CN2889535Y - 一种带钢卷取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带钢轧线上的卷取装置，特点是卷筒上设有带凹槽的软质材料套筒；并设有可将运动着的带钢头准确地置于套筒凹槽内的自动控制装置；该自动控制装置包括两组分别用于检测套筒凹槽的传感器、检测带钢头的传感器，一个计算套筒凹槽精确位置的脉冲编码器，及对信号进行处理并输出控制信号的信号处理器；用于检测套筒凹槽的传感器，其探头对应于橡胶套筒；用于检测带钢头的传感器，其探头对应于卷取机的带钢入口处；脉冲编码器装于卷取机上，与卷筒同步旋转。本装置能自动将带钢头准确可靠地置于套筒凹槽内，不再须人工操作，实现了换卷自动化和不间断连续生产，提高了生产效率。

Description

一种带钢卷取装置

技术领域

本实用新型涉及带钢轧线上的卷取装置。

背景技术

冶金企业的冷轧带钢生产线，采用卷取机将成品带钢卷裹成钢卷。传统的带钢卷取机，其卷筒的套筒为管状结构，工作表面是一完整的圆柱面，当带钢卷裹在卷筒上时，由于带钢头有一定的厚度，衬垫着带钢卷，在卷裹力的作用下，使得最初几圈带钢对应带钢头的位置被挤压出一道线状压痕，习惯称为“带头印”。第一圈带钢直接接触带钢头，“带头印”最深，随着圈数增加，“带头印”的深度递减，直至消失，通常一个钢卷的前60-80米都存在“带头印”，如果带钢的厚度较大，有“带头印”的带钢长度还会更长。有“带头印”的带钢属于废、次品，这不仅降低了产品的合格率，还浪费资源，影响企业的经济效益。以冷轧厂重卷机组为例，它的主要工作是将～30吨的大钢卷分切为8～10吨的小钢卷，而在分卷时由于“带头印”造成的废品比率约为5.6～15％，对于一个年产量为100万吨的冷轧厂，每年由于“带头印”压痕所增加的废品损失就达到5.6～15万吨，而造成的经济损失将达到3.36～12亿元。为此，对卷取装置进行改进很有必要，现有的技术手段是在套筒上设一凹槽，卷取带钢时，将带钢头置于凹槽内，避免其衬垫着带钢卷，从而有效地消除了“带头印”。但是，这种改进还不完善，缺点是其自动控制系统没有相应改进，当一卷带钢卷完，卷取机停机时，卷筒的停止位置是随机的，其凹槽不一定正好在适合带钢头进入的“初始位置”。在开始卷取下一卷带钢时，需要依靠人工“点动”卷取机主电机的操作按钮，使卷取机卷筒转动到“初始位置”，“点动”按钮的时间很难准确掌握，不是长就是短，凹槽不是过位就是不足，常常需要多次反复“点动”操作，才能使卷筒停在“初始位置”，操作非常烦琐、费时，很不方便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带钢卷取装置，它能自动将带钢头准确可靠地置于套筒凹槽内，不再需要人工操纵，实现换卷自动化，克服了现有技术中存在的缺点和不足，技术方案是：

一种带钢卷取装置，包括支承于机架上的卷筒及其驱动器，所述卷筒上设有带凹槽的橡胶套筒；其特征在于：除了橡胶套筒外，还包括可将运动着的带钢头准确地置于橡胶套筒凹槽内的自动控制装置；所述自动控制装置包括两组分别用于检测套筒凹槽和检测带钢头的传感器，一个用于计算套筒凹槽精确位置的脉冲编码器，及对传感器、脉冲编码器的信号进行处理并输出控制信号的信号处理器；用于检测套筒凹槽的传感器，其探头对应于橡胶套筒；用于检测带钢头的传感器，其探头对应于卷取机的带钢入口处；脉冲编码器装于卷取机上，与卷筒同步旋转。

所述传感器采用光电式或电感式传感器。

所述脉冲编码器为增量型光电编码器。

所述信号处理器采用软件程序，编写在机组主控制系统中；也可采用由硬件器件构成的模拟或数字电路的处理器。

所述的套筒为橡胶材料套筒，套筒上刻有凹槽。

本带钢卷取装置由于设置了上述自动控制装置，在带钢卷取之前，预先设定好套筒凹槽的位置信号值，当带钢头从卷取机入口接近卷筒时，传感器将检测到的带钢头位置信号和套筒凹槽位置信号转换为电信号，与设定好的凹槽位置信号值进行比较、运算，在相应时刻输出控制信号给卷取机驱动装置，使卷筒旋转至适合钢头嵌入套筒凹槽的位置，带钢头部即可准确、可靠地嵌入套筒凹槽内，并随卷筒同步运行，不再需人工操作，实现了换卷自动化和不间断连续生产，提高了生产效率。

附图说明

图1是传感器、脉冲编码器的安装位置示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是本实用新型自动控制装置的一种原理框图。

图4是本实用新型自动控制装置的另一种原理框图。

具体实施方式

参见图1、图2。本带钢卷取装置包括一台卷取机7和一个夹送辊装置6，夹送辊装置6布置在卷取机7的上游，用于将带钢送入卷取机7，由卷取机7将带钢卷裹成卷。卷取机7的卷筒上设有一橡胶套筒1，套筒1上设有一道与带钢头适配的轴向凹槽，带钢被送入卷取机7时，其头部进入该凹槽。这是现有公知的带钢卷取装置的基本结构。

本卷取装置的区别在于，对上述装置的自动控制系统做了改进，改进后的自动控制系统包括用于检测套筒凹槽位置的传感器2，用于计算套筒凹槽精确位置的脉冲编码器4，用于检测带钢头位置的传感器3，对传感器2、3及脉冲编码器4检测到的信号进行处理的处理器。

凹槽检测传感器2可安装在卷取机7的机架上，其探头对应卷筒，用于探测橡胶套筒1的凹槽位置；脉冲编码器4可安装于卷取机7驱动电机的轴上，和卷取机7卷筒同步旋转，用于计算套筒凹槽的精确位置；带头检测传感器3可安装在夹送辊装置6的导引板5上，其探头对应卷取机7的带钢入口，用于探测运动的带头。

传感器2、3可采用光电式或电感式传感器，但最好采用光电式传感器，利用其光栅获得的位置信号可靠性高，自动控制装置误动、拒动几率小，并保证同步控制精度。

信号处理器可采用软件，也可采用硬件器件装配构成，可以是模拟电路，也可是数字电路。

图3是信号处理器采用软件的电原理框图，控制程序编写在轧钢机组主控制系统中。

图4是信号处理器采用硬件的电原理框图，处理器通过接口与轧钢机组主控制系统相联。处理器和机组主控制系统处理器之间的接口可以用现场总线(如PROFIBUS、INTERBUS、CC-LINK、EARTHNET、MODBUS、DEVICENET等)通讯，也可以通过硬握手。

本卷取装置的工作过程：

在开始卷取之前，处理器根据生产工艺参数(如带钢厚度、穿带速度，机组加减速度、卷取张力、卷筒直径等)、带头检测和套筒凹槽检测传感器2的安装位置等计算出套筒1凹槽的“初始位置”，并发出指令，让卷取机7旋转，套筒凹槽检测传感器2检测到凹槽，同时开始对脉冲编码器4计数，并根据计数值发出让卷取机7停止旋转的指令，使套筒凹槽精确定位于“初始位置”。

开始卷取时，启动穿带指令，带钢以穿带速度向卷取机7方向移动，当带钢头部挡住光栅时，处理器接收到带头检测传感器3检测到移动带头的信号，启动卷取机7，使移动的带头和旋转的套筒1同步，带头被准确地置于套筒1凹槽内，实现带钢无“带头印”卷取。

Claims (6)

1、一种带钢卷取装置，包括支承于机架上的卷筒及其驱动器，所述卷筒上设有带凹槽的软质材料套筒；其特征在于：还包括可将运动着的带钢头准确地置于套筒凹槽内的自动控制装置；所述自动控制装置包括两组分别用于检测套筒凹槽的传感器、检测带钢头的传感器，一个计算套筒凹槽精确位置的脉冲编码器，及对信号进行处理并输出控制信号的信号处理器；用于检测套筒凹槽的传感器，其探头对应于橡胶套筒；用于检测带钢头的传感器，其探头对应于卷取机的带钢入口处；脉冲编码器装于卷取机上，与卷筒同步旋转。

2、根据权利要求1所述的带钢卷取装置，其特征在于：所述传感器采用光电式或电感式传感器。

3、根据权利要求1所述的带钢卷取装置，其特征在于：所述脉冲编码器为增量型光电编码器。

4、根据权利要求1所述的带钢卷取装置，其特征在于：所述信号处理器采用软件程序，编写在轧钢机组主控制系统中。

5、根据权利要求1所述的带钢卷取装置，其特征在于：所述信号处理器采用硬件器件，构成模拟或数字电路的处理器。

6、根据权利要求1所述的带钢卷取装置，其特征在于：所述的套筒为橡胶套筒。