CN113426841B - 一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法。通过设定轧制参数；控制器自动计算轧件从第一检测器到第二检测器的时间；控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪的速度；控制器自动计算倍尺到达步进式冷床的时间；控制器自动计算出步进式冷床运行360°需要的时间；控制器自动计算步进式冷床的最大可旋转圈数一系列步骤；能够根据每根倍尺的实际长度，选择单槽布料、隔槽布料、有序单隔槽布料、无序单隔槽布料中最合适的布料方式。

Description

一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法

技术领域

本发明涉及一种螺纹棒材生产控制方法，具体涉及一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法。

背景技术

冷床是中小型棒材车间不可缺少的辅助设备之一。它的功能是将轧机轧制后经飞剪剪切成倍尺长度的棒材,经过上钢装置(辊入辊道、制动裙板、矫直板)输送并卸到冷床齿条上冷却,使其温度由900℃降至100～300℃,然后由冷床下料装置将其收集成组送至输出辊道上,再由输出辊道将其送到冷剪剪切成定尺成品。

现有常见的冷床布料方式一般有两种，即单槽布料和隔槽布料。单槽布料即每根倍尺有序放置在槽内，倍尺与倍尺之间没有分隔槽，具体如附图1所示。隔槽布料即两根倍尺之间有一个分隔槽，具体如附图2所示。然而，当前的冷床布料方式选择大多都是通过操作界面进行预先设定，在实际使用过程中，尤其是产线检修或者更换轧制规格后，由于轧件速度、倍尺长度及冷床的速度都需要一个摸索的过程，才能找到合理的设置范围，在这个过程中，稍有不慎就会出现倍尺撞锯齿型步进式冷床动齿造成冷床乱钢的现象发生，严重影响生产。

鉴于此，有必要寻求一种自动选择布料控制方法，能够根据现有的工艺及设备状态自动选择布料方式，以解决现有困难，提高生产效率。

发明内容

针对现有布料方式的控制方法存在的上述问题，本发明的任务是提供一种螺纹棒材冷床自动选择布料方式的控制方法，能够根据每根倍尺的实际长度，选择单槽布料、隔槽布料、有序单隔槽布料、无序单隔槽布料中最合适的布料方式。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，包括如下步骤：

S101：设定轧制参数，包括设定倍尺长度L、第一检测器与第二检测器的距离L1、上钢装置的运行参数以及步进式冷床的运行参数；

S102：控制器自动计算轧件从第一检测器到第二检测器的时间T1；

S103：控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪的速度V1，速度V1根据T1和L1计算得出；

S104：控制器自动计算倍尺到达步进式冷床的时间T0，时间T0根据V1和步骤S101设定的倍尺长度L以及上钢装置的运行参数计算得出；

S105：控制器自动计算出步进式冷床运行360°需要的时间T，时间T根据第三检测器的信号和第四检测器的信号以及步骤S101设定的步进式冷床的运行参数计算得出；

S106：控制器自动计算步进式冷床的最大可旋转圈数N，步进式冷床的最大可旋转圈数N根据T0和T计算得出，其中N＝T0/T；

S107：控制器自动适配最佳布料方式，当1≤N＜2时，选择单槽布料方式，当N≥2时，选择隔槽布料方式。

需要强调的是，在实际生产操作过程中，会调整各部件的参数，使得倍尺到达步进式冷床的时间T0大于等于步进式冷床运行360°需要的时间T。

进一步地，步骤S101中，第一检测器与第二检测器的距离L1在调试时设定，设定完毕后无需再次设置。

进一步地，步骤S101中，所述倍尺长度L及上钢装置的相关参数通过在轧制主控的人机界面中预先设置。

进一步地，步骤S102中，当轧件头部到达第一检测器触发控制器开始计时，轧件头部到达第二检测器触发控制器结束计时，从而自动计算出轧件从第一检测器处到达第二检测器所需要的时间T1。

进一步地，步骤S105中，步进式冷床运行360°是步进式冷床的动齿电机带动V型动齿轴旋转360°。

进一步地，所述倍尺飞剪设置在第一检测器与第二检测器之间，所述轧件头部到达第二检测器前被剪切成倍尺。

进一步地，所述轧件被剪切成倍尺后，所述倍尺通过冷床输入辊道到达第三检测器。

进一步地，所述倍尺通过上钢装置从冷床输入辊道转移至冷床上。

进一步地，所述倍尺在冷床上由V型动齿条带动。

进一步地，所述倍尺冷却后，通过下料装置运送至冷床输出辊道上，再由冷床输出辊道移送至冷剪剪切成定尺成品。

与现有技术相比，本发明具有如下积极效果为，本发明的一种螺纹棒材冷床自动选择布料方式的控制方法，能根据设定的参数及现场实际情况，自动选择适应性最佳的布料方式，不必提前确定单槽布料或隔槽布料或有序单隔槽布料或无序单隔槽布料，避免了因为现场需要通过经验摸索才能找到合理的设置范围，稳定性好，有效的利用了冷床的冷却面积，满足生产工艺的各种要求，实用性强。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

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。

1、图1是现有技术冷床单槽布料示意图。

2、图2是现有技术冷床隔槽布料示意图。

3、图3是本发明的平面示意图。

4、图4是本发明的流程图。

图中：1-第一检测器；2-第二检测器；3-第三检测器；4-第四检测器；5-倍尺飞剪；6-冷床输入辊道；7-步进式冷床；8-冷床输出辊道。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而省略它们的详细描述。

图3是本发明的平面示意图。轧件沿着图示横向箭头方向经冷床输入辊道6输入，经过第一检测器1，被倍尺飞剪5剪切成倍尺后，经过第二检测器2，在冷床输入辊道6上运动经过第三检测器3后至步进式冷床7附近，然后上钢装置将倍尺转移到步进式冷床7上，倍尺在冷床上由V型动齿条带动沿着图示纵向箭头方向运动，在此过程中，倍尺的热量散发到空气中，温度显著地下降。

图4是本发明的流程图。根据本发明的一种螺纹棒材冷床自动选择布料方式的控制方法包括以下步骤：(1)设定轧制参数；(2)控制器根据相关参数自动计算最佳布料方式；(3)按照控制器自动计算的布料方式执行布料动作进行布料。

由附图4所示，一种螺纹棒材冷床自动选择布料方式的控制方法包括以下步骤：

步骤S101设定轧制参数；

步骤S102控制器自动计算轧件从第一检测器1到第二检测器2的时间T1；

步骤S103控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪5的速度V1；

步骤S104控制器自动计算倍尺到达步进式冷床7的时间T0；

步骤S105控制器自动计算出步进式冷床7运行360°所需要的时间T；

步骤S106控制器自动计算步进式冷床7的最大可旋转圈数N；

步骤S107控制器自动适配最佳布料方式。

下面结合附图3对附图4中的各个步骤进行详细说明。

步骤S101设定轧制参数，该步骤设定倍尺长度L、第一检测器1与第二检测器2的距离L1、上钢装置的运行参数以及步进式冷床7的运行参数，其中第一检测器1与第二检测器2的距离L1在调试时设定，设定完毕后无需再次设置；

步骤S102控制器自动计算轧件从第一检测器1到第二检测器2的时间T1，该步骤当轧件头部达到第一检测器1触发控制器开始计时，轧件头部达到第二检测器2触发控制器结束计时，从而自动计算出轧件从第一检测器1处到达第二检测器2所需要的时间T1；

步骤S103控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪5的速度V1，该步骤由控制器根据步骤S102计算出的T1与步骤S101设定的第一检测器1与第二检测器2的距离L1，自动计算出轧件通过倍尺飞剪5的速度V1；

步骤S104控制器自动计算倍尺到达步进式冷床7的时间T0，该步骤由控制器根据步骤S103计算出的速度V1与步骤S101设定的倍尺长度L以及上钢装置的运行参数，自动计算出倍尺到达冷床的时间T0；

步骤S105控制器自动计算出步进式冷床运行360°所需要的时间T，该步骤由控制器根据第三检测器3的信号、第四检测器4的信号以及步骤S101设定的步进式冷床7运行参数，自动计算出步进式冷床7运行360°所需要的时间T。需要解释的是，在现有的轧钢工艺中，轧机区域轧制出的轧件需由倍尺剪剪切成倍尺，随着这些倍尺依次被输送辊道运送至冷床初始处，由位于冷床初始入口处的裙板抛至冷床静梁。冷床静梁接到倍尺后，动齿电机带动V型动齿轴旋转一个360°周期，这一过程中，V型动齿条将置于静梁上的倍尺托起，向前走一步，置于下一根静梁的V型槽内，运动完一个圆周的动齿也回归初始位，等待下一个循环动作的开始，此即为步进式冷床运行一个360°。

步骤S106控制器自动计算步进式冷床7的最大可旋转圈数N，该步骤由控制器根据步骤S104计算出的时间T0、步骤S105计算出时间T，自动计算出步进式冷床7的最大可旋转圈数N，其中N＝T0/T；

步骤S107控制器自动适配最佳布料方式，该步骤由控制器根据步骤S106计算出的步进式冷床的最大可旋转圈数N，自动适配最佳的布料方式。

具体实施过程：控制器根据计算的当前倍尺时间T0和步进式冷床运行一周的时间T进行条件判断，当1≤N＜2时，系统自动选择单槽布料方式，当前倍尺到达步进式冷床后步进式冷床旋转1圈向前走一步，控制器继续对下一条倍尺进行计算，当同样计算出的1≤N＜2时，继续选择单槽布料方式，下一条倍尺落在下一条槽后步进式冷床旋转1圈向前走一步，形成连续的单槽布料方式。当计算的时间N≥2时，此时判断进式冷床旋转圈速N可以旋转至少2圈，系统于是选择隔槽布料方式，在当前倍尺未到达步进式冷床时，步进式冷床旋转1圈向前走一步后停止运行，等待倍尺到达冷床后向前再次旋转1圈向前走一布，形成隔槽布料方式。当下一条倍尺计算的1≤N＜2时，系统判定采用单槽布料方式，等待倍尺到达步进式冷床后步进式冷床才动作，就形成了单隔槽布料。控制系统通过对每根倍尺进行计算，选择不同的布料方式，使得在步进式冷床上形成不同的布料方式。

需要强调的是，在实际生产操作过程中，会调整各部件的参数，使得倍尺到达步进式冷床的时间T0大于等于步进式冷床运行360°需要的时间T。

按照上述自动选择布料方式，能根据设定的轧制参数，自动选择适应性最佳的布料方式，无需提前设定单槽布料或隔槽布料或有序单隔槽布料或无序单隔槽布料，避免了因为产线检修或者更换轧制规格后，轧件速度、倍尺长度及冷床速度及布料方式选择不合适造成的倍尺撞步进式冷床动齿而造成冷床乱钢的现象发生，稳定性好，有效的利用了冷床的冷却面积，满足生产工艺的各种要求，实用性强。

以下通过实施例来具体说明自动选择布料方式的控制过程。

实施例1

步骤S101设定轧制参数，该步骤设定倍尺长度L＝62米、第一检测器1与第二检测器2的距离L1＝31米、上钢装置的运行参数以及步进式冷床7的运行参数，其中第一检测器1与第二检测器2的距离L1在调试时设定，设定完毕后无需再次设置；

步骤S102控制器自动计算轧件从第一检测器1到第二检测器2的时间T1，该步骤当轧件头部达到第一检测器1触发控制器开始计时，轧件头部达到第二检测器2触发控制器结束计时，从而自动计算出轧件从第一检测器1处到达第二检测器2所需要的时间T1＝2.1秒；

步骤S103控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪5的速度V1，该步骤由控制器根据步骤S102计算出的T1与步骤S101设定的第一检测器1与第二检测器2的距离L1，自动计算出轧件通过倍尺飞剪5的速度V1＝14.76米/秒；

步骤S104控制器自动计算倍尺到达步进式冷床7的时间T0，该步骤由控制器根据步骤S103计算出的速度V1与步骤S101设定的倍尺长度L以及上钢装置的运行参数，自动计算出倍尺到达冷床的时间T0＝7.42秒；

步骤S105控制器自动计算出步进式冷床运行360°所需要的时间T，该步骤由控制器根据第三检测器3的信号、第四检测器4的信号以及步骤S101设定的步进式冷床7运行参数，自动计算出步进式冷床7运行360°所需要的时间T＝3.98秒。

步骤S106控制器自动计算步进式冷床7的最大可旋转圈数N，该步骤由控制器根据步骤S104计算出的时间T0、步骤S105计算出时间T，自动计算出步进式冷床7的最大可旋转圈数N＝1.86圈；

步骤S107控制器自动适配最佳布料方式，该步骤由控制器根据步骤S106计算出的步进式冷床的最大可旋转圈数N＝1.86圈，此时1≤N＜2，系统自动为该支棒材选择单槽布料方式。

实施例2

步骤S101设定轧制参数，该步骤设定倍尺长度L＝84米、第一检测器1与第二检测器2的距离L1＝31米、上钢装置的运行参数以及步进式冷床7的运行参数，其中第一检测器1与第二检测器2的距离L1在调试时设定，设定完毕后无需再次设置；

步骤S102控制器自动计算轧件从第一检测器1到第二检测器2的时间T1，该步骤当轧件头部达到第一检测器1触发控制器开始计时，轧件头部达到第二检测器2触发控制器结束计时，从而自动计算出轧件从第一检测器1处到达第二检测器2所需要的时间T1＝2.1秒；

步骤S103控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪5的速度V1，该步骤由控制器根据步骤S102计算出的T1与步骤S101设定的第一检测器1与第二检测器2的距离L1，自动计算出轧件通过倍尺飞剪5的速度V1＝14.76米/秒；

步骤S104控制器自动计算倍尺到达步进式冷床7的时间T0，该步骤由控制器根据步骤S103计算出的速度V1与步骤S101设定的倍尺长度L以及上钢装置的运行参数，自动计算出倍尺到达冷床的时间T0＝9.26秒；

步骤S105控制器自动计算出步进式冷床运行360°所需要的时间T，该步骤由控制器根据第三检测器3的信号、第四检测器4的信号以及步骤S101设定的步进式冷床7运行参数，自动计算出步进式冷床7运行360°所需要的时间T＝3.98秒。

步骤S106控制器自动计算步进式冷床7的最大可旋转圈数N，该步骤由控制器根据步骤S104计算出的时间T0、步骤S105计算出时间T，自动计算出步进式冷床7的最大可旋转圈数N＝2.32圈；

步骤S107控制器自动适配最佳布料方式，该步骤由控制器根据步骤S106计算出的步进式冷床的最大可旋转圈数N＝2.32圈，此时N≥2，系统自动选择为该支棒材隔槽布料方式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，包括如下步骤：

S101：设定轧制参数，包括设定倍尺长度L、第一检测器与第二检测器的距离L1、上钢装置的运行参数以及步进式冷床的运行参数；

S102：控制器自动计算轧件从第一检测器到第二检测器的时间T1；

S103：控制器自动计算轧件通过倍尺飞剪的速度V1，速度V1根据T1和L1计算得出；

S104：控制器自动计算倍尺到达步进式冷床的时间T0，时间T0根据V1和步骤S101设定的倍尺长度L以及上钢装置的运行参数计算得出；

S105：控制器自动计算出步进式冷床运行360°需要的时间T，时间T根据第三检测器的信号和第四检测器的信号以及步骤S101设定的步进式冷床的运行参数计算得出；

S106：控制器自动计算步进式冷床的最大可旋转圈数N，步进式冷床的最大可旋转圈数N根据T0和T计算得出，其中N=T0/T；

S107：控制器自动适配最佳布料方式，当1≤N＜2时，选择单槽布料方式，当N≥2时，选择隔槽布料方式；

步骤S105中，步进式冷床运行360°是步进式冷床的动齿电机带动V型动齿轴旋转360°；

所述倍尺飞剪设置在所述第一检测器与所述第二检测器之间，所述轧件头部到达所述第二检测器前被剪切成倍尺。

2.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，步骤S101中，所述第一检测器与所述第二检测器的距离L1在调试时设定，设定完毕后无需再次设置。

3.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，步骤S101中，所述倍尺长度L及所述上钢装置的相关参数通过在轧制主控的人机界面中预先设置。

4.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，步骤S102中，当轧件头部到达所述第一检测器触发控制器开始计时，轧件头部到达所述第二检测器触发控制器结束计时，从而自动计算出轧件从所述第一检测器处到达所述第二检测器所需要的时间T1。

5.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，所述轧件被剪切成倍尺后，所述倍尺通过冷床输入辊道到达第三检测器。

6.根据权利要求5所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，所述倍尺通过所述上钢装置从冷床输入辊道转移至步进式冷床上。

7.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，所述倍尺在步进式冷床上由V型动齿条带动。

8.根据权利要求1所述的一种螺纹棒材步进式冷床自动选择布料方式的控制方法，所述倍尺冷却后，通过下料装置运送至冷床输出辊道上，再由冷床输出辊道移送至冷剪剪切成定尺成品。

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