CN1073232C - 钢卷在卷取样工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢卷在卷取样工艺及设备，利用一台沿钢卷母线方向走行的切割机床完成钢卷的取样切割：首先将钢卷置于旋转驱动装置上，转动钢卷使其取样切割位置与切割机床的刀具位置相对应；然后，将切割机床移至钢卷卷幅边缘，根据钢卷直径及钢板厚度调节刀具的切割进给量；切割机床沿钢卷母线方向走行；完成沿钢卷幅宽方向的取样切割。打破了现有技术中钢卷取样一定要开卷的传统工艺方法，具有简化工艺，提高工作效率，降低能耗等优点。
Description
本发明涉及一种钢卷在卷取样工艺及设备，属于板、带卷材料采用切割取样的方法及设备。
根据标准要求，以钢卷形式出现的钢板、带产品的取样应在距头部7米以上的范围内截取。现有技术中，钢卷取样工艺过程通常为：开卷-夹送-剪切取样-回卷。所需设备包括：地辊装置、夹送辊装置、横切剪等。取样工艺过程中开卷、夹送、回卷等辅助工序多，工作效率低，能耗高。特别是当成品为厚板卷，如板厚大于10mm时，采用现有的工艺设备就很难实现。钢卷开卷所需力非常大，现有地辊装置难以完成，需配置大型开卷机。还要将横切剪的功率大大提高。设备投资巨大。而开卷取样后的钢板在冷态下难以回卷，给取样后钢卷的包装带来很大困难。另外，传统工艺中，其设备(夹送装置、横切剪等)须一字排开设置，占地面积大。
本发明的目的是提供一种钢卷在卷取样工艺及设备，以简化工艺过程，提高工作效率，降低能耗，有效解决厚板钢卷取样中存在的问题，减小设备占地面积及投资。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种钢卷在卷取样工艺，利用一台沿钢卷母线方向走行的切割机床完成钢卷的取样切割，主要包括下列步骤：
(1)将钢卷置于旋转驱动装置上，转动钢卷使其取样切割位置与切割机床的刀具位置相对应；
(2)将切割机床移至钢卷卷幅边缘，根据钢卷直径及钢板厚度调节刀具的切割进给量；
(3)切割机床沿钢卷母线方向走行，完成沿钢卷幅宽方向的取样切割。
切割机床沿钢卷母线方向走行切割时，随钢卷母线形状变化调节刀具的切割进给量，以实现恒厚度切割。
切割完成后，旋转驱动装置驱动钢卷转动，通过压在钢卷上的铲头，使切割后的钢板与钢卷分离、折断。
一种根据上述工艺方法设计的钢卷在卷取样设备，具有安装于上卷小车地坑两侧的用以支承并驱动钢卷转动的带驱动装置的地辊，由导轨、床身、刀座、圆盘刀具等构成的切割机床，其两导轨平行于地辊轴线安装于上卷小车地坑内两侧壁上，由丝杆传动机构驱动的床身安装于导轨上，刀座通过升降液压缸安装于床身上方，其内具有刀具驱动机构，圆盘刀具安装于刀座上，刀座上安装有位移传感器。
切割机床既可以是锯床也可以是铣床。
床身上，沿切割走行方向，刀具的前面安装有一仿形轮装置，其仿形轮位于缸体固定于床身上的升降液压缸活塞杆上方，仿形轮与液压缸活塞杆之间安装有一压力传感器，液压缸活塞杆上安装有位移传感器。
钢卷一侧有一其铲头可压于钢卷上的铲头装置。
铲头装置所在侧的地辊旁有一火焰切割装置。
本发明打破了现有技术中钢卷取样一定要开卷的传统工艺方法，钢卷直接在卷取样，省去了开卷、夹送、复卷三道工序，工艺过程得到简化，提高了工作效率，降低了能耗，解决了现有技术中厚板钢卷取样的困难。主要设备只有地辊装置和一台置于上卷小车地坑中的切割机床，设备简单，结构紧凑，占地面积小，可节省设备投资费用。在本发明设备中配备定尺检测装置，即可完成类似横切机组的功能，实现定尺切割。
下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
图1为本发明钢卷在卷取样设备的结构示意图。
图2为图1的A向局部放大视图。
图3为利用本发明进行在卷取样的切割过程控制原理框图。
本发明工艺利用一台沿钢卷母线方向走行的切割机床完成钢卷的取样切割。首先，将钢卷置于旋转驱动装置上，并由其驱动钢卷转动，使钢卷上的取样切割位置与切割机床的刀具位置相对应；然后，将切割机床移至钢卷卷幅边缘，根据钢卷直径及钢板厚度，调节刀具的切割进给量；切割机床沿钢卷母线方向走行，同时随钢卷母线形状变化调节刀具的切割进给量，最终，完成沿钢卷幅宽方向的取样切割。切割完成后，由转动驱动装置驱动钢卷转动，通过铲头装置的可压在钢卷上的铲头，将切割后的钢板与钢卷分离、折断。
根据上述工艺方法设计的钢卷在卷取样设备，如图1、图2所示，主要由地辊、切割锯床、火焰切割装置、铲头装置等构成。带液压马达的地辊2安装于上卷小车地坑8的两侧。切割锯床的导轨6平行于地辊2轴线安装于上卷小车地坑8内两侧壁上，由丝杆传动机构5驱动的床身4安装在导轨6上，刀座11通过升降液压缸10安装于床身4上方，其内具有刀具驱动机构，圆盘刀具9安装于刀座11上。刀座11上安装有一用以测量其升降行程的位移传感器3。床身4上，沿其切割走行方向刀具9的正前方安装有一仿形轮装置。其仿形轮18位于缸体固定于床身4的升降液压缸21的活塞杆上方，仿形轮18与活塞杆之间安装有压力传感器19，活塞杆上还安装有一用以测量仿形轮18升降行程的位移传感器20。钢卷1一侧有一铲头装置，其铲头17安装于一杆件16的端部，杆件16中部的铰接点与一固定支撑15相铰接，另一端与驱动液压缸14的活塞杆相铰接。铲头装置所在侧的地辊2旁有一火焰切割装置12。火焰切割装置12旁有一废料坑13，以便于对钢卷1头部非取样区域内的钢板进行收集。
根据本发明工艺要求，取样设备的切割机床也可设置于钢卷的侧面或上方，但与本发明设置于钢卷下方的上卷小车地坑中的方案相比，均具有占地面积大，切割机床运动调整复杂或调整幅度大等不足。
采用本发明所进行的切割过程是由自动控制系统完成的。首先，通过位于上卷小车地坑8内轨道7上的上卷小车，将钢卷1放置于地辊2上。启动地辊2，驱动钢卷1转动，使取样切割位置转至钢卷1铅垂直径下方与刀具相对应的位置。然后，见图3，根据钢卷直径D、板厚δ、幅宽L，将床身4移动S0=S(L)至卷幅边缘；刀座11上升K刀=K(D、)，将刀具9调节至合适的切割进给量。实际操作中，应控制刀座11的上升量，使刀具9的切割进给量也即切割深度略小于钢板厚度，保证切割时不伤及下层钢板，同时，切割后的钢板又能与钢卷1自然断开。当钢板D=800～1930mm、δ=10-20mm时，其最大横向厚度偏差为0.06mm，此时，一般选择切割进给量比板厚小0.08-0.10mm。仿形轮9上升K轮=K刀-(δ-Δ)，仿形轮9比其仅与钢卷1表面接触多上升一个增量Δ，使其形成P轮=P0的轮压，一般选Δ=0.5mm(确切地说使仿形轮产生压力的上升量比Δ小0.08～0.10mm)。切割开始，床身4沿钢卷1母线方向走行。切割过程中，如P轮≠P0，则调整仿形轮18上升或下降至P轮=P0，再对刀座11进行相应的调整，使K刀-K轮=δ-Δ后，继续切割。如此循环，直至床身走行至S1=S0+L+ΔL停止切割，ΔL为保证完成切割而设置的床身走行增量。刀座11、仿形轮9返回到零位，床身返回到零位。切割后的钢板自行或在铲头17的帮助下与钢卷1分离、断开。在设备调试阶段，如因切割进给量控制误差，而出现切割后的钢板不能自行或在铲头17帮助下与钢卷1断开的情况，可用火焰切割装置12切割分离。
Claims (8)
1．一种钢卷在卷取样工艺，其特征在于利用一台沿钢卷母线方向走行的切割机床完成钢卷的取样切割，主要包括下列步骤：
(1)将钢卷置于旋转驱动装置上，转动钢卷使其取样切割位置与切割机床的刀具位置相对应；
(2)将切割机床移至钢卷卷幅边缘，根据钢卷直径及钢板厚度调节刀具的切割进给量；
(3)切割机床沿钢卷母线方向走行，完成沿钢卷幅宽方向的取样切割。
2．根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述切割机床沿钢卷母线方向走行切割时，随钢卷母线形状变化调节刀具的切割进给量。
3．根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的切割完成后，旋转驱动装置驱动钢卷转动，通过压在钢卷上的铲头使切割后的钢板与钢卷分离、折断。
4．一种根据权利要求1所述工艺设计的钢卷在卷取样设备，具有安装于上卷小车地坑两侧的用以支承并驱动钢卷转动的带驱动装置的地辊，其特征在于：由导轨(6)、床身(4)、刀座(11)、圆盘刀具(9)等构成的切割机床，其两导轨(6)平行于地辊(2)轴线安装于上卷小车地坑(8)内两侧壁上，由丝杆传动机构(5)驱动的床身(4)安装于导轨(6)上，刀座(11)通过升降液压缸(10)安装于床身(4)上方，其内具有刀具驱动机构，圆盘刀具(9)安装于刀座(11)上，刀座(11)上安装有位移传感器(3)。
5．根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述切割机床既可以是锯床也可以是铣床。
6．根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述床身(4)上，沿切割走行方向，刀具(9)的前面安装有一仿形轮装置，其仿形轮(18)位于缸体固定于床身(4)上的升降液压缸(21)的活塞杆上方，仿形轮(18)与液压缸(21)活塞杆之间安装有一压力传感器(19)，液压缸(21)活塞杆上安装有位移传感器(20)。
7．根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述钢卷(1)一侧有一其铲头(17)可压于钢卷(1)上的铲头装置。
8．根据权利要求7所述的设备，其特征在于：所述铲头装置所在侧的地辊(2)旁有一火焰切割装置(12)。
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