冷軋連續處理線曲軸飛輪剪剪刃位置自適應控制方法技術

本發明專利技術提供冷軋連續處理線曲軸飛輪剪剪刃位置自適應控制方法，包括以下步驟：在曲軸飛輪剪的曲軸軸承上安裝絕對值編碼器，在對曲軸初始化標定完成后，曲軸飛輪剪開始工作，取曲軸旋轉面上一點為固定點，確定初始化時該固定點的角度信息；記錄每次剪切完成時的絕對值編碼器累計脈沖數量，計算當前曲軸旋轉面上固定點的角度信息；比較每次剪切完成時固定點的角度信息與初始化時該固定點的角度信息，調節氣動電磁閥得電時長參數，控制下一次剪切過程中的離合器結合時間和制動器打開時間。本方法可以降低因曲軸飛輪剪造成的生產線非正常停車故障率，提高生產線的生產效率；減少曲軸飛輪剪的維護頻率及維護調試工作量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及冷軋連續處理線領域，特別是涉及一種冷軋連續處理線曲軸飛輪剪剪 刃位置自適應控制方法。
技術介紹
冷軋連續處理線機組工藝一般是原料卷先在入口段開卷、與前行帶鋼通過焊機進 行焊接后，進入工藝段進行處理，工藝處理完成后在出口段通過曲軸飛輪剪進行分切并由 卷取機卷成成品卷。為了提高處理線的單位產能，保證連續處理線的工作穩定性，在處理線出口段通 常分別設置上下通道兩臺卷取機，以縮短處理線變換作業時間，增強作業連貫性，提高機械 設備利用效率。處理線出口段變換作業時，曲軸飛輪剪在前后帶鋼焊縫連接處對帶鋼進行 分切、取樣，以使前行和后行帶鋼分別對應不同的卷取機，避免不同規格的帶鋼混卷，同時 對前后帶鋼分別剪取一定數量及長度的樣本，便于對成品各項指標做檢驗評測。在這個過 程中，前行和后行帶鋼會一定的速度(通常為30m/min)保持前進，因此曲軸飛輪剪需要在 極短暫的時間內完成分切和數次采樣動作，同時還要保證剪刃的動作不阻擋帶鋼的正常前 行。如圖1所示，曲軸飛輪剪正常工作時，首先啟動皮帶飛輪電機，控制系統給出一定 時間長度的電磁閥得電信號，讓氣動電磁閥2打開壓縮空氣管路，驅動氣動離合器3結合及 氣動制動器4打開，使得皮帶飛輪I帶動曲軸6旋轉，曲軸6旋轉時安裝在上面的連桿帶動 剪刃7上下移動，由此實現剪切動作。電磁閥失電以后，氣動電磁閥2關閉壓縮空氣管路， 氣動離合器3分離的同時氣動制動器4抱死，曲軸6及其帶動的剪刃7相應停止在某個位 置。前行帶鋼和后行帶鋼分別對應2號卷取機10和I號卷取機9。在單次剪切過程中，剪 刃7需要在極短時間內完成一次上下動作并回到原始位置，因此為了避免剪刃位置阻礙帶 鋼的正常行進，每次剪切動作完成后剪刃應盡量恢復到過鋼面8高度以下位置。但是在曲 軸飛輪剪實際工作過程中，往往發現在預先調試好的氣動電磁閥得電時長作用下，曲軸旋 轉角度和剪刃高度逐漸偏離原始位置，并且漸續放大，最終導致剪刃位置高出過鋼面太多， 阻擋帶鋼正常前行，引起出口段卡鋼故障，造成生產線非正常停車。經過分析發現，這種情 況的產生通常由于與氣動電磁閥得電時長相匹配的機械設備工作條件發生變化，使得新條 件下氣動電磁閥得電時長與之無法適應。例如1、曲軸飛輪剪工作一定時間以后，制動器彈 簧疲勞老化，造成制動時間加長，減弱的制動力矩無法讓曲軸角度回到零位位置；2、更換飛 輪皮帶部件后，新舊皮帶飛輪扭矩存在差異，導致在相同離合器接合時間內，曲軸的行程不 一致，曲軸角度位置出現偏差；3、曲軸軸承甘油潤滑不足或更換新潤滑劑后，曲軸的摩擦制 動力矩產生改變，在相同離合器接合時間內，曲軸的行程相應發生變化，曲軸最終停止位置 角度隨之改變。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種，使得曲軸飛輪剪的曲軸或剪刃在每次剪切動作之后始終保持在初始位置附近 本專利技術為解決上述技術問題所采取的技術方案為一種，其特征在于它包括以下步驟 在曲軸飛輪剪的曲軸軸承上安裝絕對值編碼器，在對曲軸位置初始化標定完成后，曲軸飛輪剪開始工作，取曲軸旋轉面上一點為固定點，確定初始化時該固定點的角度信息； 記錄每次剪切完成時的絕對值編碼器累計脈沖數量，計算當前曲軸旋轉面上固定點的角度信息； 比較每次剪切完成時固定點的角度信息與初始化時該固定點的角度信息，調節氣動電磁閥得電時長參數，控制下一次剪切過程中的離合器結合時間和制動器打開時間。按上述方案，將曲軸360度旋轉面劃分為若干個角度區間，并為每個區間設置對應的氣動電磁閥得電信號時長；判斷每次剪切完成時固定點的角度信息與初始化時該固定點的角度信息之差落入哪個角度區間，找出其對應的氣動電磁閥得點信號時長，用于調節氣動電磁閥得電時長參數。按上述方案，初始化時，取曲軸旋轉面上角度信息為0度的點為固定點；將曲軸360度旋轉面劃分為10個角度區間,每個角度區間的間隔大小視曲軸裝置的慣性力矩和制動器摩擦力而定。本專利技術的有益效果為1、可以降低因曲軸飛輪剪造成的生產線非正常停車故障率，提高生產線的生產效率采用本方法后，在冷軋連續處理線出口帶鋼進行連續分切和采樣過程中，能夠有效防止曲軸飛輪剪剪切完成時的剪刃位置高出機組過鋼面，阻礙運行中帶鋼的正常前進，或者引起卡鋼事故，進而造成生產線非正常停車。即使在運轉過程中曲軸飛輪剪的外部運行工況或機械設備性能發生突變，控制系統也能夠在較短的時間內迅速自動調整每次剪切完成時旋轉曲軸的位置角度，使之不同的運行條件下剪刃高度位置始終低于過鋼面，保證機組生產的運行連貫性，有效提高生產線的生產效率。經試驗，該技術方案使得冷軋連續處理線出口段運行效率超過99. 9%，處理線出口段因曲軸飛輪剪處卡鋼的非正常停車事故概率平均降低至0.5次/每萬噸。2、能夠減少曲軸飛輪剪的維護頻率及維護調試工作量 采用本方法后，控制系統能夠對曲軸飛輪剪的控制參數進行自動采集和自動優化，并且實現控制參數的自動預設定，將曲軸360度旋轉面劃分為若干個角度區間，并為每個區間設置對應的氣動電磁閥得電信號時長，不需要調試維護人員進行反復測試和優化工作，避免了對設定值進行頻繁的手動更改，同時也避免了調試維護人員手動輸入引入的錯誤設定。在制動器彈簧老化、飛輪皮帶更換等外部設備條件變化情況下，無須重新調校設備狀態或者對控制系統參數進行再次初始化，控制系統能夠根據新的運行工況自行調整控制參數，大大減少了設備和控制系統的維護需求。經試驗，該技術方案使得冷軋連續處理線出口段電氣及機械設備點檢工人維護頻率平均降低至I次/1000小時。3、初始化時，取曲軸旋轉面上角度信息為0度的點為固定點，可便于計算；每個角度區間的間隔不同，視曲軸裝置的慣性力矩和制動器摩擦力而定，使得控制更為合理。4、本方法簡單實用，硬件上只需在曲軸增加絕對值編碼器采集信號即可，可在原 有系統中進行改進，兼容性高。附圖說明圖1是曲軸飛輪剪設備組成示意圖。圖2是曲軸旋轉角度分區示意圖。圖中1.皮帶飛輪傳動；2.氣動電磁閥；3.氣動離合器；4.氣動制動器；5.編碼 器；6.曲軸；7.剪刃；8.過鋼面；9.1號卷取機；10. 2號卷取機。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本專利技術作進一步說明。本專利技術提供的冷軋連續處理線曲軸飛輪剪剪刃位置自適應控制方包括以下步驟 在曲軸飛輪剪的曲軸軸承上安裝絕對值編碼器，在對曲軸初始化標定完成后，曲軸飛輪剪 開始工作，取曲軸旋轉面上一點為固定點，確定初始化時該固定點的角度信息；記錄每次剪 切完成時的絕對值編碼器累計脈沖數量，計算當前曲軸旋轉面上固定點的角度信息；比較 每次剪切完成時固定點的角度信息與初始化時該固定點的角度信息，調節氣動電磁閥得電 時長參數，控制下一次剪切過程中的離合器結合時間和制動器打開時間。如圖1所示，曲軸飛輪剪通常由皮帶飛輪傳動1、氣動電磁閥2、氣動離合器3、氣動 制動器4、曲軸6和剪刃7等部件組成。曲軸飛輪剪控制系統通過信號控制氣動電磁閥得失 電，進而控制制動器的開閉時刻和離合器的接觸時間。氣動電磁閥2得電時，氣動制動器4 打開，氣動離合器3接合，皮帶飛輪傳動I帶動曲軸6旋轉形成剪切動作。氣動電磁閥2失 電時，氣動離合器3分離，氣動制動器4抱死，曲軸6因為氣動制動器4的摩擦阻力停止旋 轉，剪切動作停止，剪刃回到某一位置。為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種冷軋連續處理線曲軸飛輪剪剪刃位置自適應控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：在曲軸飛輪剪的曲軸軸承上安裝絕對值編碼器，在對曲軸位置初始化標定完成后，曲軸飛輪剪開始工作，取曲軸旋轉面上一點為固定點，確定初始化時該固定點的角度信息；記錄每次剪切完成時的絕對值編碼器累計脈沖數量，計算當前曲軸旋轉面上固定點的角度信息；比較每次剪切完成時固定點的角度信息與初始化時該固定點的角度信息，調節氣動電磁閥得電時長參數，控制下一次剪切過程中的離合器結合時間和制動器打開時間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁煒，劉桂剛，盧家斌，
申請(專利權)人：中冶南方武漢自動化有限公司，
類型：發明
國別省市：