專利名稱：倍尺飛剪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種棒材軋鋼生產(chǎn)線用飛剪，特別是涉及一種棒材軋鋼 生產(chǎn)線用高速度高精度倍尺飛剪。
背景技術(shù)：
飛剪主要用于棒材軋鋼生產(chǎn)線，對(duì)棒材工作進(jìn)行剪切。在棒材連軋線成 品機(jī)架出口后，工件進(jìn)入冷床之前，需要根據(jù)冷床的長(zhǎng)度及工件滑行制動(dòng)的 控制性能，把連軋線出口長(zhǎng)度為數(shù)百米至上千米的工件按給定長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度 應(yīng)是供貨長(zhǎng)度的整數(shù)倍，該定尺飛剪也稱為倍尺飛剪，在工件的快速前進(jìn)中 切斷，為了在工件下冷床后的定尺冷剪中再次剪切時(shí)盡量減少剩余的料頭，
一般成品供貨長(zhǎng)度為6m，9m，或12m，以提高整個(gè)生產(chǎn)線的成品率，倍尺飛剪 的剪切精度應(yīng)盡量精確。
目前我國(guó)及世界各國(guó)的飛剪有3種結(jié)構(gòu)形式，第1種形式電機(jī)啟停式， 電機(jī)和剪刃固定連接。不剪切時(shí)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要剪切時(shí)，電機(jī)立 即快速啟動(dòng)，并在剪刃旋轉(zhuǎn)大半周的區(qū)間內(nèi)，使剪刃線速度達(dá)到與工件速度 同步，實(shí)際上剪刃線速度比工件速度快3%-5%，并進(jìn)行剪切，而且必須使剪 刃在剪切后由電機(jī)快速制動(dòng)，在剪刃旋轉(zhuǎn)的半周內(nèi)停車(chē)，并返回原點(diǎn)準(zhǔn)備下 一次剪切。第2種形式離合器式，電動(dòng)機(jī)與剪刃經(jīng)離合器連接器。離合器 可以是液壓、氣動(dòng)或電磁式。電動(dòng)機(jī)處于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，剪刃不剪切時(shí)處于 停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要剪切時(shí)，離合器吸合，電機(jī)帶動(dòng)剪刃旋轉(zhuǎn)進(jìn)行剪切。剪切 后，離合器立即分離，剪刃制動(dòng)。這一過(guò)程均在剪刃旋轉(zhuǎn)的一周內(nèi)完成，剪 刃又處于靜止?fàn)顟B(tài)，等待下一次剪切。其缺點(diǎn)是離合器及制動(dòng)部件沖擊大， 易損壞，維修工作量大。第3種形式擺槽式，即電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，剪切瞬間由擺槽把工件擺入剪切軌道，擺動(dòng)距離約80mm進(jìn)行剪切，剪切后工件立即 退出剪切軌道。其缺點(diǎn)是擺動(dòng)造成工件軌跡變化，在工件高速行進(jìn)中易脫離 軌道，用于高速軋線也較困難。以上三種結(jié)構(gòu)形式的飛剪在速度和精度上己 經(jīng)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種結(jié)構(gòu)合理、故障率低、可 靠性高，剪切精度高的高速高精度倍尺飛剪。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種倍尺飛剪，包括直流電機(jī)、電 控單元、調(diào)速單元、飛剪本體和成品軋機(jī)；所述電控單元的PLC分別接收成 品軋機(jī)編碼器、熱金屬檢測(cè)器和接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)，并與人機(jī)接口單元進(jìn)行相 互通信，所述調(diào)速單元接收電控單元PLC中的控制信號(hào)并與直流電機(jī)相連接， 所述直流電機(jī)依次連接飛剪本體和飛剪剪頭，所述飛剪剪頭的前端依次設(shè)置 有熱金屬檢測(cè)器和成品軋機(jī)，所述熱金屬檢測(cè)器檢測(cè)工件的頭部，成品軋機(jī) 上設(shè)置有編碼器。所述電控單元采用GE9030系列的可編程控制器作為數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、 人機(jī)接口設(shè)備的相互通信與控制的中央處理器；所述調(diào)速單元選用6RA70系 列直流調(diào)速單元；所述飛剪本體為四齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)選用大力矩、 低慣量的直流電機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是飛剪設(shè)計(jì)采用四齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)提高齒 輪材質(zhì)和加工精度，達(dá)到滿足耐高強(qiáng)度沖擊載荷的要求；采用有優(yōu)良的換向 性能和過(guò)載能力的大力矩、低慣量的直流電機(jī)，通過(guò)PLC控制的直流調(diào)速單 元，有效保證了剪切速度和控制精度提高，使剪切速度達(dá)到22m/s，剪切精 度由100mm提高到50mm，有效滿足了生產(chǎn)的需求，本裝置性能穩(wěn)定，運(yùn)行可 靠，減少損耗，提高了生產(chǎn)效率。

圖1是本實(shí)用新型倍尺飛剪的結(jié)構(gòu)示意圖。
l.成品軋機(jī)
2.成品軋機(jī)編碼器
3.人機(jī)接口
4.電控單元
11.調(diào)速單元
12.接近開(kāi)關(guān)
13.直流電機(jī)
14.飛剪本j本
16.飛剪剪頭
17.熱金屬檢
18.工件
具體實(shí)施方式
如圖1所示，倍尺飛剪，包括直流電機(jī)13、電控單元4、調(diào)速單元ll、
飛剪本體14和成品軋機(jī)1;所述電控單元4的P L C分別接收成品軋機(jī)編碼 器2、熱金屬檢測(cè)器17和接近開(kāi)關(guān)12的信號(hào)，所述調(diào)速單元11接收電控單 元4 P L C中的信號(hào)并與直流電機(jī)13互連，所述直流電機(jī)13依次連接飛剪 本體14和飛剪剪頭16，所述飛剪剪頭16的前端依次設(shè)置有熱金屬檢測(cè)器17 和成品軋機(jī)1 ，所述熱金屬檢測(cè)器17檢測(cè)工件18的頭部，成品軋機(jī)1上設(shè) 置有編碼器2。
電氣控制單元選用美國(guó)通用電氣公司生產(chǎn)的GE9030系列可編程控制器 (PLC)作為數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、人機(jī)接口設(shè)備的相互通信與控制的中心 處理器。該型可編程控制器具備處理速度高、存儲(chǔ)容量大、性能可靠、抗干 擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是倍尺飛剪單元控制部分的核心設(shè)備。直流調(diào)速單元采用 德國(guó)西門(mén)子6RA70系列直流調(diào)速單元，控制直流電機(jī)的速度和力矩，該設(shè)備 控制精度高，可達(dá)到0.006%，是直流電機(jī)的可靠的速度控制設(shè)備。
飛剪設(shè)計(jì)成四齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)提高齒輪材質(zhì)，加工精度，以達(dá)到滿 足高強(qiáng)度沖擊載荷低慣量的要求。采用配模生產(chǎn)技術(shù)，以保證飛剪剪切時(shí)所需要的微側(cè)隙要求。
直流電機(jī)為完成高速度高精度的飛剪啟停需要，選用ZFQZ系列大力矩、
低慣量的直流電機(jī)。電機(jī)的傳動(dòng)慣量適應(yīng)頻繁正逆轉(zhuǎn)和頻繁起制動(dòng)的惡劣工 況，電機(jī)具有優(yōu)良的過(guò)載特性。電機(jī)的機(jī)座為八角形薄鋼板迭片結(jié)構(gòu)，具有 定子空間利用率高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、重量輕、適應(yīng)可控硅供電 等優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)全部帶補(bǔ)償繞組，使電機(jī)有優(yōu)良的轉(zhuǎn)向性能和過(guò)載能力。絕緣
等級(jí)為F極，并經(jīng)無(wú)溶劑真空壓力浸漆(VPI)處理，繞組絕緣具有良好的絕 緣性能和機(jī)械強(qiáng)度。電機(jī)的換向片為豎板式整體結(jié)構(gòu)，豎板與電樞線圈連接 采用鎢極惰性氣體保護(hù)悍；電樞鐵心采用斜槽結(jié)構(gòu)，能有效減少振動(dòng)和噪音。 電機(jī)采用滾動(dòng)軸承及不停機(jī)加油機(jī)構(gòu)。
倍尺飛剪的工作原理當(dāng)工件頭部到達(dá)熱金屬檢測(cè)器17時(shí)，編碼器2計(jì)
數(shù)，倍尺剪機(jī)4在得到上游方向熱金屬檢測(cè)器17的軋件頭尾信號(hào)時(shí)，按預(yù)定 剪切長(zhǎng)度要求，上、下剪刃5相切啟動(dòng)剪刀，剪切是在升速過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，根 據(jù)軋機(jī)測(cè)得的工件速度，剪刃啟動(dòng)到剪切位置時(shí)其線速度水平分量略大于工 件速度。
值得指出的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于上述具體實(shí)例方式， 根據(jù)本實(shí)用新型的基本技術(shù)構(gòu)思，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)需經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞 動(dòng)，即可聯(lián)想到的實(shí)施方式，均屬于本實(shí)用的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種倍尺飛剪，包括直流電機(jī)(13)、電控單元(4)、調(diào)速單元(11)、飛剪本體(14)和成品軋機(jī)(1)；其特征在于所述電控單元(4)的PLC分別接收成品軋機(jī)編碼器(2)、熱金屬檢測(cè)器(17)和接近開(kāi)關(guān)(12)的信號(hào)，并與人機(jī)接口單元(3)進(jìn)行相互通信，所述調(diào)速單元(11)接收電控單元(4)PLC中的控制信號(hào)并與直流電機(jī)(13)相連接，所述直流電機(jī)(13)依次連接飛剪本體(14)和飛剪剪頭(16)，所述飛剪剪頭(16)的前端依次設(shè)置有熱金屬檢測(cè)器(17)和成品軋機(jī)(1)，所述熱金屬檢測(cè)器(17)檢測(cè)工件(18)的頭部，成品軋機(jī)(1)上設(shè)置有編碼器(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍尺飛剪，其特征在于所述電控單元(4) 采用GE9030系列的可編程控制器作為數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、人機(jī)接口設(shè)備的 相互通信與控制的中央處理器；所述調(diào)速單元(11)選用6RA70系列直流調(diào) 速單元；所述飛剪本體(14)為四齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)(13)選用大力 矩、低慣量的直流電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種倍尺飛剪，包括直流電機(jī)、電控單元、調(diào)速單元、飛剪本體和成品軋機(jī)；電控單元的PLC分別接收成品軋機(jī)編碼器、熱金屬檢測(cè)器和接近開(kāi)關(guān)的信號(hào)，并與人機(jī)接口單元進(jìn)行相互通信，調(diào)速單元接收電控單元PLC中的控制信號(hào)并與直流電機(jī)相連接，直流電機(jī)依次連接飛剪本體和飛剪剪頭，飛剪剪頭的前端依次設(shè)置有熱金屬檢測(cè)器和成品軋機(jī)，熱金屬檢測(cè)器檢測(cè)工件的頭部，成品軋機(jī)上設(shè)置有編碼器。有益效果是飛剪設(shè)計(jì)采用四齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)提高齒輪材質(zhì)和加工精度，達(dá)到滿足耐高強(qiáng)度沖擊載荷的要求；通過(guò)PLC控制的直流調(diào)速單元，使剪切速度達(dá)到22m/s，剪切精度提高到50mm，本裝置性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
文檔編號(hào)B23D25/02GK201143572SQ20082007367
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者趙繼學(xué) 申請(qǐng)人:天津市博控機(jī)電科技有限公司