CN206652847U - 一种冷床上料自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轧钢机床设备技术领域，涉及一种冷床上料自动控制装置，冷床上钢辊道均匀分为第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道，第一热金属检测仪与第一冷床上钢辊道起始端的距离等于第二热金属检测仪与第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道分界线的距离，也等于第三热金属检测仪与第二冷床上钢辊道末端之间的距离，第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪上信号连接有PLC控制系统，PLC控制系统与工控机导线连接，工控机上连接MES系统，PLC控制系统导线连接有冷床检测接近开关，冷床下料辊道的外侧设有一对成品收集槽，成品收集槽的外侧设有冷金属检测仪，解决了钢板单排布料时，冷床的部分区域没有充分利用的问题。

Description

一种冷床上料自动控制装置

技术领域

本实用新型属于轧钢机床设备技术领域，涉及一种冷床上料自动控制装置。

背景技术

轧钢厂中厚钢板生产过程中，一般要经过加热炉加热-轧机轧制-过跨冷却-收集等工艺路线，而过跨冷却所用的冷床设备在整个工序中起着至关重要的作用，它还关系到产品的平直度、刮伤等质量因素，因此冷床的发展在轧钢企业中有着重要的研究价值。

中厚钢板生产线精整工序中经过矫正机矫正过后的钢板需冷却至300度以下，钢板降温主要是在冷床上冷却。冷床上料设备由上料运输辊道和上料回转机构组成，在冷床入口处设多段上料运输辊道，其最外侧辊道称称为1段辊道。当钢板通过上料辊道运输到位以后，辊道停止运行，上料回转机构将钢板运送到冷床上。运输辊道和上料回转机构采用变频调速装置驱动，辊道为成组传动，每1段辊道使用1台变频器驱动。

目前，冷床自动上料时，只能实现冷床单排布料，也就是说每排只能放置一块钢板。在单排布料时，冷床的部分区域没有用于对钢板散热，不能最有效地利用冷床的有效冷却面积。如果要实现双排自动布料，必须先人工选择，将钢板的信息输入到冷床的控制系统，但来料长度较频繁改变时无法人工选择。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决钢板单排布料时，冷床的部分区域没有充分利用的问题，提供一种冷床上料自动控制装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括冷床上钢辊道、冷床和冷床下料辊道，冷床上钢辊道和冷床下料辊道分别安装在冷床的两侧，冷床上钢辊道均匀分为第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道，第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道的传动侧安装有第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪，第一热金属检测仪与第一冷床上钢辊道起始端的距离等于第二热金属检测仪与第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道分界线的距离，也等于第三热金属检测仪与第二冷床上钢辊道末端之间的距离，第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪上信号连接有PLC控制系统，PLC控制系统与工控机导线连接，工控机上连接MES系统，PLC控制系统导线连接有冷床检测接近开关，冷床下料辊道的外侧设有一对成品收集槽，成品收集槽上安装有拨钢装置，拨钢装置的外侧设有冷金属检测仪。

进一步，冷床上钢辊道向冷床倾斜，冷床向冷床下料辊道倾斜，冷床上钢辊道平面与水平面的夹角为5～8°，冷床平面与水平面的夹角为2～5°。

进一步，冷床上钢辊道和冷床之间安装有若干过渡轮盘。

进一步，过渡轮盘的个数为4个。

进一步，冷床上钢辊道为不锈钢材质的辊道，冷床上钢辊道与钢板之间的摩擦系数为0.08～0.12。

进一步，拨钢装置与冷金属检测仪信号连接。

进一步，成品收集槽两侧分别设有两个冷金属检测仪。

进一步，成品收集槽是按照成品的不同属性划分的，成品收集车收集到的成品数量提前设定在PLC控制系统中。

本实用新型的原理在于：切割后的钢板传递至冷床上钢辊道上，设冷床上钢辊道的总长度为L，第一冷床上钢辊道的长度为L1，第二冷床上钢辊道的长度为L2，第二热金属检测仪与第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道分界线的距离为L3，第三热金属检测仪与第二冷床上钢辊道末端的距离为L4，其中L1等于L2，L3等于L4。L4的长度设为冷床上钢辊道停止传动后，冷床上钢辊道上钢板滑行出距离的1.5倍。设冷床上钢辊道与钢板之间的摩擦系数为μ，冷床上钢辊道传动速度为V，根据S＝V²/2μg，则L4＝1.5*S＝1.5*V²/2μg。

冷床上钢辊道上的钢板上料时，工控机接收MES系统传输来的钢板规格、尺寸信息，并将来料钢板的长度数据按照队列的数据格式传输至PLC控制系统，PLC控制系统将第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道上两钢板的长度与L2-L4的大小进行比较；如果两块钢板的长度均小于L2-L4的值，冷床上钢辊道采取组合上料策略，将第一块钢板输送至第一冷床上钢辊道，第二块钢板输送至第二冷床上钢辊道后，启动上料小车上料，将待冷却的钢板一同送入冷床进行冷却；如果第一块钢板的长度小于L2-L4的值，第二块钢板的长度大于L2-L4的值，冷床上钢辊道采取单独上料策略，将第一块钢板输送至第一冷床上钢辊道后，启动上料小车上料，将待冷却的钢板单独送入冷床进行冷却；如果第一块钢板的长度大于L2-L4的值，第二块钢板的长度小于L2-L4的值，则第一块钢板采取单独上料策略，将第三块钢板的长度与L2-L4的值进行对比决定第二块钢板与第三块钢板之间所采取的上料策略。待冷却的钢板传递至冷床上后，冷床检测接近开关开启，对冷床上的钢板进行冷却降温，钢板冷却至设定温度后，冷床检测接近开关关闭，同时，冷床下料辊道启动运行，将冷却后的钢板传送至成品收集槽。成品收集槽的外侧均匀放置4个冷金属检测仪，相对设置的两个冷金属检测仪为一组，两组冷金属检测仪之间的距离为定尺寸钢板的长度，成品收集槽的第一组冷金属检测仪检测到钢板信号后控制冷床下料辊道减速，第二组冷金属检测仪检测到钢板信号时，冷床下料辊道停止传动。冷床下料辊道停止传动后，成品收集槽一侧的拨钢装置自动上升将定尺钢板拨送至其中一个成品收集槽，非定尺钢板就被拨动至另一个成品收集槽内。与此同时，成品收集槽中的成品数量及时传递至PLC控制系统，成品收集槽中的数量达到PLC系统中设置的成品数量后，将成品收集槽运走，更换成品收集槽。

本实用新型的有益效果在于：

1、该冷床上料自动控制装置通过对钢板材料属性的及时跟踪，可以实时掌握钢板的长度等信息，待冷却钢板比较小时，可以将冷却钢板一起上料至冷床上进行冷却，合理利用冷床的冷却资源。

2、该冷床上料自动控制装置及控制方法实现了精整工序中冷床上料的自动控制，整体构成简单，造价低廉，程序轻巧，执行效率高；有效的节约了人力经济效益好，为L2级模型控制自动生产提供了有力保障。

3、该冷床上料自动控制装置及控制方法，很好的实现了钢板的分类收集，同时实现了冷床收集钢板的全自动控制，使得数据管理及分析非常方便、灵活，大大减少了人为工作量，提高了生产效率并且保证了系统的稳定性。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型冷床上料自动控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中三个热金属检测仪与冷床上钢辊道的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图中的附图标记包括：

工控机11、PLC控制系统12、第一热金属检测仪13、第二热金属检测仪14、第三热金属检测仪15、第一冷床上钢辊道16、第二冷床上钢辊道17、过渡轮盘18、冷床检测接近开关19、冷床20、冷床下料辊道21、冷金属检测仪22、成品收集槽23、拨钢装置24。

如图1所示的冷床上料自动控制装置，冷床上钢辊道和冷床下料辊道21分别安装在冷床20的前侧和后侧，冷床上钢辊道从左到右均匀分为第一冷床上钢辊道16和第二冷床上钢辊道17，第一冷床上钢辊道16和第二冷床上钢辊道17的后侧依次安装有第一热金属检测仪13、第二热金属检测仪14和第三热金属检测仪15，如图2所示的第一热金属检测仪13与第一冷床上钢辊道16起始端的距离等于第二热金属检测仪14与第一冷床上钢辊道16和第二冷床上钢辊道17分界线的距离，也等于第三热金属检测仪15与第二冷床上钢辊道17末端之间的距离。

冷床上钢辊道向冷床20倾斜，冷床20向冷床下料辊道21倾斜，冷床上钢辊道平面与水平面的夹角为5°，冷床20的平面与水平面的夹角为2°。冷床上钢辊道和冷床20之间设置4个过渡轮盘18。冷床上钢辊道为不锈钢材质的辊道，冷床上钢辊道与钢板之间的摩擦系数为0.08。

第一热金属检测仪13、第二热金属检测仪14和第三热金属检测仪15上信号连接PLC控制系统12，PLC控制系统12与工控机11导线连接，工控机11上连接MES系统，PLC控制系统12导线连接冷床检测接近开关19，冷床检测接近开关19通过螺栓安装在冷床20上，冷床下料辊道21的外侧设有一对成品收集槽23，成品收集槽23上安装有拨钢装置24，拨钢装置24的外侧设有两组冷金属检测仪22，拨钢装置24与冷金属检测仪22信号连接。

该冷床上料自动控制装置的控制方法，包括以下步骤：

A、开启冷床上钢辊道上的电机开关，将切割后的钢板通过传送装置传送至冷床上钢辊道上，钢板的传输速度小于等于冷床上钢辊道的传输速度；

B、第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪分别检测钢板的位置信号，并将钢板的位置信号传递至PLC控制系统；

C、MES系统检测钢板的规格、尺寸等基本属性，工控机将MES系统检测到的钢板数据传递至PLC控制系统；

D、PLC控制系统将接收到的钢板长度数据以及第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪检测到的钢板位置信号进行逻辑运算，根据程序设置执行钢板在不同长度时的自动上料策略进行上料；

E、将步骤D中待上料的钢板通过过渡轮盘传递至冷床上，冷床上的冷床检测接近开关开启，对冷床上的钢板进行冷却；

F、冷床上的钢板冷却至设定温度后，冷床下料辊道启动运行，冷金属检测仪将冷却后的钢板检测，成品收集槽外侧的第一组冷金属检测仪检测到钢板信号后控制冷床下料辊道减速，第二组冷金属检测仪检测到钢板信号时，冷床下料辊道停止传动，成品收集槽上的拨钢装置将冷却后的钢板分类拨动在成品收集槽中。

该冷却上料自动控制装置还适用于板材、管材、棒材等钢材的冷却，将PLC系统中设置钢材数量，当成品收集槽收集到的钢材达到了PLC系统设定的收集数量后，这些钢材就能被运输至成品库。

按照上述冷床上料的自动控制方法实现了钢材的自动上料冷却，且在相邻两根钢材的长度较短时，能够将相邻钢材同时上料，同时冷却；在生产运行过程中，钢材从冷床上钢辊道到成品收集槽的整个过程都是由可编程逻辑控制器自动完成，大大减少了工人的劳动强度，也提高了生产效率。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种冷床上料自动控制装置，其特征在于，包括冷床上钢辊道、冷床和冷床下料辊道，所述冷床上钢辊道和冷床下料辊道分别安装在冷床的两侧，所述冷床上钢辊道均匀分为第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道，所述第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道的传动侧安装有第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪，第一热金属检测仪与第一冷床上钢辊道起始端的距离等于第二热金属检测仪与第一冷床上钢辊道和第二冷床上钢辊道分界线的距离，也等于第三热金属检测仪与第二冷床上钢辊道末端之间的距离，所述第一热金属检测仪、第二热金属检测仪和第三热金属检测仪上信号连接有PLC控制系统，所述PLC控制系统与工控机导线连接，所述工控机上连接MES系统，所述PLC控制系统导线连接有冷床检测接近开关，所述冷床下料辊道的外侧设有一对成品收集槽，所述成品收集槽上安装有拨钢装置，所述成品收集槽外侧设有冷金属检测仪。

2.如权利要求1所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述冷床上钢辊道向冷床倾斜，所述冷床向冷床下料辊道倾斜，所述冷床上钢辊道平面与水平面的夹角为5～8°，所述冷床平面与水平面的夹角为2～5°。

3.如权利要求1所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述冷床上钢辊道和冷床之间安装有若干过渡轮盘。

4.如权利要求3所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述过渡轮盘的个数为4个。

5.如权利要求3所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述冷床上钢辊道为不锈钢材质的辊道，所述冷床上钢辊道与钢板之间的摩擦系数为0.08～0.12。

6.如权利要求1所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述拨钢装置与冷金属检测仪信号连接。

7.如权利要求6所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述成品收集槽两侧分别设有两个冷金属检测仪。

8.如权利要求7所述的冷床上料自动控制装置，其特征在于，所述成品收集槽是按照成品的不同属性划分，所述成品收集车收集的成品数量提前设定在PLC控制系统中。