CN102019306A - 一种数控校平方法及校平机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种可快速准确地将校平机调整至合适参数状态的方法。包括以下步骤：1)以板料的识别数据为条件，调取控制装置数据库中经验参数值；2)利用控制装置读取进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值，并利用控制装置将所述状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应进行比较，以获得差异值；3)利用控制装置控制辊组调节装置，使进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应相符，以消除差异值；4)把待校平的板料送入校平机进行校平；5)对进料间隙和出料间隙进行微调。该数控校平方法可大大减少调试时间、节省试验材料，并且降低生产成本和对工人的技术要求，有效保证了自动化生产线的高效性。

Description

一种数控校平方法及校平机

技术领域

本发明涉及一种用于板料校平的数控校平方法及校平机。

背景技术

在折弯或者分切卷状板料前，通常都需要对板料进行校平。校平工序常用的机器为校平机，其工作原理如下：板料被送入校平机的上校平辊组和下校平辊组之间的间隙后，将被夹送向前，在向前运动的过程中，上校平辊组和下校平辊组会同时对板料进行反复弯曲作用，消除其内应力，沿板料的运动方向，上校平辊组和下校平辊组对板料的反复弯曲作用的程度逐渐减弱，最后输出时板料变得平整顺展。

如图1所示，校平机的每一个上校平辊可以与两个下校平辊配合，产生2个弯料间隙。于是，图1中的5个上校平辊与6个下校平辊配合，将产生10个弯料间隙。沿板料的运动方向，所述弯料间隙依次增大，最前的弯料间隙为进料间隙D1，最后的弯料间隙为出料间隙D2。可以看出，在板料通过校平机的过程中由于弯料间隙越来越大，于是板料被弯曲的程度越来越小，直至在校平机的出口位置变得平直。在校平机的应用中，调整进料间隙D1和出料间隙D2最为重要，为获得最好的校平效果，一般要求进料间隙D1和出料间隙D2之间有一定的差值ΔD，且板料从出料间隙D2处输出时最好刚好平直。

由于不同厚度、不同材质的板料的屈服极限δs各不相同，因此校平机上的进料间隙D1和出料间隙D2亦有所差异。每更换一种板料，就需要对校平机上的进料间隙D1和出料间隙D2进行一次调整。现有技术中，调整上述参数的方法仅限于手工试验，即在开机的状态下喂入板料，实时调整进料间隙D1和出料间隙D2，直至送出的板料呈现平直形状为止。但是，手工试验需时较长，要求操作人员掌握丰富的调整经验，这将影响自动生产线的生产效率，而且手工试验的过程中需要耗费较多的板料(用于试验的板料段将不能被直接利用)，造成材料浪费，变相增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可快速准确地将校平机调整至合适参数状态的方法。

为达到上述目的，本发明的方法采取了以下的技术方案：

一种数控校平方法，包括以下步骤：

1)以板料的识别数据为条件，调取控制装置数据库中经验参数值；

2)利用控制装置读取进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值，并利用控制装置将所述状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应进行比较，以获得差异值；

3)利用控制装置控制辊组调节装置，使进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应相符，以消除差异值；

4)把待校平的板料送入校平机进行校平；

5)对进料间隙和出料间隙进行微调，使板料达到平直形状。

本发明中，可以通过以下方法获得经验参数值：a)在校平机的进料端设置进料间隙传感器，在校平机的出料端设置出料间隙传感器；b)将进料间隙传感器和出料间隙传感器连通至控制装置；c)将目标板料送入校平机，进行手工试验，直到获得具有平直形状的板料；d)将当前进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值连同板料的识别数据保存到控制装置的数据库中。这里所述的板料的识别数据，可以是板料的厚度、宽度、屈服极限、材料号、生产批次等。这里所述的控制装置，可以是PLC或计算机或两者的组合。

依照上述经验参数值的获得方法，某种规格和材质的板料一旦通过了手工试验，其所对应的校平机的关键参数值：进料间隙D1和出料间隙D2，也就会被保存在控制装置的数据库中，日后需要校平相同规格和材质的板料时，只需调取数据库中相应规格和材质的板料的经验参数值，并利用控制装置将校平机调整至相应的校平参数状态，即可快速精准地完成校平机的调试工作。

该数控校平方法可快速精准地将校平机的工作参数调整至与目标板料相匹配，大大减少了调试时间、节省了试验材料，并且降低了生产成本和对工人的技术要求，有效保证了自动化生产线的高效性。

本发明还提供一种数控校平机。

一种数控校平机，包括机架、上校平辊组、下校平辊组、第一辊组调节装置和第二辊组调节装置；所述第一辊组调节装置由第一电机驱动，第二辊组调节装置由第二电机驱动；在上校平辊组和下校平辊组之间的进料端安装有用于测量进料间隙D1的进料间隙传感器，在上校平辊组和下校平辊组之间的出料端安装有用于测量出料间隙D2的出料间隙传感器；还包括存有经验参数值数据库的控制装置；所述进料间隙传感器、出料间隙传感器、第一电机、第二电机分别与控制装置的对应端口连通。

本发明的数控校平机的工作原理如下：控制装置读取进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值，将读取到的状态值与其所储存的经验参数值数据库中的数值对应进行比较，然后通过相应的端口对第一电机和第二电机进行控制，令进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值与经验参数值数据库中的数值对应相符。

以上所述的进料间隙传感器可以有两个，分别安装在上校平辊组和下校平辊组之间的进料端的两侧；以上所述的出料间隙传感器也可以有两个，分别安装在上校平辊组和下校平辊组之间的出料端的两侧。

所述进料间隙传感器和出料间隙传感器优选电位式位移传感器。电位式位移传感器在断电后再供电时，其测量值不受影响，便于使用。

以上所述的第一电机和第二电机可以是伺服电机或变频电机。如果使用的是变频电机，则第一电机经第一变频器连通至控制装置的对应端口上；第二电机经第二变频器连通至控制装置的对应端口上。

该数控校平机可保存不同规格和材质的板料的校平参数，并可在日后被调取用作相同规格和材质板料的校平经验参数值，使得校平机的调试工作大大简化。

本发明的数控校平机可在现有的手动校平机的基础上改装而成，改装成本低廉，调试简单、快速、精准，使用效果显著。

附图说明

图1是现有技术校平机利用上校平辊组和下校平辊组进行校平的原理图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图。

附图标记说明：1-机架；2-上校平辊组；3-下校平辊组；4-第一辊组调节装置；5-第二辊组调节装置；6-第一弹簧；7-第二弹簧；8-进料间隙传感器；9-出料间隙传感器；10-第一电机；11-第二电机；12-PLC；13-计算机；14-第一变频器；15-第二变频器；8’-进料间隙传感器；9’-出料间隙传感器；10’-第一电机；11’-第二电机；12’-PLC。

具体实施方式

下面对本发明的方法作进一步说明。

实施例1

设待校平的板料的宽度为W、厚度为T、屈服极限为δs，校平机上设有用于调整进料间隙D1的第一辊组调节装置和用于调整出料间隙D2的第二辊组调节装置。为了对该板料进行快速精准的校平，可以实施以下步骤：

第一，在计算机中输入板料的识别数据：宽度W、厚度T和屈服极限δs，以检索出数据库中相应板料的用于校平的经验参数值。这样的经验参数值可以是由数值A和数值B构成的一组数据，其中数值A对应表示进料间隙D1的大小，数值B对应表示出料间隙D2的大小。

第二，通过计算机读取用于测量进料间隙D1的进料间隙传感器的状态值A’，以及用于测量出口间隙D2的出料间隙传感器的状态值B’，计算所述状态值A’与所述数值A之间的差，计算所述状态值B’与所述数值B之间的差。

第三，通过计算机控制第一辊组调节装置和第二辊组调节装置，直到所述状态值A’与所述数值A之间的差值为零，所述状态值B’与所述数值B之间的差值为零。这样便完成了校平机的校平状态的数控设定。

第四，将待校平的板料送入校平机进行校平工序。

第五，微调进料间隙D1和出料间隙D2。由于规格和材质相同的板料仍有可能存在微小的性能差异，该步骤可让操作员根据实际情况调整进料间隙D1和出料间隙D2，使获得满意的平直形状为止。对于进料间隙D1和出料间隙D2的微调，可通过计算机驱动第一辊组调节装置和第二辊组调节装置来实现，也可以用手工带动第一辊组调节装置和第二辊组调节装置来实现。

实施例2

下面结合附图和实施例对本发明的数控校平机作进一步说明。

如图2所示，本实施例的数控校平机由机架1、上校平辊组2、下校平辊组3、第一辊组调节装置4、第二辊组调节装置5、第一弹簧6、第二弹簧7、进料间隙传感器8、出料间隙传感器9、第一电机10、第二电机11、PLC12和计算机13构成。

其中，机架1、上校平辊组2、下校平辊组3、第一辊组调节装置4、第二辊组调节装置5、第一弹簧6、第二弹簧7构成了现有技术中的校平机。通过第一辊组调节装置4可对上校平辊组2和下校平辊组3之间的进料端的进料间隙D1进行调整；通过第二辊组调节装置5可对上校平辊组2和下校平辊组3之间的出料端的出料间隙D2进行调整。本实施例中，第一辊组调节装置4和第二辊组调节装置5采用“升降蜗轮减速器”结构。第一弹簧6用于消除第一辊组调节装置4的间隙，第二弹簧7用于消除第二辊组调节装置5的间隙。

本实施例中的第一电机10和第二电机11为伺服电机；把第一电机10安装在第一辊组调节装置4的丝杆上，使得其可对第一辊组调节装置4的丝杆进行驱动；把第二电机11安装在第二辊组调节装置5的丝杆上，使得其可对第二辊组调节装置5的丝杆进行驱动。

在上校平辊组2和下校平辊组3之间的进料端安装进料间隙传感器8，在上校平辊组2和下校平辊组3之间的出料端安装出料间隙传感器9。进料间隙传感器8和出料间隙传感器9为电位式位移传感器。电位式位移传感器的输出量不会因失电再供电而变化，因而其输出量可直接反映进料间隙D1和出料间隙D2的大小。由于电位式位移传感器的输出量为模拟量，本实施例通过PLC12把该模拟量转换为计算机13可识别的数字量，并以状态值的形式参与计算机13计算和保存的过程。

将计算机13、进料间隙传感器8、出料间隙传感器9、第一电机10、第二电机11分别与PLC12的对应端口连通。通过计算机13，一方面可保存通过手工试验得出的经验参数值，另一方面可调取出适用的经验参数值，让第一电机10和第二电机11自动地把上校平辊组2快速精准地调整至合适的位置，为校平工序做好准备。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例2的不同之处在于：进料间隙传感器8’和出料间隙传感器9’为垂直安装，而不是实施例2的倾斜安装。第一电机10’和第二电机11’为变频电机，第一电机10’经第一变频器14连通至PLC12’的对应端口上；第二电机11’经第二变频器15连通至PLC12’的对应端口上。

垂直地安装进料间隙传感器8’，其测量的结果是进料间隙D1在竖直方向上的投影的长度，容易得知，该投影的长度与进料间隙D1之间存在一一对应关系，于是上述投影的长度值也能用作进料间隙传感器8’的状态值。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控校平方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)以板料的识别数据为条件，调取控制装置数据库中经验参数值；

2)利用控制装置读取进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值，并利用控制装置将所述状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应进行比较，以获得差异值；

3)利用控制装置控制辊组调节装置，使进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值与步骤1)中所述的经验参数值对应相符，以消除差异值；

4)把待校平的板料送入校平机进行校平；

5)对进料间隙和出料间隙进行微调，使板料达到平直形状。

2.如权利要求1所述的一种数控校平方法，其特征在于：所述步骤1)的经验参数值通过以下方法获得：a)在校平机的进料端设置进料间隙传感器，在校平机的出料端设置出料间隙传感器；b)将进料间隙传感器和出料间隙传感器连通至控制装置；c)将目标板料送入校平机，进行手工试验，直到获得具有平直形状的板料；d)将当前进料间隙传感器和出料间隙传感器的状态值连同板料的识别数据保存到控制装置的数据库中。

3.一种数控校平机，包括机架、上校平辊组、下校平辊组、第一辊组调节装置和第二辊组调节装置；其特征在于：所述第一辊组调节装置由第一电机驱动，第二辊组调节装置由第二电机驱动；在上校平辊组和下校平辊组之间的进料端安装有用于测量进料间隙D1的进料间隙传感器，在上校平辊组和下校平辊组之间的出料端安装有用于测量出料间隙D2的出料间隙传感器；还包括存有经验参数值数据库的控制装置；所述进料间隙传感器、出料间隙传感器、第一电机、第二电机分别与控制装置的对应端口连通。

4.如权利要求3所述的一种数控校平机，其特征在于：所述的进料间隙传感器有两个，分别安装在上校平辊组和下校平辊组之间的进料端的两侧；所述的出料间隙传感器也有两个，分别安装在上校平辊组和下校平辊组之间的出料端的两侧。

5.如权利要求3或4所述的一种数控校平机，其特征在于：所述进料间隙传感器和出料间隙传感器为电位式位移传感器。

6.如权利要求3或4所述的一种数控校平机，其特征在于：所述进料间隙传感器和出料间隙传感器采用垂直安装。

7.如权利要求3或4所述的一种数控校平机，其特征在于：所述进料间隙传感器和出料间隙传感器采用倾斜安装。

8.如权利要求3所述的一种数控校平机，其特征在于：所述的第一电机和第二电机是伺服电机。

9.如权利要求3所述的一种数控校平机，其特征在于：所述的第一电机和第二电机是变频电机；第一电机经第一变频器连通至控制装置的对应端口上；第二电机经第二变频器连通至控制装置的对应端口上。

10.如权利要求3所述的一种数控校平机，其特征在于：所述控制装置是PLC或计算机或两者的组合。

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