設置有氣缸，上輥的其中一端通過萬向軸與變頻驅動電機連接，變頻驅動電機通過控制氣缸來使得上輥進行打開和關閉動作，變頻驅動電機連接設置有編碼器，而下輥為被動輥。
根據本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置，其特徵在於，所述的上輥和下輥的輥徑範圍為150～250mm，上輥輥面長度為800～1200mm，下輥輥面長度為1800～2500mm。
基於上述的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置的熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置的定位配置方法，其具體步驟如下所述：
分為入口側夾送輥裝置對後行帶鋼的帶頭進行定位控制和出口側夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進行定位控制兩部分：
1.入口側夾送輥裝置對後行帶鋼的帶頭進行定位控制：
1)帶頭剪切完成後，由主線PLC控制帶頭以穿帶速度1穿帶到焊機的自動步啟動，同時剪刀前下輥編碼器開始計算穿帶帶鋼長度；
2)當帶頭穿帶到啟動光柵時，由焊機PLC控制入口夾送輥裝置的上輥以穿帶速度1運行；
3)當帶頭穿帶到關閉光柵時，由焊機PLC控制入口夾送輥裝置的上輥進行關閉動作；
4)當帶頭穿帶到定位光柵時，由焊機PLC對入口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，上輥編碼器開始計算通過定位光柵的帶鋼長度；
5)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L1時，由焊機PLC控制入口夾送輥的上輥降速至穿帶速度2運行，進行精確定位；
6)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L2時，由焊機PLC控制入口夾送輥的上輥停止運行，帶頭定位完成；
7)當主線PLC控制計算出穿帶帶鋼長度大於L3時，停止運行，焊機入口小活套製作完成，帶鋼到焊機自動步運行完成；
8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的穿帶速度1範圍為30～60M/MIN；
通過定位光柵的帶鋼長度計算公式：
L_入口定位＝D9000*R3190；
式中：L_入口定位＝通過定位光柵的帶鋼長度，單位mm；
D9000：通過定位光柵的計算到脈衝數量；
R3190：每個脈衝的長度，為0.0058mm/PLS。
L2是定位光柵和焊機帶頭定位位置的目標距離，上通道目標距離為1050mm，下通道目標距離為1030mm；
L1是夾送輥裝置的上輥的降速點長度：(0.4～0.6)×L2；
穿帶速度2範圍為3－6M/MIN；
穿帶帶鋼的長度計算公式：
L_帶頭穿帶＝ΣD_BS1LPR_RTC*G_BS1LPR_INC；
式中：L_帶頭穿帶＝穿帶帶鋼的長度，單位：mm；
D_BS1LPR_RTC：剪刀前下輥編碼器的脈衝數；
G_BS1LPR_INC：每個脈衝的長度，為0.1796mm/PLS；
L3是剪刀中心和焊機帶頭定位位置的目標距離加上焊機入口小活套的長度；
其中剪刀中心和焊機帶頭定位位置的目標距離：上通道目標距離為：9830mm，下通道目標距離為：9450mm；
焊機入口小活套的長度通常為：500mm；
2.出口側夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進行定位控制：
1)當機組自動降速控制完成後，帶尾到焊機自動步啟動，機組PLC控制帶尾以甩尾速度1甩尾到焊機，同時張緊輥的編碼器計算甩尾帶鋼的長度；
2)當帶尾甩到啟動光柵時，由焊機PLC控制出口夾送輥裝置的上輥以甩尾速度1運行；
3)當帶尾甩到關閉光柵時，由焊機PLC控制出口夾送輥裝置的上輥進行關閉動作；
4)當帶尾甩到定位光柵時，由焊機PLC對出口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，其上輥編碼器開始計算通過定位光柵的帶鋼長度；
5)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L4時，由焊機PLC控制出口夾送輥的上輥降速至甩尾速度2運行，進行精確定位；
6)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L5時，由焊機PLC控制夾送輥的上輥停止運行，帶頭定位完成；
7)當主線PLC控制計算出甩尾帶鋼長度大於L6時，控制機組降速到甩尾速度3運行，當主線PLC控制計算出甩尾帶鋼長度大於L7時,停止運行，焊機出口小活套製作完成，帶鋼到焊機自動步運行完成；
8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的甩尾速度1：30～60M/MIN；
通過定位光柵的帶鋼長度的計算公式：
L_出口定位＝D9004*R3194
式中：L_出口定位：帶尾通過定位光柵的帶鋼長度，單位：mm
D9000:帶尾通過定位光柵的計算到脈衝數量；
R3190:每個脈衝的長度，為0.0116mm/PLS；
L5是定位光柵和焊機帶尾定位位置之間的目標距離，目標距離為：1070mm，下通道的目標距離為：1050mm；
L4是出口夾送輥裝置的上輥的降速點長度：(0.6～0.8)×L5；
甩尾速度2的範圍：3～6M/MIN；
甩尾帶鋼的長度計算公式：
L_甩尾＝ΣD_1BR1_RTC*G_1BR1_INC
式中，L_甩尾：甩尾帶鋼的長度，單位：mm；
D_1BR1_RTC：張緊輥編碼器的脈衝數；
G_1BR1_INC：每個脈衝的長度，為0.6971mm/PLS；
L7是剪刀中心和焊機中心的物理距離減去焊機出口小活套的長度；
其中，剪刀中心和焊機中心的物理距離：上通道的物理距離為9830mm，下通道的物理距離為9450mm；
焊機出口小活套的長度為：500mm；
L6：是剪刀中心和定位光柵的距離減去500mm作為降速切換點。
使用本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法獲得了如下有益效果：
1.本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法在實施後，由於後行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾送輥裝置來實現，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求；
2.本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法在實施後，由於先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實現，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求；
3.本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法在實施後，由於帶鋼定位控制正確和出口側小活套的控制功能的正常投入，使得焊機能穩定運行，有效地提高了機組通板率。
附圖說明
圖1為本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法的裝置部分的整體實施配置圖；
圖2為本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法的夾送輥裝置的具體結構示意圖；
圖3為本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法的入口側夾送輥裝置的定位配置方法流程圖；
圖4為本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法的出口側夾送輥裝置的定位配置方法流程圖。
圖中：1-焊機，A-夾送輥裝置，A1-上輥，A2-下輥，A3-氣缸，A4-萬向軸，A5-變頻驅動電機，A6-編碼器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法做進一步的描述。
實施例
如圖1和圖2所示，一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置，包括焊機1，焊機在其入口上、下通道側設備和出口側設備上分別裝備有夾送輥裝置A；
所述的入口上、下通道側的夾送輥裝置A對後行帶鋼的帶頭進行定位控制；
所述的出口側的夾送輥裝置A對先行帶鋼的帶尾進行定位控制。
本實施例中帶鋼的規格為：厚度1.56mm，寬度為：1250mm。
夾送輥裝置A包括上輥A1、下輥A2、氣缸A3、萬向軸A4、變頻驅動電機A5和編碼器A6組成，其中，上輥的兩端均設置有氣缸，上輥的其中一端通過萬向軸與變頻驅動電機連接，變頻驅動電機通過控制氣缸來使得上輥進行打開和關閉動作，變頻驅動電機連接設置有編碼器，而下輥為被動輥。
上輥A1和下輥A2的輥徑範圍為150～250mm(本實施例為200mm)，上輥輥面長度為800～1200mm(本實施例為1000mm)，下輥輥面長度為1800～2500mm(本實施例為2200mm)。
基於上述的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置的熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置的定位配置方法，參考圖3和圖4所示，其具體步驟如下所述：
分為入口側夾送輥裝置對後行帶鋼的帶頭進行定位控制和出口側夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進行定位控制兩部分：
1.入口側夾送輥裝置對後行帶鋼的帶頭進行定位控制：
1)帶頭剪切完成後，由主線PLC控制帶頭以穿帶速度1穿帶到焊機的自動步啟動，同時剪刀前下輥編碼器開始計算穿帶帶鋼長度；
2)當帶頭穿帶到啟動光柵時，由焊機PLC控制入口夾送輥裝置的上輥以穿帶速度1運行；
3)當帶頭穿帶到關閉光柵時，由焊機PLC控制入口夾送輥裝置的上輥進行關閉動作；
4)當帶頭穿帶到定位光柵時，由焊機PLC對入口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，上輥編碼器開始計算通過定位光柵的帶鋼長度；
5)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L1時，由焊機PLC控制入口夾送輥的上輥降速至穿帶速度2運行，進行精確定位；
6)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L2時，由焊機PLC控制入口夾送輥的上輥停止運行，帶頭定位完成；
7)當主線PLC控制計算出穿帶帶鋼長度大於L3時，停止運行，焊機入口小活套製作完成，帶鋼到焊機自動步運行完成；
8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的穿帶速度1範圍為30～60M/MIN(本實施例為30M/MIN)；
通過定位光柵的帶鋼長度計算公式：
L_入口定位＝D9000*R3190；
式中：L_入口定位＝通過定位光柵的帶鋼長度，單位mm；
D9000：通過定位光柵的計算到脈衝數量；
R3190：每個脈衝的長度，為0.0058mm/PLS。
L2是定位光柵和焊機帶頭定位位置的目標距離，上通道目標距離為1050mm，下通道目標距離為1030mm；
L1是夾送輥裝置的上輥的降速點長度：(0.4～0.6)×L2(本實施例為0.5L2)；
穿帶速度2範圍為3－6M/MIN(本實施例為5M/MIN)；
穿帶帶鋼的長度計算公式：
L_帶頭穿帶＝ΣD_BS1LPR_RTC*G_BS1LPR_INC；
式中：L_帶頭穿帶＝穿帶帶鋼的長度，單位：mm；
D_BS1LPR_RTC：剪刀前下輥編碼器的脈衝數；
G_BS1LPR_INC：每個脈衝的長度，為0.1796mm/PLS；
L3是剪刀中心和焊機帶頭定位位置的目標距離加上焊機入口小活套的長度；
其中剪刀中心和焊機帶頭定位位置的目標距離：上通道目標距離為：9830mm，下通道目標距離為：9450mm；
焊機入口小活套的長度通常為：500mm；
2.出口側夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進行定位控制：
1)當機組自動降速控制完成後，帶尾到焊機自動步啟動，機組PLC控制帶尾以甩尾速度1甩尾到焊機，同時張緊輥的編碼器計算甩尾帶鋼的長度；
2)當帶尾甩到啟動光柵時，由焊機PLC控制出口夾送輥裝置的上輥以甩尾速度1運行；
3)當帶尾甩到關閉光柵時，由焊機PLC控制出口夾送輥裝置的上輥進行關閉動作；
4)當帶尾甩到定位光柵時，由焊機PLC對出口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，其上輥編碼器開始計算通過定位光柵的帶鋼長度；
5)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L4時，由焊機PLC控制出口夾送輥的上輥降速至甩尾速度2運行，進行精確定位；
6)當計算出的通過定位光柵的帶鋼長度大於L5時，由焊機PLC控制夾送輥的上輥停止運行，帶頭定位完成；
7)當主線PLC控制計算出甩尾帶鋼長度大於L6時，控制機組降速到甩尾速度3運行，當主線PLC控制計算出甩尾帶鋼長度大於L7時,停止運行，焊機出口小活套製作完成，帶鋼到焊機自動步運行完成；
8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的甩尾速度1：30～60M/MIN(本實施例為30M/MIN)；
通過定位光柵的帶鋼長度的計算公式：
L_出口定位＝D9004*R3194
式中：L_出口定位：帶尾通過定位光柵的帶鋼長度，單位：mm
D9000:帶尾通過定位光柵的計算到脈衝數量；
R3190:每個脈衝的長度，為0.0116mm/PLS；
L5是定位光柵和焊機帶尾定位位置之間的目標距離，目標距離為：1070mm，下通道的目標距離為：1050mm；
L4是出口夾送輥裝置的上輥的降速點長度：(0.6～0.8)×L5(本實施例為0.7L2)；
甩尾速度2的範圍：3～6M/MIN(本實施例為5M/MIN)；
甩尾帶鋼的長度計算公式：
L_甩尾＝ΣD_1BR1_RTC*G_1BR1_INC
式中，L_甩尾：甩尾帶鋼的長度，單位：mm；
D_1BR1_RTC：張緊輥編碼器的脈衝數；
G_1BR1_INC：每個脈衝的長度，為0.6971mm/PLS；
L7是剪刀中心和焊機中心的物理距離減去焊機出口小活套的長度；
其中，剪刀中心和焊機中心的物理距離：上通道的物理距離為9830mm，下通道的物理距離為9450mm；
焊機出口小活套的長度為：500mm；
L6：是剪刀中心和定位光柵的距離減去500mm作為降速切換點。
本發明的一種熱鍍鋅機組焊機用夾送輥裝置及其定位配置方法在實施後，由於後行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾送輥裝置來實現，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求；本發明的由於先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實現，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求；本發明由於帶鋼定位控制正確和出口側小活套的控制功能的正常投入，使得焊機能穩定運行，有效地提高了機組通板率。
本發明適用於冷軋廠連續退火和熱鍍鋅等機組焊機設備上，除了能為機組提供良好的帶鋼焊縫以外，還能減少機組的停機故障，也改善了冷軋廠的物流平衡，具有可推廣應用價值。