CN105396881B - 冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法 - Google Patents

冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法，该系统包括安装在轧管机主电机上的编码器，安装在轧管机床身的回转机构的回转轴上且接近主机座处的接近开关感应片，安装在轧管机床身上并位于临近开关感应片的接近开关；所述轧管机主电机与数字调速装置连接，所述数字调速装置与PLC连接；所述数字调速装置控制并通过编码器实时读取轧管机主电机的速度并传输给PLC，由PLC检测出回转是否丢失；本发明具有结构简单、功能完善、控制系统可靠性高的，能满足安全生产要求的特点；该控制系统的投入能够使及时发现冷轧管机的生产事故，提高工模具寿命，降低废品、废件率。

Description

冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法
技术领域
本发明属于冷轧管机的轧制技术领域，具体涉及一种冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法，能及时的发现冷轧管机在生产当中的回转丢失问题，尽量的减少生产事故。
背景技术
随着冷轧管机轧制工具精度提高，冷轧管机也向连续高速的轧制方向发展，设备自动化程度越来越高。在轧制过程中，如果回转突然丢失后没有及时发现，管坯送进和主机轧制仍然在正常运行，这样生产出的钢管就会产生飞边，造成正在生产的管坯大量被切割(切割飞边段)甚至造成整根钢管的报废。冷轧管机的长时间回转丢失会造成送进机构负荷加大，这会引起送进机械机构的磨损加快，造成回转送进箱损坏。回转的长时间丢失还会造成轧制孔型的磨损，后续生产也会由于工模具的损坏导致产品不达标。机械设备和工模具的损坏也会大大影响生产效率。因此需要一种回转丢失检测控制系统来减少生产事故的发生。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种冷轧管机回转丢失检测控制系统及检测方法，具有结构简单、功能完善、控制系统可靠性高的，能满足安全生产要求的特点；该控制系统的投入能够使及时发现冷轧管机的生产事故，提高工模具寿命，降低废品、废件率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
冷轧管机回转丢失检测控制系统，包括安装在轧管机主电机2上的编码器1，安装在轧管机床身的回转机构的回转轴13上且接近主机座处的接近开关感应片20，安装在轧管机床身上并临近接近开关感应片20的接近开关19；所述轧管机主电机2与数字调速装置连接，所述数字调速装置与PLC连接；所述数字调速装置控制并通过编码器1实时读取轧管机主电机2的转速并传输给PLC，由PLC检测出回转是否丢失。
上述所述冷轧管机回转丢失检测控制系统的检测方法，其特征在于：
编码器1读取出轧管机主电机2的转速n(转/分钟)，轧管机小皮带轮和大皮带轮之间的为一级速比i1,小齿轮和大偏心齿轮之间的速比为i2，按公式(1)计算出轧管机主机架实际轧制次数m(次/分钟)为
m＝n/(i1*i2) (1)
轧管机主机架轧制一次，轧管机回转轴13共转动两次，两次角度之和为57°，回转轴13转动一周为360°，因此每轧制7次回转轴13肯定会回转一周，也就是说在这一周内接近开关19肯定会感应一次发出信号；因此轧管机主机架实际轧制次数m和接近开关19感应次数y之间存在公式(2)的关系，其中，t为记录时间为t，单位为：分钟；
y＝m*t/7 (2)
PLC中的计数模块检测出实际工作状态下接近开关感应片20的感应次数z；PLC通过对比z和y的大小关系，如果发现z＜y或者z＝0，就代表回转丢失，此时PLC输出报警，停止轧管机主电机(2)；所述记录时间和间隔时间根据现场实际情况来改变。
对于现有的冷轧管机(包括伺服回转型、游动丝杠型、摆杆型等)，回转的动力均是由电机带动回转送进箱，回转送进箱通过复杂的机械结构将动力输送给床身下的回转轴实现间歇转动，回转轴带动芯棒卡盘、入口卡盘和出口卡盘回转。芯棒卡盘、入口卡盘和出口卡盘分别是带动管坯和成品管回转的机构。如果该回转轴停止回转，肯定会引起其他三个回转机构停止运转。所以我们主要目的是检测床身下的这根回转轴的运动情况。
主机停止的情况下，床身下的回转轴13处于停止状态。当主机启动后，回转送进箱带动床身下的回转轴开始根据主机的速度进行间歇转动。回转轴带动管坯和成品管间歇回转达到生产效果。回转轴意外停止转动肯定会造成管坯回转的丢失，因此能够检测到回转轴停止就能检测出轧管机回转的丢失。
本发明的有益结果是，以往回转丢失不能及时发现，主机轧制和回转送进都不停止，导致机械设备和工模具都受到损害。该检测系统投入使用后，可以及时检测到回转丢失并停机，从而尽量少的避免生产事故。
附图说明
图1是轧管机主机传动整体结构主视图。
图2是轧管机主机传动整体结构俯视图。
图3是轧管机回转机构主视图。
图4是轧管机回转机构俯视图。
图5是图4的局部放大图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，轧管机的主传动部分由轧管机主电机2通过联轴器连接小皮带轮3，小皮带轮3通过皮带与大皮带轮4联动起来，大皮带轮4直接驱动主机小齿轮5运转，主机小齿轮5带动主机大偏心齿轮6，大偏心齿轮6通过连杆7带动主机架上的轧制机头8往复运动进行轧制。轧管机主电机2上安装编码器1。主机大偏心齿轮6运转一周就代表主机架完成一次轧制动作。因此根据主机的转速就能计算出主机的轧制次数。
如图3、图4和图5所示，轧管机回转机构包括芯棒卡盘回转机构9，与芯棒卡盘回转机构9连接的回转传动箱10，回转传动箱10内为回转传动箱齿轮11，回转传动箱10另一端连接芯棒杆12和回转轴13，芯棒杆12另一端和回转轴13上连接入口卡盘16，回转轴13另一端连接出口卡盘17，芯棒杆12上套有管坯14，入口卡盘16和出口卡盘17内分别为入口卡盘回转齿轮15和出口卡盘回转齿轮18。安装在轧管机床身的回转机构的回转轴13上且接近主机座处的接近开关感应片20，安装在轧管机床身上并临近接近开关感应片20的接近开关19。
本发明冷轧管机回转丢失检测控制系统的检测方法为：根据主电机后安装的编码器1可以读取出主电机的转速n(转/分钟)，小皮带轮和大皮带轮之间的为一级速比i1,小齿轮和大偏心齿轮之间的速比为i2，因此可以计算出轧管机主机架实际轧制次数m(次/分钟)为
m＝n/(i1*i2) ①
轧管机主机架轧制一次，轧管机回转轴13共转动两次，两次角度之和为57°。回转轴13转动一周为360°,因此每轧制7次回转轴13肯定会回转一周，也就是说在这一周内接近开关19肯定会感应一次发出信号。因此主机架轧制次数和接近开关感应次数之间会行成一种特定的关系，可以通过计算得出一段时间内回转的圈数，也就是理论为感应次数设为y(次)，设定记录时间为t(分钟)
y＝m*t/7 ②
PLC中的计数模块检测出实际工作状态下接近开关感应片20的感应次数。将该感应次数设为z。通过对比z和y的大小关系，如果发现z＜y或者z＝0，就代表回转丢失，此时PLC输出报警，停止轧管机主电机。记录时间和间隔时间可以根据现场实际情况来改变。

Claims (1)

1.冷轧管机回转丢失检测控制系统的检测方法，所述检测控制系统包括安装在轧管机主电机(2)上的编码器(1)，安装在轧管机床身的回转机构的回转轴(13)上且接近主机座处的接近开关感应片(20)，安装在轧管机床身上并临近接近开关感应片(20)的接近开关(19)；所述轧管机主电机(2)与数字调速装置连接，所述数字调速装置与PLC连接；所述数字调速装置控制并通过编码器(1)实时读取轧管机主电机(2)的转速并传输给PLC，由PLC检测出回转是否丢失；其特征在于：所述检测方法如下：
编码器(1)读取出轧管机主电机(2)的转速n，单位为：转/分钟，轧管机小皮带轮和大皮带轮之间的为一级速比i1,小齿轮和大偏心齿轮之间的速比为i2，按公式(1)计算出轧管机主机架实际轧制次数m为
m＝n/(i1*i2) (1)
其中，m的单位为：次/分钟；
轧管机主机架轧制一次，轧管机回转轴(13)共转动两次，两次角度之和为57°，回转轴(13)转动一周为360°，因此每轧制7次回转轴(13)肯定会回转一周，也就是说在这一周内接近开关(19)肯定会感应一次发出信号；因此轧管机主机架实际轧制次数m和接近开关(19)感应次数y之间存在公式(2)的关系，其中，t为记录时间为t，单位为：分钟；
y＝m*t/7 (2)
PLC中的计数模块检测出实际工作状态下接近开关感应片(20)的感应次数z；PLC通过对比z和y的大小关系，如果发现z＜y或者z＝0，就代表回转丢失，此时PLC输出报警，停止轧管机主电机(2)；所述记录时间和间隔时间根据现场实际情况来改变。
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