CN104174699B - 一种解决卷取机钳口卡钢的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种解决卷取机钳口卡钢的控制方法，属于轧钢技术领域。用来解决卷筒具有钳口的卷取机在自动卸卷过程中钳口卡钢现象的控制系统。在传统的自动卸卷控制时序中增加钳口位置修正功能，克服了钳口在下方时由于重力等因素扇形块不能完全缩回造成的卡钢现象；同时由于钳口的位置修正，在从钢卷卸出前将带钢头部从钳口位置抽出，保证了在卸卷过程中不发生钢卷里圈塔形的问题。该措施提高了轧制节奏，保证了产品的质量。

Description

一种解决卷取机钳口卡钢的控制方法

技术领域

本发明属于轧钢控制技术领域，特别是涉及具有钳口的四斜楔液压涨缩式结构卷取机的自动化卸卷控制系统，具体地说是一种解决卷筒具有钳口的卷取机在自动卸卷过程中钳口卡钢现象的控制系统。

背景技术

在带钢生产中，快的轧制节奏以及无塔形的钢卷在带钢的生产效率以及产品质量中占有重大意义。而钢卷的自动卸卷控制为带钢生产工艺的重要组成部分，如果不能进行顺利卸卷，不但影响生产的轧制节奏，而且还可能造成钢卷里圈塔形影响产品质量。

带钳口的卷取机卷筒为四斜楔液压涨缩式结构(由液压缸、芯轴、拉杆、斜楔、扇形块、钳口舌板等组成)，固定在传动机构的减速齿轮箱中。当卷取机卷筒涨径时，液压缸拉动芯轴，使斜楔移动，促使扇形块周向涨开。卷筒的其中一个扇形块带有钳口，当带钢被导入钳口后，通过扇形块扩张将带头压紧，与钳口舌板一起夹紧带钢。当卷取机缩径时，斜楔反向移动，扇形块在叠簧的拉力作用下缩回，松开带头。

生产中，在卷取机卷取带钢之前，为了保证带钢头部能被顺利导入钳口，需要将钳口位置定位到卷筒的上方，即钳口处于接卷位；当带钢头部被导入钳口后，卷筒涨径，钳口夹紧带钢，卷筒旋转卷取带钢；当带钢甩尾完成后，卷取结束，启动自动卸卷控制步序，将钢卷从卷取机卸下、运走。

在正常工作状态下，通常的控制步序就能很好地完成自动卸卷过程了，而在实际生产过程中，由于卷筒的机械结构特性使得这种控制方法不能很好地完成自动卸卷。

其原因主要是：当卷取功能完毕后，如果卷筒的钳口位置正好处于卷筒的下方位置时，靠近钳口位置的扇形块由于重力或叠簧形变等机械因素导致扇形块不能靠叠簧的拉力下完全缩回；尤其对于一定厚度以上的带钢，卷筒缩径后，带钢头部和钳口舌板之间仍存有较大的压力，造成自动卸卷失败。这时如果强行卸卷，则会造成钢卷内部塔形，严重影响成品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决具有钳口的卷筒在卸卷过程中钳口卡钢现象的方法；适用于具有类似钳口结构的卷筒的卸卷自动化控制系统，能够很好地解决钳口卡钢现象，以及解决由于钳口卡钢造成的钢卷内圈塔形的问题。

步序1：卸卷小车从初始位(卷筒正下方设定位置)高速上升，当卸卷小车上升至接近钢卷下方位置(该位置据卷径计算可得)时，停止高速上升；

步序2：控制系统切换到压力控制，卸卷小车慢速上升，当系统压力达到设定值压力(压力的设定据实际钢卷重量再叠加适当的补偿值)后，控制系统锁定上升液压阀台；

步序3：卷筒缩径，促使扇形块缩回利于带钢头部从钳口抽出；

步序4：卷筒缩径到位时，通过卷筒编码器返回码制判断卷筒钳口位置是否处于卷筒横截面的下半区域内；如果卷筒钳口处于卷筒横截面下半区域内，则通过控制系统促使卷筒顺着带钢卷取方向旋转至卷筒横截面上半区域后，旋转停止，执行步序5；如果卷筒钳口处于卷筒横截面上半区域，则执行步序5

步序5：卷筒缩径到位时，卸卷小车水平移动钢卷进行卸卷；当卸卷小车将钢卷从卷筒抽出并到达设定的水平移动位置时，卸卷小车水平移动停止；

步序6：卸卷小车将钢卷水平移出卷筒时，卸卷小车上升；当卸卷小车上升到设定高度(高度大于固定鞍座的高度)时，卸卷小车上升停止；

步序7：卸卷小车水平移动，当卸卷小车水平移动到固定鞍座后，小车水平移动停止；

步序8：卸卷小车下降到低位，将钢卷放到固定鞍座上，卸卷小车返回初始位。

经过上述8个步序，自动卸卷过程结束。

所述的卷筒横截面上半区域和下半区域的划分方法为：

码盘数据的处理：所选取的码盘旋转一周的码值为x，卷取机的减速比为y，卷筒旋转一周码值为z,z＝x*y；利用钳口接卷位置的接近开关作为码值的清零脉冲，卷筒在钳口接卷位时码值为0；

卷筒区域位置的划分：钳口接卷位偏离卷筒的正上方为α(即接近开关清零时的位置)，上左半区域的码值范围为0至z*(90+α)/360；上右半区域的码值范围为z*(270+α)/360至z；下半区域的码值范围为z*(90+α)/360至z*(270+α)/360。

本发明的有益效果在于：通过增加钳口位置修正步序，促使带钢在卸卷前卷筒的钳口始终处于卷筒的上方，保证钳口能完全缩回，同时也将带头在卸卷前从钳口位置抽出，这样即保证了钢卷从卷筒顺利的卸出，也解决了卸卷过程造成的里圈塔形。这不但保证了快的轧制节奏，同时还提高了产品的质量。

附图说明

图1为本发明的自动卸卷控制流程图

图2为卷筒钳口位置区域划分示意图

图3为本发明的钳口位置修正部分控制流程图。

具体实施方式

本发明在原有通常的控制步序中，增加了钳口位置修正步序4如图3。具体控制方法为：

在自动卸卷过程中，经过卸卷小车上升到位(步序1、步序2)、且卷筒缩径(步序3)后，启动控制步序4：钳口位置修正控制如图3，其控制步骤为：

1、步序1′：控制系统读取卷取机码盘数，并转换成角度码值M，即钳口的位置角码值，判断钳口位置角是否在图2的β区域，若钳口位置不在图2的β区域，则执行步序5；若钳口在图2的β区域，则执行以下步骤。

2、步序2′：卷筒顺着带钢卷取方向旋转，当钳口位置不在图2的β区域位置时，旋转停止，钳口位置修正完成。

3、执行步序5。

下面以某公司平整机组卷取机的自动卸卷过程进行分析，说明增加卷筒的钳口位置修正后的控制效果。

生产过程中，卷取完成后，按通常的自动卸卷控制流程进行自动卸卷，执行完卸卷小车升到设定位置、达到设定压力、缩径动作后，明显可以看到当钳口位于卷筒的下方时，钳口位置处的扇形块没有完全缩回，扇形块与钳口舌板仍夹着带钢头部，并且压力很大；当控制系统发出卸卷小车的水平移动命令时，由于带钢头部被钳制，钢卷里圈被拖拽成塔形，严重时，卸卷小车无法移动，致使自动卸卷步序中断；此时只能手动旋转卷筒，使钳口转向卷筒的上方，当钳口到达接卷位附近时，扇形块自动跌落完全缩回，钢卷可以卸出。

在通常的自动卸卷步序中，添加了钳口位置修正功能后，当卷取完成、卷筒缩径后，控制器将接收到的编码器码值转化为钳口的旋转角度，当钳口位置角在处于卷筒下方β区域时，卷筒顺着带钢卷取方向旋转(由于已经缩径，钳口钳制压力变小，钢卷与卷筒脱离保持不动)，使在卷筒下方位置的钳口旋转到卷筒的上方，同时也将带钢头部从钳口位置顺利抽出，保证了自动卸卷控制过程的顺利进行，同时也克服了由于钳口卡钢造成的卸卷里圈塔形现象。

具体控制为：

1、码盘数据的处理：所选取的码盘为PI_HOG1024，即码盘旋转一圈为1024个码值，卷取机的减速比为11.2，则卷筒旋转一圈的码值为11468(1024*11.2＝11468.8)。并且利用钳口接卷位置的接近开关作为码值的清零脉冲，则卷筒在钳口接卷位时码值为0。

2、卷筒区域位置的划分：本工程的钳口接卷位偏离卷筒的正上方为10°，即α＝10，则图2上左半区域90°+α的码值范围为0-3185(11468*100/360)；图2的上右半区域90°-α的码值范围为8919(11468*280/360)-11468；由此可知图2的下半部分区域β的码值为3185-8919。

3、自动卸卷步序完成卷筒缩径功能后，判断卷筒的码值是否处于图2的β区域，即卷筒的码值M是否属于3185-8919区间，即3185≤M≤8919；

4、若卷筒的码值不在图2的β区域，则自动卸卷跳转到的步序5；否则进行步序4的钳口位置修正控制；

5、卷筒顺着带钢卷取方向旋转，当钳口位置不在图2的β区域时，即M＜3185或M＞8919，则卷筒旋转停止，钳口位置修正功能结束，继续执行步序5。

通过现场应用实践，若利用原控制系统进行卸卷时，当甩尾功能完成后的钳口位置处于图2的β区域时，大概95％需要手动干预才能完成卸卷，并且造成了钢卷内圈塔形问题。当采用了钳口位置修正新功能后，100％完成了自动卸卷功能。

结论：本发明在通常的卸卷控制基础上，增加钳口位置修正控制时序，克服了钳口在下方时由于重力等机械因素造成扇形块不能完全缩回而导致的卡钢现象；同时由于钳口的逆向定位，在钢卷卸出前将带钢头部从钳口位置抽出，保证了在卸卷过程中不发生钢卷内圈塔形的问题。

Claims (2)

1.一种解决卷取机钳口卡钢的控制方法，其特征在于：

步序1：卸卷小车从初始位高速上升，当卸卷小车上升至接近钢卷下方位置时，停止高速上升；

步序2：卸卷小车慢速上升，当系统压力达到设定值压力后，锁定上升液压阀台；

步序3：卷筒缩径，促使扇形块缩回利于带钢头部从钳口抽出；

步序4：卷筒缩径到位时，通过卷筒编码器返回码值判断卷筒钳口位置是否处于卷筒横截面下半区域内；如果卷筒钳口处于卷筒横截面下半区域内，则通过控制系统促使卷筒顺着带钢卷取方向旋转至卷筒横截面上半区域后，旋转停止，执行步序5；如果卷筒钳口处于卷筒横截面上半区域，则执行步序5

步序5：卷筒缩径到位时，卸卷小车水平移动钢卷进行卸卷；当卸卷小车将钢卷从卷筒抽出并到达设定的水平移动位置时，卸卷小车水平移动停止；

步序6：卸卷小车将钢卷水平移出卷筒时，卸卷小车上升；当卸卷小车上升高度大于固定鞍座的高度时，卸卷小车上升停止；

步序7：卸卷小车水平移动，当卸卷小车水平移动到固定鞍座后，小车水平移动停止；

步序8：卸卷小车下降到低位，将钢卷放到固定鞍座上，卸卷小车返回初始位。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的卷筒横截面上半区域和下半区域的划分方法为：

码盘数据的处理：所选取的码盘旋转一周的码值为x，卷取机的减速比为y，卷筒旋转一周码值为z，其中z＝x*y；利用钳口接卷位置的接近开关作为码值的清零脉冲，卷筒在钳口接卷位时码值为0；

卷筒区域位置的划分：钳口接卷位偏离卷筒的正上方为α，上左半区域的码值范围为0至z*(90+α)/360；上右半区域的码值范围为z*(270+α)/360至z；下半区域的码值范围为z*(90+α)/360至z*(270+α)/360。