一種線材盤卷打捆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線材盤卷打捆機(jī)，包括底座、第一壓板、第二壓板、第一行走液壓缸、第二行走液壓缸、升降液壓缸、升降臺(tái)、C型鉤、極限開關(guān)、夾緊裝置、打捆裝置、鋼絲導(dǎo)向裝置和操作臺(tái)，極限開關(guān)和操作臺(tái)通過(guò)第一數(shù)字量輸入模塊和第二數(shù)字量輸入模塊與CPU相連；第一壓板、第二壓板和升降臺(tái)上分別設(shè)有通過(guò)高速計(jì)數(shù)器模塊與CPU相連的編碼器；CPU通過(guò)模擬量輸出模塊與比例放大板相連，比例放大板與壓板比例閥相連。本發(fā)明能夠協(xié)調(diào)線材盤卷打捆機(jī)的各組成部分，滿足盤卷在壓緊過(guò)程中的對(duì)中要求，符合生產(chǎn)節(jié)奏的需要，高速穩(wěn)定地完成對(duì)盤卷打捆的全過(guò)程，可以廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)高速線材生產(chǎn)線上。
【專利說(shuō)明】一種線材盤卷打捆機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵行業(yè)高速線材生產(chǎn)線，特別是涉及一種線材盤卷打捆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]線材盤卷打捆機(jī)是高速線材生產(chǎn)線尾部的重要設(shè)備，它安裝在P/F運(yùn)輸線和稱重裝置之間。線材從生產(chǎn)線上下來(lái)是呈散卷狀態(tài)，為了便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，需要對(duì)P/F運(yùn)輸線上的散卷進(jìn)行打捆。線材盤卷打捆機(jī)主要由升降臺(tái)、壓板、打捆裝置和供給捆扎鋼絲的鋼絲導(dǎo)向裝置等部分組成。打捆時(shí)先將散卷壓緊，然后進(jìn)行4道捆扎。
[0003]高速線材軋制速度通常在80m/s?100m/s，高線打捆速度必須匹配軋制速度，因此打捆機(jī)的運(yùn)行效率和精度直接影響高速線材的生產(chǎn)節(jié)奏。傳統(tǒng)的打捆機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)法自由調(diào)整打捆動(dòng)作時(shí)間，還存在盤卷松緊不規(guī)則以及盤卷不對(duì)中等問(wèn)題。為了使線材盤卷打捆機(jī)各組成部分的協(xié)調(diào)運(yùn)行，克服傳統(tǒng)線材盤卷打捆機(jī)的缺點(diǎn)，需要對(duì)現(xiàn)有的線材盤卷打捆機(jī)進(jìn)行改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種線材盤卷打捆機(jī)，能夠協(xié)調(diào)線材盤卷打捆機(jī)的各組成部分，滿足盤卷在壓緊過(guò)程中的對(duì)中要求，符合生產(chǎn)節(jié)奏的需要，高速穩(wěn)定地完成對(duì)盤卷打捆的全過(guò)程。
[0005]本發(fā)明提供的一種線材盤卷打捆機(jī)，包括底座，所述底座兩端分別設(shè)有的第一壓板和第二壓板，所述第一壓板和第二壓板的一側(cè)設(shè)有分別驅(qū)動(dòng)第一壓板和第二壓板縱向移動(dòng)的第一行走液壓缸和第二行走液壓缸，所述底座上第一壓板和第二壓板之間設(shè)有升降液壓缸，所述升降液壓缸的動(dòng)力輸出端與升降臺(tái)底部相連，所述升降臺(tái)上方設(shè)有C型鉤、極限開關(guān)和夾緊裝置，所述第一壓板內(nèi)側(cè)設(shè)有打捆裝置，所述第二壓板的外側(cè)設(shè)有鋼絲導(dǎo)向裝置，所述第一行走液壓缸、第二行走液壓缸、升降液壓缸、C型鉤、極限開關(guān)、夾緊裝置、打捆裝置和鋼絲導(dǎo)向裝置均與操作臺(tái)相連，所述極限開關(guān)和操作臺(tái)分別通過(guò)第一數(shù)字量輸入模塊和第二數(shù)字量輸入模塊與CPU相連；所述第一壓板、第二壓板和升降臺(tái)上還分別設(shè)有第一行走編碼器、第二行走編碼器和升降編碼器，所述第一行走編碼器、第二行走編碼器和升降編碼器分別采集第一壓板、第二壓板和升降臺(tái)的移動(dòng)位置信號(hào)，第一行走編碼器、第二行走編碼器和升降編碼器均通過(guò)高速計(jì)數(shù)器模塊與CPU相連；所述CPU通過(guò)模擬量輸出模塊與比例放大板相連，所述比例放大板分別通過(guò)第一壓板比例閥和第二壓板比例閥與第一行走液壓缸和第二行走液壓缸相連。
[0006]在上述技術(shù)方案中,還包括與CPU相連的繼電器輸出模塊和與繼電器輸出模塊相連的多個(gè)電磁閥，所述多個(gè)電磁閥分別與升降液壓缸、夾緊裝置、打捆裝置和鋼絲導(dǎo)向裝置相連。
[0007]在上述技術(shù)方案中，還包括與比例放大板相連的減壓比例閥，所述減壓比例閥分別與第一行走液壓缸和第二行走液壓缸相連。[0008]在上述技術(shù)方案中，還包括與CPU相連的數(shù)字量輸出模塊，所述數(shù)字量輸出模塊與操作臺(tái)的指示燈相連。
[0009]本發(fā)明的線材盤卷打捆機(jī)，具有以下有益效果:能夠協(xié)調(diào)線材盤卷打捆機(jī)的各組成部分，滿足盤卷在壓緊過(guò)程中的對(duì)中要求，符合生產(chǎn)節(jié)奏的需要，運(yùn)行穩(wěn)定，提高了線材盤卷打捆質(zhì)量，保證了高速線材生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行，高效穩(wěn)定地完成對(duì)盤卷打捆的全過(guò)程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明中機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為線材盤卷打捆機(jī)中機(jī)械部分在預(yù)壓緊盤卷時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為線材盤卷打捆機(jī)中機(jī)械部分完全壓緊盤卷時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為線材盤卷打捆機(jī)中電子控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為線材盤卷打捆機(jī)的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016]參見圖1至圖4，本發(fā)明線材盤卷打捆機(jī)包括底座1、第一壓板2、第二壓板3、第一行走液壓缸4、第二行走液壓缸5、升降液壓缸6、升降臺(tái)7、C型鉤8、極限開關(guān)9、夾緊裝置10、打捆裝置11、鋼絲導(dǎo)向裝置12、操作臺(tái)13、第一數(shù)字量輸入模塊14、第二數(shù)字量輸入模塊15、CPU16、第一行走編碼器17、第二行走編碼器18、升降編碼器19、高速計(jì)數(shù)器模塊20、模擬量輸出模塊21、比例放大板22、第一壓板比例閥23、第二壓板比例閥24、繼電器輸出模塊25、電磁閥26、減壓比例閥27和數(shù)字量輸出模塊28。
[0017]所述第一壓板2和第二壓板3分別設(shè)于底座I的兩端，所述第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5分別設(shè)于第一壓板2和第二壓板3的一側(cè)，第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5分別用于驅(qū)動(dòng)第一壓板2和第二壓板3縱向移動(dòng)。所述升降液壓缸6設(shè)于底座I上第一壓板2和第二壓板3之間，所述升降臺(tái)7底部與升降液壓缸6的動(dòng)力輸出端相連，所述C型鉤8、極限開關(guān)9和夾緊裝置10設(shè)于升降臺(tái)7上方。所述打捆裝置11設(shè)于第一壓板2內(nèi)側(cè)，所述鋼絲導(dǎo)向裝置12設(shè)于第二壓板3的外側(cè)。
[0018]所述第一行走液壓缸4、第二行走液壓缸5、升降液壓缸6、極限開關(guān)9、夾緊裝置
10、打捆裝置11和鋼絲導(dǎo)向裝置12均通過(guò)控制裝置與操作臺(tái)13相連。這套控制裝置為分布式PLC控制系統(tǒng)，由主機(jī)架和遠(yuǎn)程站組成，所述主機(jī)架包括CPU16、模擬量輸出模塊21和第一數(shù)字量輸入模塊14，所述遠(yuǎn)程站包括第二數(shù)字量輸入模塊15、高速計(jì)數(shù)器模塊20、繼電器輸出模塊25和數(shù)字量輸出模塊28，在本實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程站通過(guò)遠(yuǎn)程站內(nèi)設(shè)置的IM153-1模塊與PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)相連，并通過(guò)PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)與CPU16連接，所述PLC型號(hào)為西門子S7-400，所述CPU16型號(hào)為416-2DP，在最優(yōu)實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程站型號(hào)為ET200M。而C型鉤8通過(guò)不同于本發(fā)明的控制系統(tǒng)與操作臺(tái)相連。
[0019]所述極限開關(guān)9和操作臺(tái)13分別通過(guò)第一數(shù)字量輸入模塊14和第二數(shù)字量輸入模塊15與CPU16相連，所述第一數(shù)字量輸入模塊14負(fù)責(zé)采集極限開關(guān)9發(fā)出的極限信號(hào)傳送給CPU16，所述第二數(shù)字量輸入模塊15負(fù)責(zé)采集操作臺(tái)13的操作信號(hào)傳送給CPU16。所述第一行走編碼器17、第二行走編碼器18和升降編碼器19分別設(shè)于第一壓板2、第二壓板3和升降臺(tái)7上，第一行走編碼器17、第二行走編碼器18和升降編碼器19均通過(guò)高速計(jì)數(shù)器模塊20與CPU16相連，第一行走編碼器17、第二行走編碼器18和升降編碼器19分別采集第一壓板2、第二壓板3和升降臺(tái)7的移動(dòng)位置信號(hào)并通過(guò)高速計(jì)數(shù)器模塊20傳遞給CPU16以計(jì)算第一壓板2、第二壓板3和升降臺(tái)7的當(dāng)前位置。所述CPU16通過(guò)模擬量輸出模塊21與比例放大板22相連，所述比例放大板22分別通過(guò)第一壓板比例閥23和第二壓板比例閥24與第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5相連。所述減壓比例閥27與比例放大板22相連，所述減壓比例閥27分別與第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5相連。所述模擬量輸出模塊21通過(guò)比例放大板22可以控制第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5，并通過(guò)第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5控制第一壓板2和第二壓板3的行走速度和對(duì)盤卷29的壓力。
[0020]所述繼電器輸出模塊25與CPU16相連,所述電磁閥26有多個(gè),所述多個(gè)電磁閥26分別與升降液壓缸6、夾緊裝置10、打捆裝置11和鋼絲導(dǎo)向裝置12相連，所述繼電器輸出模塊25通過(guò)控制電磁閥26來(lái)控制升降液壓缸6、夾緊裝置10、打捆裝置11和鋼絲導(dǎo)向裝置12。所述數(shù)字量輸出模塊28分別與CPU16和操作臺(tái)13的指示燈13.1相連，數(shù)字量輸出模塊28通過(guò)控制操作臺(tái)13的指示燈13.1顯示線材盤卷打捆機(jī)的工作狀態(tài)。
[0021]參見圖5，當(dāng)帶有盤卷29的C型鉤8到達(dá)捆扎位置時(shí)，極限開關(guān)9發(fā)出信號(hào)，C型鉤8被夾緊裝置10夾緊固定，整個(gè)線材盤卷打捆機(jī)便可以開始其工作周期。
[0022]打捆機(jī)操作分為自動(dòng)模式、半自動(dòng)模式和手動(dòng)模式，具體如下:
[0023]選擇自動(dòng)模式時(shí)，當(dāng)線材盤卷打捆機(jī)接收到起動(dòng)脈沖即C型鉤8到捆扎位置并被夾緊裝置10固定時(shí)，第一壓板2和第二壓板3分別從兩側(cè)開始向盤卷29移動(dòng)，開始預(yù)壓緊。同時(shí)鋼絲導(dǎo)向裝置12開始隨著第二壓板3向前移動(dòng)，而升降臺(tái)7上升一半，即相當(dāng)于升降液壓缸6行程的一半，通過(guò)升降編碼器19計(jì)數(shù)值獲得，以防止松弛的盤卷29倒向某一側(cè)從而影響下一步的壓緊工作。然后第一壓板2和第二壓板3繼續(xù)壓緊，到達(dá)預(yù)定位置后，升降臺(tái)7升到上極限位，使盤卷29離開C型鉤8底。當(dāng)?shù)诙喊?上的鋼絲導(dǎo)向裝置12與第一壓板2接觸時(shí)，打捆裝置11便可以開始供給鋼絲(圖中未示出)用于捆扎。當(dāng)鋼絲穿過(guò)整個(gè)鋼絲導(dǎo)向裝置12即鋼絲前端到達(dá)打捆裝置11時(shí)，鋼絲端部便被打捆裝置11夾住。此時(shí)，壓緊操作已經(jīng)結(jié)束，可以開始收緊鋼絲。當(dāng)鋼絲收緊結(jié)束后，打捆裝置11便切斷鋼絲并將其兩端扭在一起。此后，第一壓板2、第二壓板3、升降臺(tái)7和鋼絲導(dǎo)向裝置12均返回到它們的初始位置，等待下一個(gè)工作周期。
[0024]選擇半自動(dòng)時(shí)，當(dāng)打捆條件滿足即C型鉤8到捆扎位置并被夾緊裝置10固定，可以通過(guò)操作臺(tái)13上的啟動(dòng)按鈕(圖中未示出)開始打捆周期。選擇手動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)操作臺(tái)13上的旋鈕(圖中未示出)手動(dòng)分解完成打捆的各個(gè)步驟。
[0025]與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、第一壓板2和第二壓板3對(duì)中采用PID閉環(huán)控制，控制精度高
[0027]打捆過(guò)程中第一壓板2和第二壓板3同時(shí)向機(jī)組中心移動(dòng)，必須保證第一壓板2和第二壓板3壓緊盤卷時(shí)盤卷29位于線材盤卷打捆機(jī)的水平中心。如果位置偏差較大，打捆結(jié)束后盤卷29不在線材盤卷打捆機(jī)中心即C型鉤8的中心，會(huì)造成C型鉤8傾斜，會(huì)對(duì)線材盤卷打捆機(jī)和P/F線的設(shè)備造成損壞，嚴(yán)重的還會(huì)造成盤卷從C型鉤8上滑落。因此第一壓板2和第二壓板3的對(duì)中控制對(duì)打捆機(jī)的正常運(yùn)行起著重要作用。
[0028]第一壓板2和第二壓板3的移動(dòng)分別由第一壓板比例閥23和第二壓板比例閥24控制第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5完成，第一壓板比例閥23和第二壓板比例閥24可以控制第一行走液壓缸4和第二行走液壓缸5的移動(dòng)速度。當(dāng)?shù)谝粔喊?和第二壓板3從兩側(cè)向盤卷29移動(dòng)時(shí)，第一行走編碼器17和第二行走編碼器18分別檢測(cè)第一壓板2和第二壓板3的移動(dòng)距離，然后將移動(dòng)距離的差值作為PID的反饋值，O作為PID的設(shè)定值(SP對(duì)中位置)，通過(guò)PID調(diào)節(jié)功能控制第一壓板2和第二壓板3的移動(dòng)速度。PID閉環(huán)控制的采用，提高了控制精度，保證盤卷29在設(shè)備中間位置捆扎，使設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。
[0029]2、打捆機(jī)打捆速度可調(diào)，能適應(yīng)生產(chǎn)線運(yùn)行節(jié)奏
[0030]以斜坡方式(即保證控制函數(shù)的斜率不會(huì)出現(xiàn)突然的跳變)控制液壓比例閥，不僅可以保證第一行走液壓缸4、第二行走液壓缸5和升降液壓缸6平穩(wěn)運(yùn)行，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一行走液壓缸4、第二行走液壓缸5和升降液壓缸6的斜坡時(shí)間，在線調(diào)整線材盤卷打捆機(jī)的打捆周期，以適應(yīng)整個(gè)高速線材生產(chǎn)線的運(yùn)行節(jié)奏，保證生產(chǎn)效率。
[0031]3、采用操作臺(tái)13控制使操作簡(jiǎn)單直觀，控制參數(shù)可調(diào)，適用多種線材29盤卷
[0032]所有操作都在操作臺(tái)13上完成，操作臺(tái)信號(hào)通過(guò)遠(yuǎn)程站進(jìn)PLC。這樣既節(jié)省控制電纜(圖中未示出)，便于維護(hù)，又使操作簡(jiǎn)單直觀，設(shè)備狀態(tài)一目了然。
[0033]通過(guò)減壓比例閥27，線材盤卷打捆機(jī)有多種壓力可供選擇。通過(guò)操作臺(tái)13的旋鈕可以選擇6檔壓力即7.5、12、16.5、25、30、40噸，根據(jù)需要打捆的盤卷29選擇適當(dāng)?shù)膲毫Α＞硇驼R時(shí)可以選擇較低的壓力，卷型松散不規(guī)則時(shí)可以選擇較高的壓力。
[0034]所述線材盤卷打捆機(jī)對(duì)提高線材盤卷打捆質(zhì)量，保證高線生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行起了重要的作用。
[0035]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
[0036]本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種線材盤卷打捆機(jī)，包括底座(I )，所述底座(I)兩端分別設(shè)有的第一壓板(2)和第二壓板(3)，所述第一壓板(2)和第二壓板(3)的一側(cè)設(shè)有分別驅(qū)動(dòng)第一壓板(2)和第二壓板(3)縱向移動(dòng)的第一行走液壓缸(4)和第二行走液壓缸(5)，所述底座(I)上第一壓板(2)和第二壓板(3)之間設(shè)有升降液壓缸(6)，所述升降液壓缸(6)的動(dòng)力輸出端與升降臺(tái)(7)底部相連，所述升降臺(tái)(7)上方設(shè)有C型鉤(8)、極限開關(guān)(9)和夾緊裝置(10)，所述第一壓板(2)內(nèi)側(cè)設(shè)有打捆裝置(11)，所述第二壓板(3)的外側(cè)設(shè)有鋼絲導(dǎo)向裝置(12)，所述第一行走液壓缸(4)、第二行走液壓缸(5)、升降液壓缸(6)、C型鉤(8)、極限開關(guān)(9)、夾緊裝置(10)、打捆裝置(11)和鋼絲導(dǎo)向裝置(12)均與操作臺(tái)(13)相連，其特征在于:所述極限開關(guān)(9)和操作臺(tái)(13)分別通過(guò)第一數(shù)字量輸入模塊(14)和第二數(shù)字量輸入模塊(15)與CPU (16)相連；所述第一壓板(2)、第二壓板(3)和升降臺(tái)(7)上還分別設(shè)有第一行走編碼器(17)、第二行走編碼器(18)和升降編碼器(19)，所述第一行走編碼器(17)、第二行走編碼器(18)和升降編碼器(19)分別采集第一壓板(2)、第二壓板(3)和升降臺(tái)(7)的移動(dòng)位置信號(hào)，第一行走編碼器(17)、第二行走編碼器(18)和升降編碼器(19)均通過(guò)高速計(jì)數(shù)器模塊(20)與CPU (16)相連(16)通過(guò)模擬量輸出模塊(21)與比例放大板(22)相連，所述比例放大板(22)分別通過(guò)第一壓板比例閥(23)和第二壓板比例閥(24)與第一行走液壓缸(4)和第二行走液壓缸(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線材盤卷打捆機(jī)，其特征在于:還包括與CPU(16)相連的繼電器輸出模塊(25)和與繼電器輸出模塊(25)相連的多個(gè)電磁閥(26)，所述多個(gè)電磁閥(26)分別與升降液壓缸(6)、夾緊裝置(10)、打捆裝置(11)和鋼絲導(dǎo)向裝置(12)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線材盤卷打捆機(jī)，其特征在于:還包括與比例放大板(22)相連的減壓比例閥(27)，所述減壓比例閥(27)分別與第一行走液壓缸(4)和第二行走液壓缸(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的線材盤卷打捆機(jī)，其特征在于:還包括與CPU(16)相連的數(shù)字量輸出模塊(28)，所述數(shù)字量輸出模塊(28)與操作臺(tái)(13)的指示燈(13.1)相連。
【文檔編號(hào)】B65B13/20GK103847997SQ201210504682
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】吳克勇, 湯耀林, 雪豐 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司