CN106077158A - 一种冷轧钢板收料机、剪板系统及收料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧钢板收料机、剪板系统及收料方法，属于钢板加工领域。一种冷轧钢板收料机，包括收料机架，收料机架上方设置有上支架，上支架两侧分别通过竖直设置的支架杆连接整平板，两块整平板之间区域为钢板下料区域，收料机架顶部设置有缓冲器，缓冲器顶部设置有缓冲垫片，钢板下料至收料机架撞击至缓冲垫片通过缓冲器缓冲停止，落在收料位置，收料机架外部设置有若干收料探头。收料探头设置于收料机架缓冲器一侧外部，中心正对收料部位，探测钢板图像，并对图像角度计算，通过对比标准图像，探测钢板倾斜角度，控制整平板进行整平。它可以实现实时监控收料的情况，它根据钢板倾斜偏移情况进行实时整平，码垛整齐，收料系统运行顺畅。

Description

一种冷轧钢板收料机、剪板系统及收料方法

技术领域

本发明涉及钢板加工领域，更具体地说，涉及一种冷轧钢板收料机、剪板系统及收料方法。

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。一般的生产线在进行剪板加工时候，生产线的简易工艺流程如下：放料→一次校平→收紧→测距→二次校平→切断→收料。在进行二次校平时候都是使用手动以及目测进行校平，加工精度低，误差率大，一致性不好。

由于不同厚度、不同材质的板料的屈服极限各不相同，因此校平机上的进料间隙和出料间隙亦有所差异。每更换一种板料，就需要对校平机上的进料间隙和出料间隙进行一次调整。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，实时调整进料间隙和出料间隙，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。且钢卷板在收料时候钢板收料一般通过之前的计数进行计算收料，针对到达收料机的平板的平整度、收料整齐码垛情况，并没有很好的进行检测，默认的整平机器都是设置为固定的几秒钟或多少班进行一次整平，无论是否平整，偏移，往往两块连续的两块平板的偏差就可以造成码垛无法正常进行，造成收料的停机，此时整平系统并未工作，所以需要一个实时进行监控码垛的系统，结合板材现有收料情况进行整平和打包码垛，现有技术并没有合适的方法。

现需要一种全自动全程自动校平的剪板机组对冷轧钢板板材进行加工，中国专利申请，申请号201010130969.2，公开日2011年4月20日，公开了一种数控校平方法及校平机，该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。但该方案在调整上下间距和检测出料间隙时只检测了一点的值，在板进行倾斜或者不规则时候，并未能很好的实现对出口的间隙的调整，对后期的码垛造成不利影响。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的收料码垛不整齐、机器整平机械化、收料机容易发生停止和卡料的问题，本发明提供了一种冷轧钢板收料机、剪板系统及收料方法。它可以实现实时监控收料的情况，它根据钢板倾斜偏移情况进行实时整平，码垛整齐，收料系统运行顺畅。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种冷轧钢板收料机，包括收料机架，收料机架上方设置有上支架，上支架两侧分别通过竖直设置的支架杆连接整平板，两块整平板之间区域为钢板下料区域，收料机架顶部设置有缓冲器，缓冲器顶部设置有缓冲垫片，钢板下料至收料机架撞击至缓冲垫片通过缓冲器缓冲停止，落在收料位置，收料机架外部设置有若干收料探头。

更进一步的，所述的缓冲器为弹簧，缓冲垫片为橡胶垫片。保证了钢板收料时候的缓冲，橡胶材料保证了钢板不会被磨损。

更进一步的，所述的整平板外部为钢板层，内部为弹性层，钢板层与支架杆固定连接，弹性层与所需整平的钢板直接接触。整平时候，上部支架杆受到伸缩部件的伸缩控制，伸缩部件可以为气缸，可以为油缸，支架杆带动整平板向内挤压，对钢板进行整平，弹性层进行整平，保证了钢板不会被磨损，伸缩部件的气缸或油缸也可以直接顶住整平板，使之向内挤压，此时上部两侧的两个支架杆之间由弹簧支撑连接。

更进一步的，所述的收料探头设置于收料机架缓冲器一侧外部，中心正对收料部位，探测钢板图像，并对图像角度进行计算，通过对比标准图像，探测钢板倾斜角度，控制整平板进行整平。

更进一步的，收料探头还设置于收料机架缓冲器一侧靠近任一整平板一侧，检测整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平。可以更好的判断整平效果，保证后序工作的正确进行。

更进一步的，所述的收料探头连接外部的控制系统，通过控制系统控制整平板工作，当整平板经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整。

更进一步的，控制系统设置有报警器，当整平板经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，收料机停机，报警。

一种使用上述的收料机的钢板剪板系统，所述的剪板系统包括依次连接的放卷机、一次校平机、过渡传送带、二次校平剪切机、传送带和收料机，探头模块和测距辊依次设置于过渡传送带上方。

一种冷轧钢板剪板系统剪板方法，步骤如下：

1)针对板料厚度和所需平整度确定所需达到平整度条件，通过一次校平机的控制箱对一次校平机所述校平参数进行输入，收料机收料的钢板标准收料角度输入控制系统中；

2)通过一次校平机的控制箱校平所需辊轮的位置进行预设；

3)将所需要校平的板料送入一次校平机内，完成一次板料的校平；板料校平数据在一次校平机的控制箱生成后通过线路传送至二次校平机剪切机控制箱；

4)板料进行一次校平后，通过传送带后，再通过过渡传送带进入二次校平剪切机，通过一次校平机的控制箱生成后通过线路传送至二次校平剪切机控制箱的板料数据，二次校平剪切机进行校平辊的调整对板料进行自动校平后进行剪切；

5)板料剪切后通过传送带进入收料机中；收料机架缓冲器一侧外部，中心正对收料部位的收料探头拍摄若干张钢板照片，通过控制系统，基于原始钢板角度，判断钢板偏移角度和位移；

6)当判断偏移角度和位移大于预设值的时候，控制系统控制整平板进行工作；整平码垛的钢板，当位移偏移角度和位移不大于预设值的时候整平板不工作，循环进行判断和对比，当码垛到设定的高度时候，判断图像大小到达停止高度，控制系统控制收料机替换收板架，直到完成校平和剪切和收料过程。

更进一步的，步骤6)中间，收料机架缓冲器一侧靠近任一整平板一侧，检测一次整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平，当整平板经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)现有技术钢卷板在收料时候钢板收料一般通过之前的计数进行计算收料，针对到达收料机的平板的平整度、收料整齐码垛情况，并没有很好的进行检测，默认的整平机器都是设置为固定的几秒钟或多少班进行一次整平，无论是否平整，偏移，往往连续的两块平板的偏差就可以造成码垛无法正常进行，造成收料的停机，此时整平系统并未工作，所以需要一个实时进行监控码垛的系统，结合板材现有收料情况进行整平和打包码垛，现有技术并没有合适的方法，本方案结合收料探头的信号处理，结合外部的控制系统，对钢板收料实时进行监控码垛，准确率高，事故少，造成停机情况小，提高了生产效率；

(2)采用缓冲器收料缓冲，缓冲器为弹簧，缓冲垫片为橡胶垫片，保证了钢板收料时候的缓冲，橡胶材料保证了钢板不会被磨损；

(3)使用双层整平板，整平板外部为钢板层，内部为弹性层，钢板层与支架杆固定连接，弹性层与所需整平的钢板直接接触。弹性层进行整平料保证了钢板不会被磨损；

(4)二次整平的收料探头设置于收料机架缓冲器一侧外部，中心正对收料部位，探测钢板图像，并对图像角度进行计算，通过对比标准图像，探测钢板倾斜角度，控制整平板进行整平；

(5)收料探头连接外部的控制系统，通过控制系统控制整平板工作，当整平板经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整；

(6)控制系统设置有报警器，当整平板经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，收料机停机时，报警，操作人员可以第一时间获知，到达现场进行调整，提高效率；

(7)使用本钢卷剪板系统，只在发生偏移的超过要求的时候进行整平，且整平数据记录保存，可以有效回查整平的钢板，对于回溯不良品钢板速度快，且易于对产线进行改进和调整，整体整平次数下降了70％，减少了整平板的磨损率，整平板替换次数减少一半，减少了钢板因为高频整平造成的磨损90％，节约了成本，且减少了整平时间，大大提高了效率，提高收板效率。

附图说明

图1为本发明的收料机结构示意图；

图2为本发明的剪板系统结构示意图。

图中标号说明：

1、放卷机；2、一次校平机；3、测距辊；4、二次校平剪切机；5、传送带；6、收料机；601、上支架；602、支架杆；603、整平板；604、收料探头；605、缓冲器；606、缓冲垫片；7、探头模块；8、过渡传送带。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、2所示，一种冷轧钢板收料机，包括收料机架，收料机架上方设置有上支架601，上支架601两侧分别通过竖直设置的支架杆602连接整平板603，两块整平板603之间区域为钢板下料区域，收料机架顶部设置有缓冲器605，缓冲器顶部设置有缓冲垫片606，钢板下料至收料机架撞击至缓冲垫片606通过缓冲器605缓冲停止，落在收料位置，收料机架外部设置有若干收料探头604。所述的缓冲器605为弹簧，缓冲垫片606为橡胶垫片。

所述的收料探头604设置于收料机架缓冲器605一侧外部，中心正对收料部位，探测钢板图像，并对图像角度进行计算，通过对比标准图像，探测和计算钢板倾斜角度，倾斜角度可以自由进行设置，本实施例中设置偏移角度大于5°时候，偏移位移大于钢板直径的5％的时候，控制系统控制整平板603进行整平。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，收料探头604还设置于收料机架缓冲器605一侧靠近任一整平板603一侧，检测整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平。所述的收料探头604连接外部的控制系统，通过控制系统控制整平板603工作，当整平板603经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机6停机，进行人工调整。

实施例3

实施例3与实施例2基本相同，不同之处在于，控制系统设置有报警器，当整平板603经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，收料机6停机，报警。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于，所述的整平板603外部为钢板层，内部为弹性层，钢板层与支架杆602固定连接，弹性层与所需整平的钢板直接接触。整平时候，上部支架杆602受到伸缩部件的伸缩控制，伸缩部件为气缸，支架杆带动整平板向内挤压，对钢板进行整平，弹性层进行整平，保证了钢板不会被磨损。

实施例5

实施例5与实施例4基本相同，不同之处在于，伸缩部件为油缸，针对大板进行整平时候，力度更大，更快捷。

实施例6

实施例6与实施例4或5基本相同，不同之处在于，伸缩部件的气缸或油缸设置于整平板两侧，气缸或油缸直接顶住整平板603，使之向内挤压，此时上部两侧的两个支架杆之间由弹簧支撑连接。受力更完善，力量传递更快。

实施例7

一种钢板剪板系统，包括实施例1所述的收料机6，所述的剪板系统包括依次连接的放卷机1、一次校平机2、过渡传送带8、二次校平剪切机4、传送带5和收料机6，探头模块7和测距辊3依次设置于过渡传送带8上方。

所述的一次校平机2包括进口托板、上校平辊和下校平辊、上校平辊电机和下校平辊电机，所述的上校平辊电机下校平辊电机分别连接上校平辊和下校平辊，所述的上校平辊电机和下校平辊电机之间的进料端安装有用于测量进料间隙的进口辊探测器，所述的上校平辊电机和下校平辊电机之间的进料端最后一根上校平辊和下校平辊之前的区域安装有用于测量出料间隙的出口辊探测器，所述的上校平辊电机和下校平辊电机通过线路与机架上设置的一次校平机控制箱连接。所述的二次校平剪切机控制箱还包括无线控制模块，所述的电子探头包括无线发射模块，电子探头通过无线发射模块将探测信息传送至无线控制模块。所述的一次校平机控制箱上设置有若干块一次校平机控制箱面板和若干个一次校平机控制箱按钮；所述的上校平辊电机有2个，分别与上校平辊两端连接，所述的下校平辊电机有5个，与下校平辊均匀分布连接。

探头模块7包括探头支架和电子探头，所述的探头支架两端固定设置于过渡传送带8两侧，顶部与过渡传送带8平行，所述的电子探头设置于探头支架顶部，电子探头垂直面向过渡传送带8，所述的探头模块7通过线路与二次校平剪切机的控制箱连接，所述的一次校平机的控制箱与二次校平剪切机的控制箱连接，两者对板料校平数据进行双向传输。所述的二次校平剪切机4上设置有刻度标尺，“0”刻度设置于二次校平剪切机4进口水平中心，刻度向上下两侧增大。

电子探头为5个，为激光测距探头，沿探头支架顶部两端依次均匀设置，激光测距探头灵敏度高，检测稳定速度快。五个电子探头针对经过过渡传送带8的钢板上下距离进行探测，检测获得钢板的五个取样点的相对高度值，取样值通过线路将信息传送至控制箱中，控制系统将高度值与钢板所需要达到的平整度值进行比较，差值超过设定范围，则控制系统针对现在校平辊的相对位置，结合预先设定的校平值，得出校平辊所需要进行调整的大小，生成控制信号对驱动电机进行控制，驱动电机进行升降操作，控制校平辊两端进行升降，使得校平辊达到所要求的位置，对钢板进行二次校平。根据下校平辊对应的5个出口辊探测器探测值，通过控制箱综合计算所需各个点的位移值，计算出各个点所需位移值的算术平均值，如五个值分别为A1、A2、A3、A4、A5，则算术平均值A＝(A1+A2+A3+A4+A5)/5，控制所有下校平辊电机202以算术平均值A的位移量进行驱动，控制下校平辊205调整的位置。

完成校平后的钢板进入收料机6进行收料打包。

实施例8

一种钢板剪板系统剪板方法，步骤如下：

1)针对板料厚度和所需平整度确定所需达到平整度条件，通过一次校平机2的控制箱对一次校平机2所述校平参数进行输入，收料机6收料的钢板标准收料角度输入控制系统中；

2)通过一次校平机2的控制箱校平所需辊轮的位置进行预设；

3)将所需要校平的板料送入一次校平机2内，完成一次板料的校平；板料校平数据在一次校平机2的控制箱生成后通过线路传送至二次校剪切平机4控制箱；

4)板料进行一次校平后，通过传送带通过过渡传送带8进入二次校平剪切机4，通过一次校平机2的控制箱生成后通过线路传送至二次校平剪切机4控制箱的板料数据，二次校平剪切机4进行校平辊的调整对板料进行自动校平后进行剪切；

5)板料剪切后通过传送带5进入收料机6中；收料机架缓冲器605一侧外部，中心正对收料部位的收料探头604拍摄若干张钢板照片，通过控制系统，基于原始钢板角度，判断钢板偏移角度和位移；设定位移偏移量范围为2-10％，角度偏移量范围为2-10％，本处设定都为2％。

6)当判断偏移角度和位移大于预设值的时候，控制系统控制整平板603进行工作；整平码垛的钢板，当位移偏移角度和位移不大于预设值的时候整平板603不工作，循环进行判断和对比，当码垛到设定的高度时候，判断图像大小到达停止高度，控制系统控制收料机6替换收板架，直到完成校平和剪切和收料过程。

实施例9

实施例9与权利要求实施例8基本相同，不同之处在于，步骤6)中间，收料机架缓冲器605一侧靠近任一整平板603一侧，检测一次整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平，当整平板603经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整。本钢卷剪板系统，只在发生偏移的超过要求的时候进行整平，且整平数据记录保存，可以有效回查整平的钢板，对于回溯不良品钢板速度快，且易于对产线进行改进和调整，整体整平次数下降了70％，减少了整平板的磨损率，整平板替换次数减少一半，减少了钢板因为高频整平造成的磨损90％，节约了成本，且减少了整平时间，大大提高了效率，提高收板效率。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种冷轧钢板收料机，包括收料机架，其特征在于：收料机架上方设置有上支架(601)，上支架(601)两侧分别通过竖直设置的支架杆(602)连接整平板(603)，两块整平板(603)之间区域为钢板下料区域，收料机架顶部设置有缓冲器(605)，缓冲器顶部设置有缓冲垫片(606)，钢板下料至收料机架撞击至缓冲垫片(606)通过缓冲器(605)缓冲停止，落在收料位置，收料机架外部设置有若干收料探头(604)。

2.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：所述的缓冲器(605)为弹簧，缓冲垫片(606)为橡胶垫片。

3.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：所述的整平板(603)外部为钢板层，内部为弹性层，钢板层与支架杆(602)固定连接，弹性层与所需整平的钢板直接接触。

4.根据权利要求1所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：所述的收料探头(604)设置于收料机架缓冲器(605)一侧外部，中心正对收料部位，探测钢板图像，并对图像角度进行计算，通过对比标准图像，探测钢板倾斜角度，控制整平板(603)进行整平。

5.根据权利要求4所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：收料探头(604)还设置于收料机架缓冲器(605)一侧靠近任一整平板(603)一侧，检测整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平。

6.根据权利要求5所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：所述的收料探头(604)连接外部的控制系统，通过控制系统控制整平板(603)工作，当整平板(603)经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整。

7.根据权利要求6所述的一种冷轧钢板收料机，其特征在于：控制系统设置有报警器，当整平板(603)经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，收料机停机时，报警。

8.一种使用权利要求1所述冷轧钢板收料机的剪板系统，其特征在于：所述的剪板系统包括依次连接的放卷机(1)、一次校平机(2)、过渡传送带(8)、二次校平剪切机(4)、传送带(5)和收料机(6)，探头模块(7)和测距辊(3)依次设置于过渡传送带(8)上方。

9.一种冷轧钢板剪板系统的剪板方法，步骤如下：

1)针对板料厚度和所需平整度确定所需达到平整度条件，通过一次校平机(2)的控制箱对一次校平机(2)所述校平参数进行输入，收料机(6)收料的钢板标准收料角度输入控制系统中；

2)通过一次校平机(2)的控制箱校平所需辊轮的位置进行预设；

3)将所需要校平的板料送入一次校平机(2)内，完成一次板料的校平；板料校平数据在一次校平机(2)的控制箱生成后通过线路传送至二次校平机(4)剪切机控制箱；

4)板料进行一次校平后，通过传送带(5)后，再通过过渡传送带(8)进入二次校平剪切机(4)，通过一次校平机(2)的控制箱生成后通过线路传送至二次校平剪切机(4)控制箱的板料数据，二次校平剪切机(4)进行校平辊的调整对板料进行自动校平后进行剪切；

5)板料剪切后通过传送带(5)进入收料机(6)中；收料机架缓冲器(605)一侧外部，中心正对收料部位的收料探头(604)拍摄若干张钢板照片，通过控制系统，基于原始钢板角度，判断钢板偏移角度和位移；

6)当判断偏移角度和位移大于预设值的时候，控制系统控制整平板(603)进行工作；整平码垛的钢板，当位移偏移角度和位移不大于预设值的时候整平板(603)不工作，循环进行判断和对比，当码垛到设定的高度时候，判断图像大小到达停止高度，控制系统控制收料机(6)替换收板架，直到完成校平和剪切和收料过程。

10.根据权利要求9所述的剪板方法，其特征在于：步骤6)中间，收料机架缓冲器(605)一侧靠近任一整平板(603)一侧，检测一次整平后的钢板是否平整，判断进行二次整平，当整平板(603)经过二次整平后，探测钢板依旧无法平整，控制系统控制收料机停机，进行人工调整。