CN104860074B - 一种精整板线成品堆垛的控制方法 - Google Patents

一种精整板线成品堆垛的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精整板线成品堆垛的控制方法，包括控制***，活动挡板和下落的钢板，所述控制方法包括：生产准备工作；作业线启动；出口速度信号上传控制***；在所述活动挡板入口附近设置有一个用于检测钢板位置的感应光栅，检测钢板位置信号；检测到钢板位置信号后延时一段时间后，将马蹄辊翻转，使钢板下落；活动挡板拍打钢板，堆垛完成；步骤5）所述的钢板下落方式为抛物线方式下落。本发明通过对马蹄辊抛钢方式的优化，保证钢板按预定的位置下落，减少与活动挡板的撞击造成的反弹现象，从而保证捆包垛形；通过改进活动挡板的工位和增加拍打功能，对钢板长度方向上进行调整，避免垛形超差。有效解决了厚板横切线成品捆包垛形不齐的质量问题。

Description

一种精整板线成品堆垛的控制方法
技术领域
本发明涉及热轧板的包装捆扎领域，具体涉及一种提高板成品捆包堆垛质量，确保成品垛形的技术。
背景技术
热轧成品板是热轧商品材的一部分，是以捆包形式（多张钢板堆在一起形成一个捆包）直接发给最终用户的，垛形是热轧商品材的重要质量要求之一，如果堆垛不好，不仅影响产品的外观质量，而且还会影响后工序的包装，尤其是盒式包装，以及中间物流环节和用户的运输、吊装等。
热轧板捆包垛形质量控制的最主要手段是活动挡板的使用，通过活动挡板的位置调整和阻挡作用，确保板捆包垛形满足要求。
参照图1，垛板台的控制过程如下：
准备工作：操作人员首先根据钢板宽度对垛板台的开口度（即两个护板2内侧之间的垂直距离）进行设定，以使钢板能够顺利进入垛板台。然后根据钢板的长度调整活动挡板6到合适的位置（通常设定数值为钢板额定剪切长度+15～20mm）并放到工作位置（有水平和垂直两个位置，水平为等待位，垂直为工作位）。之后把固定挡板5抬起来（固定挡板5的位置是固定的，但可以上升和下降，生产的时候需要上升到工作位置）并在终端画面中输入具体的捆包张数。所有设定结束后，开始正常生产。
具体生产过程如下：操作人员启动设备把钢板送入垛板台，当钢板4到达活动挡板6的时候，马蹄辊1向下翻转（马蹄辊通过气缸控制上下翻转），将钢板落入垛板台下面的垛板升降台上。当进入垛板台的钢板达到设定的张数的时候，操作人员将捆包拉出，继续后面的生产。垛板台依靠活动挡板6和固定挡板5来限定钢板的落下位置，以保证钢板的堆垛质量。
原来是靠活动挡板将钢板停止并落在垛板小车上，采用的是机械阻挡方式，由于钢板进入垛板台的速度是很快的，直接冲撞在活动挡板上，对设备的冲击很大，经常发生损坏。同时快速运动的钢板有很大的惯性，而活动挡板是靠气缸推动的，活动挡板会被冲击而发生位置变化，造成捆包在长度方向上参差不齐，尤其是生产一些厚规格钢板时尤为明显，有时候甚至会把活动挡板冲开，无法保证捆包的垛形。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于寻求一种解决成品捆包垛形的控制方法，解决堆垛不齐的质量问题。同时通过调整减少对设备的冲击，保证设备状态的稳定。
本发明的技术方案是，一种精整板线成品堆垛的控制方法，包括控制***，活动挡板和下落的钢板，其特征在于：所述控制方法包括：
1)生产准备工作；
2)作业线启动；
3)出口速度信号上传控制***；
4)在所述活动挡板入口附近设置有一个用于检测钢板位置的感应光栅，检测钢板位置信号；
5)检测到钢板位置信号后延时一段时间后，将马蹄辊翻转，使钢板下落；
6)活动挡板拍打钢板，堆垛完成；
步骤5）所述的钢板下落方式为抛物线方式下落。
本发明通过改变钢板的下落方式，由原来的垂直下落改为抛物线方式下落。当感应光栅感应到钢板时，***根据速度延时一定时间后马蹄辊开始向下翻转，将钢板放下。当物体以抛物线轨迹运行时，速度V0可以分解为水平速度V1和垂直速度V2。在起点的时候总体速度V0=水平速度V1，垂直速度V2为0。抛物线轨迹运动的方程为：
下落距离H=0.5*gt0 2
垂直速度V2=gt0
水平距离S=V1*t0
（g为重力加速度）
根据本发明的一种精整板线成品堆垛的控制方法，优选的是，步骤5）所述的延时时间为T，T=S1/V1-t0；式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒；t0为钢板从起点下落至终点的时间，单位为秒。
已知钢板从起点下落至终点的垂直距离，代入上面公式下落距离H=0.5*gt0 2即可得出下落时间。水平行走的距离S=V1*t0。同时已知：感应光栅到活动挡板的距离为S1米。所以马蹄辊翻转的时间:T=（S-V1*t0）/V1=S1/V1-t0，这个时间T即光栅感应到钢板后延迟的时间。
进一步地，步骤5）所述的延时时间为T，T=S1/V1-t0-0.2；式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒；t0为钢板从起点下落至终点的时间，单位为秒。考虑***本身的响应速度有偏差且钢板本身并不是抛物线方程中所假设的一个质点，经过实际反复测试后，更为优选的是，对上述时间做0.2S的延时处理，即光栅感应到钢板后的T=（S1/V1-t0-0.2）秒后马蹄辊翻转将钢板抛下。这样当钢板与活动挡板接触到的时候，因水平方向上的速度降低了，惯性会减小，就能减少对活动挡板的冲击。
进一步地，所述活动挡板的拍打时间为t，t=S1/V1，式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒。当钢板运行到活动挡板的位置时，活动挡板要进行拍打动作，拍打的时间点t=S1/V1，即从检测到钢板信号到钢板到达活动挡板要运行S1米所需要的时间，通过抛钢时点控制和活动挡板的拍打来保证了长度方向上的垛形。
进一步地，所述活动挡板的工位包括平行于地面的第一工位，垂直于地面的第三工位以及位于第一工位和第三工位中间的第二工位；不生产的时候活动挡板在第一工位的位置，当开始生产的时候，活动挡板移动到第二工位的位置，钢板到达第三工位的下落过程中，活动挡板由第二工位向第三工位摆动。通过增加一个活动挡板的工位，钢板到达第三工位的下落过程中，活动挡板由第二工位向第三工位摆动，这样可以避免钢板直接冲撞活动挡板，进一步起到缓冲作用，同时又能对钢板长度方向上的位置进行纠正，避免钢板在长度方向上冲出。
所述S1为1.0-3.5米。S1为感应光栅到活动挡板的距离，该距离的选择通常是由现场安装位置的限制而定的。根据工况条件，通常选择1.0-3.5米居多。
本发明的有益效果
本发明可有效解决厚板横切线成品捆包垛形不齐的质量问题。
1.本发明通过马蹄辊抛钢方式的优化，能够保证钢板按照预定的位置下落，并减少与活动挡板的撞击造成的反弹现象，从而保证捆包垛形。
2.本发明通过改进活动挡板的工位和增加拍打功能，可以对钢板长度方向上进行调整，避免垛形超差。
3.本发明减少了钢板与设备的直接冲击，对保护垛板台的设备，确保生产稳定有很好的效果。
附图说明
图1是垛板台设备俯视图。
图2是本发明活动挡板工位示意图。
图3是堆垛过程示意图。
图4是质点按照抛物线轨迹下落示意图。
图5是本发明的控制流程图。
图中，1-马蹄辊，2-护板，3-运输辊道，4-钢板，5-固定挡板，6-活动挡板，7-感应光栅。
具体实施方式
如图5所示，本发明的控制流程如下：
1)开始
2)生产准备工作
3)作业线启动
4)出口速度信号上传控制***
5)检测钢板位置信号，控制***计算延时时间T和拍打时间t
6)马蹄辊翻转
7)活动挡板拍打
8)结束
如图1和图3所示，钢板4由运输辊道3经带钢前进方向运行。在所述活动挡板入口附近设置有一个用于检测钢板位置的感应光栅7；当感应光栅7感应到钢板4时，***根据速度延迟一定时间T后，马蹄辊1开始向下翻转，将钢板4放下，活动挡板6进行拍打。钢板4的下落方式为抛物线方式下落。
改变钢板的下落方式，由原来的垂直下落改为抛物线方式下落。当感应光栅7感应到钢板4时，***根据速度延时一定时间后马蹄辊开始向下翻转，将钢板放下。
质点抛物线下落轨迹原理图见图4.延时时间T按如下公式算：T=S1/V1-t0；式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒；t0为钢板从起点下落至终点的时间，单位为秒。已知数据：钢板从起点下落至终点的垂直距离为0.24米，代入上面公式得0.24=0.5×10×t2，得出下落时间为0.22S。水平行走的距离S=V1*0.22。同时已知：感应光栅到活动挡板的距离为1.7米。所以马蹄辊翻转的时间:T=（1.7-V1*0.22）/V1=1.7/V1-0.22，这个时间T即光栅感应到钢板后延迟的时间。
更进一步地，考虑***本身的响应速度有偏差且钢板本身并不是抛物线方程中所假设的一个质点，经过实际反复测试后，对上述时间做0.2S的延时处理，即光栅感应到钢板后的T=（1.7/V1-0.22-0.2）=（1.7/V1-0.42）秒后马蹄辊翻转将钢板抛下。这样当钢板与活动挡板接触到的时候，因水平方向上的速度降低了，惯性会减小，就能减少对活动挡板的冲击。
当钢板运行到活动挡板的位置时，活动挡板要进行拍打动作，拍打的时间点t=S1/V1，当S1=1.7米时，即从检测到钢板信号到钢板到达活动挡板要运行1.7米所需要的时间，通过抛钢时点控制和活动挡板的拍打来保证了长度方向上的垛形。
为了达到更好的缓冲效果，可以将活动挡板6设置3个工位（见图2）。所述活动挡板6的工位包括平行于地面的第一工位，即等待工位，垂直于地面的第三工位以及位于第一工位和第三工位中间的第二工位，第二工位为正常工作工位。不生产的时候活动挡板在第一工位的位置，当开始生产的时候，活动挡板移动到第二工位的位置，钢板到达第三工位3的下落过程中，活动挡板由第二工位位置向第三工位位置摆动，这样可以避免钢板直接冲撞活动挡板，进一步起到缓冲作用，同时又能对钢板长度方向上的位置进行纠正，避免钢板在长度方向上冲出。
本发明的控制方法，通过对马蹄辊抛钢方式的优化，能够保证钢板按照预定的位置下落，并减少与活动挡板的撞击造成的反弹现象，从而保证捆包垛形；通过改进活动挡板的工位和增加拍打功能，可以对钢板长度方向上进行调整，避免垛形超差。有效解决了厚板横切线成品捆包垛形不齐的质量问题。

Claims (7)

1.一种精整板线成品堆垛的控制方法，包括控制***，活动挡板和下落的钢板，其特征在于：所述控制方法包括：
1)生产准备工作；
2)作业线启动；
3)出口速度信号上传控制***；
4)在所述活动挡板入口附近设置有一个用于检测钢板位置的感应光栅，检测钢板位置信号；
5)检测到钢板位置信号后延时一段时间后，将马蹄辊翻转，使钢板下落；
6)活动挡板拍打钢板，堆垛完成；
步骤5)所述的钢板下落方式为抛物线方式下落；步骤5)所述的延时时间为T，T＝S1/V1-t0；式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒；t0为钢板从起点下落至终点的时间，单位为秒。
2.根据权利要求1所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，步骤5)所述的延时时间为T，T＝S1/V1-t0替换为T＝S1/V1-t0-0.2；式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒；t0为钢板从起点下落至终点的时间，单位为秒。
3.根据权利要求1所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，所述活动挡板的拍打时间为t，t＝S1/V1，式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒。
4.根据权利要求2所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，所述活动挡板的拍打时间为t，t＝S1/V1，式中，S1为感应光栅到活动挡板的距离，单位为米；V1为钢板以抛物线下落运动时的水平速度，单位为米/秒。
5.根据权利要求1所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，所述活动挡板的工位包括平行于地面的第一工位，垂直于地面的第三工位以及位于第一工位和第三工位中间的第二工位；不生产的时候活动挡板在第一工位的位置，当开始生产的时候，活动挡板移动到第二工位的位置，钢板到达第三工位的下落过程中，活动挡板由第二工位向第三工位摆动。
6.根据权利要求1所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，所述S1为1.0-3.5米。
7.根据权利要求2所述的一种精整板线成品堆垛的控制方法，其特征在于，所述S1为1.0-3.5米。
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