CN105817696A - 火切组板模式钢板的在线剪切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火切组板模式钢板的在线剪切方法，包括将待切钢板定义成顺序型、剖分型和复合型三种类型的分块，其中顺序型分块为仅包含1块子板，剖分型分块包含2块子板，复合型分块包含2块以上子板；将满足合并条件的顺序型、剖分型和复合型分块分别进行合并；分别计算待切钢板及其顺序型、剖分型和复合型分块的剪切方案。本发明的火切组板模式钢板的在线剪切方法将钢板拆分成顺序型A型分块、剖分型B型分块和复合型C型分块的排列组合，并通过制定不同的剪切策略对子板完成精确的定尺，直接在线完成子板的剪切和入库，从而大幅提升生产效率。

Description

火切组板模式钢板的在线剪切方法

技术领域

本发明涉及厚板剪切生产控制方法，更具体地说，涉及火切组板模式钢板的在线剪切方法。

背景技术

在专利号CN200610028180.X[轧制大板的在线优化剪切方法]中，其主要特征包含如下步骤：

1、在剪切线上先利用平面形状检测装置对所需要轧制的大板进行平面形状检测，以获取轧制大板的平面数据；

2、再利用在线超声探伤设备获取轧制大板的内部缺陷位置数据；

3、获取的轧制大板的平面数据和内部缺陷位置数据输入到剪切线过程计算机并结合各成品板尺寸形成包含轧制大板形状、内部缺陷位置、各成品板形状以及计划剪切位置的画面显示在操作界面上；

4、结合操作界面上显示的轧制大板形状、内部缺陷位置、各成品板形状，进行剪切位置的设定和缺陷避让，完成轧制大板的剪切。该在线优化剪切方法有效解决了头尾存在探伤缺陷的轧制大板在剪切前下线人工探伤或是剪出的成品板上带有头尾内部缺陷的问题。

在专利号CN200710093885.4[数控火切机与剪切机组合生产G组板模式钢板的方法]中，其主要特征包含如下工序：

1、轧制大板运送到切头剪入口辊道；

2、切头剪根据G组板模式轧制大板中不同的宽度组合形式将钢板分段；

3、双边剪将分段后的母板按设定的双边剪剪切宽度进行双边剪切；

4、定尺剪将母板按母板内最长子板长度进行定尺剪切；

5、行车将定尺剪切后的钢板吊运到数控火切台架，按子板宽度进行火切，得到成品钢板；

6、成品钢板用行车从数控火切机床面吊出。该发明在保证钢板长宽尺寸精度的前提下，有效解决了G组板模式钢板生产效率低的问题。

通过对上述检索材料分析，目前对于火切组板模式钢板的在线剪切方法均不涉及，在上述的专利中，其中CN200610028180.X[轧制大板的在线优化剪切方法]是通过平面形状检测装置和在线超声探伤设备对轧制大板进行检测，避让剪出的成品板上的头尾内部缺陷，在CN200710093885.4[数控火切机与剪切机组合生产G组板模式钢板的方法]中利用切头剪、双边剪、剖分剪和定尺剪等在线剪切设备对钢板进行粗略的定尺，最终还是通过火切才能得到成品钢板，仅仅减少了火切的切割周期。

发明内容

针对现有技术中存在的火切组板模式的钢板缺少在线的剪切方式的问题，本发明的目的是提供火切组板模式钢板的在线剪切方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种火切组板模式钢板的在线剪切方法，包括将待切钢板定义成顺序型、剖分型和复合型三种类型的分块，其中顺序型分块为仅包含1块子板，剖分型分块包含2块子板，复合型分块包含2块以上子板；将满足合并条件的顺序型、剖分型和复合型分块分别进行合并；分别计算待切钢板及其顺序型、剖分型和复合型分块的剪切方案。

作为本发明的一实施例，顺序型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为顺序型分块，且两块分块的宽度一致。

作为本发明的一实施例，顺序型分块的剪切方案为：切头剪按照钢板的圆角量和分块中各子板的长度进行切头和粗切；双边剪按照子板宽度进行切边；定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出试样和成品子板；其中，当顺序型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切。

作为本发明的一实施例，切头剪的剪切长度设定为：切头长度＝钢板圆角量；粗切长度＝Σ(子板长度+公差余量)+Σ(试样长度)+压板量+余量；双边剪的剪切宽度设定为：双边宽度＝第一块子板宽度+公差余量；定尺剪的剪切长度设定为：定尺长度＝子板长度+公差余量。

作为本发明的一实施例，剖分型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为剖分型分块，且两块分块中对应子板的宽度一致。

作为本发明的一实施例，剖分型分块的剪切方案为：切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切；双边剪按照子板宽度总和进行切边，并在剖分剪按照该分块中第一块子板的宽度进行剖分；定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出成品子板；其中，当剖分型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切，且当相邻的剖分型分块的子板长度相同时，定尺剪进行并行剪切。

作为本发明的一实施例，切头剪的剪切长度设定为：切头长度＝钢板圆角量；粗切长度＝MAX(Σ(操作侧子板长度+公差余量)+Σ(操作侧试样长度)，Σ(传动侧子板长度+公差余量)+Σ(传动侧试样长度))+压板量+余量；双边剪的剪切宽度设定为：双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；定尺剪的剪切长度设定为：定尺长度＝子板长度+公差余量。

作为本发明的一实施例，复合型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为复合型分块，且两块分块中的第一块子板的宽度相同。

作为本发明的一实施例，复合型分块的剪切方案为：切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切；双边剪按照子板宽度总和进行切边，并在剖分剪按照分块中第一块子板的宽度进行剖分；第一块子板在定尺剪按照试样长度和子板长度进行定尺，产生出成品子板，后续子板按照较长子板的长度进行定尺，并下线火切；其中，当复合型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切，且当相邻的复合型分块的子板长度相同时，定尺剪进行并行剪切。

作为本发明的一实施例，切头剪的剪切长度设定为：切头长度＝钢板圆角量；粗切长度＝Σ(MAX(分组子板长度+公差余量))+压板量+余量；双边剪的剪切宽度设定为：双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；定尺剪的剪切长度设定为：定尺长度＝子板长度+公差余量。

在上述技术方案中，本发明的火切组板模式钢板的在线剪切方法根据火切组板模式钢板的原始数据信息对轧制大板进行分块，将钢板拆分成顺序型A型分块、剖分型B型分块和复合型C型分块的排列组合，并通过制定不同的剪切策略对子板完成精确的定尺，直接在线完成子板的剪切和入库，从而大幅提升生产效率。

附图说明

图1A、1B和1C分别是本发明顺序型、剖分型和复合型分块的示意图；

图2是顺序型、剖分型和复合型分块的流程图；

图3是顺序型、剖分型和复合型分块合并的流程图；

图4是顺序型分块的剪切流程图；

图5是剖分型分块的剪切流程图；

图6是复合型分块的剪切流程图；

图7是本发明一实施例的待切钢板剪切流程图；

图8是本发明另一实施例的待切钢板剪切流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明的火切组板模式钢板的在线剪切方法主要由3个重要步骤构成，且每个步骤分别包含了一系列的处理流程，其起始步骤是将轧制大板按照长度方向进行分块。

因此，第一步：每个分块中按照子板的排列顺序确定为顺序型A型分块、剖分型B型分块或复合型C型分块。

其中顺序型A型分块仅包含1块子板，剖分型B型分块包含2块子板，复合型C型分块包含2块以上子板，如图1A、1B和1C所示。

如图2所示，顺序型A型分块、剖分型B型分块或复合型C型分块的判别流程为：

S2.1：获取分块信息。

S2.2：检查当前分块内包含的子板块数？

S2.3：1块，当前分块为A型。

S2.4：2块，当前分块为B型。

S2.5：3块，当前分块为C型。

S2.6：更新分块信息。

S2.7：分块是否全部检查完毕？

S2.8：否，则分析下一分块信息，并返回步骤S2.2.

S2.9：是，汇总所有分块信息。

第二步，在所有的分块全部定义完毕之后，本发明将满足合并条件的顺序型A型、剖分型B型和复合型C型分块分别进行合并。

由于每组分块的剪切长度中都包含压板量，不利于成材率的提升，因此其解决方案如图3所示。

S3.1：获取分块信息。

S3.2：查询当前分块内包含的子板块数。

S3.3：当判断出当前分块为顺序型A型分块时，如果上一分块也为A型分块且分块宽度一致时，即连续的前后两块分块均为顺序型A型分块，且两块分块的宽度一致时，则可将此两分块进行合并。

S3.4：当判断出当前分块为剖分型B型分块时，如果上一分块也为B型分块，则满足合并分块的条件为此两分块可以同时进行剖分和双边剪切，因此此两分块中对应子板宽度必须完全一致，即连续的前后两块分块均为剖分型B型分块，且两块分块中对应子板的宽度一致时，则可将此两分块进行合并。

S3.5：当判断出当前分块为复合型C型分块时，如果上一分块也为C型分块，由于C型分块只能在线剪切出第一块子板，因此合并分块的条件仅需满足两分块中第一块子板的宽度相同即可，即连续的前后两块分块均为复合型C型分块，且两块分块中的第一块子板的宽度相同时，则可将此两分块进行合并。

S3.6：将相邻的分块合并。

S3.7：更新分块信息。

S3.8：所有分块是否全部查询完毕？

S3.9：否，分析下一分块信息，并且返回步骤S3.2。

S3.10：是，汇总所有分块信息。

第三步，分别计算待切钢板及其顺序型、剖分型和复合型分块的剪切方案。

如图4所示，顺序型A型分块剪切步骤为：

S4.1：切头剪按照钢板的圆角量和分块中各子板的长度进行切头和粗切。

S4.2：双边剪按照子板宽度进行切边。

S4.3：定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出试样和成品子板。

其中，若当前的顺序型A型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切。

此外，切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝Σ(子板长度+公差余量)+Σ(试样长度)+压板量+余量；

其中公差余量为-25mm～25mm；

压板量为100mm～200mm；

余量为0mm～10mm。

双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝第一块子板宽度+公差余量；

其中公差余量为0mm～20mm。

定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量；

其中公差余量为-25mm～25mm。

如图5所示，剖分型B型分块剪切步骤为：

S5.1：切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切。

S5.2：双边剪按照子板宽度总和进行切边。

S5.3：剖分剪按照该分块中第一块子板的宽度进行剖分。

S5.4：最后在定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出成品子板。

其中，若当前的剖分型B型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切。尤其当相邻的的剖分型B型分块的子板长度相同时，定尺剪还可以通过并行剪切进一步提升剪切效率。

此外，切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝MAX(Σ(操作侧子板长度+公差余量)+Σ(操作侧试样长度)，Σ(传动侧子板长度+公差余量)+Σ(传动侧试样长度))+压板量+余量；

其中公差余量为-25mm～25mm；

压板量为100mm～200mm；

余量为0mm～10mm。

双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；

剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；

其中公差余量为0mm～20mm；

余量为0mm～10mm。

定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量；

其中公差余量为-25mm～25mm。

如图6所示，复合型C型分块剪切步骤为：

S6.1：切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切。

S6.2：双边剪按照子板宽度总和进行切边。

S6.3：剖分剪按照该分块中第一块子板的宽度进行剖分。

S6.4：第一块子板在定尺剪按照试样长度和子板长度进行定尺，产生出成品子板，后续子板按照较长子板的长度进行定尺，并下线火切。

其中，若当前的复合型C型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切。尤其当相邻的复合型C型分块的子板长度相同时，定尺剪还可以通过并行剪切进一步提升剪切效率。

此外，切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝Σ(MAX(分组子板长度+公差余量))+压板量+余量；

其中公差余量为-25mm～25mm；

压板量为100mm～200mm；

余量为0mm～10mm。

双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；

剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；

其中公差余量为0mm～20mm；

余量为0mm～10mm。

定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量；

其中公差余量为-25mm～25mm。

剪切位置计算完毕后，将此结果用于剪切设定的计算，并产生当前板信息、下一块板信息、组板标志等控制信息输出至基础自动化系统，用于基础自动化的控制。

下面通过两个实施例来进一步说明上述技术方案。

实施例1

以厚板部5m产线剪切线为例，轧制大板由100至700共7块子板组成，按照分块组板模式判别原则，100属于A型分块，200属于A型分块，300-400属于B型分块，500-700属于C型分块。按照上述的技术方案，本实施例的剪切流程如下：

S7.1：在切头剪按照子板长度进行切头和粗且，产出100、200、300-400、500-700共4块分块。

S7.2：在双边剪按照子板宽度进行切边，产出100、200、300-400、500-700共4块分块。

S7.3：剖分剪按照第一块子板宽度进行剖分，即对300-400和500-700分块进行剖分，将300与400进行分离，500与600-700进行分离。

S7.4：定尺剪按照子板长度进行定尺，将100、200、300、400和500剪切成成品钢板后直接入库，而600-700完成定尺，只需下线火切分离即可。

根据本实施例的火切组板模式钢板的在线剪切方法，仅有一块分块需要下线火切，且火切只需要一刀即可将分块切分成成品钢板，其余钢板可以直接入库，大幅降低了火切成本，提升了剪切线生产效率。

实施例2

以厚板部5m产线剪切线为例，轧制大板由100至700共7块子板组成，按照分块组板模式判别原则，100属于A型分块，200属于A型分块，300-400属于B型分块，500-700属于C型分块，根据合并判别原则，100和200可合并为同一分块。按照上述的技术方案，本实施例的剪切流程如下：

S8.1：在切头剪按照子板长度进行切头和粗且，产出100-200、300-400、500-700共3块分块。

S8.2：在双边剪按照子板宽度进行切边，产出100-200、300-400、500-700共3块分块。

S8.3：剖分剪按照第一块子板宽度进行剖分，即对300-400和500-700分块进行剖分，将300与400进行分离，500与600-700进行分离；

S8.4：定尺剪按照子板长度进行定尺，将100、200、300、400和500剪切成成品钢板后直接入库，而600-700完成定尺，只需下线火切分离即可。

根据本实施例的火切组板模式钢板的在线剪切方法，100和200可进行合并，减少了钢板的压板量，提升了成材率，且仅有一块分块需要下线火切，火切只需要一刀即可将分块切分成成品钢板，其余钢板可以直接入库，大幅降低了火切成本，提升了剪切线生产效率。

本发明主要解决火切组板模式钢板的在线剪切问题，通过火切组板模式钢板的原始数据信息对轧制大板进行分块，将钢板拆分成顺序型A型分块、剖分型B型分块和复合型C型分块的排列组合，并通过制定不同的剪切策略对子板完成精确的定尺，直接在线完成子板的剪切和入库，从而大幅提升生产效率，具有广泛的推广前景。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，包括：

将待切钢板定义成顺序型、剖分型和复合型三种类型的分块，其中顺序型分块为仅包含1块子板，剖分型分块包含2块子板，复合型分块包含2块以上子板；

将满足合并条件的顺序型、剖分型和复合型分块分别进行合并；

分别计算待切钢板及其顺序型、剖分型和复合型分块的剪切方案。

2.如权利要求1所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述顺序型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为顺序型分块，且两块分块的宽度一致。

3.如权利要求2所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述顺序型分块的剪切方案为：

切头剪按照钢板的圆角量和分块中各子板的长度进行切头和粗切；

双边剪按照子板宽度进行切边；

定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出试样和成品子板；

其中，当所述顺序型分块不是待切钢板的第一块分块时，所述切头剪无需再进行切头，只包含粗切。

4.如权利要求3所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于：

所述切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝Σ(子板长度+公差余量)+Σ(试样长度)+压板量+余量；

所述双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝第一块子板宽度+公差余量；

所述定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量。

5.如权利要求1所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述剖分型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为剖分型分块，且两块分块中对应子板的宽度一致。

6.如权利要求5所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述剖分型分块的剪切方案为：

切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切；

双边剪按照子板宽度总和进行切边，并在剖分剪按照该分块中第一块子板的宽度进行剖分；

定尺剪按照试样长度和各子板长度进行定尺，产生出成品子板；

其中，当所述剖分型分块不是待切钢板的第一块分块时，所述切头剪无需再进行切头，只包含粗切，且当相邻的剖分型分块的子板长度相同时，所述定尺剪进行并行剪切。

7.如权利要求6所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于：

所述切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝MAX(Σ(操作侧子板长度+公差余量)+Σ(操作侧试样长度)，Σ(传动侧子板长度+公差余量)+Σ(传动侧试样长度))+压板量+余量；

所述双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；

剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；

所述定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量。

8.如权利要求1所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述复合型分块的合并条件为：连续的前后两块分块均为复合型分块，且两块分块中的第一块子板的宽度相同。

9.如权利要求8所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于，所述复合型分块的剪切方案为：

切头剪按照钢板的圆角量和较长的子板长度总和进行切头和粗切；

双边剪按照子板宽度总和进行切边，并在剖分剪按照所述分块中第一块子板的宽度进行剖分；

第一块子板在定尺剪按照试样长度和子板长度进行定尺，产生出成品子板，后续子板按照较长子板的长度进行定尺，并下线火切；

其中，当所述复合型分块不是待切钢板的第一块分块时，切头剪无需再进行切头，只包含粗切，且当相邻的复合型分块的子板长度相同时，定尺剪进行并行剪切。

10.如权利要求9所述的火切组板模式钢板的在线剪切方法，其特征在于：

所述切头剪的剪切长度设定为：

切头长度＝钢板圆角量；

粗切长度＝Σ(MAX(分组子板长度+公差余量))+压板量+余量；

所述双边剪的剪切宽度设定为：

双边宽度＝Σ(第一组子板宽度+公差余量)+余量；

剖分宽度＝第一块操作侧子板宽度+公差余量；

所述定尺剪的剪切长度设定为：

定尺长度＝子板长度+公差余量。