CN110744118B - 一种取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种取向硅钢错边卷剪切装置，包括钢卷、入口开卷机、入口制动装置、入口转向辊、入口剪、圆盘剪、外径检测仪、前置光电检测装置、小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置，钢卷安装在入口开卷机上，外径检测仪安装在钢卷的外侧，前置光电检测装置设置在入口制动装置之前，前置光电检测装置安装在入口转向辊与钢卷之间；入口转向辊与入口剪相连接，在入口剪与圆盘剪之间依次安装有小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置。本发明将错边卷在机组开卷、剪切过程中使终保持在机组中心位，在带钢经过剪切区域时，有效消除因错边卷造成的剪切镰刀湾缺陷，提高带钢剪切纵向宽度和不等边切边精度。

Description

一种取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法

技术领域

本发明涉及取向硅钢错边卷生产对中控制技术领域，更具体地指一种取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法。

背景技术

由于取向硅钢，独特的生产工艺，经过高温环形炉长时间热处理以后，边部会产生大象脚型缺陷，再经过热拉伸连续退火机组重新卷取时，由于存在大象脚缺陷，不得不将产品卷成错边卷形状(见图1所示)。否则，会在卷取过程中，产生边部爆裂的情况而无法卷取。此类搓边卷产品进入精整机组以后，不能像原冷轧产品一样，经过精整设备的简单处理后进行剪切生产。

专利CN201210245825.0，公开了一种带钢纠偏方法，首先由带钢跑偏自动感应装置检测带钢的跑偏，检测到带钢跑偏后，输出跑偏信号给控制***；其次控制***接收到所述跑偏信号后，控制挤干辊抬起，并通过纠偏辊进行纠偏；最后带钢纠偏完成后，控制***控制挤干辊压下。本发明在带钢发生跑偏时，能够逐步稳定地对带钢进行纠偏，避免了带钢在清洗槽内发生刮边、断带的事故。

专利CN200610023411.8，涉及一种带钢纠偏的方法和装置。一种带钢纠偏方法，其特征是带钢以一定的包角紧贴圆柱辊运动，所述圆柱辊由同轴心的内、外圆柱辊组成，外圆柱辊为由非导磁材质制成的空心圆柱辊，内圆柱辊为一个可产生螺旋磁场的圆柱辊，螺旋磁场对带钢产生磁作用力，其中沿轴向的磁作用分力使带钢向一侧移动，调节内圆柱辊的转速方向使螺旋磁场变向，实现对带钢的纠偏。本发明结构简单，不需要液压执行机构，装置空间尺寸小，纠偏响应速度快，并且可以在线自动控制电机转速改变螺旋磁的纠偏力，提高了纠偏精度和纠偏质量。

专利CN201410033280.6，公开一种热轧带钢纠偏方法和***，该方法在精轧机轧制条件下，在确定待轧带钢达到预设位置时(此时待轧带钢还未进入精轧机)，控制第一侧侧导板(即操作侧侧导板或传动侧侧导板)提前动作，并根据精轧机对待轧带钢的轧制情况，而调整第一侧侧导板和第二侧侧导板的动作，从而使第一侧侧导板和第二侧侧导板充分发挥其对带钢的夹持、引导和对中的作用，改善了待轧带钢因贴精轧机第一侧侧导板进入该精轧机，而使该第一侧侧导板因长期磨损而不断更换，从而提高了设备成本，同时也使得该待轧带钢因与第一侧侧导板的摩擦而影响自身质量，甚至导致堆钢而严重影响生产效率。

专利CN201120534358.4，公开一种连续镀锌生产线中的带钢纠偏装置，涉及连续镀锌生产线中的带钢纠偏装置，由底座、中部支撑框架、安装在中部支撑框架上的第一辊子和第二辊子及设在底座与中部支撑框架之间的驱动油缸和设在四个边角的纠偏调整机构构成，其特点是：所述底座安装在与带钢输送方向平行的位置，所述第一辊子在空间位置上高于第二辊子。本实用新型采用上纠偏装置，使从酸洗工序输出的带钢与第一辊子的上部相切，然后绕过第一辊子和第二辊子后，从第二辊子的下部同向输出。由于该纠偏装置的纠偏调整平面与带钢输送过程所形成的平面始终处于平行状态，保证纠偏时带钢与辊子沿宽度方向完全接触，从而增大了辊子作用在带钢上的摩擦力和提高了纠偏性能。

上述专利主要是涉及纠偏装置，纠偏装置是对一般齐边卷取进行生产的钢卷纠偏对中设备。由于搓边卷取的存在，搓边卷钢卷在经过精整机组生产时，很容易因为错边卷的原因，造成剪切镰刀湾缺陷。现有生产技术无法满足入口错边卷生产，特别是对镰刀弯缺陷只能保证在+2mm内，影响了取向硅钢成品的用户使用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法，通过一组小辊径浮动三辊浮动装置配合前置光电检测装置、后置光电检测装置，将错边卷在机组开卷、剪切过程中使终保持在机组中心位，在带钢经过剪切区域时，有效消除因错边卷造成的剪切镰刀湾缺陷，提高带钢剪切纵向宽度和不等边切边精度。

(二)技术方案

一种取向硅钢错边卷剪切装置，包括钢卷、入口开卷机、入口制动装置、入口转向辊、入口剪、圆盘剪，还包括外径检测仪、前置光电检测装置、小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置，钢卷安装在入口开卷机上，外径检测仪安装在钢卷的外侧，前置光电检测装置设置在入口制动装置之前，前置光电检测装置安装在入口转向辊与钢卷之间；入口转向辊与入口剪相连接，在入口剪与圆盘剪之间依次安装有小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置。

根据本发明的一实施例，所述前置光电检测装置始终与位于入口开卷机的带钢垂直。

根据本发明的一实施例，所述小辊径三辊浮动装置包括设备机架、调节液压缸、小辊径三辊、对中浮动液压缸；调节液压缸安装在设备机架上，调节液压缸与小辊径三辊气动连接，小辊径三辊还与对中浮动液压缸气动连接。

根据本发明的一实施例，所述小辊径三辊的辊径为100mm-150mm。

一种取向硅钢错边卷剪切控制方法，包括以下步骤：

S1、钢卷上料正常生产；

S2、入口外径检测仪工作，将钢卷实时外径传入PLC控制***；

S3、前置光电检测装置根据测量的外径，通过公式实现自动垂直运行带钢；

S4、前置光电检测装置采用反应精度进行弱化；

S5、带钢从入口转向辊经导板台进入小辊径三辊浮动装置；

S6、后置光电检测装置采用高高灵敏度测量将对中数据反馈；

S7、小辊径三辊浮装置快速完成对带钢的对中；

S8、对中带钢进入圆盘剪进行剪切，完成切边，卷取。

(三)有益效果

采用了本发明的技术方案，一种取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法，通过一组小辊径浮动三辊浮动装置配合前置光电检测装置、后置光电检测装置，将错边卷在机组开卷、剪切过程中使终保持在机组中心位，在带钢经过剪切区域时，有效消除因错边卷造成的剪切镰刀湾缺陷，提高带钢剪切纵向宽度和不等边切边精度。具有以下效果：

1)开卷机入口配有外径检测仪，通过实时的对开卷机外径测量数据，调整角度，随着开卷机钢卷外径的减少，前置光电检测装置通过旋转与带钢保持垂直；

2)小辊径三辊浮动装置区别于其他对中装置在于体积小移动灵活，便于快速对中，更适合用于对对中精度要求精度高的对中使用，能满足高速、短距离、高精度对中要求；

3)前置光电检测装置的反应精度进行弱化，主要目的是通过前置光电检测装置，配合PLC控制程序，判断开卷机上错边卷的纠偏趋势；

4)后置的光电检测装置反应精度调高，小辊径三辊浮动装置快速完成对带钢的对中，从而确保进入圆盘剪的带钢对中。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是错边卷剖示图；

图2是本发明装置结构示意图；

图3是前置光电检测装置偏转角度示意图；

图4是小辊径三辊浮动装置结构示意图；

图5是小辊径三辊浮动装置侧视图；

图6是本发明控制方法流程图。

附图标记说明：

1、外径检测仪；2、钢卷；3、前置光电检测装置；4、入口转向辊；5、入口剪；6、小辊径三辊浮动装置；61、设备机架；62、调节液压缸；63、小辊径三辊；64、对中浮动液压缸；7、后置光电检测装置；8、圆盘剪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明通过电气程序控制和相关机械设备配合，通过前置光电检测装置、后置光电检测装置、小辊径三辊浮动装置组成，完成对错边卷对中控制从而消除剪切镰刀弯缺陷。

结合图2，一种取向硅钢错边卷剪切装置，包括外径检测仪1、钢卷2、前置光电检测装置3、入口转向辊4、入口剪5、小辊径三辊浮动装置6、后置光电检测装置7、圆盘剪8。钢卷2安装在入口开卷机上，外径检测仪1安装在钢卷2的外侧，前置光电检测装置3设置在入口制动装置之前。外径检测仪1、前置光电检测装置3构成前置对中装置，通过对运行带钢边部进行光电扫描判断带钢跑偏情况。前置光电检测装置3安装在入口转向辊4与钢卷2之间，前置光电检测装置3始终与位于入口开卷机的带钢垂直，如图3所示。入口转向辊4与入口剪5相连接，在入口剪5与圆盘剪8之间依次安装有小辊径三辊浮动装置6、后置光电检测装置7。

为了能使前置光电检测装置始终垂直运行带钢，此前置光电检测装置可以转动，随着开卷机钢卷外径的减少，前置光电检测装置通过旋转与带钢保持垂直。开卷机入口配有外径检测仪，通过实时的对开卷机外径测量数据，调整角度。结合图3，通过数学相似三角形知识可知，入口转向辊与钢卷形成的角度和前置光电检测装置与钢卷形成的角度是一个相似三角形，可以得出以下结论角α等于角β：L为入口转向辊底端到开机机芯轴距离，R为开卷机钢卷外径，由三角函数可得出

即

利用入口测量卷径装置可以得到实时钢卷外径数据，开卷机中心到入口转向辊中心距离固定，前置光电检测装置的发射光源具有自动旋转功能。因此，可以使用三角函数算出前置光电检测装置偏转角度，确保前置光电检测装置偏转角度始终与带钢垂直。前置光电检测装置在设定中，为了减少因错边卷频繁的移动，将前置光电检测装置的反应精度进行弱化。

结合图4和图5，小辊径三辊浮动装置6包括设备机架61、调节液压缸62、小辊径三辊63、对中浮动液压缸64。调节液压缸62安装在设备机架61上，调节液压缸62与小辊径三辊63气动连接，小辊径三辊63还与对中浮动液压缸64气动连接。小辊径三辊浮动装置主要通过液压机构进行水平摆动，对运行的带钢进行对中。小辊径三辊浮动装置区别于其他对中装置在于体积小移动灵活，便于快速对中，更适合用于对对中精度要求精度高的对中使用，能满足高速、短距离、高精度对中要求。

小辊径三辊浮动装置6、后置光电检测装置7构成后置对中控制装置。目前使用的纠偏辊一般辊径都在350mm-400mm，有的还会使用600mm辊径的纠偏辊。本发明使用的是辊径在100mm-150mm的小三辊。其区别于大辊径的优点在于；1)反应速度和纠偏速度快；2)体积小，适用于对已经建成的老旧产线的改造。将后置的光电检测装置反应精度调高，小辊径三辊浮动装置快速完成对带钢的对中，从而确保进入圆盘剪的带钢对中。为了减少机组运行时的带钢跑偏量。还使用原机组自带设备，如主夹送辊、稳定辊确保机组在高速运行时的带钢稳定，从而确保圆盘剪剪切的宽度精度。

具体实施时，在产线的入口有一套外径检测仪用于实时测量开卷机钢卷外径。前置光电发射装置具有自动旋转角度功能，随着开卷机钢卷外径逐渐减小，前置光电发射装置也可以变换角度并始终与运行的带钢保持垂直。同时前置光电检测装置在设定中，为了减少因错边卷频繁的移动，通过前置光电检测装置，配合PLC控制程序，判断开卷机上错边卷的纠偏趋势。带钢从入口转向辊经导板台进入小辊径三辊浮动装置。小辊径三辊浮动装置中的中间辊由调节液压缸控制，对中调节由对中浮动液压缸完成。将后置光电检测装置的高灵敏度能够使，小辊径三辊浮动装置快速完成对带钢的对中。为了能够更好的完成钢卷对中，前置和后置对中装置还使用联动设定。

结合图6，一种取向硅钢错边卷剪切控制方法，包括以下步骤：

S1、钢卷上料正常生产；

S2、入口外径检测仪工作，将钢卷实时外径传入PLC控制***；

S3、前置光电检测装置根据测量的外径，通过公式实现自动垂直运行带钢；

S4、前置光电检测装置采用反应精度进行弱化；

S5、带钢从入口转向辊经导板台进入小辊径三辊浮动装置；

S6、后置光电检测装置采用高高灵敏度测量将对中数据反馈；

S7、小辊径三辊浮装置快速完成对带钢的对中；

S8、对中带钢进入圆盘剪进行剪切，完成切边，卷取。

本发明能有效解决因来料错边卷取造成的镰刀弯缺陷，产品质量达到用户要求。在目前取向硅钢产品产量日益提升，市场需求不断扩大的背景下，具有很大的推广意义。

综上所述，采用了本发明的技术方案，取向硅钢错边卷剪切装置及控制方法，通过一组小辊径浮动三辊浮动装置配合前置光电检测装置、后置光电检测装置，将错边卷在机组开卷、剪切过程中使终保持在机组中心位，在带钢经过剪切区域时，有效消除因错边卷造成的剪切镰刀湾缺陷，提高带钢剪切纵向宽度和不等边切边精度。具有以下效果：

(1)开卷机入口配有外径检测仪，通过实时的对开卷机外径测量数据，调整角度，随着开卷机钢卷外径的减少，前置光电检测装置通过旋转与带钢保持垂直。

(2)小辊径三辊浮动装置区别于其他对中装置在于体积小移动灵活，便于快速对中，更适合用于对对中精度要求精度高的对中使用，能满足高速、短距离、高精度对中要求。

(3)前置光电检测装置的反应精度进行弱化，主要目的是通过前置光电检测装置，配合PLC控制程序，判断开卷机上错边卷的纠偏趋势。

(4)后置的光电检测装置反应精度调高，小辊径三辊浮动装置快速完成对带钢的对中，从而确保进入圆盘剪的带钢对中。

Claims (2)

1.一种取向硅钢错边卷剪切装置，包括钢卷、入口开卷机、入口制动装置、入口转向辊、入口剪、圆盘剪，其特征在于，还包括外径检测仪、前置光电检测装置、小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置，钢卷安装在入口开卷机上，外径检测仪安装在钢卷的外侧，前置光电检测装置设置在入口制动装置之前，前置光电检测装置安装在入口转向辊与钢卷之间，前置光电检测装置具有自动旋转角度功能，随着开卷机钢卷外径逐渐减小，前置光电发射装置能够变换角度并始终与位于入口开卷机的带钢垂直；入口转向辊与入口剪相连接，在入口剪与圆盘剪之间依次安装有小辊径三辊浮动装置、后置光电检测装置；所述小辊径三辊浮动装置包括设备机架、调节液压缸、小辊径三辊、对中浮动液压缸；调节液压缸安装在设备机架上，调节液压缸与小辊径三辊气动连接，小辊径三辊还与对中浮动液压缸气动连接；所述小辊径三辊的辊径为100mm-150mm。

2.如权利要求1所述的一种取向硅钢错边卷剪切装置的剪切控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、钢卷上料正常生产；

S2、入口外径检测仪工作，将钢卷实时外径传入PLC控制***；

S3、前置光电检测装置根据测量的外径，通过公式实现自动垂直运行带钢；

S4、前置光电检测装置采用反应精度进行弱化；

S5、带钢从入口转向辊经导板台进入小辊径三辊浮动装置；

S6、后置光电检测装置采用高灵敏度测量将对中数据反馈；

S7、小辊径三辊浮装置快速完成对带钢的对中；

S8、对中带钢进入圆盘剪进行剪切，完成切边，卷取。

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