CN114700553B - 定尺材自动双收集系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种定尺材自动双收集系统和方法，涉及轧钢技术领域。定尺材自动双收集系统包括依次设置的第一辊道、第一冷剪、第二辊道、第二冷剪、第三辊道和第四辊道、第五辊道和第六辊道，第三辊道与第四辊道之间安装有第三面积传感器，第四辊道的一侧还设置有对齐辊道，对齐辊道连接到第一收集线，第六辊道连接到第二收集线；定尺材自动双收集系统还包括PLC，第三面积传感器用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定，PLC用于控制奇数定尺材向第二收集线运行；偶数定尺材向第一收集线运行，依次循环。定尺材自动双收集系统和方法能够实现双收集策略，提高收集效率，提高生产的经济性。

Description

定尺材自动双收集系统和方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，具体而言，涉及一种定尺材自动双收集系统和方法。
背景技术
国内螺纹钢生产线很多，绝大多数为单冷剪单收集，少有双冷剪双收集的生产线。在单冷剪单收集生产线中，螺纹钢头部由冷床输出辊道输送到定尺处按订单规格定尺，由冷剪进行剪切，剪切完成的螺纹钢由剪后辊道输送到检查台架输入辊道，再经双排横移小车和对齐辊道通过三段链计数分捆，进入收集区域。而在双冷剪双收集的生产线中，螺纹钢头部由冷床输出辊道输送到定尺处按订单规格定尺，两冷剪同时剪切，先后输送第二冷剪后、第一冷剪后的螺纹钢同样到对应收集区域。这个过程由人工控制实现的，由于轧机提速改造，产能增加，但收集生产不顺畅，严重制约生产。操作工不停手动切换第一收集线与第二收集线，效率低而且容易出错，经常将一个收集线积压得满满的，而另一个收集线没有钢来。
发明内容
本发明的目的包括提供了一种定尺材自动双收集系统和方法，其能够实现双收集策略，提高收集效率，提高生产的经济性。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种定尺材自动双收集系统，定尺材自动双收集系统包括依次设置的第一辊道、第一冷剪、第二辊道、第二冷剪、第三辊道和第四辊道、第五辊道和第六辊道，第三辊道与第四辊道之间安装有第三面积传感器，第四辊道的一侧还设置有对齐辊道，对齐辊道连接到第一收集线，第六辊道连接到第二收集线；
定尺材自动双收集系统还包括PLC，第三面积传感器用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定PLC用于控制奇数定尺材向第二收集线运行；偶数定尺材向第一收集线运行，依次循环。
在可选的实施方式中，第三辊道上依次间隔设置有第一挡板、第二挡板和第三挡板，第四辊道与第五辊道之间设置有第四挡板。
在可选的实施方式中，第一挡板、第二挡板和第三挡板均为定尺挡板，第一挡板、第二挡板和第三挡板下降后起阻挡作用，升起后起放行作用；第四挡板为第一收集线与第二收集线的间隔挡板，第四挡板升起后起阻挡作用，下降后起放行作用。
在可选的实施方式中，第二辊道和第三辊道的一侧分别安装有第一面积传感器和第二面积传感器，第四辊道的一侧安装有第四面积传感器，第五辊道与第六辊道之间安装有第五面积传感器，第六辊道的尾部安装有第六面积传感器。
在可选的实施方式中，每个面积传感器为一对，一个为发射端，另一个为接收端，将一对面积传感器分别放置在辊道的两侧，当钢材从辊道通过时挡住了面积传感器的信号，面积传感器会发送有钢信号给PLC，表示此处有钢；当没有钢材挡住时，面积传感器会发送无钢信号给PLC，表示此处无钢。
在可选的实施方式中，PLC还用于在控制第一冷剪和第二冷剪剪切钢材时，控制第一冷剪和第二冷剪的压辊同时压下，第二冷剪先剪切，第一冷剪再剪切，剪切完成后，启动第三辊道，经过第一延时后且第二面积传感器产生下降沿后，启动第二辊道，经过第二延时后且第一面积传感器产生下降沿后，启动第一辊道。
在可选的实施方式中，当第一面积传感器产生上升沿后，第二面积传感器再产生上升沿，控制第一辊道、第二辊道和第三辊道进入减速位，第二挡板落下，经过第三延时后，控制第一辊道、第二辊道和第三辊道停止。
在可选的实施方式中，PLC还用于在第三辊道运行命令发出时，控制第四挡板开始下降，当剪后第一组定尺材头部接触第三面积传感器时，运行第四辊道，且判定定尺材位于奇数位置；使用奇数位的上升沿将检查台架有钢信号锁定为无钢，则第一组定尺材尾部经过第三面积传感器时，不会触发检查台架小车动作。
在可选的实施方式中，PLC还用于在剪后第二组定尺材头部接触到第三面积传感器时，判定定尺材位于偶数位置，使用偶数位上升沿接触检查台架有钢信号锁定；当第一组定尺材头部接触第四面积传感器时，运行带动第五辊道，当其尾部离开带动第四面积传感器时，抬起带动第四挡板；当第二组定尺材尾部离开第三面积传感器时，检查台架小车动作；当第一组定尺材头部接触第五面积传感器时，运行第六辊道；当第一组定尺头部接触第六面积传感器经过延时后，台架小车动作，完成一次收集动作。
第二方面，本发明提供一种定尺材自动双收集方法，方法采用前述实施方式的定尺材自动双收集系统，方法包括：
在第三辊道与第四辊道之间安装第三面积传感器，第三面积传感器用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定；
控制奇数定尺材向第二收集线运行；偶数定尺材向第一收集线运行，依次循环。
本发明实施例提供的定尺材自动双收集系统和方法的有益效果包括：
通过设置第一收集线和第二收集线，并设置面积传感器判断定尺材是奇数位或偶数位，并将奇数定尺材向第二收集线运行，偶数定尺材向第一收集线运行，依次循环，实现双收集策略，提高收集效率，提高生产的经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例提供的定尺材自动双收集系统的结构示意图；
图2为定尺材自动双收集系统的奇数位控制原理图；
图3为定尺材自动双收集系统的偶数位控制原理图；
图4为定尺材自动双收集系统的判断奇偶数位清理控制原理图。
图标：100-定尺材自动双收集系统；1-第一辊道；2-第一冷剪；3-第二辊道；4-第二冷剪；5-第三辊道；6-第四辊道；7-第五辊道；8-第六辊道；9-第一面积传感器；10-第二面积传感器；11-第三面积传感器；12-第四面积传感器；13-第五面积传感器；14-第六面积传感器；15-第一挡板；16-第二挡板；17-第三挡板；18-第四挡板；19-对齐辊道；20-第一收集线；21-第二收集线；22-PLC。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
请参阅图1，本实施例提供了一种定尺材自动双收集系统100，利用安装在现场的面积传感器发出信号经PLC22的程序处理判断辊道有钢、无钢，控制辊道启、停，防止定尺材无序收集。由于生产现场情况复杂，为避免收集混乱，通过面积传感器来计数，PLC22实现奇偶位判断，由操作人员根据生产实际选择收集的优先顺序，有效减少故障处理时间。
因为第一收集线20与第二收集线21的距离固定不变，采取第三面积传感器11判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定，奇数定尺材向第二收集线21运行；偶数定尺材向第一收集线20运行，依次循环。
具体的，定尺材自动双收集系统100包括依次设置的第一辊道1、第一冷剪2、第二辊道3、第二冷剪4、第三辊道5、第四辊道6、第五辊道7和第六辊道8，第二辊道3和第三辊道5的一侧分别安装有第一面积传感器9和第二面积传感器10，第三辊道5与第四辊道6之间安装有第三面积传感器11，第四辊道6的一侧安装有第四面积传感器12，第五辊道7与第六辊道8之间安装有第五面积传感器13，第六辊道8的尾部安装有第六面积传感器14，第三辊道5上依次间隔设置有第一挡板15、第二挡板16和第三挡板17，第四辊道6与第五辊道7之间设置有第四挡板18，第四辊道6的一侧还设置有对齐辊道19，对齐辊道19连接到第一收集线20，第六辊道8连接到第二收集线21。
定尺材自动双收集装置还包括PLC22，PLC22与面积传感器、挡板以及辊道的变频器电连接。
其中，每个面积传感器为一对，一个为发射端，另一个为接收端，将一对面积传感器分别放置在辊道的两侧，当钢材从辊道通过时挡住了面积传感器的信号，面积传感器会发送有钢信号给PLC22，表示此处有钢；当没有钢材挡住时，面积传感器会发送无钢信号给PLC22，表示此处无钢。
第一挡板15、第二挡板16和第三挡板17均为定尺挡板，根据订单规格选择，第一挡板15、第二挡板16和第三挡板17下降后起阻挡作用，升起后起放行作用。同时三个挡板的下压信号配合第三面积传感器11的信号发送给PLC22，经PLC22处理可作为第四辊道6前追尾预警。
第四挡板18为第一收集线20与第二收集线21的间隔挡板，用于阻断第一收集线20与第二收集线21之间的辊道通路，第四挡板18升起后起阻挡作用，下降后起放行作用。例如，当操作工选择第一收集线20或第二收集线21，第一组定尺材往第二收集线21运行，第四挡板18下降，打开运行通道；第二组定尺材往第一收集线20运行，第四挡板18升起，阻断向第二收集线21运行。
PLC22用于接收面积传感器发送过来的信号，经PLC22处理后向变频器发送启动、停止指令以及速度设定。
PLC22还用于在控制第一冷剪2和第二冷剪4剪切钢材时，控制第一冷剪2和第二冷剪4的压辊同时压下，第二冷剪4先剪切，第一冷剪2再剪切，剪切完成后，启动第三辊道5，经过第一延时后且第二面积传感器10产生下降沿后，启动第二辊道3，经过第二延时后且第一面积传感器9产生下降沿后，启动第一辊道1。当第一面积传感器9产生上升沿后，第二面积传感器10再产生上升沿，控制第一辊道1、第二辊道3和第三辊道5进入减速位，第二挡板16落下，经过第三延时后，控制第一辊道1、第二辊道3和第三辊道5停止。
PLC22还用于在第三辊道5运行命令发出时，控制第四挡板18开始下降，当剪后第一组定尺材头部接触第三面积传感器11时，运行第四辊道6，且判定定尺材位于奇数位置；使用奇数位的上升沿将检查台架有钢信号锁定为无钢，则第一组定尺材尾部经过第三面积传感器11时，不会触发检查台架小车动作。PLC22还用于在剪后第二组定尺材头部接触到第三面积传感器11时，判定定尺材位于偶数位置，使用偶数位上升沿接触检查台架有钢信号锁定；当第一组定尺材头部接触第四面积传感器12时，运行带动第五辊道7，当其尾部离开带动第四面积传感器12时，抬起带动第四挡板18；当第二组定尺材尾部离开第三面积传感器11时，检查台架小车动作；当第一组定尺材头部接触第五面积传感器13时，运行第六辊道8；当第一组定尺头部接触第六面积传感器14经过延时后，台架小车动作，完成一次收集动作。
本实施例还提供一种定尺材自动双收集方法，该方法采用上述定尺材自动双收集系统100实现，方法包括：在第三辊道5与第四辊道6之间安装第三面积传感器11，第三面积传感器11用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定；控制奇数定尺材向第二收集线21运行；偶数定尺材向第一收集线20运行，依次循环。方法的具体控制过程可参照上述定尺材自动双收集系统100的实现过程。
实施例
在使用第一冷剪2、第二冷剪4剪切9M的钢材时，第二挡板16落下，第一冷剪2、第二冷剪4的压辊同时压下，先第二冷剪4剪切，再第一冷剪2剪切，剪切完成后，第三辊道5启动，经过“定尺剪切后第二段钢延时”1.5s时间(该延时可以在HMI上修改)后且第二面积传感器10产生下降沿后，第二辊道3启动，经过“定尺剪切后第三段钢延时”2.6s时间(该延时可以在HMI上修改)后且第一面积传感器9产生下降沿后，第一辊道1启动；当第一面积传感器9产生上升沿后，第二面积传感器10再产生上升沿，第一辊道1、第二辊道3和第三辊道5进入减速位，第二挡板16落下，经过“定尺延时”3.0s(该延时可以在HMI上修改)后，第一辊道1、第二辊道3和第三辊道5停止。
当第三辊道5运行命令发出时，第四挡板18开始下降(此时为放行状态)；当剪后第一组定尺材头部接触第三面积传感器11时，第四辊道6运行，且在程序中奇数位置1(如图2所示)；使用奇数位的上升沿将检查台架有钢信号锁定为无钢，则第一组定尺材尾部经过第三面积传感器11时，不会触发检查台架小车动作；当剪后第二组定尺材头部接触到第三面积传感器11时，在程序中偶数位置1(如图3)，使用偶数位上升沿接触检查台架有钢信号锁定；当第一组定尺材头部接触第四面积传感器12时，第五辊道7运行，当其尾部离开第四面积传感器12时，第四挡板18抬起；当第二组定尺材尾部离开第三面积传感器11时，检查台架小车动作；当第一组定尺材头部接触第五面积传感器13时，第六辊道8运行；当第一组定尺头部接触第六面积传感器14经过延时后，过跨台架小车动作，完成一次收集动作；下次剪切按键将复位奇偶位锁定(如图4)。
本实施例提供的定尺材自动双收集系统及其方法的有益效果包括：
1.可以有效减轻操作人员的频繁操作，将第一收集线20和第二收集线21的能力得到发挥，提高产品质量和生产效率，降低工人劳动强度；
2.显著提高经济效益，在降低人工劳动强度的同时，使轧线生产更连续顺畅，按日产量可增加约800吨计算，在2021年9月至12月份，Φ22mm的螺纹钢增加产量为96000吨，创造效益96000*200＝1920万元。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种定尺材自动双收集系统，其特征在于，所述定尺材自动双收集系统包括依次设置的第一辊道(1)、第一冷剪(2)、第二辊道(3)、第二冷剪(4)、第三辊道(5)和第四辊道(6)、第五辊道(7)和第六辊道(8)，所述第三辊道(5)与所述第四辊道(6)之间安装有第三面积传感器(11)，所述第四辊道(6)的一侧还设置有对齐辊道(19)，所述对齐辊道(19)连接到第一收集线(20)，所述第六辊道(8)连接到第二收集线(21)，所述第三辊道(5)上依次间隔设置有第一挡板(15)、第二挡板(16)和第三挡板(17)，所述第四辊道(6)与所述第五辊道(7)之间设置有第四挡板(18)；
所述定尺材自动双收集系统还包括PLC(22)，所述第三面积传感器(11)用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定，所述PLC(22)用于控制奇数定尺材向所述第二收集线(21)运行；偶数定尺材向所述第一收集线(20)运行，依次循环，所述PLC(22)还用于在所述第三辊道(5)运行命令发出时，控制所述第四挡板(18)开始下降，当剪后第一组定尺材头部接触所述第三面积传感器(11)时，运行所述第四辊道(6)，且判定定尺材位于奇数位置；使用奇数位的上升沿将检查台架有钢信号锁定为无钢，则第一组定尺材尾部经过所述第三面积传感器(11)时，不会触发检查台架小车动作。
2.根据权利要求1所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，所述第一挡板(15)、所述第二挡板(16)和所述第三挡板(17)均为定尺挡板，所述第一挡板(15)、所述第二挡板(16)和所述第三挡板(17)下降后起阻挡作用，升起后起放行作用；所述第四挡板(18)为所述第一收集线(20)与所述第二收集线(21)的间隔挡板，所述第四挡板(18)升起后起阻挡作用，下降后起放行作用。
3.根据权利要求2所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，所述第二辊道(3)和所述第三辊道(5)的一侧分别安装有第一面积传感器(9)和第二面积传感器(10)，所述第四辊道(6)的一侧安装有第四面积传感器(12)，所述第五辊道(7)与所述第六辊道(8)之间安装有第五面积传感器(13)，所述第六辊道(8)的尾部安装有第六面积传感器(14)。
4.根据权利要求3所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，每个面积传感器为一对，一个为发射端，另一个为接收端，将一对所述面积传感器分别放置在辊道的两侧，当钢材从辊道通过时挡住了所述面积传感器的信号，所述面积传感器会发送有钢信号给所述PLC(22)，表示此处有钢；当没有钢材挡住时，所述面积传感器会发送无钢信号给所述PLC(22)，表示此处无钢。
5.根据权利要求4所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，所述PLC(22)还用于在控制所述第一冷剪(2)和所述第二冷剪(4)剪切钢材时，控制所述第一冷剪(2)和所述第二冷剪(4)的压辊同时压下，所述第二冷剪(4)先剪切，所述第一冷剪(2)再剪切，剪切完成后，启动所述第三辊道(5)，经过第一延时后且所述第二面积传感器(10)产生下降沿后，启动所述第二辊道(3)，经过第二延时后且所述第一面积传感器(9)产生下降沿后，启动所述第一辊道(1)。
6.根据权利要求5所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，当所述第一面积传感器(9)产生上升沿后，所述第二面积传感器(10)再产生上升沿，控制所述第一辊道(1)、所述第二辊道(3)和所述第三辊道(5)进入减速位，所述第二挡板(16)落下，经过第三延时后，控制所述第一辊道(1)、所述第二辊道(3)和所述第三辊道(5)停止。
7.根据权利要求6所述的定尺材自动双收集系统，其特征在于，所述PLC(22)还用于在剪后第二组定尺材头部接触到所述第三面积传感器(11)时，判定定尺材位于偶数位置，使用偶数位上升沿接触检查台架有钢信号锁定；当第一组定尺材头部接触所述第四面积传感器(12)时，运行带动第五辊道(7)，当其尾部离开带动第四面积传感器(12)时，抬起带动第四挡板(18)；当第二组定尺材尾部离开所述第三面积传感器(11)时，检查台架小车动作；当第一组定尺材头部接触所述第五面积传感器(13)时，运行所述第六辊道(8)；当第一组定尺头部接触所述第六面积传感器(14)经过延时后，台架小车动作，完成一次收集动作。
8.一种定尺材自动双收集方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1所述的定尺材自动双收集系统，所述方法包括：
在所述第三辊道(5)与所述第四辊道(6)之间安装第三面积传感器(11)，所述第三面积传感器(11)用于判断剪切后定尺材的头部，进行奇偶位的判定；
控制奇数定尺材向第二收集线(21)运行；偶数定尺材向第一收集线(20)运行，依次循环。
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