CN115007822B - 冷床自动翻坯推坯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了连铸自动化技术领域的冷床自动翻坯推坯系统，包括冷床辊道、钢坯、热金属探测仪、翻钢机、移坯机、热送极限位开关、热送辊道、冷送极限位开关、翻转冷床和下降位，热金属探测仪进行热钢坯位置判定；应用编码器、时间程序与接近开关三项判定移坯车位置；通过加装钢坯检测设备，实现从冷床辊道自动翻坯到冷床滑架上。翻钢机再自动落下；通过移坯车位置自检，判断移坯车位置，实现移坯车自动推坯到翻转冷床或热送辊道上，推坯到位后再自动返回初始位；通过以上二组自动化控制程序，实现热钢坯从冷床辊道到翻转冷床，或到热送辊道的整个流程自动化，无人操作；避免人工偶发误操作故障，有利于节约人力资源，提高劳动效率。
Description
技术领域
本发明涉及连铸自动化的技术领域，尤其是涉及冷床自动翻坯推坯系统，应用于钢铁企业连铸生产过程中冷床的铸坯翻坯和移坯车推坯自动化作业。
背景技术
目前国内方坯连铸机生产过程中，冷床出坯主要是人工观察钢坯进入冷床辊道，操作翻坯机将钢坯翻上冷床，再等几根坯均上冷床后，再人工停止翻坯操作，执行移坯车推坯动作，将几根钢坯推动到翻转冷床或热送辊道，送往轧钢进行轧制作业。
方坯连铸生产过程中的冷床出坯环节是一种简单的人工操作设备完成的，动作单一，动作频次高。冷床出坯工作需要操作工精神集中，时刻关注冷床辊道的进坯情况，及时翻坯，当冷床钢坯集到四根时，又需要停止翻坯，操作移坯车进行推坯。现国内小方坯连铸生产拉速基本上在3.5-4m/min,流数最少四流，最多的达到十二流，钢坯定尺一般在10-12m,整个翻坯推坯动作需要在5-6min内完成，操作工在整套动作中至少操作四次翻坯“抬起”，四次“落下”，一次移坯车“前进”，一次移坯车“返回”动作。连铸一个中包生产现国内的连浇时间最少15小时，最高的达到几百小时，操作工必须在工作时间内，不断的重复完成上述操作动作，且不能出现任何错误。
操作工在长期简单和频繁操作中偶尔会犯错，不是将翻坯机翻坯以后忘记放下就移坯，就是出现本来要翻第四流的钢坯，误操作将末到时位的第三流的钢坯翻起；上述的误操作直接产生本连续生产的连铸作业发生中断，轻则产生断流事故，重则影响连铸生产全面中断。
国内基本上没有对于小方坯钢坯切割后的自动翻坯和推坯的程序扩硬件设计，主要是因为小方坯连铸的生产事故较多，国内还基本处于小方坯的手动操作出坯阶段或者是直接经高速辊道热送到轧钢的情况；我们发明的此技术主要是基于减少工人的劳动强度减少重复简单劳动而产生的误操作，提高小方坯连铸机的自动化水平。
针对上述中的相关技术，本发明提供冷床自动翻坯推坯系统。
发明内容
本发明提供冷床自动翻坯推坯系统，通过加装钢坯检测设备，实现从冷床辊道自动翻坯到冷床滑架上。翻钢机再自动落下；通过移坯车位置自检，判断移坯车位置，实现移坯车自动推坯到翻转冷床或热送辊道上，推坯到位后再自动返回初始位；通过以上二组自动化控制程序，实现热钢坯从冷床辊道到翻转冷床，或到热送辊道的整个流程自动化，无人操作；避免人工偶发误操作故障，节约人工费用。
本发明提供冷床自动翻坯推坯系统，采用如下的技术方案：包括冷床辊道、钢坯、热金属探测仪、翻钢机、移坯机、热送极限位开关、热送辊道、冷送极限位开关、翻转冷床和下降位，
所述热金属探测仪安装于冷床每流辊道两端，用于对进入冷床的钢坯进行探测，所述翻钢机用于将冷床辊道上的钢坯翻到冷床滑条架上；所述移坯机用于推动钢坯，当自动模式选择热送模式时，移坯机碰触热送极限位开关时，移坯机停止运行，热送辊道运行，带动钢坯送到高线厂；当自动模式选择为冷送模式时，所述移坯机碰触热送极限位开关且所述翻转冷床处于下降位时，移坯机才能继续推动，否则移坯机停在所述热送极限位开关处，直到碰到冷送极限位开关时，移坯机才停止运行，此时钢坯已被移坯机推上翻转冷床；所述移坯机的位置通过电机编码器、时间程序及辊道接近开关共同判定。
可选的，一流次的两个热金属探测仪各探测大于200℃的钢坯进入冷床，当确定一流次钢坯全部进入冷床辊道，且移坯机处于起始位，自动化程序启动翻钢机将冷床辊道上的钢坯翻到冷床滑条架上；此时，热金属探测仪处于屏闭状态，当翻钢机翻坯完毕落下至原位时，所述热金属探测仪恢复探测状态，此流冷床辊道处于可进钢坯的状态。
可选的，所述移坯机从初始位到所述翻转冷床的位置及运行位置判断，由所述移坯机电机上的编码器运行来控制，且每流辊道上方对应的移坯机齿条位置两侧均设置一个接近开关，移坯机运行到某一流冷床辊道上方，接近开关发出信号，判断所述移坯机的真实位置，从所述移坯机起始位开始至所述热送辊道或翻转冷床的位置长度固定，所述移坯机运行速度恒定，所述移坯机运行到第五流至第一流的时间是相对固定的，据此确定移坯机运行时间程序，根据所述移坯机从起始位开始计时，判断所述移坯机运行中所处位置。
可选的，所述翻钢机翻坯一次，程序内计数为一，当计数量为四时，表明已有四根钢坯已翻上冷床，此时所述移坯机自动启动，同时，翻钢机翻坯计数清零，从起始位开始推着钢坯，向所述翻转冷床方向运行，此时所有流次的翻钢机翻起动作进行屏闭，当移坯机依次从第五流、第四流、第三流、第二流、第一流的冷床辊道上方通过，在通过第三流次时，解锁第五流次的翻钢机翻坯动作，在通过第一流次时，解锁第三流次的翻钢机翻坯动作，当移坯机推坯到达翻转冷床的冷送极限位开关或者热送辊道的热送极限位开关时，所述移坯机停止前进，此时第一流和第五流翻钢机再一次进行屏闭动作。
可选的，所述热送辊道上设定一热金属探测仪，当所述移坯机运行到第二流位置时，所述热金属探测仪探测到热源即判断热送辊道上有未热送的钢坯，此时移坯机运行程序强制移坯机停车，并实现报警，自动运行移坯机停止，转入手动程序。
可选的，所述移坯机自动运行程序分为两段程序，操作台上设置移坯机自动与手动程序转换开关以及热送辊道和翻转冷床自动运行开关。
可选的，当移坯机处于自动运行程序时，同时选择翻转冷床自动，当移坯机推着钢坯运行到热送位置时，所述移坯机程序判断翻转冷床是否处于下降位，如此时所述翻转冷床处于下降位是，则发出指令，指挥所述翻转冷床停止运行，停在所述下降位处。
可选的，当移坯机推着钢坯运行到热送位处时，所述移坯机与所述翻转冷床的运行程序进行联锁，此时必须时翻转冷床处于下降位处，如此时探测到翻转冷床不处于下降位，则指挥移坯机停车，直到监测翻转冷床移动至下降位处，监测信号指挥翻转冷床停止在下降位，同时移坯机从热送位置再自动启动运行到冷送位置处，移坯机停车，翻转冷床启动。
可选的，所述移坯机空车返回时，通过第三流位置时，解锁第一流、第四流的翻坯动作，通过第四流时，解锁第二流、第一流的翻坯动作，当移坯机回到初始位时，所有流次的翻坯动作均解锁。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：
1、应用热金属探测仪进行热钢坯位置判定；应用编码器、时间程序与接近开关三项判定移坯车位置；通过加装钢坯检测设备，实现从冷床辊道自动翻坯到冷床滑架上。翻钢机再自动落下；通过移坯车位置自检，判断移坯车位置，实现移坯车自动推坯到翻转冷床或热送辊道上，推坯到位后再自动返回初始位；
2、通过以上二组自动化控制程序，实现热钢坯从冷床辊道到翻转冷床，或到热送辊道的整个流程自动化，无人操作；避免人工偶发误操作故障，有利于节约人力资源，提高劳动效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明翻钢机结构示意图；
图2为本发明移坯机结构示意图；
图3为本发明冷床结构示意图；
图4为本发明翻转冷床结构示意图；
图5为本发明翻钢机动作流程图；
图6为本发明移坯机返回动作流程图；
图7为本发明移坯机前进动作流程图。
附图标记说明：1、冷床辊道；2、钢坯；3、热金属探测仪；4、翻钢机；5、移坯机；6、热送极限位开关；7、热送辊道；8、冷送极限位开关；9、翻转冷床；10、下降位；
具体实施方式
以下结合附图1-7对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1-图4，本发明公开冷床自动翻坯推坯系统，包括冷床辊道1、钢坯2、热金属探测仪3、翻钢机4、移坯机5、热送极限位开关6、热送辊道7、冷送极限位开关8、翻转冷床9和下降位10，
热金属探测仪3安装于冷床每流辊道两端，用于对进入冷床的钢坯2进行探测，翻钢机4用于将冷床辊道1上的钢坯2翻到冷床滑条架上；移坯机5用于推动钢坯2，当自动模式选择热送模式时，移坯机5碰触热送极限位开关6时，移坯机5停止运行，热送辊道7运行，带动钢坯2送到高线厂；当自动模式选择为冷送模式时，移坯机5碰触热送极限位开关6且翻转冷床9处于下降位10时，移坯机5才能继续推动，否则移坯机5停在热送极限位开关6处，直到碰到冷送极限位开关8时，移坯机5才停止运行，此时钢坯2已被移坯机5推上翻转冷床9；移坯机5的位置通过电机编码器、时间程序及辊道接近开关共同判定。
如图5流程所示：当某流次冷床辊道1将2送到末端，热金属探测仪3探测到钢坯2到位；发出信号指挥此流次翻钢机4动作，将钢坯2翻到滑条架上；翻钢机4翻上到位N秒后，自动落下，同时冷床自动程序计数为翻起一根钢坯2。
如图7流程所示：当冷床滑条架上有四根钢坯2时，冷床自动程序计数为四时，移坯车5开始启动匀速前进，移坯车5遇到钢坯2，推动钢坯2积累到四根一直向前方运动；自动模式选择热送模式时，移坯车5碰到冷床热送极限位6时，移坯车5停止运行，热送辊道7运行，带动四根钢坯2送到高线厂；当自动模式选择为冷送模式时，移坯车5碰到热送极限位开关6时，移坯车5需要遇到翻转冷床9处于下降位10到昨时，才仍然继续向前运行，否则移坯车5停止在热送极限位开关6，一直到翻转冷床9运行到下降位10时，翻转冷床9就停止在下降位10，移坯车5继续向前运行，直到碰到冷送极限位开关8时，移坯车5才停止运行，此时铸坯2已被移坯车5推上翻转冷床9；当移坯车5开始返回，离开冷送极限位开关8时，翻转冷床9继续开始运行带动钢坯2送到冷床末端，由吊车吊离码垛存放；
如图7流程所示：当铸机开浇第一次移坯车5开始运行时，只有当冷床滑条架上有四根钢坯2时，移坯车5才开始运行，此时所有流次的翻钢机4当移坯车5没有达到热送极限位6时，翻钢机4均屏闭热金属探测仪3的信号，翻钢机4均在此时段不能执行翻坯动作，避免翻坯动作影响移坯车运行。
如图6流程所示：移坯车5完成热送或冷送位推坯动作后，执行返回起始位动作，此时所有流次翻钢机4屏闭全部取消，当热金属探测仪3探测到冷床辊道1上有钢坯2，就执行翻起动作；当移坯车5从热送或冷送位返回到某一流次上方位置时，此流次和相邻流次均位进行翻钢机4翻起动作程序屏闭，避免翻坯动作影响移坯车5运行。例如移坯车5运行到第四流位置时，第三、四、五流位置的翻钢机4均会屏闭接受热金属探测仪3的信号；但第一、二流位置在此时，如热金属探测仪3探测到有钢坯2，则仍然会执行翻坯动作。
如图6流程所示：移坯车5在返回起始位置阶段内，如有突发事件，可启动自动与手动转换开关，切换到手动控制模式；如再次切换到自动模式时，程序会通过移坯车5上的编码器记录的位置，实时还原现实所在位置，重新执行自动模式的动作逻辑。
如图4所示：翻转冷床9自动运行程序在无联锁情况下是无限循环依次四个动作“上升”、“前进”、“下降”，“后退”；只有当冷床处于冷送自动程序时才与移坯车5进行联锁；当移坯车5运行到热送极限位开关6时，翻转冷床9必须处于下降位10时，才能避免钢坯2与翻转冷床9的机械部位因为高度差相碰撞；翻转冷床9处于下降位10，必须等到移坯车5将钢坯2从热送极限位6推到冷送极限位开关8，此时钢坯2已推上翻转冷床9，此时段内翻转冷床9一直处于下降位10停止运行；当移坯车5离开冷送极限位开关8执行返回程序，此进翻转冷床9重新开始无限循环依次四个动作“上升”、“前进”、“下降”，“后退”，直至移坯车5执行冷送自动程序时到达热送极限位6时遇下降位10时停止运行；
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.冷床自动翻坯推坯系统，其特征在于：包括冷床辊道(1)、钢坯(2)、热金属探测仪(3)、翻钢机(4)、移坯机(5)、热送极限位开关(6)、热送辊道(7)、冷送极限位开关(8)、翻转冷床(9)和下降位(10)，所述热金属探测仪(3)安装于冷床每流辊道两端，用于对进入冷床的钢坯(2)进行探测，所述翻钢机(4)用于将冷床辊道(1)上的钢坯(2)翻到冷床滑条架上；所述移坯机(5)用于推动钢坯(2)，当自动模式选择热送模式时，移坯机(5)碰触热送极限位开关(6)时，移坯机(5)停止运行，热送辊道(7)运行，带动钢坯(2)送到高线厂；
当自动模式选择为冷送模式时，所述移坯机(5)碰触热送极限位开关(6)且所述翻转冷床(9)处于下降位(10)时，移坯机(5)才能继续推动，否则移坯机(5)停在所述热送极限位开关(6)处，直到碰到冷送极限位开关(8)时，移坯机(5)才停止运行，此时钢坯(2)已被移坯机(5)推上翻转冷床(9)；所述移坯机(5)的位置通过电机编码器、时间程序及辊道接近开关共同判定；
一流次的两个热金属探测仪各探测大于200℃的钢坯(2)进入冷床，当确定一流次钢坯(2)全部进入冷床辊道(1)，且移坯机(5)处于起始位，自动化程序启动翻钢机(4)将冷床辊道(1)上的钢坯(2)翻到冷床滑条架上；此时，热金属探测仪(3)处于屏闭状态，当翻钢机(4)翻坯完毕落下至原位时，所述热金属探测仪(3)恢复探测状态，此流冷床辊道(1)处于可进钢坯(2)的状态；
所述移坯机(5)从初始位到所述翻转冷床(9)的位置及运行位置判断，由所述移坯机(5)电机上的编码器运行来控制，且每流辊道上方对应的移坯机(5)齿条位置两侧均设置一个接近开关，移坯机(5)运行到某一流冷床辊道(1)上方，接近开关发出信号，判断所述移坯机(5)的真实位置，从所述移坯机(5)起始位开始至所述热送辊道(7)或翻转冷床(9)的位置长度固定，所述移坯机(5)运行速度恒定，所述移坯机(5)运行到第五流至第一流的时间是相对固定的，据此确定移坯机(5)运行时间程序，根据所述移坯机(5)从起始位开始计时，判断所述移坯机(5)运行中所处位置；
所述翻钢机(4)翻坯一次，程序内计数为一，当计数量为四时，表明已有四根钢坯(2)已翻上冷床，此时所述移坯机(5)自动启动，同时，翻钢机(4)翻坯计数清零，从起始位开始推着钢坯(2)，向所述翻转冷床(9)方向运行，此时所有流次的翻钢机(4)翻起动作进行屏闭，当移坯机(5)依次从第五流、第四流、第三流、第二流、第一流的冷床辊道(1)上方通过，在通过第三流次时，解锁第五流次的翻钢机(4)翻坯动作，在通过第一流次时，解锁第三流次的翻钢机(4)翻坯动作，当移坯机(5)推坯到达翻转冷床(9)的冷送极限位开关(8)或者热送辊道(7)的热送极限位开关(6)时，所述移坯机(5)停止前进，此时第一流和第五流翻钢机(4)再一次进行屏闭动作；
所述热送辊道(7)上设定一热金属探测仪(3)，当所述移坯机(5)运行到第二流位置时，所述热金属探测仪(3)探测到热源即判断热送辊道(7)上有未热送的钢坯(2)，此时移坯机(5)运行程序强制移坯机(5)停车，并实现报警，自动运行移坯机(5)停止，转入手动程序；
所述移坯机(5)自动运行程序分为两段程序，操作台上设置移坯机(5)自动与手动程序转换开关以及热送辊道(7)和翻转冷床(9)自动运行开关。
2.根据权利要求1所述的冷床自动翻坯推坯系统，其特征在于：当移坯机(5)处于自动运行程序时，同时选择翻转冷床(9)自动，当移坯机(5)推着钢坯(2)运行到热送位置时，所述移坯机(5)程序判断翻转冷床(9)是否处于下降位(10)，如此时所述翻转冷床(9)处于下降位(10)是，则发出指令，指挥所述翻转冷床(9)停止运行，停在所述下降位(10)处。
3.根据权利要求2所述的冷床自动翻坯推坯系统，其特征在于：当移坯机(5)推着钢坯(2)运行到热送位处时，所述移坯机(5)与所述翻转冷床(9)的运行程序进行联锁，此时必须时翻转冷床(9)处于下降位(10)处，如此时探测到翻转冷床(9)不处于下降位(10)，则指挥移坯机(5)停车，直到监测翻转冷床(9)移动至下降位(10)处，监测信号指挥翻转冷床(9)停止在下降位(10)，同时移坯机(5)从热送位置再自动启动运行到冷送位置处，移坯机(5)停车，翻转冷床(9)启动。
4.根据权利要求1所述的冷床自动翻坯推坯系统，其特征在于：所述移坯机(5)空车返回时，通过第三流位置时，解锁第一流、第四流的翻坯动作，通过第四流时，解锁第二流、第一流的翻坯动作，当移坯机(5)回到初始位时，所有流次的翻坯动作均解锁。
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