CN108820744A - 一种钢板自动排尺系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢板自动排尺系统，包括沿物料的输送方向依次设置的输入辊道(4)和定尺剪(1)，沿输入辊道(4)的工作辊的轴线方向，输入辊道(4)的一侧设有自动排尺机构(3)，自动排尺机构(3)含有车体(308)和轨道(301)，轨道(301)沿物料输送方向设置，车体(308)能够沿轨道(301)行走，车体(308)上设有驱动马达(310)、激光划线器(309)、绝对值编码器(307)和摄像头(304)。该钢板自动排尺系统可以精确的检测到钢板的头、尾部形状，借助于激光划线器辅助，精确记录头、尾部的最短剪切位置，配合定尺剪进行高精度剪切。
Description
技术领域
本发明涉及冶金机械设备领域，具体的是一种钢板自动排尺系统。
背景技术
传统的中厚板生产线基本都是以订单为基础，来确定原始连铸板坯的尺寸，在轧制后形成标准的计划宽度及厚度尺寸的钢板，但是由于轧制后的钢板头部通常为“舌头”状，尾部通常是“鱼尾”状，钢板的两边有不规则的边降，因此，成品的钢板需要切除头部，尾部及双边，此不确定性会造成最终板材的成材长度不确定，往往会存在500mm～1500mm的误差。
配置高的生产线，在剪切线的开始段设置有PSG(板型检测仪)及UST(超声波探伤仪)，前者主要用于检测板型的断面形状及尺寸，能比较准确的检测出钢板的实际成材长度，后者主要用于探伤钢板内部结构情况。对于检测出有问题的钢板，需要进行改尺，即:更改原计划定尺板的尺寸，以避开探测出有问题的位置。目前，大部分剪切线未配置PSG，一些配置PSG的剪切线，实际的使用效果也不尽人意。而且，PSG均为进口设备，造价至少在几百万人民币，通常都未配置。未配置板型仪的生产线，通常会安排一个人在定尺剪前端划线、做标记，这样的方式即浪费人工，又不安全，影响剪切效率。
目前，定尺剪的定尺剪切，全部根据生产计划进行定尺剪切，往往在最后剪切定尺后，都有一定的成材板浪费现象，因为需要比较保险的避开头、尾不规则的形状，以保证成材板的尺寸及质量。比如：总长31m的板，因为不知道实际最大的成材长度，往往会比较保险的按30m考虑，这样可能将计划切成10m长三张板子，也可能会切成12m长两张板子，6m长的一张板子。剩余的板长只能当废料剪切掉。如果能实际检测到最大的成材长度为30.5m，即：可以切成10m的两张定尺板，10.5m的一张定尺板，这样，最后一张板子提高了0.5m的成材量。但是，很多钢厂基本都是根据经验，很保守的将头、尾部进行大尺寸的剪切掉，势必影响板材的成材率。
发明内容
为了解决现有的板材剪切浪费问题。本发明提供了一种钢板自动排尺系统，该钢板自动排尺系统可以精确的检测到钢板的头、尾部形状，借助于激光划线器辅助，精确记录头、尾部的最短剪切位置，配合定尺剪进行高精度剪切。
本发明解决其技术问题所采用的技术发明是：一种钢板自动排尺系统，包括沿物料的输送方向依次设置的输入辊道和定尺剪，沿输入辊道的工作辊的轴线方向，输入辊道的一侧设有自动排尺机构，自动排尺机构含有车体和轨道，轨道沿物料输送方向设置，车体能够沿轨道行走，车体上设有驱动马达、激光划线器、绝对值编码器和摄像头。
沿输入辊道的工作辊的轴线方向，轨道含有间隔设置的第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨相互平行。
第一滑轨的断面为凹字形，第一滑轨的开口槽朝向输入辊道，第一滑轨与第二滑轨互为镜像。
自动排尺机构位于输入辊道的工作辊的一端上方，第二滑轨朝向第一滑轨的表面设有齿条行走齿条。
驱动马达的输出轴连接有驱动齿轮，驱动齿轮与行走齿条啮合，车体的底部设有多个行走车轮，行走车轮能够在第一滑轨的开口槽和第二滑轨的开口槽内滚动。
沿物料的输送方向，绝对值编码器、激光划线器、摄像头和驱动马达在车体上依次排列，车体行走距离为0m～36m。
激光划线器能够发射出一束面状的激光束，该激光束所在的平面垂直于物料的输送方向，该激光束所在的平面与输入辊道的工作辊的轴线平行。
摄像头的镜头朝向输入辊道的工作辊，当输入辊道输送物料时，摄像头能够拍摄到该激光束在物料表面上的位置。
绝对值编码器通过弹性联轴器连接有编码器齿轮，编码器齿轮与行走齿条啮合，当车体在行走过程中，绝对值编码器能够记录该激光束在物料表面上的位置。
该钢板自动排尺系统还包括控制单元，输入辊道、定尺剪和自动排尺机构均与该控制单元连接，该控制单元能够控制输入辊道、定尺剪和自动排尺机构的运行。
本发明的有益效果是：该高效钢板自动排尺系统用于提高板材成材率，通过一种机械结构，检测标记钢板头尾部不规则形状最短位置，通过自动排尺机构的移动，精确检测钢板最小头、尾部的剪切量，可最大程度保留钢板的成才长度。这样做的目的，即提高了作业率，又节约了投资，提供了一种安全、可靠的精度保障方案。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述钢板自动排尺系统的工作状态示意图。
图2是图1中A部位的放大示意图。
图3是自动排尺机构的主视图。
图4是自动排尺机构的轴侧图。
1、定尺剪；2、钢板；3、自动排尺机构；4、输入辊道；
201、钢板头部；202、头部优化剪切线；203、尾部优化剪切线；204、钢板尾部；
301、轨道；302、行走车轮；303、弹性联轴器；304、摄像头；305、行走齿条；306、编码器齿轮；307、绝对值编码器；308、车体；309、激光划线器；310、驱动马达；311、驱动齿轮；
3011、第一滑轨；3012、第二滑轨。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种钢板自动排尺系统，包括沿物料(如钢板2)的输送方向B依次设置的输入辊道4和定尺剪1，沿输入辊道4的工作辊的轴线方向，输入辊道4的一侧设有自动排尺机构3，自动排尺机构3含有车体308和轨道301，轨道301沿物料输送方向B设置，车体308能够在轨道301上沿轨道301行走，即车体308能够沿B方向行走，车体308上设有驱动马达310、激光划线器309、绝对值编码器307和摄像头304，如图1至图4所示。
其中，激光划线器309可以发射一束激光面在钢板2上，用于当作剪刃的标记，可以通过摄像头304精确观察激光面在钢板2上的位置。绝对值编码器307可以精确记录光束的位置用于定尺剪1剪切参考。该高效钢板自动排尺系统可以精确标记钢板2头、尾部不规则形状的位置，用于最小程度剪切完钢板2不规则头、尾部，以保证剪切完头、尾部后保留下来的钢板长度最大化。该系统可大幅提高板材成材率，造价低、性能稳定、使用灵活、方便。
在实际的工作状态时，物料以钢板2为例，钢板头部201呈现“舌头”状，需要当废料剪切掉，钢板头部201最小位置为头部优化剪切线202的位置；钢板尾部204呈现“鱼尾”状，需要当废料剪切掉，钢板尾部204最小位置为尾部优化剪切线203，如图1所示。
在本实施例中，自动排尺机构3主要包含车体308、轨道301等。驱动马达310、激光划线器309、绝对值编码器307、摄像头304和行走车轮302安装在车体308上，可随车体308一起沿轨道301的长度方向移动，其中轨道301的长度方向与物料输送方向B相同。
在本实施例中，沿输入辊道4的工作辊的轴线方向，轨道301含有间隔设置的第一滑轨3011和第二滑轨3012，第一滑轨3011和第二滑轨3012相互平行。第一滑轨3011的断面为凹字形，第一滑轨3011的开口槽朝向输入辊道4，第一滑轨3011与第二滑轨3012互为镜像。
可以理解为第一滑轨3011和第二滑轨3012均为槽钢，第一滑轨3011和第二滑轨3012的开口朝向相反。自动排尺机构3可以位于输入辊道4的工作辊的一端上方，第二滑轨3012朝向第一滑轨3011的表面设有齿条行走齿条305，参见图2和图4所示。
在本实施例中，驱动马达310的输出轴连接有驱动齿轮311，驱动齿轮311与行走齿条305啮合，车体308的底部设有多个行走车轮302，行走车轮302能够在第一滑轨3011的开口槽和第二滑轨3012的开口槽内滚动。
行走齿条305固定安装在一侧轨道301内侧面，4个行走车轮302固定安装在车体308上，车体308上固定安装有驱动马达310，驱动齿轮311与驱动马达310同轴连接，并与行走齿条305相互啮合，车体308在驱动马达310的驱动下，通过4个行走车轮302沿轨道301移动，车体308行走距离大概在0m～36m范围内，可以涵盖最长钢板长度范围。
在本实施例中，沿物料的输送方向，绝对值编码器307、激光划线器309、摄像头304和驱动马达310在车体308上依次排列，如图1所示。激光划线器309能够发射出一束面状的激光束(也可以称为激光面)，该激光束所在的平面垂直于物料的输送方向，该激光束所在的平面与输入辊道4的工作辊的轴线平行。激光束即代表了定尺剪的剪刃。该激光束的位置可通过车体308移动与头部优化剪切线202、尾部优化剪切线203重合。
在本实施例中，摄像头304的镜头朝向输入辊道4的工作辊，当输入辊道4输送物料时，摄像头304能够拍摄到该激光束在物料表面上的位置。即摄像头304与激光划线器309并排紧凑布置，安装在车体308上，可以通过摄像头304精确观察激光划线器309发射的该激光束在钢板2上的位置。
在本实施例中，绝对值编码器307通过弹性联轴器303连接有编码器齿轮306，编码器齿轮306与行走齿条305啮合，当车体308在行走过程中，绝对值编码器307能够记录该激光束在物料表面上的位置。
具体的，绝对值编码器307通过弹性联轴器303与编码器齿轮306同轴连接，编码器齿轮306与行走齿条305相互啮合，车体308在行走过程中带动编码器齿轮306旋转，以实现绝对值编码器307可以精确记录光束的位置,当激光划线器309发射的光束与头部优化剪切线202及尾部优化剪切线203重合时，分别记录一个数值，发讯后给系统，系统会自动计算定尺钢板的优化排尺。此时，钢板2的钢板头部201及钢板尾部204剪切位置亦被纪录下来，接下来钢板2可以通过输入辊道4的运送，通过定尺剪1进行剪切钢板头部201及钢板尾部204。
在本实施例中，该钢板自动排尺系统还包括控制单元，输入辊道4、定尺剪1和自动排尺机构3均与该控制单元连接，该控制单元能够控制输入辊道4、定尺剪1和自动排尺机构3的运行。驱动马达310、激光划线器309、绝对值编码器307和摄像头304均可以采用现有市售产品。
该高效钢板自动排尺系统用于提高板材成材率，通过一种机械结构，检测标记钢板头尾部不规则形状最短位置，通过自动排尺机构的移动，精确检测钢板最小头、尾部的剪切量，可最大程度保留钢板的成才长度。这样做的目的，即提高了作业率，又节约了投资，提供了一种安全、可靠的精度保障方案。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种钢板自动排尺系统，其特征在于，该钢板自动排尺系统包括沿物料的输送方向依次设置的输入辊道(4)和定尺剪(1)，沿输入辊道(4)的工作辊的轴线方向，输入辊道(4)的一侧设有自动排尺机构(3)，自动排尺机构(3)含有车体(308)和轨道(301)，轨道(301)沿物料输送方向设置，车体(308)能够沿轨道(301)行走，车体(308)上设有驱动马达(310)、激光划线器(309)、绝对值编码器(307)和摄像头(304)。
2.根据权利要求1所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，沿输入辊道(4)的工作辊的轴线方向，轨道(301)含有间隔设置的第一滑轨(3011)和第二滑轨(3012)，第一滑轨(3011)和第二滑轨(3012)相互平行。
3.根据权利要求2所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，第一滑轨(3011)的断面为凹字形，第一滑轨(3011)的开口槽朝向输入辊道(4)，第一滑轨(3011)与第二滑轨(3012)互为镜像。
4.根据权利要求3所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，自动排尺机构(3)位于输入辊道(4)的工作辊的一端上方，第二滑轨(3012)朝向第一滑轨(3011)的表面设有齿条行走齿条(305)。
5.根据权利要求4所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，驱动马达(310)的输出轴连接有驱动齿轮(311)，驱动齿轮(311)与行走齿条(305)啮合，车体(308)的底部设有多个行走车轮(302)，行走车轮(302)能够在第一滑轨(3011)的开口槽和第二滑轨(3012)的开口槽内滚动。
6.根据权利要求4所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，沿物料的输送方向，绝对值编码器(307)、激光划线器(309)、摄像头(304)和驱动马达(310)在车体(308)上依次排列，车体(308)行走距离为0m～36m。
7.根据权利要求6所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，激光划线器(309)能够发射出一束面状的激光束，该激光束所在的平面垂直于物料的输送方向，该激光束所在的平面与输入辊道(4)的工作辊的轴线平行。
8.根据权利要求7所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，摄像头(304)的镜头朝向输入辊道(4)的工作辊，当输入辊道(4)输送物料时，摄像头(304)能够拍摄到该激光束在物料表面上的位置。
9.根据权利要求8所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，绝对值编码器(307)通过弹性联轴器(303)连接有编码器齿轮(306)，编码器齿轮(306)与行走齿条(305)啮合，当车体(308)在行走过程中，绝对值编码器(307)能够记录该激光束在物料表面上的位置。
10.根据权利要求1所述的钢板自动排尺系统，其特征在于，该钢板自动排尺系统还包括控制单元，输入辊道(4)、定尺剪(1)和自动排尺机构(3)均与该控制单元连接，该控制单元能够控制输入辊道(4)、定尺剪(1)和自动排尺机构(3)的运行。
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