CN111618097A - 一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置及方法，包括板材首尾形状检测装置、板材截断控制器以及板材传送、截断装置，其中检测器设置在板材传送装置的上下两侧，包括检测器A和B，检测器A和B平行设置；板材截断机设置在板材传送装置的板材运动方向的末端，其与检测器平行；A板卡与检测器A及C板卡信号连接，B板卡与检测器B及C板卡信号连接，C板卡与处理器及板材截断机信号连接。本发明的有益效果为：可以实现板材的精准截取，避免人工切割的误差和浪费，原理简单，设备使用及维护成本低。

Description

一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置及方法
(一)技术领域
本发明属于金属板材加工领域，具体涉及一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置及方法。
(二)背景技术
金属板材加工过程中，其首尾部呈不规则的形状，板材轧制中首尾截齐是重要的一步，目前依靠经验对轧钢板材进行截齐，截齐时机难以精确把控，会导致板材首尾切的不齐，或者由于切的过多而造成浪费。
(三)发明内容
本发明的目的在于快速准确获得首尾边缘形状，为板材首尾截齐提供精准数据。本发明整体方案架构如下：
检测器A及检测器B为板材探测装置，探测装置分为上下两部分，待测板材从中间通过，上下两部分成对布置探测传感器。A、B板卡分别与检测器A及检测器B相连，用于接收和处理检测信号。C板卡接收A、B板卡的数据发送至处理器进行首尾边缘形状数据的保存，同时与板材截断机相连，发送板材首尾截齐数据和指令。
探测装置通过传感器安装孔均匀地固定在分块工字形安装板上，安装板分块利于调试与维护。工字板固定于两个上下对齐的水箱上，且通过直槽口可左右调整位置。水箱通过L形支架固定在立柱上。分块工字形安装板固定在水箱上，水槽内装有温度传感器，确保系统工作环境符合设备工作要求。
本发明的有益效果为：可以实现板材的精准截取，避免人工切割的误差和浪费，原理简单，设备使用及维护成本低。
(四)附图说明
图1一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置总体结构图；
图2传感器安装主视图；
图3传感器安装俯视图；
图4水箱截面图；
图5板材首部形状示意图；
图6板材尾部形状示意图；
图7A板卡功能流程图；
图8B板卡功能流程图；
图9C板卡功能流程图。
其中：1-检测器A；2-检测器B；3-板材截断机；4-板材传送装置；5-板材；6-A板卡；7-B板卡；8-C板卡；9-处理器；11-支撑柱；12-L型支架；13-水箱；14-传感器安装板；141-分块工字形安装板；142-安装孔；143-传感器安装孔；131-水槽；132-接线槽；133-传感器。
(五)具体实施方式
如图1至图4所示，轧钢板材首尾边缘自动截齐装置包括板材首尾形状检测装置、板材截断机3、处理器9、A板卡6、B板卡7、C板卡8和板材传送装置4，其中板材首尾形状检测装置设置在板材传送装置4的上下两侧；板材首尾形状检测装置包括检测器A1和检测器B2，检测器A1和检测器B2平行设置；板材截断机3设置在板材传送装置4的板材运动方向的末端，其与检测器平行；A板卡6与检测器A1及C板卡8信号连接，B板卡7与检测器B2及C板卡8信号连接，C板卡8与处理器9及板材截断机3信号连接。
所述检测器A1和检测器B2均包括：支撑结构、水箱13、传感器安装板14和传感器133，两个水箱13平行安装在支撑结构上，在两个水箱13的相对的两个面上安装有传感器安装板14，若干传感器133一字排布的安装在传感器安装板14上。
所述水箱13包括水槽131和接线槽132，所述接线槽132设置在所述水槽131内部；接线槽132的短边处用于安装传感器133，所述接线槽132内设置有温度传感器，用于检测传感器的工作温度。
支撑结构包括支撑柱11和L型支架12，两个支撑柱11左右对称设置，水箱13通过L型支架12固定在支撑柱11上。
所述传感器安装板包括分块工字形安装板141、安装孔142和传感器安装孔143，分块工字形安装板141依次首尾相连排列，安装孔142设置在分块工字形安装板141的四个角上，传感器安装孔143用于安装传感器。
如图5至9所示，轧钢板材首尾边缘自动截齐的方法包括如下步骤：
(1)板材5自左向右运动，第一次被检测器A1检测到时，C板卡8开始倒计时；
(2)检测器A1由全部捕获板材5变为部分捕获板材5，A板卡6开始计时；
(3)检测器A1由部分捕获板材5变更为完全捕获不到板材5，A板卡6停止计时，并将数据发送给C板卡8；
(4)板材5第一次被检测器B2检测到时，C板卡8停止倒计时，B板卡7开始倒计时；
(5)检测器B2由部分捕获板材5到全部捕获板材5，B板卡7停止倒计时，向C板卡8发送数据；
(6)C板卡8接收到检测器B2发送的数据后，向截断机发出工作指令，对板材5前端进行截断作业；
(7)C板卡8接收到检测器A1发送的数据后，向截断机发出工作指令，对板材5后端进行截断作业。
制过的板材5从左向右推进，当板材5的首部到达检测器A1处，被检测器A1探测到，C板卡8开始计时。当板材5首部到达检测器B2处，被检测器B2探测到，C板卡8停止计时。此段时间为Δt1，由检测器A1和检测器B2相距S1，得板材5推进速度v＝S1/Δt1。
当板材5首部通过检测器B2处，检测器B2首次捕捉到探测信号后开始计时，并依次记录传感器133捕获板材5及其时间为(j,Δtj),j∈{B处捕获板材的传感器}。当检测器B2测得板材5齐整，停止计时。根据板材5推进的速度ν及检测器B2和板材截断机3的距离S3，可知t＝S2/ν＝(S2/S1)*Δt1时间后截断即可。
同时根据记下的每一组(j,Δtj),由板材5的推进速度ν和各传感器133对应的时间Δtj，可以得到首部各点距截齐处的距离Sj＝ν*Δtj。
随着板材5推进，当检测器A1探测到板材5开始不齐整时，说明板材5的尾部正在通过检测器A1处。根据板材5推进的速度ν和检测器A1及板材截断机3间的距离S＝S1+S2，可知t＝S/ν时间后截断即可。同时，依次记录失锁板材5的传感器133及其时间分别为(i,Δti),i∈{A处失锁板材的传感器}。当检测器A1全部失锁时说明板材5已经全部通过检测器A1处。同理，根据板材5推进的速度ν和A板卡6记录失锁板材5的传感器133及其时间分别为(i,Δti)，可得板材5尾部各点距截齐处的距离Si＝ν*(Δtimax-Δti)。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置，其特征在于，包括板材首尾形状检测装置、板材截断控制器以及板材传送装置及板材截断机，其中板材首尾形状检测装置设置在板材传送装置的上下两侧；板材首尾形状检测装置包括检测器A和B，检测器A和B平行设置；板材截断机设置在板材传送装置的板材运动方向的末端，其与板材首尾形状检测装置平行；所述板材截断控制器包括：A、B和C三个板卡，A板卡与检测器A及C板卡信号连接，B板卡与检测器B及C板卡信号连接，C板卡与处理器及板材截断机信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置，其中，所述检测器A及检测器B均包括：支撑结构、水箱、传感器安装板和传感器，两个水箱平行安装在支撑结构上，在两个水箱的相对的两个面上安装有传感器安装板，若干传感器一字排布的安装在传感器安装板上。
3.根据权利要求2所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置，其中，所述水箱包括水槽和接线槽，所述接线槽为梯形，设置在所述水槽内部；接线槽短边用于安装传感器，所述接线槽内设置有温度传感器，用于检测传感器的工作温度。
4.根据权利要求2所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置，其中，支撑结构包括支撑柱和L型支架，两个支撑柱左右对称设置，水箱通过L型支架固定在支撑柱上。
5.根据权利要求2所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐装置，其中，所述传感器安装板包括分块工字形安装板、安装孔和传感器安装孔，分块工字形安装板依次首尾相连排列，安装孔设置在分块工字形安装板的四个角上，传感器安装孔用于安装传感器。
6.一种轧钢板材首尾边缘自动截齐的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)板材自左向右运动，第一次被检测器A检测到时，C板卡开始倒计时；
(2)检测器A由全部捕获板材变为部分捕获板材，A板卡开始计时；
(3)检测器A由部分捕获板材变更为完全捕获不到板材，A板卡停止计时，并将数据发送给C板卡；
(4)板材首次被检测器B检测到时，C板卡停止倒计时，B板卡开始倒计时；
(5)检测器B由部分捕获板材到全部捕获板材，B板卡停止倒计时，向C板卡发送数据；
(6)C板卡接收到检测器B发送的数据后，向截断机发出工作指令，对板材前端进行截断作业；
(7)C板卡接收到检测器A发送的数据后，向截断机发出工作指令，对板材后端进行截断作业。
7.根据权利要求6所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐的方法，其中，已知检测器A及检测器B之间的距离S1，通过步骤(1)及步骤(4)测量两个检测器首次检测到板材的时间差Δt1，得板材推进速度v＝S1/Δt1。
8.根据权利要求7所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐的方法，其中，已知检测器B与板材裁剪机之间的距离S2，将步骤(5)得到的B板卡停止时计时的时间点作为起点，得到截断机截齐作业的时间点为t1＝S2/v。
9.根据权利要求7所述的一种轧钢板材首尾边缘自动截齐的方法，其中，步骤(2)检测器A开始计时的时间点作为计时起点，根据板材推进速度ν及检测器A和截断机之间的距离S＝S1+S2，计算得到截断机第二次截齐作业的时间点为t2＝S/ν。
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