本發(fā)明屬于冷軋行業(yè)中熱鍍鋅機(jī)組出口段圓盤(pán)剪設(shè)備技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法。

背景技術(shù)：

熱鍍鋅機(jī)組(例如1730型熱鍍鋅機(jī)組等)的出口段會(huì)設(shè)置一臺(tái)圓盤(pán)剪設(shè)備，用于對(duì)熱鍍鋅鋼板兩邊進(jìn)行剪切，為了保證成品的質(zhì)量，其中兩個(gè)重要指標(biāo)就是剪邊口質(zhì)量和剪切邊量必須控制在一定的要求范圍內(nèi)，它是熱鍍鋅機(jī)組直接生產(chǎn)出成品收得率優(yōu)劣的一個(gè)必要條件，從而保證整個(gè)工序的物流處于高效平衡的狀態(tài)。

圖1是圓盤(pán)剪刀頭示意圖，圖2和圖3分別是上下刀頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤(pán)剪刀頭由上刀頭1和下刀頭2構(gòu)成，如圖1所示，上刀頭1的關(guān)閉和打開(kāi)用于調(diào)節(jié)刀頭間隙量GAP，而下刀頭2的打開(kāi)和關(guān)閉用于調(diào)節(jié)刀頭重疊量LAP。

對(duì)于上刀頭1和下刀頭2的主要的控制機(jī)構(gòu)和工藝參數(shù)如下：

如圖2所示，通過(guò)一套帶傳動(dòng)的自動(dòng)水平調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)刀頭間隙量GAP，具體的，可編程邏輯控制器(未圖示)控制第一電機(jī)11，帶動(dòng)一套絲桿螺母系統(tǒng)12作用斜楔后，推動(dòng)上刀軸滑動(dòng)套13，最終帶動(dòng)上刀頭1的移動(dòng)。刀片間隙GAP的精度為0.01mm。

如圖3所示，通過(guò)一套帶傳動(dòng)的自動(dòng)垂直調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)上刀片和下刀片的刀片重疊量，可編程邏輯控制器(未圖示)控制第二電機(jī)21通過(guò)一個(gè)齒輪與在下刀軸偏心套的側(cè)面咬合，從而通過(guò)第二電機(jī)21來(lái)帶動(dòng)下刀頭2的轉(zhuǎn)動(dòng)(角度變化)，從而調(diào)節(jié)上刀頭1和下刀頭2的重疊量。刀頭重疊量精度：0.5度。

絕對(duì)值編碼器是用于輸出脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)設(shè)備來(lái)計(jì)算其位置，最終計(jì)算刀頭的間隙和重疊量。

在現(xiàn)有技術(shù)中，熱鍍鋅機(jī)組圓盤(pán)剪間隙采用斜楔機(jī)構(gòu)調(diào)整上刀頭的水平位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，圓盤(pán)剪重疊量通過(guò)偏心輪機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整下刀片的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是圓盤(pán)剪設(shè)備原有的電氣控制方法，其控制精度不能滿(mǎn)足工藝需求。該種控制方法存在如下問(wèn)題：

1、現(xiàn)有的電氣控制技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量分析，發(fā)現(xiàn)圓盤(pán)剪裝置刀頭的間隙量調(diào)整控制在“打開(kāi)”方向的控制精度達(dá)不到工藝要求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量分析，發(fā)現(xiàn)圓盤(pán)剪裝置刀頭的重疊量調(diào)整控制在“關(guān)閉”方向控制精度達(dá)不到工藝要求。圓盤(pán)剪剪邊不良導(dǎo)致機(jī)組不能直接出成品，一定程度上影響冷軋廠物流平衡。

2、由于圓盤(pán)剪裝置刀頭參數(shù)控制不好，使得刀片使用壽命短，圓盤(pán)剪裝置帶鋼剪邊長(zhǎng)度不到1000KM(壽命系數(shù)，這公里數(shù)中已經(jīng)考慮了不同厚度規(guī)格的計(jì)算系數(shù))就因剪邊口質(zhì)量和剪切量異常等不好而更換刀片，一定程度上增加了機(jī)組的噸鋼成本和降低了機(jī)組產(chǎn)品收得率。

3、隨著圓盤(pán)剪投入時(shí)間的延長(zhǎng)，刀片間隙和重疊量的誤差會(huì)變大，需每周對(duì)圓盤(pán)剪裝置的間隙和重疊量進(jìn)行標(biāo)定，極大的加強(qiáng)了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，頻繁的人工干預(yù)也不能有效地保證帶鋼剪邊質(zhì)量。

因此需要提供一種圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題，延長(zhǎng)圓盤(pán)剪裝置的使用壽命，保證帶鋼剪邊質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法，包括刀頭間隙調(diào)節(jié)步驟以及刀頭重疊量調(diào)節(jié)步驟；

其中，所述刀頭間隙調(diào)節(jié)步驟具備以下步驟：

步驟1.1，可編程邏輯控制器接受上位機(jī)發(fā)送的刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值，并將當(dāng)前刀頭間隙值與所述刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值進(jìn)行比較，若所述當(dāng)前刀頭間隙大于所述間隙調(diào)整目標(biāo)值，則執(zhí)行步驟1.2，若所述當(dāng)前刀頭間隙小于所述間隙調(diào)整目標(biāo)值，則執(zhí)行步驟1.4；

步驟1.2，所述可編程邏輯控制器控制所述第一電機(jī)正轉(zhuǎn)，使得刀頭間隙調(diào)整為所述刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值加上預(yù)設(shè)的正向超調(diào)量；

步驟1.3，所述可編程邏輯控制器控制所述第一電機(jī)反轉(zhuǎn)，使得所述刀頭間隙等于所述刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值；

步驟1.4，所述所述可編程邏輯控制器控制所述第一電機(jī)反轉(zhuǎn)，使得所述刀頭間隙等于所述刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值；

所述刀頭重疊量調(diào)節(jié)步驟具備以下步驟：

步驟2.1，所述可編程邏輯控制器接受所述上位機(jī)發(fā)送的刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值，與當(dāng)前的刀頭重疊量進(jìn)行比較，若所述刀頭重疊量大于所述刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值，則執(zhí)行步驟2.2，若所述刀頭重疊量小于所述刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值，則執(zhí)行步驟2.4；

步驟2.2，所述可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)反轉(zhuǎn)，使得所述刀頭重疊量等于所述刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值減去預(yù)設(shè)的反向超調(diào)量；

步驟2.3，所述可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)正轉(zhuǎn)，使得所述刀頭重疊量等于所述刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值；

步驟2.4，所述可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)正轉(zhuǎn)，使得所述刀頭重疊量等于所述刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值。

優(yōu)選的，在所述步驟1.2和所述步驟1.3之間還具備第一延時(shí)步驟，所述所述可編程邏輯控制器控制所述第一電機(jī)在經(jīng)過(guò)所述第一延時(shí)時(shí)間后再執(zhí)行所述步驟1.3。

優(yōu)選的，在所述步驟2.2和所述步驟2.3之間還具備第二延時(shí)步驟，所述所述可編程邏輯控制器控制所述第二電機(jī)在經(jīng)過(guò)所述第二延時(shí)時(shí)間后再執(zhí)行所述步驟2.3.

優(yōu)選的，所述第一延時(shí)時(shí)間設(shè)定為0.4秒-0.6秒范圍內(nèi)的值。

優(yōu)選的，所述第二延時(shí)時(shí)間設(shè)定為0.4秒-0.6秒范圍內(nèi)的值。

優(yōu)選的，所述正向超調(diào)量設(shè)定為0.04mm-0.06mm范圍內(nèi)的值。

優(yōu)選的，所述反向超調(diào)量設(shè)定為0.04mm-0.06mm范圍內(nèi)的值。

優(yōu)選的，在所述步驟2.1中，所述可編程邏輯控制器根據(jù)公式1對(duì)刀頭重疊量進(jìn)行單位換算，用于將所述以毫米為單位表述的刀頭重疊量換算為以度為單位表述的刀頭重疊量，

度為單位表述的刀頭重疊量＝arcsin(以毫米為單位表述的刀頭重疊量/偏心輪半徑)公式1。

本發(fā)明中步驟1.1～1.4和步驟2.1～2.4沒(méi)有先后順序。

利用本發(fā)明的圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法，一改以往圓盤(pán)剪刀頭參數(shù)調(diào)整控制精度達(dá)不到工藝要求的弊端，圓盤(pán)剪的間隙和重疊量控制精度都在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，有效的保證了圓盤(pán)剪的剪邊口質(zhì)量。同時(shí)一改以往圓盤(pán)剪裝置刀頭參數(shù)控制不好刀頭使用壽命短的弊端，圓盤(pán)剪的剪邊長(zhǎng)度從原先的不到1000KM延長(zhǎng)到2000KM以上，有效的降低了機(jī)組的噸鋼成本，提高了機(jī)組的產(chǎn)品收得率。另外一改以往圓盤(pán)剪刀頭參數(shù)的誤差會(huì)變大，需每周對(duì)圓盤(pán)剪裝置刀頭參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定的弊端，一定程度上減少了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也從根本上保證了帶鋼剪邊質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為圓盤(pán)剪刀頭示意圖；

圖2為上刀頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為下刀頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為刀頭間隙調(diào)節(jié)步驟的流程圖；

圖5為刀頭重疊量調(diào)節(jié)步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖4和附圖5和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

圓盤(pán)剪刀頭調(diào)節(jié)裝置的控制方法，包括刀頭間隙調(diào)節(jié)步驟以及刀頭重疊量調(diào)節(jié)步驟；

其中，所述刀頭間隙調(diào)節(jié)步驟如圖4所示，并結(jié)合圖1進(jìn)行討論：

步驟1.1，可編程邏輯控制器接受上位機(jī)發(fā)送的刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR，并將刀頭間隙值GAP與刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR進(jìn)行比較，若刀頭間隙GAP大于間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR，則執(zhí)行步驟1.2，若刀頭間隙小于間隙調(diào)整目標(biāo)值，則執(zhí)行步驟1.4；

步驟1.2，可編程邏輯控制器控制第一電機(jī)11正轉(zhuǎn)，使得上刀頭1和下刀頭2之間的刀頭間隙GAP調(diào)整為刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR加上預(yù)設(shè)的正向超調(diào)量，一般的正向超調(diào)量選取0.04～0.06mm范圍內(nèi)的值，本實(shí)施方式中選取0.05mm；

第一延時(shí)步驟，可編程邏輯控制器控制第一電機(jī)11在經(jīng)過(guò)第一延時(shí)時(shí)間T1后再執(zhí)行步驟1.3，第一延時(shí)時(shí)間T1選擇0.4s～0.6s內(nèi)的值，本實(shí)施方式中選擇0.5s。第一延時(shí)步驟是用于保護(hù)第一電機(jī)11中正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)接觸器的動(dòng)作延時(shí)而引起電路短路；

步驟1.3，可編程邏輯控制器控制第一電機(jī)反轉(zhuǎn)11，從而上刀頭1移動(dòng)使得刀頭間隙GAP等于刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR；

步驟1.4，可編程邏輯控制器控制第一電機(jī)反轉(zhuǎn)11，使得刀頭間隙GAP等于刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR。

例如，上位機(jī)發(fā)送的刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR為0.13mm，調(diào)整前刀頭間隙為0.08mm，因此在步驟1.1后執(zhí)行步驟1.2，此時(shí)第一電機(jī)11正轉(zhuǎn)，使得上刀頭1和下刀頭2之間的刀頭間隙GAP調(diào)整為刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR加上預(yù)設(shè)的正向超調(diào)量，即當(dāng)前刀頭間隙GAP＝0.13mm+0.05mm＝0.18mm，隨后執(zhí)行延時(shí)步驟，第一電機(jī)11延時(shí)5s后，執(zhí)行步驟1.3，第一電機(jī)11反轉(zhuǎn)，將刀頭間隙GAP調(diào)整到刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR為0.13mm。

此時(shí)，根據(jù)可編程編碼器的脈沖數(shù)可知整個(gè)調(diào)整過(guò)程的脈沖數(shù)量為112245個(gè)，調(diào)整后的刀頭間隙可以根據(jù)以下公式計(jì)算：

公式2

式中：GAP_POS_CUR:為刀頭間隙的值，單位：MM

L_BG641:為刀頭編碼器讀數(shù)。

R_MA641_INC:是一個(gè)常數(shù)。單位：MM/脈沖

將本實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)帶入公式2可知調(diào)整后的刀頭間隙為0.08+112245*0.00000049＝0.135mm，與刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR 的0.13mm非常接近。

例如設(shè)上位機(jī)發(fā)送的刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR為0.8mm，二調(diào)整前刀頭間隙為0.13mm，因此在步驟1.1后執(zhí)行步驟1.4，第一電機(jī)11反轉(zhuǎn)，直接將刀頭間隙調(diào)整至刀頭間隙調(diào)整目標(biāo)值GAP_TAR的0.8mm，同樣根據(jù)公式2可以計(jì)算，調(diào)整后的刀頭間隙為0.13-112245*0.00000049＝0.0749mm，與目標(biāo)值非常接近。

本實(shí)施方式的刀頭重疊量調(diào)節(jié)步驟具備以下步驟，結(jié)合圖5和圖1進(jìn)行說(shuō)明：

步驟2.1，可編程邏輯控制器接受下上位機(jī)發(fā)送的刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值，并通過(guò)公式1轉(zhuǎn)化為單位為度的刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAR，與當(dāng)前的刀頭重疊量LAP進(jìn)行比較，若刀頭重疊量LAP大于刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAR，則執(zhí)行步驟2.2，若刀頭重疊量LAP小于刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAR，則執(zhí)行步驟2.4；

步驟2.2，可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)21反轉(zhuǎn)，使得刀頭重疊量LAP等于刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAR減去預(yù)設(shè)的反向超調(diào)量，反向超調(diào)量選擇1度～2度之間的值；

第二延時(shí)步驟，可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)在經(jīng)過(guò)第二延時(shí)時(shí)間后再執(zhí)行步驟2.3，第二延時(shí)時(shí)間選擇0.4s～0.6s的值，本實(shí)施方式中選擇0.5s。

步驟2.3，可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)21正轉(zhuǎn)，使得刀頭重疊量LAP等于刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAT；

步驟2.4，可編程邏輯控制器控制第二電機(jī)21正轉(zhuǎn)，使得刀頭重疊量LAP等于刀頭重疊量調(diào)整目標(biāo)值LAP_TAT。

例如，第二電機(jī)21接收到下上位機(jī)發(fā)來(lái)的刀頭重疊量目標(biāo)值為0.50mm，由于是使用毫米為單位，因此帶入公式1轉(zhuǎn)化為度為單位，LAP_TAR＝arcsin(0.5/5)＝5.739°。

當(dāng)前刀頭重疊量LAP為6.315°，因此小于刀頭重疊量目標(biāo)值LAP_TAR，執(zhí)行步驟2.2，第二電機(jī)21反轉(zhuǎn)，將刀頭重疊量LAP減去反向超調(diào)量1°，為5.315°，然后延時(shí)0.5s后，第二電機(jī)21正轉(zhuǎn)，使刀頭重疊量最終為目標(biāo)值5.739°。

此時(shí)的刀頭重疊量由公式3計(jì)算。

公式3

式中：LAP_POS_CUR:為刀頭重疊量的實(shí)際值，單位：度

L_BG541:為刀頭編碼器讀數(shù)。

R_MA541_INC:是一個(gè)常數(shù)。單位：度/脈沖

其中2048是該編碼器的每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)。

正轉(zhuǎn)：用“+”號(hào)；反轉(zhuǎn)：用“－”號(hào)

最后再根據(jù)公式4將度表示的刀頭重疊量轉(zhuǎn)化為毫米秒速的到刀頭重疊量。

毫米為單位表述的刀頭重疊量＝arcsin(以度為單位表述的刀頭重疊量/偏心輪半徑) 公式4

從而，本實(shí)施方式中，調(diào)整后的重疊量為0.499mm。

若當(dāng)前刀頭重疊量LAP大于刀頭重疊量目標(biāo)值LAP_TAR時(shí)則直接執(zhí)行步驟2.4，不進(jìn)行反向超調(diào)。

本專(zhuān)利技術(shù)可用于冷軋廠熱鍍鋅等機(jī)組圓盤(pán)剪設(shè)備上，保證了圓盤(pán)剪刀頭參數(shù)的控制精度滿(mǎn)足工藝要求，從而確保帶鋼剪邊口質(zhì)量和剪邊邊量穩(wěn)定，延長(zhǎng)刀片的使用壽命，減少操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，加強(qiáng)機(jī)組的穩(wěn)定性，具有可推廣應(yīng)用價(jià)值。

以上具體實(shí)施方式僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，不能用于限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這些修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。