CN104550273B - 步进式冷床的布料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种步进式冷床的布料方法，包括如下步骤：利用在冷床入口1段辊道前设置的热检在检测到钢管的头部经过时，向冷床的控制系统发出有料信息，触发控制系统开始计时，当热检检测到钢管尾部经过时，向控制系统发出结束信息，触发控制系统停止计时，得到控制系统的计时时间长度t；控制系统计算钢管运行速度v；控制系统计算钢管的长度L，控制系统判断钢管长度L与冷床长度L1的关系，当L≤L1/2-S时，控制系统控制冷床执行双排布料，当L＞L1/2-S时，控制系统控制冷床执行单排布料。本发明步进式冷床的布料方法，可利用冷床的现有机构即可实现钢管的自动单双排布料，不增加任何额外的硬件设备。

Description

步进式冷床的布料方法

技术领域

本发明涉及一种布料方法，尤其涉及一种步进式冷床的布料方法。

背景技术

步进式冷床用于无缝钢管生产过程中无缝钢管进行降温。

冷床上料设备由上料运输辊道和上料回转机构组成，在冷床入口处设有多段上料运输辊道，其最最外侧辊道称称为1段辊道。当钢管通过上料辊道运输到位以后，辊道停止运行，上料回转机构将钢管运送到冷床上。运输辊道和上料回转机构采用变频调速装置驱动，辊道为成组传动，每1段辊道使用1台变频器驱动。钢管相互平行排列在冷床上。

目前，冷床自动上料时，只能实现冷床单排布料，也就是说每排只能放置一根钢管。在单排布料时，冷床的部分区域没有用于对钢管散热，不能最有效地利用冷床的有效冷却面积。如果要实现双排自动布料，必须先人工选择，将钢管的信息输入到冷床的控制系统，但来料长度较频繁改变时无法人工选择。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够自动对钢管进行布料的步进式冷床的布料方法。

根据本发明的一个方面，一种步进式冷床的布料方法，包括如下步骤：利用在冷床入口1段辊道前设置的热检在检测到钢管的头部经过时，向冷床的控制系统发出有料信息，触发控制系统开始计时，当热检检测到钢管尾部经过时，向控制系统发出结束信息，触发控制系统停止计时，得到控制系统的计时时间长度t；

控制系统计算钢管运行速度v＝π×(D×sin30°×tan30°+X)×n/60/1000，其中，D为钢管的外径，单位为mm，X为辊子的两个圆锥面的理论相交线的直径，单位为mm，n为辊子的转速，单位为r/min；

控制系统计算钢管的长度L＝v×t×μ，其中μ为滑移系数；

控制系统判断钢管长度L与冷床长度L1的关系，当L≤L1/2-S时，控制系统控制冷床执行双排布料，当L＞L1/2-S时，控制系统控制冷床执行单排布料,其中S为双排布料时的同排两钢管中间间隔安全距离。

根据本发明的一实施方式，所述滑移系数的范围为0.9≤μ≤1

根据本发明的一实施方式，所述滑移系数μ为0.95。

根据本发明的一实施方式，所述辊子的两个圆锥面理论相交线的直径X为205mm。

根据本发明的一实施方式，所述控制系统控制冷床执行双排布料时，所述同排两钢管的外端分别与冷床的边缘对齐。

根据本发明的一实施方式，所述控制系统控制冷床执行单排布料时，每排钢管交替与冷床的其中一侧边缘对齐。

根据本发明的一实施方式，所述中间间隔安全距离S为1200mm。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明步进式冷床的布料方法，可利用冷床的现有机构即可实现钢管的自动单双排布料，不增加任何额外的硬件设备，并且不需要外界向冷床传递数据，能够提高冷床的使用效率，有效利用冷床的冷却面积。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明中冷床的结构示意图；

图2是冷床的辊子与钢管接触时的示意图；

图3是钢管在冷床上排列后的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

如图1至图3所示，本发明实施例公开了一种步进式冷床的布料方法，包括如下步骤：

在冷床1入口1段辊道2前设置有热检3，当热检3检测到钢管5的头部经过时，向冷床1的控制系统发出有料信息，触发控制系统产生定时中断，控制系统的定时器开始计时，当热检3检测到钢管5尾部经过时，向控制系统发出结束信息，触发控制系统停止计时，得到控制系统的计时时间长度t；

控制系统计算钢管5运行速度v＝π×(D×sin30°×tan30°+X)×n/60/1000，其中，D为钢管5的外径，单位为mm，X为辊道2的辊子4的两个圆锥面的理论相交线的直径，单位为mm，n为辊子4的转速，单位为r/min；转速n可从驱动辊子4的变频电机读出。

控制系统计算钢管5的长度L＝v×t×μ，其中μ为滑移系数，其范围为0.9≤μ≤1。

控制系统判断钢管5长度L与冷床长度L1的关系，当L≤L1/2-S时，控制系统控制冷床执行双排布料，当L＞L1/2-S时，控制系统控制冷床执行单排布料,其中S为双排布料时的同排两钢管中间间隔安全距离。

如图1所示，钢管5首先沿着图示A方向从辊道上横向运动至冷床1的附近，然后由上料回转机构将钢管5转移到冷床1上，此后，钢管5在冷床1上相应的驱动装置带动下，沿着图示B方向运动，在此运动过程中，钢管5的热量散发到空气中，温度显著地下降。

参见图1及图2，钢管5在辊道2上运动时，辊子4的V型面对钢管5进行支撑，钢管5与辊子4相交的两个点为钢管5的切点。辊子4的V型面由两个圆锥面41、42组成，这两个圆锥面41、42在理论相交线是一个圆，借由该圆的直径X、钢管5的直径D与辊子4的转速，即可得到钢管5的运行速度v。在本实施例中，辊子4的两个圆锥面理论相交线的直径X为205mm。

钢管5在辊子4上的滑移系数μ可以在冷床1的控制装置内微调，例如，本实施例中可设定滑移系数μ为0.95。控制系统计算钢管5的长度L之后，可以根据钢管5的长度L，自动判定如何对钢管5进行布料。通过微调滑移系数μ，可以使得控制系统计算得出的钢管5长度L与钢管5的实际长度的误差控制在一定范围内，一般只要误差在400mm即可满足要求，因此，本布料方法不需对钢管5的长度进行精确测量。

控制系统通过判断钢管5的长度L与冷床1的长度L1的关系，可以自动地决定如何进行布料，这个过程不需要人工干预。冷床1的长度L1是指冷床1在沿着A方向的能够支撑的最长钢管的长度。冷床1只能接受小于其长度L1的钢管，即钢管5的长度L不能超过冷床1的长度L1。

在本实施例中，中间间隔安全距离S为1200mm，即：如果L≤L1/2-1200，说明钢管的长度小于冷床1的一半再减去中间间隔安全距离1200mm，此时操作系统控制冷床1执行双排布料，可以将两根钢管并列布置在同一排，它们的轴线重合，此时两钢管之间还可以有1200mm的中间间隔安全距离。参见图3，在图3中，钢管51和钢管52被布置在同一排，钢管52和钢管53的外端分别与冷床1的边缘对齐。在图中可知，钢管52的头部521与冷床1的右侧边缘对齐，钢管51的尾部511与冷床1的左侧边缘对齐。钢管沿着A方向的前部为其头部，后部为其尾部。钢管52和钢管53排列后，两者之间的距离不小于1200mm，能够保证处于安全距离，不会相互干涉。

当L＞L1/2-1200，说明说明钢管的长度大于冷床1的一半再减去中间间隔安全距离1200mm，此时操作系统控制冷床1执行单排布料。此时，可以将钢管与冷床1的同一侧对齐，也可以将每排钢管交替与冷床1的其中一侧边缘对齐，如在图3中，钢管53的尾部531与图示冷床1的左侧边缘对齐，而钢管54的头部541与冷床1的右侧边缘对齐。由此不断地实现钢管的交替左右对齐布料。这样，能够在单排布料使最大地使用冷床1的冷却面积。

本步进式冷床的布料方法可以采用冷床的现有机构实现对不同长度的钢管自动判定，自动进行单排或者双排布料，不需要在冷床上添加任何额外的硬件，因而无需对冷床进行改造投资。同时，由于冷床自动判断钢管的长度，整个过程无需人工干预，也无需与冷床配合的前序作业工段向冷床传递数据，因而维护方便。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (7)

1.一种步进式冷床的布料方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用在冷床入口1段辊道前设置的热检在检测到钢管的头部经过时，向步进式冷床的控制系统发出有料信息，触发控制系统开始计时，当热检检测到钢管尾部经过时，向控制系统发出结束信息，触发控制系统停止计时，得到控制系统的计时时间长度t；

控制系统计算钢管运行速度v＝π×(D×sin30°×tan30°+X)×n/60/1000，其中，D为钢管的外径，单位为mm，X为辊子的两个圆锥面的理论相交线的直径，单位为mm，n为辊子的转速，单位为r/min；

控制系统计算钢管的长度L＝v×t×μ，其中μ为滑移系数；

控制系统判断钢管长度L与冷床长度L1的关系，当L≤L1/2-S时，控制系统控制冷床执行双排布料，当L＞L1/2-S时，控制系统控制冷床执行单排布料,其中S为双排布料时的同排两钢管中间间隔安全距离。

2.根据权利要求1所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述滑移系数μ的范围为0.9≤μ≤1。

3.根据权利要求2所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述滑移系数μ为0.95。

4.根据权利要求1所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述控制系统控制冷床执行双排布料时，所述同排两钢管的外端分别与冷床的边缘对齐。

5.根据权利要求1所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述控制系统控制冷床执行单排布料时，每排钢管交替与冷床的其中一侧边缘对齐。

6.根据权利要求1所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述中间间隔安全距离S为1200mm。

7.根据权利要求1所述的步进式冷床的布料方法，其特征在于：所述辊子的两个圆锥面理论相交线的直径X为205mm。