一種滾切式雙邊剪剪切控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滾切式雙邊剪剪切控制方法，該控制方法根據(jù)工藝模型計算機下發(fā)的剪切給定步長L和剪切給定速度v，判定和計算出夾送輥的控制加速度a，并根據(jù)加速度a來進行夾送輥電機速度控制，從而在設(shè)定剪切速度運行條件下，最大限度地減小了夾送輥加速度，弱化了夾送輥與鋼板之間的打滑現(xiàn)象，減小了鋼板在剪切過程中的跑偏量。
【專利說明】一種滾切式雙邊剪剪切控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及剪切控制技術(shù)，更具體地說，涉及一種滾切式雙邊剪剪切控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]厚板企業(yè)采用目前世界上最流行的寬厚板剪切設(shè)備——滾切式雙邊剪對鋼板寬度方向上進行步進式定寬雙邊剪切。整個雙邊剪設(shè)備主要包括入口輥道、對中激光劃線、寬度調(diào)整靜壓導軌、固定側(cè)機架、移動側(cè)機架、夾送輥、刀臺及剪刃等主要部分。在厚板剪切工序中，鋼板質(zhì)量缺陷主要集中在雙邊剪區(qū)域。因為雙邊剪問題導致的錯刀、毛刺、接痕等剪切缺陷成為眾多寬厚板廠的質(zhì)量癥結(jié)。在影響雙邊剪剪切質(zhì)量的眾多因素中，剪切過程中的鋼板跑偏是最主要的因素。
[0003]雙邊剪入口第一組夾送輥有四個輥子組成，分別是固定側(cè)上輥、下輥和移動側(cè)上輥、下輥。其中，兩個下輥之間采用同步軸剛性連接，保證兩個下輥機械同步。而鋼板在夾送輥之間步進式前進。理想情況下，鋼板的前進方向為理論上的物流方向，且垂直于夾送輥水平安裝方向。鋼板的前進動力主要來自于夾送輥對鋼板的摩擦力，且必須保證固定側(cè)和移動側(cè)基本相等以確保鋼板在前進的過程中不至于跑偏。
[0004]但實際生產(chǎn)過程中，鋼板經(jīng)常發(fā)生跑偏。跑偏的原因很多，其中夾送輥標高、夾送輥傾角、夾送輥水平夾角及電機控制的同步性都將影響鋼板跑偏。鋼板兩側(cè)受力不平衡或所受總力的矢量方向與剪切物流方向存在夾角是導致鋼板跑偏的機理所在。
[0005]針對雙邊剪的跑偏現(xiàn)象，設(shè)備人員主要的調(diào)節(jié)手段就是將夾送輥標高、夾送輥傾角、夾送輥水平調(diào)整到設(shè)計水平或者根據(jù)現(xiàn)場實際跑偏情況對其中某個因素進行微量調(diào)整。這種調(diào)整方法的出發(fā)點在于控制鋼板兩側(cè)的受力平衡、控制鋼板所受總力的矢量方向，理論上是符合調(diào)整原則的。但是，事實上因為影響因素較多，很難把握每個因素的調(diào)整量。再者所有的影響因素是一個動態(tài)變化過程，很難穩(wěn)定在一個水平。這直接導致鋼板跑偏的不確定性及非穩(wěn)態(tài)特征。雙邊剪跑偏的不受控嚴重影響了厚板工序的成材率及剪切線的直行率，始終是困擾厚板生產(chǎn)的一大頑癥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種滾切式雙邊剪剪切控制方法，能夠有效減少鋼板跑偏。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明的滾切式雙邊剪剪切控制方法，包括以下步驟:
[0009]A.由工藝模型計算機下發(fā)剪切數(shù)據(jù)至PLC，剪切數(shù)據(jù)包括剪切給定步長L和剪切給定速度V ;
[0010]B.根據(jù)剪切給定步長和速度計算出夾送輥的控制加速度a ;
[0011]C.根據(jù)夾送輥的控制加速度a計算出夾送輥速度斜坡設(shè)定曲線；
[0012]D.將夾送輥速度設(shè)定發(fā)送給變頻器，由變頻器以此控制夾送輥電機運行，并進行步進式剪切。
[0013]在步驟B中，當所述的剪切給定速度v〈150° /S時，根據(jù)公式a=L.v2/12100計算出夾送輥的控制加速度a。
[0014]在步驟B中，當所述的剪切給定速度150° <v<180°時，判斷是否是剪切前三步，若為剪切前三步，則重設(shè)剪切給定速度，使v=150° /S，并根據(jù)公式a=L.v2/12100分別計算出夾送輥的控制加速度a。
[0015]若非剪切前三步，則采用工藝模型計算機的剪切給定速度，并根據(jù)公式a=L.v2/12100計算出夾送輥的控制加速度a。
[0016]在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的滾切式雙邊剪剪切控制方法，根據(jù)工藝模型計算機下發(fā)的剪切給定步長L和剪切給定速度V,判定和計算出夾送棍的控制加速度a,并根據(jù)加速度a來進行夾送輥電機速度控制，從而在設(shè)定剪切速度運行條件下，最大限度地減小了夾送輥加速度，弱化了夾送輥與鋼板之間的打滑現(xiàn)象，減小了鋼板在剪切過程中的跑偏量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是鋼板負載分析圖；
[0018]圖2是鋼板平面運動狀態(tài)分析圖；
[0019]圖3是夾送輥運動相序圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的主流程框圖；
[0021]圖5是本發(fā)明的夾送輥控制加速度計算流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0023]一、原理介紹
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的不同在于，尋找另一種影響跑偏的關(guān)鍵因子，并且這種因子可控、易調(diào)，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，通過調(diào)節(jié)這種因子的具體方法，從而實現(xiàn)跑偏在一定程度上穩(wěn)定可控，繼而達到縮小跑偏量的目的。
[0025]因此該調(diào)整技術(shù)必須滿足以下要求:
[0026]1、調(diào)整方法對減小跑偏有效，方向明確
[0027]關(guān)鍵因子確定后，被證實將在較大程度上影響跑偏。
[0028]2、調(diào)整方法實施方便
[0029]現(xiàn)有的調(diào)整方案以現(xiàn)場夾送輥機械參數(shù)為目標，調(diào)整耗時費力，其中“傾角”參數(shù)單個夾送輥單次調(diào)整時間約3?4小時。通過本發(fā)明的調(diào)整方案一旦被確定后將以最快減小跑偏為梯度方向自動調(diào)整影響因子，無需人工調(diào)整。
[0030]3、調(diào)整方法不影響當前生產(chǎn)工藝
[0031]現(xiàn)有的調(diào)節(jié)手段存在不確定性及非穩(wěn)態(tài)特征，每次調(diào)整完后不能完全保證跑偏的“望小”目標，甚至可能導致跑偏的突變。通過本發(fā)明的調(diào)節(jié)技術(shù)將剪切工藝作為基礎(chǔ)設(shè)計，不影響當前生產(chǎn)。
[0032]1.影響因子(夾送輥的控制加速度a)的發(fā)現(xiàn)
[0033]1.1假設(shè)理想情況分析:[0034]理想情況假設(shè):不考慮撓度補償，夾送輥水平夾角、傾角都為0，夾送輥及輥道提供給鋼板的運動動力方向與剪切物流方向完全相同。在正常生產(chǎn)理想工況下，夾緊油缸下壓，夾送輥夾緊鋼板往物流方向步進式運行。請參閱圖1所示，鋼板瞬時速度為V，加速度為
a。將鋼板分成兩半，移動側(cè)和固定側(cè)各一半，質(zhì)量為m。如圖1所不,下面對移動側(cè)一半的鋼板進行負載分析。
[0035]設(shè)鋼板與入口輥道的摩擦系數(shù)為f4，支撐力為FM，摩擦力為F4 ;與刀臺的摩擦系數(shù)為Π，支撐力為FN1，摩擦力為Fl ;與上夾送輥摩擦系數(shù)為f2，下壓力為F壓，摩擦力為
F2 ;與下夾送輥摩擦系數(shù)為f3，支撐力為FN，摩擦
【權(quán)利要求】
1.一種滾切式雙邊剪剪切控制方法，其特征在于， 包括以下步驟: A.由工藝模型計算機下發(fā)剪切數(shù)據(jù)至PLC，剪切數(shù)據(jù)包括剪切給定步長L和剪切給定速度V ; B.根據(jù)剪切給定步長和速度計算出夾送輥的控制加速度a； C.根據(jù)夾送輥的控制加速度a計算出夾送輥速度斜坡設(shè)定曲線； D.將夾送輥速度設(shè)定發(fā)送給變頻器，由變頻器以此控制夾送輥電機運行，并進行步進式剪切。
2.如權(quán)利要求1所述的滾切式雙邊剪剪切控制方法，其特征在于: 在步驟B中，當所述的剪切給定速度v〈150° /S時，根據(jù)公式a=L.v2/12100計算出夾送棍的控制加速度a。
3.如權(quán)利要求1所述的滾切式雙邊剪剪切控制方法，其特征在于: 在步驟B中，當所述的剪切給定速度150° <v<180°時，判斷是否是剪切前三步，若為剪切前三步，則重設(shè)剪切給定速度，使v=150° /S，并根據(jù)公式a=L.v2/12100分別計算出夾送棍的控制加速度a。
4.如權(quán)利要求3所述的滾切式雙邊剪剪切控制方法，其特征在于: 若非剪切前三步，則采用工藝模型計算機的剪切給定速度，并根據(jù)公式a=L.v2/12100計算出夾送棍的控制加速度a。
【文檔編號】B23D36/00GK103537750SQ201210247858
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】劉飛, 張志忠, 王璽, 王磊, 顧華, 沈大良, 熊新華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司