CN204486472U - 铝轧机轧制线自动定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝轧机轧制线自动定位装置，属于铝加工设备技术领域。它包括支撑辊轴承座的弧面垫，支撑辊轴承座的弧面垫上安装上端面为斜面的下斜楔，下斜楔的上方具有与下斜楔配合的下端面为斜面的上斜楔，还包括连接有丝杆机构的液压马达，丝杆机构的末端连接在上斜楔的侧端面上，上斜楔上设置有能够检测上斜楔水平移动的编码器，编码器的信号输出端连接位置输入模块上，位置输入模块连接CPU模块，CPU模块通过模拟量输入模块连接到一个比例阀上，CPU模块还与一个用于输入控制参数和显示工作状态的工控机连接。采用上述的结构后，其结构设置简单合理，系统构成简单、误差小，定位准确、测量准确性好。

Description

铝轧机轧制线自动定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种铝轧机轧制线自动定位装置，属于铝加工设备技术领域。

背景技术

铝轧机的轧制线是铝材轧制过程中重要的标准线。轧制线的高度对铝材轧制后的运动方向有较大影响，过高或过低会使铝材翘头，影响轧制稳定性和机架辊的安全，严重的话会使板带钻入辊系甚至发生缠辊事故。铝箔轧制工艺对轧制线的要求，必须在闭辊缝状态下，两工作辊的辊面结合处，位于标准轧制线±0.5mm以内。所以轧制线的定位是非常重要的。

现有铝加工设备对轧制线的定位一般采用手动调整或编码器定位。手动调整是通过操作人员目测标尺进行手动调整轧制线，结构比较简单，缺点是定位不准确，容易产生较大的误差。编码器定位是把编码器安装在液压马达或者驱动丝杆上，通过检测编码器信号，控制液压马达或者电机，实现轧制线的定位；缺点是编码器容易掉脉冲，在多次调整轧制线后，轧制线零位会漂移，致使轧制线定位不准确。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种系统构成简单、测量准确性好、定位准确的铝轧机轧制线自动定位装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的铝轧机轧制线自动定位装置，包括支撑辊轴承座的弧面垫，支撑辊轴承座的弧面垫上安装上端面为斜面的下斜楔，下斜楔的上方具有与下斜楔配合的下端面为斜面的上斜楔，还包括连接有丝杆机构的液压马达，丝杆机构的末端连接在上斜楔的侧端面上，上斜楔上设置有能够检测上斜楔水平移动的编码器，编码器的信号输出端连接位置输入模块上，位置输入模块连接CPU模块，CPU模块通过模拟量输入模块连接到一个比例阀上，CPU模块还与一个 用于输入控制参数和显示工作状态的工控机连接。

所述编码器上具有编码器拉绳，上斜楔的一侧设置有滑轮，编码器拉绳绕过滑轮的上方连接在上斜楔上。

采用上述的结构后，由于设置的上下斜楔，能够驱动上斜楔水平移动的液压马达以及与上斜楔连接的编码器、设置的CPU模块和工控机，可以通过反馈的绝对值编码器信号定位下斜楔的位置，反馈的信号经过PLC处理，把工业控制机输入辊径(支撑辊和工作辊辊径)传送到PLC里，然后进行处理，PLC输出模拟量信号给马达控制器，使马达运行，其结构设置简单合理，系统构成简单、误差小，定位准确、测量准确性好。

附图说明

图1为本实用新型铝轧机轧制线自动定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的铝轧机轧制线自动定位装置作进一步详细说明。

如图所示，本实用新型的铝轧机轧制线自动定位装置，包括支撑辊轴承座9的弧面垫，支撑辊轴承座9的弧面垫上安装有上端面为斜面的下斜楔，下斜楔的上方具有与下斜楔配合的下端面为斜面的上斜楔3，还包括连接有丝杆机构2的液压马达1，丝杆机构2的末端连接在上斜楔3的侧端面上，上斜楔3上设置有能够检测上斜楔水平移动的编码器4，编码器4的信号输出端连接位置输入模块6上，位置输入模块6选用西门子SM338模块，位置输入模块6连接CPU模块7，CPU模块7通过模拟量输入模块10连接到一个比例阀11上，CPU模块7选用西门子SM331模块，CPU模块7还与一个用于输入控制参数和显示工作状态的工控机8连接。

进一步地说，所说的编码器4上具有编码器拉绳，上斜楔3的一侧设置有滑轮5，编码器拉绳绕过滑轮5的上方连接在上斜楔3上。

通过上述结构可见，本实用新型通过一个液压马达驱动丝杆使斜楔水平移动，由于两个斜楔的接触面是斜的，因此下斜楔会随着上斜楔的水平移动而上下移动，下斜楔的下方是铝加工设备上支撑辊轴承座的弧 面垫，这样通过下斜楔的上下移动，就可以改变轧制线的位置，把绝对值编码器拉绳的一端连接到水平移动的上斜楔，这样就可以通过反馈的绝对值编码器信号定位下斜楔的位置，反馈的信号经过PLC处理，计算出斜楔的实际位置，这是实际的位移量。把工业控制机输入辊径(支撑辊和工作辊辊径)传送到PLC里，然后进行处理，计算出斜楔需要到达的位置，这是给定的位移量。对这两个数据进行比较，PLC输出模拟量信号给马达控制器，使马达运行。

本实用新型的工作过程如下：

本实用新型的铝轧机轧制线自动定位装置可分为执行机构、检测机构和控制机构三部分；

执行机构包括液压马达、液压马达及其电磁阀、同轴的丝杆机构、轧制线斜楔、比例阀、西门子SM331模块；西门子SM331模块输出±10V的电压给比例阀，比例阀输出压力，使液压马达工作，液压马达驱动同轴丝杆旋转，旋转的丝杆带动安装在上斜楔的联动装置，使上斜楔水平移动，通过上下斜楔的斜接触面，就可以把上斜楔的水平移动转换成下斜楔的垂直移动，从而实现轧制线的调整，在2000铝箔轧机上斜楔的斜度为6度。

检测机构包括绝对值编码器、滑轮、西门子SM338模块，绝对值编码器的拉绳一端固定在上斜楔，通过滑轮的导向，把绝对值编码器安装在轧机烟罩的外面，最后把绝对值编码器的连线接入西门子SM338模块，当SM338模块每收到4096个信号，绝对值编码器的拉绳变化100mm，及模拟量4096对应位移100mm。

控制机构包括西门子CPU模块、工业控制机。控制机构是对检测信号进行计算处理，来控制执行机构，并把计算的位置显示在操作画面上，供操作员查看。处理的步骤如下：

控制机构包括西门子CPU模块、工业控制机，控制机构是对检测信号进行计算处理，来控制执行机构，并把计算的位置显示在操作画面上，供操作员查看。处理的步骤如下：

1.计算给定位移量

首先通过WINCC画面输入上工作辊和上支撑辊的辊径，计算出给 定位移量。公式如下：

$S_1=\frac{\mathrm{\ΔR}}{2}+\mathrm{\Δr}$

S₁：给定位移量 

ΔR：上支撑辊的辊径变化量

Δr：上工作辊的辊径变化量

2.计算实际位移量

实际的位移量是通过绝对值编码器的变化量得出的，公式如下：

$S_2=\tan \mathrm{\α}*\mathrm{\ΔX}*\frac{100}{4096}$

S₂：计算实际位移量

α：斜楔的斜度

ΔX：绝对值编码器的变化量

3.信号处理及输出

信号处理就是在PLC程序里面对S₁和S₂的值做PID处理，如大于则输出正值，小于则输出负值，把这个值直接通过西门子SM331模拟量模块输出给液压马达控制阀，就实现了闭环控制的轧制线的调整，精确的控制斜楔走到给定位置。

Claims (2)

1.一种铝轧机轧制线自动定位装置，其特征在于：包括支撑辊轴承座(9)的弧面垫，支撑辊轴承座(9)的弧面垫上安装有上端面为斜面的下斜楔，下斜楔的上方具有与下斜楔配合的下端面为斜面的上斜楔(3)，还包括连接有丝杆机构(2)的液压马达(1)，所述丝杆机构(2)的末端连接在上斜楔(3)的侧端面上，所述上斜楔(3)上设置有能够检测上斜楔水平移动的编码器(4)，编码器(4)的信号输出端连接位置输入模块(6)上，所述位置输入模块(6)连接CPU模块(7)，CPU模块(7)通过模拟量输入模块(10)连接到一个比例阀(11)上，所述CPU模块(7)还与一个用于输入控制参数和显示工作状态的工控机(8)连接。

2.按照权利要求1所述的铝轧机轧制线自动定位装置，其特征在于：所述编码器(4)上具有编码器拉绳，上斜楔(3)的一侧设置有滑轮(5)，编码器拉绳绕过滑轮(5)的上方连接在上斜楔(3)上。