CN202533753U - 一种钢管在线成捆自动分包控制装置 - Google Patents

Abstract

一种钢管在线成捆自动分包控制装置，设置于钢管流水精整线的最终出口，包括一个钢管缓冲区、一个成捆台架和一个成捆料框，其特征在于，将通常的钢管流水线测量点成捆操作拆分为钢管缓冲区前(或称为测量点测长称重喷印操作台架后)的在线数据成捆和打捆台架处实物成捆两部分。在缓冲区和成捆台架上实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，通过缓冲区前预先数据组捆、打捆台架按根数数据实物组捆的方式，实现了一种自动分包控制，从而达到灵活组捆，自动分包控制的目的。

Description

一种钢管在线成捆自动分包控制装置

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体地，本实用新型涉及一种钢管在线成捆自动分包控制装置，所述钢管在线成捆自动分包控制装置用于钢管流水精整线出口测量点的成捆时分包，所述装置系一种根据剩余根数和最小包装根数等条件优化控制成捆包装根数的一种自动分包控制装置。

背景技术

钢管流水精整线测量点成捆装置包括一个钢管缓冲区、一个成捆台架和一个料框，是整个钢管流水精整线的最终出口。现有技术方案中，成捆控制是通过在成捆台架上设置传感器和挡板，通过对流经的管子进行计数的方式成捆。

现有成捆方式的控制方法如下：

1)根据合同要求，确定每捆钢管的根数，进行成捆根数设定。

2)利用成捆台架上的成捆计数信号统计流入料框的钢管，当达到预定根数时，成捆挡板竖起，停止台架输送，对料框中的钢管进行打捆。

3)成捆后的钢管吊离料筐后，操作工按下“挡板释放”按钮，将挡板放下，允许下一捆钢管继续滚入料筐。

显然，现有的成捆方式存在以下几个问题：

1)成捆根数是固定的，不能根据缓冲区中管料剩余根数或废管情况自动控制管捆中的钢管根数。

2)当同一合同号、炉号钢管生产到最后数根时，需要操作人员根据剩余管料情况，人为估计剩余管捆中的成捆根数，以防止出现极大包和极小包情况(即同一管捆中钢管根数过少或过多情况)。无论极大包还是极小包都会对以后的吊运、装载、抽检等工作带来困难。

3)极大包和极小包管捆一旦出现，除了会对钢管运输带来不利影响外，也不为用户所许可。此时要么对现有管捆进行散包和重新包装处理，要么这部分成品钢管会被当作余材，留待以后处理。这两种处理方式都会造成一定的浪费。

4)除极大包、极小包情况外，当连续生产时，一旦操作员有所疏忽估算不准，还可能出现混合同、混炉、混钢等异常情况，极易造成质量事故，引发更大损失。

5)为避免混炉或混钢等质量事故。通常生产中都是将现有缓冲区中的钢管生产完毕后才会生产下一个合同号或炉号的钢管。造成生产能力放空，不能实现连续生产。

实用新型内容

为了克服现有测量点钢管成捆方式的弊端，提高设备工作效率，减少浪费，避免质量事故，本实用新型提出一种测量点在线成捆自动分包控制装置。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，通过缓冲区前预先数据组捆、打捆台架按根数数据实物组捆的方式，实现了一种自动分包控制，从而达到灵活组捆，自动分包控制的目的。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，可以采用自动分包控制算法，将原先的钢管组捆操作分成缓冲区前预先数据组捆、打捆台架上实物成捆两步操作。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，通过实现一种自动分包控制算法，在数据组捆时根据当前合同、炉号或试批号剩余钢管根数、废管情况等预先计算出最后几捆钢管的成捆根数，自动对其进行根数分配并控制成捆。在缓冲区和成捆台架上，则通过一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，以实现管捆的准确跟踪和成捆。整个过程无需操作员人工干预，无需将缓冲区清空，提高了设备生产效率，并能有效避免各种成捆异常情况出现。

自动分包控制算法的核心是分包控制算法和一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，从而使得缓冲区和成品料架上的管捆根数可变，利用算法来避免极大包、极小包情况的出现，并准确跟踪到实物成捆操作完成，大大增加了成捆的灵活性。

综上所述，根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，可实现多合同、多炉号连续生产。

本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置技术方案如下：

一种钢管在线成捆自动分包控制装置，设置于钢管流水精整线的最终出口，包括顺序设置的钢管缓冲区、成捆台架、设置于成捆台架后侧上方的成捆挡板、及设置于成捆台架后侧的成捆料框，其特征在于，所述钢管缓冲区设置于测量点测长称重喷印操作台架之后，所述钢管在线成捆自动分包控制装置包括：钢管在线数据成捆控制部分和钢管在线实物成捆部分，所述钢管在线数据成捆控制部分包括：具有传感器、与传感器电讯连接的计数器及带顺序指示器的钢管在线数据成捆跟踪控制装置，所述钢管在线数据成捆跟踪控制装置设置于所述钢管缓冲区之前、测量点测长称重喷印操作台架之后；所述钢管在线实物成捆部分包括顺序设置的钢管缓冲区、成捆台架、设置于成捆台架后侧上方的成捆挡板、及设置于成捆台架后侧的成捆料框。

由此，将通常的钢管流水线测量点成捆操作拆分为钢管缓冲区前(或称为测量点测长称重喷印操作台架后)的在线数据成捆控制部分和位于成捆台架的钢管在线实物成捆部分的两部分。所述在线数据成捆跟踪控制装置通过对流经的管子进行计数的方式，控制钢管成捆。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，其特征在于，所述传感器设置在成捆台架上。

由此，根据本实用新型，在缓冲区和成捆台架上实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，从而实现管捆的准确跟踪和组捆。

根据本实用新型的技术方案，

1)将通常的钢管流水线测量点成捆操作拆分为钢管缓冲区前(或称为测量点测长称重喷印操作台架后)的在线数据成捆和打捆台架处实物成捆两部分。其中在线数据成捆操作中引入自动分包控制算法，无需人工干预，自动对最后数捆钢管进行根数分配，有效地避免了极大包、极小包和混合同、混炉等质量事故的出现。在缓冲区和成捆台架上实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，从而实现管捆的准确跟踪和组捆。技术方案具体内容如下：

采用本实用新型装置，

1)数据成捆操作在钢管刚流出测量点测长称重喷印操作台架时即可完成，操作工无需等待钢管最终实物成捆即可进行数据核对、打印班报表等操作。这在交接班时可节约大量等待时间，提高了设备使用率。

2)自动分包控制算法和带顺序指示器的管捆跟踪算法实现了灵活的成捆控制。与原先固定根数成捆方式相比，可以无需清空缓冲区而同时生产多个合同号、炉号钢管，提高了设备利用效率。

3)自动分包控制算法可以对最后剩余的三捆钢管进行分包控制，最大限度地避免了因操作员人工干预失误而引发质量事故的可能，避免了可能的质量损失。

附图说明

图1为本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置示意图。

图2为本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置的自动分包操作示意图。

图中，1为钢管缓冲区，2为成捆台架，3为成捆料框，4为成捆挡板，5为测量点测长称重喷印操作台架，6为钢管在线数据成捆跟踪控制装置，7为传感器。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，成捆控制是通过在成捆台架上设置传感器和挡板，通过对流经的管子进行计数的方式成捆。另外，在缓冲区和成捆台架上实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，从而实现管捆的准确跟踪和组捆。

具体实施方式

以下，以实施例具体说明本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置及其控制方法。

实施例

一种钢管在线成捆自动分包控制装置，设置于钢管流水精整线的最终出口，包括一个钢管缓冲区、一个成捆台架和一个料框。将通常的钢管流水线测量点成捆操作拆分为钢管缓冲区前(或称为测长称重喷印操作台架后)的在线数据成捆和打捆台架处实物成捆两部分。

根据本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置，成捆控制是通过在成捆台架上设置传感器和挡板，通过对流经的管子进行计数的方式成捆。另外，在缓冲区和成捆台架上实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，从而实现管捆的准确跟踪和组捆。

在无缝油井管三号线计算机控制系统，采用本实用新型的钢管在线成捆自动分包控制装置及测量点在线成捆控制方案，实现了自动分包控制算法和带顺序指示器的管捆跟踪控制算法。

1)成捆操作拆分为缓冲区前(或测量点测长称重喷印操作台架后)在线数据组捆和成捆台架实物组捆两个步骤。

钢管成捆操作实际上包含了两个内容。一是将钢管按照一定根数要求包装成一捆易于吊运和运输的管捆，这就是实物成捆。二是记录相关管捆数据，如管捆中管子的管号、管长、管重、最大管长、最小管长等数据，这是数据成捆。这两个步骤在原先的成捆操作中是一体的。成捆台架计数满一个管捆后，挡板竖起，操作工进行打包操作。同时管捆数据被记录到计算机中，两步操作在同一个工位产生。

为实现管捆自动分包控制算法，将数据成捆与实物成捆分开。在钢管进入缓冲区前就完成数据组捆操作。缓冲区前数据成捆的优点是，钢管在测长、称重台架上是通过步进梁进行移动的，一步一根管子，跟踪非常精确，可以大大提高成捆数据的准确性。

2)数据组捆时采用自动分包控制算法

钢管进行成捆操作时，每个管捆包装中的钢管根数都是有要求的。主要是考虑用户装载、吊运方便，在用户签订合同时就已经确定。但是钢管的生产不可能严格按照管捆的整数倍来进行，最后总会剩余部分管子无法打成完整的一包。通常最后几捆管子打成超大管捆包或者超小管捆包都是不允许的，这是本专利实现自动分包控制算法的前提。

这种分包控制情况还发生在不同合同、不同炉号同时生产情况下，此时也必须对最后几捆数据进行处理，以防止出现同一管捆中混合同、混炉号等质量事故。

自动分包控制算法，有三个边界条件：最大管捆量、标准管捆量和最小管捆量。标准管捆量通常在签订合同时确定，最大管捆量则通常是标准管捆量再上浮50％。而最小管捆量通常是下浮30％，最少为5根。一般情况下设置最大管捆量大于等于最小管捆量两倍加1。这样的设置比较符合一般钢管特别是油管和套管的生产实际，自动分包算法也是按照这个设定来控制的。

钢管在进行测量、称重过程中可能会产生废管，如超短管、超轻管等。废管是影响在线数据组捆的最主要因素。这也是传统成捆操作选择在料框前成捆的原因。因为缓冲区、成捆台架上均为好管，处理比较简单。

测量点测长称重喷印操作台架上产生的废管在进入缓冲区前会被移入测量点废料筐中。自动分包操作的要点就是在考虑会有废管产生的前提下，对测量点剩余未生产的管子进行判断处理，自动生成符合要求的管捆数据，用于后续的实物成捆操作。

采用自动分包控制算法后，除非最后连续出现超过最小成捆量的废管，否则不会出现极小包的情况。而极大包的情况根据算法是不可能出现的。

3)带顺序指示器的管捆跟踪控制算法

由于在线数据成捆控制点位于测量点测长称重喷印操作台架出口和钢管缓冲区之前，距离打捆台架的实物成捆控制点较远。从数据成捆点到实物成捆点之间会同时存在多捆钢管，而且其成捆根数可能各不相同。为确保管捆数据准确跟踪，需要实现一种带顺序指示器的管捆跟踪控制算法。

算法的核心就是建立一个管捆跟踪缓冲区，存放已经数据成捆但尚未实物成捆的管捆根数数据。不失一般性，图3假定该缓冲区总共可存放15捆钢管，即15个缓冲区单元。为解决资源互锁问题，还单独设立了成捆控制单元1和成捆控制单元2，分别对应放在成捆台架和成捆料框中的2捆钢管。缓冲区示意图见图3。

通过引入带顺序指示器的缓冲区管捆跟踪单元，可以方便地实现缓冲区和成捆台架上管捆的准确跟踪，从而使得实物成捆操作也同样准确。与前面自动分包控制算法相结合，就可以实现多个合同、多个炉号情况下的连续生产，提高了设备使用效率，还能避免因操作员人工干预失误而引发质量事故。

另外，在钢管流出测量点测长称重喷印操作台架的同时就完成相应的数据成捆操作，打印好各类标签和报表。而后钢管经过输送链、涂油装置、干燥炉等多道后续工序进入打捆台架打捆。由于干燥炉输送链上能存放近80根钢管，为确保自动成捆控制功能正常工作，采用了带顺序指示器的管捆跟踪控制算法，按照每个管捆数据成捆时的根数控制实物成捆，最终实现了准确的实物打捆操作。

Claims (2)

1.一种钢管在线成捆自动分包控制装置，设置于钢管流水精整线的最终出口，包括顺序设置的钢管缓冲区、成捆台架、设置于成捆台架后侧上方的成捆挡板、及设置于成捆台架后侧的成捆料框，其特征在于，

所述钢管缓冲区设置于测量点测长称重喷印操作台架之后，所述钢管在线成捆自动分包控制装置包括：钢管在线数据成捆控制部分和钢管在线实物成捆部分，

所述钢管在线数据成捆控制部分包括：具有传感器、与传感器电讯连接的计数器及带顺序指示器的钢管在线数据成捆跟踪控制装置，所述钢管在线数据成捆跟踪控制装置设置于所述钢管缓冲区之前、测量点测长称重喷印操作台架之后；

所述钢管在线实物成捆部分包括顺序设置的钢管缓冲区、成捆台架、设置于成捆台架后侧上方的成捆挡板、及设置于成捆台架后侧的成捆料框。

2.如权利要求1所述的钢管在线成捆自动分包控制装置，其特征在于，所述传感器设置在成捆台架上。

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