CN101145038A - 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法 - Google Patents

一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101145038A
CN101145038A CNA2007100189600A CN200710018960A CN101145038A CN 101145038 A CN101145038 A CN 101145038A CN A2007100189600 A CNA2007100189600 A CN A2007100189600A CN 200710018960 A CN200710018960 A CN 200710018960A CN 101145038 A CN101145038 A CN 101145038A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lap
motor
cutter head
control method
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100189600A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100495263C (zh
Inventor
许展望
张勇安
景群平
周德奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE filed Critical CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE
Priority to CNB2007100189600A priority Critical patent/CN100495263C/zh
Publication of CN101145038A publication Critical patent/CN101145038A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100495263C publication Critical patent/CN100495263C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明涉及一种板带剪切线中设备的调整控制方法，确切说是一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，它采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的控制，通过可编程控制器对重叠量的目标值和位移传感器的测量重叠量差值的绝对值与电机开始减速提前量L进行比较，利用变频器控制电机的转速，使目标值与实际重叠量差值的绝对值≤0.02mm。这种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法省时控制精度高。

Description

一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法
技术领域
本发明涉及一种板带剪切线中设备的调整控制方法，确切说是一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法。
背景技术
圆盘式剪切机是板带剪切线中的关键设备，主要用于金属带材的切边和分条。在高质量的带材剪切线中，对成品带材的切边质量(毛刺、压痕等)提出了较高的要求。如果圆盘剪的调整未达到剪切工艺要求的精度，就会引起带材的切边质量差和带材跑偏的问题，因此工艺上就要求必须提高圆盘剪宽度、侧间隙和重叠量调整的精度，而其中重叠量的调整控制最为复杂。专利号为“200610081425.5”，发明名称是“调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法”，公开了一种利用偏心套实现刀片径向的重叠量的调整。该方法依据偏心套的旋转角度与重叠量线性变化实现重叠量的精度控制。实际上，偏心套的旋转角度变化与重叠量变化是非线性关系，如果按照线性变化进行控制，重叠量调整的误差就很大，达不到圆盘剪重叠量调整的精度要求。
另外，影响重叠量精度的因素很多，如机械传动机构的速比、电机参数(包括额定功率、额定转速等)、变频器的参数(包括高速给定频率、低速给定频率、减速时间等)和控制方法，单从一个方面进行考虑是很难提高重叠量的调整精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种调整省时、控制精度高的圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法。
本发明的目的是这样实现的，一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：它采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的控制，通过可编程控制器对重叠量的目标值和位移传感器的测量重叠量差值的绝对值与电机开始减速提前量L进行比较，利用变频器控制电机的转速，使目标值与实际重叠量差值的绝对值≤0.02mm。
所述的电机开始减速提前量L＝Asinα+B
式中，L为电机开始减速提前量；α为偏心套旋转角度；A为减速段的斜率系数；B为低速段运行距离的补偿值。
所述变频器控制电机的转速是：当L<|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δs|时，重叠量的调整电机高速运行；当L≥|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δs|时，重叠量的调整电机开始由高速减速到低速；当|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|≤0.02mm时，重叠量的调整电机由低速减速到停止。
所述的重叠量目标值δ0是由重叠量和带材厚度的关系决定的；
当0.3mm≤d≤1.3412mm时，δ0＝0.5d；
当1.3412mm<d≤3.0mm时，δ0＝-0.2727d+1.0364；式中，d为带材厚度。
所述的减速段的斜率系数A，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，A的取值范围为0.1mm～0.8mm。
所述的低速段运行距离的补偿值B，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，B的取值范围为0.01mm～0.3mm。
由于重叠量调整电机由低速到停止时间短，容易精确控制，所以在重叠量到达目标值前，电机的速度要减速到低速，如果电机减速太晚，控制精度会降低；如果电机减速太早，低速运行段太长，调整时间就会变长。电机开始减速提前量L＝Asinα+B公式，通过偏心套实时转角计算出电机开始减速提前量L，很好的处理了控制精度和调整时间的矛盾，最终解决带材切边质量差、调整费时和易跑偏等关键技术问题。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的圆盘剪重叠量调整原理图；
图2是本发明的重叠量导数(δ＇)和偏心套旋转角度(α)的关系曲线图；
图3是本发明的圆盘剪重叠量控制系统框图；
图4是本发明的变频器的给定速度(V)和时间(t)的关系曲线图。
图中：1.高速，2.减速点，3.低速。
具体实施方式
图1是本发明的圆盘剪重叠量调整原理图。由图可知圆盘剪刀盘重叠量的控制模型为：
δ＝Φ-H-2RCOSα
式中，δ为刀盘的重叠量(定义刀盘重叠为正时，δ>0，刀盘重叠为负时，δ<0)；Φ为刀盘的直径；H为机架的上下偏心套外圆中心距离；R为偏心套的偏心距；α为偏心套的旋转角度(定义偏心套在最高位置时为0°，重叠量的调整范围为0°～180°)。
对上式进行δ(α)求导，可得
δ＇＝2RSin α
式中，δ＇为重叠量导数。
如图2所示为重叠量导数(δ＇)和角度(α)的关系曲线，从曲线可以看出：重叠量偏心套旋转角度变化与重叠量变化是非线性关系，偏心套旋转角度α从0°→90°变化时，重叠量δ的变化率越来越大；α从90°→180°变化时，重叠量δ的变化率越来越小。所以在圆盘剪刀盘重叠量控制中，必须考虑偏心套所处的角度，如果旋转角度α在90°附近，电机减速太晚，重叠量的控制精度会降低；如果旋转角度α离90°较远，电机减速太早，低速运行段太长，重叠量调整时间就会变长，要处理控制精度和调整时间的矛盾，就要考虑由于偏心套实时转角不同而引起的电机控制时减速点变化的问题。
如图3所示，从圆盘剪重叠量控制系统框图可以反映出本发明包括以下步骤：
1)采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的控制，电机控制负载(偏心套)的旋转角度来实现重叠量调整。
2)开始时上位计算机传送带材的厚度d、刀盘直径Φ等参数给可编程控制器，可编程控制器按照数学模型计算出重叠量的目标值δ0。
3)可编程控制器对|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|与电机开始减速提前量L进行比较，通过变频器控制电机的转速，来提高重叠量控制的精度，使目标值与实际重叠量差值的绝对值≤0.02mm。
电机开始减速提前量L＝Asinα+B
式中，L为电机开始减速提前量；α为偏心套旋转角度；A为减速段的斜率系数；B为低速段运行距离的补偿值。
本发明中变频器控制电机的转速需要考虑：当L<|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS |时，重叠量的调整电机高速运行；当L≥|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|时，重叠量的调整电机开始由高速减速到低速；当|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|≤0.02mm时，重叠量的调整电机由低速减速到停止。
根据工艺，重叠量的目标值δ0和带材厚度d的关系为：
当0.3mm≤d≤1.3412mm时，取δ0＝0.5d；
当1.3412mm<d≤3.0mm时，取δ0＝-0.2727d+1.0364；式中，d为带材厚度。
如图4所示为变频器的给定速度(V)和时间(t)的关系曲线，图中阴影部分为重叠量调整电机开始减速提前量L。在变频器控制重叠量调整电机时，由于减速斜率是一定的，如果电机由高速1减速太晚，没有减速到低速3就已到达重叠量目标值，而降低重叠量控制的精度；如果电机由高速1减速太早，电机低速3运行时间太长，而增加了重叠量调整时间，所以选择合适的重叠量调整电机减速点2很关键。
由以上的分析，给出下面的电机开始减速提前量的公式：
L＝Asinα+B
由圆盘剪刀盘重叠量的控制模型公式δ＝Φ-H-2RCOSα，可得
α＝COS-1[(Φ-H-δS)/2R]
所以
L＝A{1-[(Φ-H-δS)/2R]2}1/2+B
式中，L为电机开始减速提前量；δS为位移传感器的测量重叠量；A为减速段的斜率系数，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，A的取值范围为0.1mm～0.8mm，与圆盘剪刀盘重叠量调整传动机构的速比、电机参数和变频器参数等有关，速比越大，A取值越小，电机额定功率越大、额定转速越高、变频器给定频率越高、变频器减速时间越长，A取值越大。B为低速段运行距离的补偿值，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，B的取值范围为0.01mm～0.3mm，在这里，B的存在使电机在低速运行时能有一段过渡时间，保证重叠量控制精度。
表1为采用这种重叠量控制方法，在刀盘直径为320mm和294mm，A取0.3、B取0.1时的实测数据表。
表1
刀盘直径(mm) 目标值(mm) 实测值(mm) 刀盘直径(mm) 目标值(mm) 实测值(mm)
320 0.200 0.201 294 0.200 0.204
0.300 0.303 0.300 0.295
0.400 0.396 0.400 0.405
0.500 0.501 0.500 0.504
0.600 0.604 0.600 0.593
0.500 0.502 0.500 0.502
0.400 0.403 0.400 0.394
0.300 0.297 0.300 0.296
0.200 0.200 0.200 0.202
由表1可以看出刀盘重叠量实际控制精度在0.01mm以内。
本发明的方法采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的调整控制，分析了圆盘剪刀盘重叠量控制的数学模型，考虑到重叠量偏心套旋转角度变化与重叠量变化的非线性关系，以及在控制中存在的控制精度和调整时间的矛盾，综合了影响圆盘剪刀盘重叠量调整精度的诸多因素，总结出了控制重叠量调整电机开始减速提前量的公式，引入了两个关键参数，使控制精度达到了0.02mm，从而实现了圆盘剪刀盘重叠量的调整控制省时、控制精度高的目的。

Claims (6)

1.一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：它采用变频调速控制系统来实现圆盘剪刀盘重叠量的控制，通过可编程控制器对重叠量的目标值和位移传感器的测量重叠量差值的绝对值与电机开始减速提前量L进行比较，利用变频器控制电机的转速，使目标值与实际重叠量差值的绝对值≤0.02mm。
2.根据权利要求1所述的一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：所述的电机开始减速提前量L＝Asinα+B
式中，L为电机开始减速提前量；α为偏心套旋转角度；A为减速段的斜率系数；B为低速段运行距离的补偿值。
3.根据权利要求1所述的一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：所述的变频器控制电机的转速是：当L＜|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|时，重叠量的调整电机高速运行；当L≥|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|时，重叠量的调整电机开始由高速减速到低速；当|重叠量目标值δ0-位移传感器的测量重叠量δS|≤0.02mm时，重叠量的调整电机由低速减速到停止。
4.根据权利要求3所述的一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：所述的重叠量目标值δ0是由重叠量和带材厚度d的关系决定的；
当0.3mm≤带材厚度d≤1.3412mm时，δ0＝0.5d；
当1.3412mm＜带材厚度d≤3.0mm时，δ0＝-0.2727d+1.0364；式中，d为带材厚度。
5.根据权利要求2所述的一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：所述的减速段的斜率系数A，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，A的取值范围为0.1mm～0.8mm。
6.根据权利要求2所述的一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法，其特征是：所述的低速段运行距离的补偿值B，对于0.3mm≤带材厚度d≤3.0mm时，B的取值范围为0.01mm～0.3mm。
CNB2007100189600A 2007-10-29 2007-10-29 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法 Expired - Fee Related CN100495263C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100189600A CN100495263C (zh) 2007-10-29 2007-10-29 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100189600A CN100495263C (zh) 2007-10-29 2007-10-29 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101145038A true CN101145038A (zh) 2008-03-19
CN100495263C CN100495263C (zh) 2009-06-03

Family

ID=39207597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100189600A Expired - Fee Related CN100495263C (zh) 2007-10-29 2007-10-29 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100495263C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780562A (zh) * 2010-03-08 2010-07-21 北方工业大学 一种调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法
CN102489772A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 中冶赛迪工程技术股份有限公司 刀盘侧间隙和重叠量可闭环调节控制的圆盘切边剪
CN103722234A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 中国重型机械研究院股份公司 一种上刀轴前置圆盘剪的重叠量调整机构及调整方法
CN105415091A (zh) * 2015-12-11 2016-03-23 中冶连铸技术工程有限责任公司 一种高精度圆盘剪重叠量的控制方法
CN103676780B (zh) * 2013-11-16 2016-04-13 中国重型机械研究院股份公司 一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法
CN106270751A (zh) * 2016-08-19 2017-01-04 南京埃斯顿自动化股份有限公司 一种基于板宽的剪板机剪程控制方法
CN106707945A (zh) * 2015-07-17 2017-05-24 宝山钢铁股份有限公司 一种圆盘剪刀头调节装置的控制方法
CN109014392A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 宝山钢铁股份有限公司 一种圆盘剪重合量补偿方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1105841A (en) * 1963-06-21 1968-03-13 Wire Products And Machine Desi Improvements in or relating to apparatus for cutting wire, rods or strips into precise lengths
CN1091668C (zh) * 1999-04-29 2002-10-02 机械工业部西安重型机械研究所 一种变速送料的金属板带飞剪系统
CN2706265Y (zh) * 2004-05-25 2005-06-29 缙云县机械工具有限公司 一种双柱卧式可编程控制带锯床
CN2757984Y (zh) * 2004-12-27 2006-02-15 西安重型机械研究所 带有涨套式联轴器的切边圆盘剪重叠量调整机构
CN101024254A (zh) * 2006-02-22 2007-08-29 天水锻压机床有限公司 全自动板料剪切设备
CN100389922C (zh) * 2006-05-19 2008-05-28 北方工业大学 调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780562A (zh) * 2010-03-08 2010-07-21 北方工业大学 一种调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法
CN101780562B (zh) * 2010-03-08 2013-10-23 北方工业大学 一种调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法
CN102489772A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 中冶赛迪工程技术股份有限公司 刀盘侧间隙和重叠量可闭环调节控制的圆盘切边剪
CN102489772B (zh) * 2011-12-27 2014-07-23 中冶赛迪工程技术股份有限公司 刀盘侧间隙和重叠量可闭环调节控制的圆盘切边剪
CN103676780B (zh) * 2013-11-16 2016-04-13 中国重型机械研究院股份公司 一种机械设备换向间隙补偿的控制系统和控制方法
CN103722234A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 中国重型机械研究院股份公司 一种上刀轴前置圆盘剪的重叠量调整机构及调整方法
CN103722234B (zh) * 2013-12-31 2016-09-28 中国重型机械研究院股份公司 一种上刀轴前置圆盘剪的重叠量调整机构及调整方法
CN106707945A (zh) * 2015-07-17 2017-05-24 宝山钢铁股份有限公司 一种圆盘剪刀头调节装置的控制方法
CN106707945B (zh) * 2015-07-17 2020-03-06 宝山钢铁股份有限公司 一种圆盘剪刀头调节装置的控制方法
CN105415091A (zh) * 2015-12-11 2016-03-23 中冶连铸技术工程有限责任公司 一种高精度圆盘剪重叠量的控制方法
CN106270751A (zh) * 2016-08-19 2017-01-04 南京埃斯顿自动化股份有限公司 一种基于板宽的剪板机剪程控制方法
CN109014392A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 宝山钢铁股份有限公司 一种圆盘剪重合量补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100495263C (zh) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100495263C (zh) 一种圆盘剪刀盘重叠量的调整控制方法
CN110142451B (zh) 一种基于剪切长度的自适应飞剪定位控制方法
CN201711589U (zh) 一种集成了伺服控制系统的圆盘剪设备
CN105965088B (zh) 基于剪切目标定尺长度的滚筒飞剪传动控制参数计算方法
CN209109829U (zh) 一种数控轧机
CN109248919A (zh) 一种冷连轧带钢动态剪切控制方法
CN203018807U (zh) 一种钢板去毛刺装置
CN104148406A (zh) 倍尺飞剪优化剪切方法
CN103294003B (zh) 旋切线速度可调无卡旋切机的控制系统与控制方法
CN105415091A (zh) 一种高精度圆盘剪重叠量的控制方法
CN102773256B (zh) 连退机组入口飞剪带尾剪切优化控制方法
CN102729304A (zh) 无卡旋切机尾刀整张旋切方法
WO1986003150A1 (en) Rotary cutter control method
CN102393647A (zh) 一种螺旋锥齿轮切削量的控制方法
CN103722587A (zh) 高精度纸板纵横分切机
CN207534061U (zh) 一种剪板机刀口间隙调节装置
CN101912997A (zh) 一种集成了伺服控制系统的圆盘剪设备
CN106055796B (zh) 基于最小目标定尺长度的滚筒飞剪传动设计参数计算方法
CN114918734B (zh) 圆盘剪剪切质量检测与反馈控制系统的使用方法、计算机设备、计算机可读存储介质及信息数据处理终端
CN1091668C (zh) 一种变速送料的金属板带飞剪系统
GB1349563A (en) Control systems for gear cutting machines
CN106826949B (zh) 一种颜色传感器定位横切机
CN201192741Y (zh) 用于双曲柄飞剪机的剪刃侧间隙调整装置
CN102513592A (zh) 圆盘切边剪
CN208728778U (zh) 一种圆盘剪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20080319

Assignee: CHANGZHOU JIN'AN METALLURGICAL EQUIPMENT Co.,Ltd.

Assignor: China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.

Contract record no.: 2013320000469

Denomination of invention: Disc shear cutter head overlap amount regulation control method

Granted publication date: 20090603

License type: Exclusive License

Record date: 20130529

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: CHANGZHOU JIN'AN METALLURGICAL EQUIPMENT Co.,Ltd.

Assignor: China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.

Contract record no.: 2013320000469

Date of cancellation: 20140704

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: CHINA NATIONAL HEAVY MACHINERY RESEARCH INSTITUTE

Free format text: FORMER NAME: CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 710032 Shaanxi city in Xi'an province Xin Jiamiao Xi'an Heavy Machinery Research Institute.

Patentee after: CHINA NATIONAL HEAVY MACHINERY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Address before: 710032 Shaanxi city in Xi'an province Xin Jiamiao Xi'an Heavy Machinery Research Institute.

Patentee before: China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.

Address after: 710032 Shaanxi city in Xi'an province Xin Jiamiao Xi'an Heavy Machinery Research Institute.

Patentee after: China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 710032 Shaanxi city in Xi'an province Xin Jiamiao Xi'an Heavy Machinery Research Institute.

Patentee before: China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090603

Termination date: 20181029