CN113351960B - 一种板材在线智能切割装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种板材在线智能切割装置及方法，尤其是对于中厚板材的在线智能切割，包括主辊道、副辊道和控制柜，其特征在于，还包括：测厚系统，设于所述主辊道上，用于测量钢板厚度；翻转系统，设置于所述主辊道上方一侧，用于将测量厚度大于等于50mm的钢板翻转至所述副辊道；龙门架，位于所述副辊道上方；激光画线仪，对称分布于所述龙门架上；磁力对中装置，设于所述副辊道一侧，可按所述激光画线仪显示的火切作业线，使钢板在辊道上移动；切割平台，连接所述副辊道，且与所述副辊道高度相等；机器人切割系统，位于所述切割平台两侧；和翻回系统，用于将切割好的所述钢板翻回至所述主辊道。

Description

一种板材在线智能切割装置及方法

技术领域

本申请涉及自动切割领域，具体而言，涉及一种板材，尤其是中厚板材的在线智能切割装置及方法。

背景技术

为了满足板材的成材质量，在板材的轧制生产过程中，根据工艺需要，需要进行切头、切尾等工作。常规板材的切割工作利用双边剪、定尺剪等剪切设备即可实现。但现有的板材生产过程中，板厚大于50mm的中厚板材在总产量中都占有相当大比重。由于受到双边剪和定尺剪剪切设备的厚度参数约束，板材厚度值过大的话，容易造成切割不开，进而导致板材损坏。

目前对于这种厚度范围的中厚板材常采用离线火切方式切割，切割过程需要通过行车吊运钢板到火切场地铺板，然后通过人工手动进行定尺划线，再利用常规的半自动的火焰切割机对划线钢板进行切割作业，最后清渣，钢板入库。

离线火切从接收钢板、铺板、定尺寸划线、钢板切割、钢板下地、检验入库全部采用人工手动方式操作完成，在此过程中，费时费力，且精度较低、容易出现人为误差。用现有的常规的火焰切割机来切割超过50mm的厚钢板，切割时热变形大，割缝宽，浪费材料，且切割速度慢，在切割和等待切割时都需消耗大量气源，尤其在等待的时候，割枪不能自动关闭，而是一直处于燃烧的状态，而且等待切割的时间往往是切割时间的几倍，因此大大浪费了能源。且由于整个切割作业流程都是以人工手动作业方式，在用行车吊运钢板到场地进行铺板过程中存在起重伤害，在火焰切割过程中存在高温灼伤伤害，危害作业人员安全。

另外，在中厚板切割的切割过程中，切割速度、氧气纯度等工艺参数的选定，也会影响到切割效果。在切割过程中，切割速度过快会使得切割中断，切割速度过慢则会使割缝变宽，进而影响到切割质量。在氧气纯度不足时，同样会导致切割速度变慢，从而影响到切割质量。

因此，本申请提出了一种板材在线智能切割装置和方法，尤其是针对中厚板材，实现全过程自动化切割，不需要人工作业，且优化了切割工艺，提高了切割质量。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本申请目的之一在于提供一种中厚板在线智能切割装置，通过在主辊道上连接了一条副辊道，通过测厚系统、翻转系统的工作，将中厚板材转移至副辊道作业线，再利用切割机器人，实现了中厚板材的在线智能切割。

本申请的目的之一在于提供一种板材在线智能切割装置，

本申请为实现以上目的，具体包括以下内容：

第一方面，本申请示例地提供了一种中厚板材在线智能切割装置，包括主辊道、副辊道和控制柜，还包括：

测厚系统，设于所述主辊道上，用于测量钢板厚度；

翻转系统，设置于所述主辊道上方一侧，用于将测量厚度大于等于50mm的钢板翻转至所述副辊道；

龙门架，位于所述副辊道上方；

激光画线仪，对称分布于所述龙门架上；

磁力对中装置，分设于所述副辊道两侧，可按所述激光画线仪显示的火切作业线，使钢板在辊道上移动；

切割平台，连接所述副辊道，且与所述副辊道高度相等；

机器人切割系统，位于所述切割平台两侧；

和翻回系统，用于将切割好的所述钢板翻回至所述主辊道。

进一步地，翻转系统包括独立段一、独立段二、翻钢支座和限位挡块。

进一步地，所述独立段一包括液压缸一，和由所述液压缸一带动的连接件一，所述连接件上转动连接有翻钢臂，所述翻钢臂底部设有垛板支座一；所述独立段二包括液压缸二，和由所述液压缸二带动的连接件二，所述连接件上转动连接有运输臂，所述运输臂底部设有垛板支座二；

进一步地，所述独立段一和所述独立段二中间设置有翻钢支座，所述翻钢支座上设置有限位挡块；

进一步地，所述独立段二以所述独立段一中背向所述翻钢臂开口的方向设置。

进一步地，所述独立段一设于所述主辊道上，所述翻钢臂可在所述主辊道的轧辊之间提升和下降；所述独立段二设于所述副辊道上，所述运输臂可在所述副辊道的轧辊之间提升和下降，以便所述运输臂将钢板放置于副辊道上。

进一步地，所述独立段一、所述独立段二采用比例阀和位置转换器进行液压控制和反馈位置信号。

进一步地，磁力对中装置包括至少五条移动臂，所述移动臂上配有磁铁，使所述钢板在辊道上移动，直至对中；优选地，所述磁力对中装置为液压驱动。

进一步地，所述机器人切割系统包括切割机器人、控制面板、往返滑台、接触传感器、火焰切割系统、控制系统和安全护栏。

进一步地，所述往返滑台包括两组，分设于所述切割平台两侧，每组往返滑台上方各设有至少一台所述切割机器人；所述切割机器人内部具备坐标系，可对切割点实现精准定位；所述接触传感器包括一至三个，用于确定切割起始点；所述火焰切割系统包括火焰切割气路、自动点火装置、割炬装置；所述控制系统用于控制所述切割机器人切割速度、切割位置和紧急停止；所述控制面板，用于显示控制切割参数和选择切割程序按钮。

第二方面，本申请示例地提供一种板材在线智能切割装置，包括上述中厚板材在线智能切割装置所述的装置，在所述主辊道上还设有双边剪、定尺剪、激光测厚仪、线喷印机、翻板机、垛板机和超声波探伤装置。

进一步地，所述测厚系统、所述翻转系统可设置于所述双边剪所处主辊道之前或所述双边剪与所述定尺剪之间；

优选地，所述测厚系统和所述翻转系统设置于所述双边剪之前；

优选地，所述翻回系统设置于所述线喷印机之前。

第三方面，本申请示例地提供一种采用上述装置进行中厚板材在线智能切割的方法，包括：

步骤S1：钢板经主辊道输送至测厚系统处，所述测厚系统在检测到钢板厚度大于等于50mm时，翻转系统将所述钢板翻转至副辊道；

步骤S2：控制柜根据给定的切割尺寸，控制激光画线仪在钢板上显示火切作业线，磁力对中装置可按照火切作业线移动所述钢板，激光校准仪在所述钢板两侧投影对准线，所述钢板与所述激光校准仪的投影对准线侧边重合，实现定位校准；

步骤S3：对中后的所述钢板输送至切割平台，切割机器人系统根据预定的切割工艺参数对所述钢板进行切边、切头、切尾作业；

步骤S4：所述钢板经翻回系统翻转至所述主辊道，继续下一作业。

进一步地，依据切割工艺参数依据钢板厚度设定了不同的切割速度，具体包括：

所述钢板厚度为50～65mm，不含65mm，切割速度为166～195mm/min；

所述钢板厚度为65～85mm，不含85mm，切割速度为111～147mm/min；

所述钢板厚度为85～100mm，不含100mm，切割速度为83～111mm/min；

所述钢板厚度为100～120mm，切割速度为66～84mm/min。

本申请的有益效果包括：

本申请实现整个切割作业的自动化和智能化，且全程在线切割，不需要人工作业，避免了人力作业带来的作业误差，保证了作业的速度和准确度，同时保障了作业人员的安全；简化了作业流程，操作快捷，通用性强。

本申请通过智能切割机器人、智能检测与管理系统与工艺优化相结合,提高生产工作效率，提高了切割质量，避免了现有切割过程中造成材料热变形、浪费能源等现象，使生产更加高效、可靠、安全、稳定，实现精益生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请板材在线智能切割流程图

图2为本申请板材在线智能切割系统空间布局示意图

图3为本申请翻钢装置结构图

图4为本申请中机器人切割系统工作流程图

附图标记：1-厚板冷床；2-主辊道；3-测厚系统；4-翻钢系统；401-滚轮；402-垛板支座一；403-液压缸一；404-连接件一；405-翻钢支座；406-液压缸二；407-垛板支座二；408-滚轮；409-运输臂；410-限位挡块；411-翻钢臂；412-衬板一；413-衬板二；5-龙门架；6-磁力对中装置；7-切割平台；8-往返滑台；9-切割机器人；10-副辊道；11-翻回系统；12-定尺剪；13-激光测厚仪；14-横移台架；15-线喷印机；16-翻板机；17-垛板机；18-超声波探伤装置；19-双边剪操作室；20-双边剪；21-超声波操作室；22-定尺剪操作室；23-线喷印操作室

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。所用检测方法未特别说明者，按照国标或者常规检测方法进行。

为了实现板材，尤其是中厚板材的在线智能切割，避免人工作业带来的误差以及安全危害，提升切割速率和提高切割质量，本申请提出了一种板材在线智能切割装置。

为了方便理解上述装置的工作原理和使用方式，以下对本发明中的板材在线智能切割装置进行说明。

并且，应当说明的是，虽然本发明示例性地对板材在线智能切割装置进行说明，但是，这并非意在限制本发明中只能适用于常规板材的切割。根据不同的需要，本申请中的在线智能切割装置也可以用于不同的领域以切割不同的物体，而仅实现切割参数的调整。并且，针对不同的调整对象，在未脱离本发明创造意图的前提下，可以进行适当的结构和尺寸调整，以适应更具体的需求。

板材在线智能切割装置的示意图参阅图1-图4。

一种中厚板材在线智能切割装置，包括：

主辊道2，连接厚板冷床1，用于输送板材至切割装置；测厚系统3和翻转系统4依次设于所述主辊道2上，所述测厚系统3用于测量运送钢板的厚度，若测得钢板厚度大于等于50mm，控制柜(图中未示出)控制所述翻转系统4启动，将所述钢板翻转至副辊道10；

进一步地，所述测厚系统3由两束激光进行测距，利用两束激光的安装距离与激光之间实际测得的距离之差，即为板厚；通过测厚系统3对所述钢板进行测厚，然后将钢板厚度信息反馈至控制柜，控制柜控制翻转系统4工作；优选地，所述控制柜采用PLC控制。

进一步地，翻转系统包括独立段一、独立段二、翻钢支座405和限位挡块410。

进一步地，所述独立段一包括液压缸一403，和由所述液压缸一403带动的连接件一404，所述连接件一404上转动连接有翻钢臂411，所述翻钢臂411底部设有垛板支座一402；所述独立段二包括液压缸二406，和由所述液压缸二406带动的连接件二413，所述连接件上转动连接有运输臂409，所述运输臂409底部设有垛板支座二407；

进一步地，所述独立段一和所述独立段二中间设置有翻钢支座405，所述翻钢支座上设置有限位挡块410；所述翻钢支座405用于固定独立段一和独立段二，限位挡块410为限制所述翻钢臂和所述运输臂的极限翻转角度。

进一步地，所述独立段二以所述独立段一中背向所述翻钢臂411开口的方向设置；所述翻钢臂411与所述连接件一404、所述运输臂409与所述连接件二413转动连接，更优选为销轴连接。

进一步地，所述独立段一设于所述主辊道2上，所述翻钢臂411可在所述主辊道2的轧辊之间提升和下降；所述独立段二设于所述副辊道10上，所述运输臂409可在所述副辊道10的轧辊之间提升和下降，以便所述运输臂409将钢板放置于副辊道10上。

进一步地，所述独立段一、所述独立段二采用比例阀和位置转换器进行液压控制和反馈位置信号。

进一步地，所述翻钢臂411上表面分别设置有至少五个凸起的滚轮401，当钢板在翻钢臂411上进行翻转的时候，钢板重力下滑到衬板一412的位置，钢板可依靠凸起滚轮401下滑，防止钢板表面与翻钢臂411之间造成擦伤，影响钢板表面质量。

进一步地，所述运输臂409上表面分别设置有至少五个凸起的滚轮408。

进一步地，所述翻钢臂411设置为至少七条为一组，所述运输臂409设置数量对应所述翻钢臂411的数量；多条翻钢臂，可同时将多组厚度大于50mm的板材从主辊道2翻转至副辊道10，将有利于提升生产效率。

示例性地，当测厚系统3测量钢板厚度超过50mm时，控制柜控制所述翻钢系统4开始工作，一组翻钢臂411先下降至主辊道2的轧辊之间，上表面低于所述主辊道2，待钢板传输至翻钢臂411上所述主辊道上，所述运输臂409提升至上极限接料位置，即图3中运输臂409翻转至限位挡块410处(实线所示位置)，所述翻钢臂411提升并向上翻转，当翻转至一定角度，钢板由于自身重力作用，通过翻钢臂411表面的凸起滚轮401下滑至衬板一412处，所述翻钢臂411继续转动至所述运输臂409的上极限接料位置，翻钢臂411和运输臂409从运输臂409上极限接料位夹紧钢板后，一起转动至翻钢臂411的上极限送料位置，所述钢板支撑力转移至所述运输臂409上的衬板二413，所述运输臂409继续转动，直至运输臂409下降至其上表面低于所述副辊道10，运输臂409与钢板脱离，停于下极限位，进而将钢板放置副辊道10上，此时翻钢臂411缓慢放下至低于主辊道2，停于下极限位。

副辊道10上设有龙门架5，激光画线仪(图中未显示)对称分布于所述龙门架5上，由电机和螺旋千斤顶机构驱动，其位置反馈由绝对编码器完成；磁力对中装置6设于所述副辊道10一侧，可按所述激光画线仪显示的火切作业线，使钢板在副辊道10上移动；激光画线仪、磁力对中装置均是为了定位切割前的钢板，激光画线仪通过程序设定切割尺寸，通过移动龙门架5上的激光画线仪，借助于投影在钢板上的火切作业线，磁力对中装置对钢板进行移动。所述磁力对中装置包括至少五条移动臂，各个移动臂上均配有磁铁，通过选择适当的磁铁，可使钢板在辊道上侧移和横移，直至对中；更为优选地，所述龙门架5上还可设两处激光校准仪(图中未显示)，可在磁力对中装置移动钢板与所述激光校准仪的投影线侧边重合时，达到定位校准目的，准确性更高。

进一步地，磁力对中装置可采用液压驱动，液压驱动具有驱动力大、平稳，可实现频繁而平稳的变速和换向的优点，通过使用液压驱动可实现快速平稳对中。

钢板继续输送至与所述副辊道10连接，且高度相等的切割平台7区域，切割平台7两侧设有切割机器人9；切割机器人9底部设有往返滑台8，保证了切割机器人大范围切割时可快速移动要求；所述切割机器人内部设有火焰切割系统、控制系统和接触传感器；

进一步地，所述火焰切割系统包括火焰切割气路、自动点火装置、割炬装置；所述控制系统用于控制所述切割机器人切割速度、切割位置和紧急停止，控制系统可根据不同板厚，设定切割机器人的切割速度、割炬、预热时间、预热氧压力，进行切头、切尾、切边作业；

进一步地，所述接触传感器用于确定切割起始点，数量包括一至三个；所述切割机器人9包括至少两组，且所述切割机器人内部具备坐标系，可对切割点实现精准定位；

进一步地，切割平台7四周设有安全护栏，用于阻挡切割钢板废弃物飞溅，防止出现安全事故；

进一步地，所述机器人切割系统包括控制面板，用于显示控制切割参数和选择切割程序按钮，对切割过程实时监控和调整。

示例性地，机器人切割系统开始启动，首先系统进行自检，各机器部件是否运作正常，根据测厚系统3反馈的钢板厚度信息，通过显示面板设定切割工艺参数，控制系统控制火焰切割系统根据设定程序进行预热、割嘴间距、预热氧、切割氧、切割速度等调节程序，待钢板到达切割平台，接触传感器用于确定切割起始点，切割机器人根据内部坐标系确定的切割轨迹进行火焰切割作业，直至完成最终切割作业；当切割出现异常或需要停止时，可通过显示面板上操作按钮实现一键控制；切割完成后，切割机器人运行至HOME安全点，切割工序完成，继续下一切割作业循环。

通过机器人切割系统切割钢板，不仅切口平整，精确度高，而且能够提高精整线生产效率，满足各项生产功能，降低人工成本，实现精益生产的目标。在提高产品质量、生产效率，降低劳动强度、节省原材料等方面优势明显。

为了实现切割后续作业程序如喷印等程序的共用，节省成本，避免不必要的资源浪费，翻回系统将切割好的钢板翻回至主辊道，继续进行喷印、翻板、垛板等作业工序。特别地，所述翻回系统结构同上述翻转系统，在此对其结构不做赘述。

对于中厚板的切割工艺优化也是提高切割质量的重要保证，本申请提出了一种针对中厚板厚度在50～120mm范围内的切割工艺，具体包括：

在一些示例中，增大切割预热火焰，具体为，限定煤气减压阀值为0.6～0.9Mpa，氧气减压阀值为0.8～1.1Mpa，气割气流长度超出钢板厚度的1/3，且保证割嘴与钢板表面约成10°～20°倾角；使得钢板边缘均匀受热，消除厚板切割时因边缘受热不均匀，造成钢水融熘产生反刍，割嘴堵塞，进而出现钢板切割缺陷。

在一些示例中，切割不同厚度的钢板，可选用不同型号的割嘴，具体为，当钢板厚度在50～65mm，不含65mm，采用05#割嘴，煤气减压阀值为0.6Mpa，氧气减压阀值为0.8Mpa；

当钢板厚度在65～85mm，不含85mm，采用06#割嘴，煤气减压阀值为0.7Mpa，氧气减压阀值为0.9Mpa；

当钢板厚度在85～100mm，不含100mm，采用07#割嘴，煤气减压阀值为0.8Mpa，氧气减压阀值为1Mpa；

当钢板厚度在100～120mm，采用08#割嘴，煤气减压阀值为0.9Mpa，氧气减压阀值为1.1Mpa；

现板材切割工序中所使用的等压式割嘴规格型号为：04#(即直径为1.2mm)、05#(即直径为1.4mm)、06#(即直径为1.6mm)、07#(即直径为1.7mm)这几种割嘴，根据板材厚度的不同，适当的调节割嘴直径大小，有利于保证切割质量；若割嘴使用不当，会导致切割作业中断，重新起割出现衔接错位，还可造成切割面上缘熔化过宽，切割面水平面倾斜等切割缺陷。

一些示例中，在切割使用时，割嘴离钢板的间距，可根据钢板的厚度进行调节，具体为：

当钢板厚度在50～65mm，不含65mm，割嘴间距为24～26mm；

当钢板厚度在65～85mm，不含85mm，割嘴间距为29～31mm；

当钢板厚度在85～100mm，不含100mm，割嘴间距为32～33mm；

当钢板厚度在100～120mm，割嘴间距为34～36mm。

切割速度直接影响到切割机器在切割运行过程的稳定性、切割线的水平精度和钢板切割面的质量。在实际生产中，应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质及厚度来调整切割速度。

一些示例中，根据上述钢板厚度以及所使用的割嘴等性能参数，确定切割速度具体为：

所述钢板厚度为50～65mm，不含65mm，切割速度为166～195mm/min；

所述钢板厚度为65～85mm，不含85mm，切割速度为111～147mm/min；

所述钢板厚度为85～100mm，不含100mm，切割速度为83～111mm/min；

所述钢板厚度为100～120mm，切割速度为66～84mm/min。

一些示例中，对切割氧、预热氧、燃气的工作压力进行调节，避免不合理的工作压力造成切割效率低或切割表面不佳等缺陷，具体为：燃气压力为0.6～0.9MPa，预热氧压力为0.3～0.6Mpa，切割氧压力为0.8～1.1Mpa；

优选地，所述燃气采用的混合煤气。

一些示例中，钢板在切割前需要进行预热，平均预热时间限定在13～93s。

一些示例中，钢板火切温度必须保证大于等于150℃。

本申请提供一种板材在线智能切割装置，包括上述中厚板材在线智能切割装置所述的装置，还包括：在所述主辊道2上还设有双边剪20、定尺剪12、激光测厚仪13、线喷印机15、翻板机16、垛板机17和超声波探伤装置18。

进一步地，所述测厚系统3、所述翻转系统4可设置于所述双边剪20之前或所述双边剪20与所述定尺剪13之间；

优选地，所述测厚系统3和所述翻转系统4设置于所述双边剪20之前；

优选地，所述翻回系统11设置于所述线喷印机15之前。

进一步地，根据实际生产所需，还可建立双边剪操作室19、定尺剪操作室22、线喷印操作室23、超声波操作室21、横移台架14以及龙门架等设备用以辅助完成切割作业。

示例地，当钢板从厚板冷床1输出，经主辊道2输送至测厚系统3，当检测到钢板厚度小于50mm时，钢板继续沿主辊道2输送，经双边剪20、定尺剪12进行切割；在通过激光测厚仪13、线喷印机15、翻板机16、垛板机17和超声波探伤装置18，直至最终完成切割程序。

实施例1

本实施例以型号为50×2200×10900钢板的在线智能切割为例，

步骤1：待测钢板由主辊道输送至测厚系统，测厚系统测量钢板厚度为50mm，控制柜控制所述翻钢系统工作，将待测钢板翻转至副辊道，根据钢板的长度将钢板停在磁力对中装置的合适位置，利用抬升臂将钢板托起，启动液压推头将钢板推正，升起磁头吸住钢板，依照激光画线仪投影在钢板上的火切作业线，即设定火切宽度为2210mm，设定边部切割尺寸为20mm，激光画线仪在钢板各侧投射；两条印痕：内痕为切割线，外痕为最大废边线，使待测钢板在副辊道上移动完成对中操作；

步骤2：根据测厚系统反馈的钢板厚度信息，机器人切割系统启动，设定切割喷嘴采用05#割嘴，割嘴间距为25mm，煤气减压阀值为0.6Mpa，氧气减压阀值为0.8Mpa，气割气流长度为17mm，且保证割嘴与钢板表面约成20°倾角；

步骤3：对钢板进行预热，预热时间为40s，至钢板火切温度达150℃，设定切割速度为195mm/min；燃气压力为0.9Mpa；预热氧压力为0.6Mpa；切割氧压力为1.1Mpa；

步骤4：切割作业完成后，翻回系统将切好的钢板翻转至副辊道，继续进行喷印、翻板、垛板等作业工序。

实施例2

本实施例以型号为80×2200×10900钢板的在线智能切割为例，

步骤1：待测钢板由主辊道输送至测厚系统，测厚系统测量钢板厚度为80mm，控制柜控制所述翻钢系统工作，将待测钢板翻转至副辊道，根据钢板的长度将钢板停在磁力对中装置的合适位置，利用抬升臂将钢板托起，启动液压推头将钢板推正，升起磁头吸住钢板，磁力对中装置依照激光画线仪投影在钢板上的火切作业线，即设定火切宽度为2210mm，设定边部切割尺寸为20mm，激光画线仪在钢板各侧投射；两条印痕：内痕为切割线，外痕为最大废边线，使待测钢板在副辊道上移动完成对中操作；

步骤2：根据测厚系统反馈的钢板厚度信息，机器人切割系统启动，设定切割喷嘴采用06#割嘴，割嘴间距为30mm，煤气减压阀值为0.7Mpa，氧气减压阀值为0.9Mpa，气割气流长度为27mm，且保证割嘴与钢板表面约成15°倾角；

步骤3：对钢板进行预热，预热时间为60s，至钢板火切温度达150℃，设定切割速度为147mm/min，燃气压力为0.9MPa，预热氧压力为0.6Mpa，切割氧压力为1.1Mpa；

步骤4：切割作业完成后，翻回系统将切好的钢板翻转至副辊道，继续进行喷印、翻板、垛板等作业工序。

实施例3

本实施例以型号为95×2200×10900钢板的在线智能切割为例，

步骤1：待测钢板由主辊道输送至测厚系统，测厚系统测量钢板厚度为95mm，控制柜控制所述翻钢系统工作，将待测钢板翻转至副辊道，根据钢板的长度将钢板停在磁力对中装置的合适位置，利用抬升臂将钢板托起，启动液压推头将钢板推正，升起磁头吸住钢板，磁力对中装置依照激光画线仪投影在钢板上的火切作业线，即设定火切宽度为2210mm，设定边部切割尺寸为20mm，激光画线仪在钢板各侧投射；两条印痕：内痕为切割线，外痕为最大废边线，使待测钢板在副辊道上移动完成对中操作；

步骤2：根据测厚系统反馈的钢板厚度信息，机器人切割系统启动，设定切割喷嘴采用07#割嘴，割嘴间距为33mm，煤气减压阀值为0.8Mpa，氧气减压阀值为1.0Mpa，气割气流长度为32mm，且保证割嘴与钢板表面约成15°倾角；

步骤3：对钢板进行预热，预热时间为75s，至钢板火切温度达150℃，设定切割速度为111mm/min，燃气压力为0.9MPa，预热氧压力为0.6Mpa，切割氧压力为1.1Mpa；

步骤4：切割作业完成后，翻回系统将切好的钢板翻转至副辊道，继续进行喷印、翻板、垛板等作业工序。

实施例4

本实施例以型号为120×2200×10900钢板的在线智能切割为例，

步骤1：待测钢板由主辊道输送至测厚系统，测厚系统测量钢板厚度为120mm，控制柜控制所述翻钢系统工作，将待测钢板翻转至副辊道，根据钢板的长度将钢板停在磁力对中装置的合适位置，利用抬升臂将钢板托起，启动液压推头将钢板推正，升起磁头吸住钢板，磁力对中装置依照激光画线仪投影在钢板上的火切作业线，即设定火切宽度为2210mm，设定边部切割尺寸为20mm，激光画线仪在钢板各侧投射；两条印痕：内痕为切割线，外痕为最大废边线，使待测钢板在副辊道上移动完成对中操作；

步骤2：根据测厚系统反馈的钢板厚度信息，机器人切割系统启动，设定切割喷嘴采用08#割嘴，割嘴间距为35mm，煤气减压阀值为0.9Mpa，氧气减压阀值为1.1Mpa，气割气流长度为40mm，且保证割嘴与钢板表面约成10°倾角；

步骤3：对钢板进行预热，预热时间为95s，至钢板火切温度达150℃，设定切割速度为84mm/min，燃气压力为0.9MPa，预热氧压力为0.6Mpa，切割氧压力为1.1Mpa；

步骤4：切割作业完成后，翻回系统将切好的钢板翻转至副辊道，继续进行喷印、翻板、垛板等作业工序。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以上内容结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以上对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，在不矛盾或冲突的情况下，本申请的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本申请中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本申请公开的内容自制。在本申请中，为了突出本申请的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中厚板材在线智能切割装置，包括主辊道、副辊道和控制柜，其特征在于，还包括：

测厚系统，设于所述主辊道上，用于测量钢板厚度；

翻转系统，设置于所述主辊道上方一侧，用于将测量厚度大于等于50mm的钢板翻转至所述副辊道；

龙门架，位于所述副辊道上方；

激光画线仪，对称分布于所述龙门架上；

磁力对中装置，设于所述副辊道一侧，可按所述激光画线仪显示的火切作业线，使钢板在辊道上移动；

切割平台，连接所述副辊道，且与所述副辊道高度相等；

机器人切割系统，位于所述切割平台两侧；

和翻回系统，用于将切割好的所述钢板翻回至所述主辊道；

所述翻转系统包括独立段一、独立段二、翻钢支座和限位挡块；所述独立段一包括液压缸一，和由所述液压缸一带动的连接件一，所述连接件一上转动连接有翻钢臂，所述翻钢臂底部设有垛板支座一；所述独立段二包括液压缸二，和由所述液压缸二带动的连接件二，所述连接件二上转动连接有运输臂，所述运输臂底部设有垛板支座二；所述独立段一和所述独立段二中间设置有翻钢支座，所述翻钢支座上设置有限位挡块；所述独立段二以所述独立段一中背向所述翻钢臂开口的方向设置；

所述机器人切割系统包括切割机器人、控制面板、往返滑台、接触传感器、火焰切割系统、控制系统和安全护栏；所述往返滑台包括两组，分设于所述切割平台两侧，每组往返滑台上方均设有至少一台切割机器人；所述切割机器人内部具备坐标系，可对切割点实现精准定位；所述接触传感器，包括一至三个，可用于确定切割起始点；所述火焰切割系统包括火焰切割气路、自动点火装置、割炬装置；所述控制系统用于控制所述切割机器人切割速度、切割位置和紧急停止；所述控制面板，用于显示控制切割参数和选择切割程序按钮。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述独立段一设于所述主辊道上，所述翻钢臂可在所述主辊道的轧辊之间提升和下降；

所述独立段二设于所述副辊道上，所述运输臂可在所述副辊道的轧辊之间提升和下降；

所述独立段一、所述独立段二采用比例阀和位置转换器进行液压控制和反馈位置信号；

所述翻钢臂和所述运输臂上设置有凸起滚轮和衬板；

所述翻钢臂设置为至少七条，所述运输臂设置数量对应所述翻钢臂的数量。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁力对中装置包括至少五条移动臂，所述移动臂上配有磁铁，使所述钢板在辊道上移动，直至对中；

所述磁力对中装置为液压驱动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述龙门架上设有两处激光校准仪，所述磁力对中装置移动所述钢板与所述激光校准仪的投影线侧边重合时，达到定位校准目的。

5.一种板材在线智能切割装置，包括权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述主辊道上设有双边剪、定尺剪、激光测厚仪、线喷印机、翻板机、垛板机和超声波探伤装置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述测厚系统、所述翻转系统可设置于所述双边剪所处主辊道之前或所述双边剪与所述定尺剪之间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测厚系统和所述翻转系统设置于所述双边剪之前；

所述翻回系统设置于所述线喷印机之前。

8.一种根据权利要求1-4任一项所述的装置进行中厚板材在线智能切割的方法，包括：

步骤S1：钢板经主辊道输送至测厚系统处，所述测厚系统在检测到钢板厚度大于等于50mm时，翻转系统将所述钢板翻转至副辊道；

步骤S2：控制柜根据给定的切割尺寸，控制激光画线仪在钢板上显示火切作业线，磁力对中装置按火切作业线移动所述钢板，激光校准仪在所述钢板两侧投影对准线，所述钢板与所述激光校准仪的投影对准线侧边重合，实现定位校准；

步骤S3：对中后的所述钢板输送至切割平台，切割机器人系统根据预定的切割工艺参数对所述钢板进行切边、切头、切尾作业；

步骤S4：所述钢板经翻回系统翻转至所述主辊道，继续下一作业。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述钢板厚度为50～65mm，不含65mm，切割速度为166～195mm/min；

所述钢板厚度为65～85mm，不含85mm，切割速度为111～147mm/min；

所述钢板厚度为85～100mm，不含100mm，切割速度为83～111mm/min；

所述钢板厚度为100～120mm，切割速度为66～84mm/min。

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