ITUD980085A1 - HIGH SPEED CUTTING METHOD FOR LAMINATES IN CONTINUOUS ADVANCE AND CUTTING GROUP DESIGNED TO OPERATE WITH - Google Patents
HIGH SPEED CUTTING METHOD FOR LAMINATES IN CONTINUOUS ADVANCE AND CUTTING GROUP DESIGNED TO OPERATE WITH Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha per oggetto un metodo di taglio ad alta velocità per laminati in continuo avanzamento e gruppo di taglio concepito per operare con tale metodo. The present invention relates to a high-speed cutting method for continuously advancing laminates and a cutting unit designed to operate with this method.
Stato della tecnica: State of the art:
Allo stato attuale della tecnica normalmente i gruppi di taglio di cui alla presente innovazione comprendono sostanzialmente per lo meno una cesoia per taglio di laminati, nota generalmente con il nome di cesoia volante, alla quale viene associato un deviatore, che devia la barra alternativamente su due canali a valle della cesoia, ai fini di permettere l'arresto dell'avanzamento degli spezzoni tagliati, generalmente mediante un frenacode di tecnica nota, e poi il successivo scarico in un letto di raffreddamento sottostante, noto anche come placca di raffreddamento. In the current state of the art, the cutting units of the present invention substantially comprise at least a shear for cutting laminates, generally known as a flying shear, to which a diverter is associated, which alternately deflects the bar on two channels downstream of the shear, in order to allow the stopping of the advancement of the cut pieces, generally by means of a code brake of the known technique, and then the subsequent discharge into an underlying cooling bed, also known as a cooling plate.
Queste cesoie generalmente comprendono una coppia di coltelli rotanti contrapposti, che stanno in attesa fermi, ed al momento opportuno vengono fotti ruotare sostanzialmente alla velocità periferica corrispondente alla velocità di avanzamento del laminato da tagliare O%/+10%. These shears generally comprise a pair of opposing rotating blades, which stand still, and at the appropriate moment are caused to rotate substantially at the peripheral speed corresponding to the feed speed of the laminate to be cut 0% / + 10%.
Questa tecnica seppure efficiente, permette un massimo di velocità non superabile causa delle elevate accelerazioni e decelerazioni che devono essere impresse ai detti coltelli rotanti. Although this technique is efficient, it allows a maximum speed that cannot be exceeded due to the high accelerations and decelerations that must be imparted to said rotating blades.
Per ovviare a questo inconveniente, si sono studiate soluzioni con cesoie a coltelli contrapposti sempre in continua rotazione, con velocità periferica sostanzialmente pari alla velocità di avanzamento della barra, mentre la barra in laminazione viene fatta passare di lato ai coltelli rotanti, e quando necessita il taglio, questo viene attivato mediante il detto deviatore, spostando il percorso della barra sotto i coltelli di taglio e viceversa, o sempre dallo stesso lato o meglio, facendo passare la barra da un lato e dall'altro dei coltelli della detta cesoia. (Vedi a tale scopo 1T-769668; Domanda 9027/65 - DEMAG, depositata nel 1965 e concesso il Giugno 1967). To overcome this drawback, solutions have been studied with shears with opposed blades always in continuous rotation, with peripheral speed substantially equal to the feed speed of the bar, while the rolling bar is passed sideways to the rotating knives, and when necessary the cut, this is activated by means of said diverter, moving the path of the bar under the cutting knives and vice versa, or always on the same side or better, by passing the bar from one side to the other of the knives of said shear. (See for this purpose 1T-769668; Application 9027/65 - DEMAG, filed in 1965 and granted on June 1967).
Anche la soluzione del IT-8397A/87 (Danieli), utilizza detto sistema e per un razionale coordinamento prevede ovviamente il coordinamento della movimentazione del deviatore rispetto alla movimentazione dei coltelli e nel caso specifico: la sincronizzazione tra la posizione circonferenziale dei coltelli in rotazione e la posizione laterale temporale del deviatore, nella fase immediatamente precedente il taglio. Essendo comunque dò ovvio e necessario ai fini di permettere un razionale taglio, senza inceppamenti od errori di taglio. Also the solution of IT-8397A / 87 (Danieli), uses this system and for a rational coordination obviously foresees the coordination of the movement of the diverter with respect to the movement of the knives and in the specific case: the synchronization between the circumferential position of the rotating knives and the lateral temporal position of the diverter, in the phase immediately preceding the cut. However, it is obvious and necessary in order to allow a rational cut, without jams or cutting errors.
La soluzione di far girare continuamente i coltelli ha il grande vantaggio di permettere di operare a velocità elevate e praticamente in uniformità con la velocità di avanzamento della barra anche fino a 100 m/sec. ed oltre. The solution of continuously rotating the knives has the great advantage of allowing to operate at high speeds and practically in uniformity with the feed speed of the bar even up to 100 m / sec. and beyond.
La presente innovazione è diretta sostanzialmente ad un gruppo di taglio in cui i coltelli siano continuamente in rotazione come sopra e la barra sia fatta passare al momento opportuno sotto i coltelli in continua rotazione per il taglio, proprio come nella soluzione proposta in detto 1T-769668 {Domanda 9027/65 - DEMAG). The present innovation is substantially directed to a cutting unit in which the knives are continuously rotating as above and the bar is made to pass at the appropriate time under the continuously rotating knives for cutting, just as in the solution proposed in said 1T-769668 {Application 9027/65 - DEMAG).
Inconvenienti: Drawbacks:
Questi gruppi di taglio che adottano cesoie rotanti che girano continuamente, hanno però l'inconveniente di dover perdere o rottamare uno spezzone di barra all'inizio (testa della barra) ed uno spezzone di barra alla fine (coda della barra), e comunque si concretizzano errori nell'esatto posizionamento del punto di taglio del laminato, particolarmente essendo i valori di taglio corrispondenti ad un certo numero di giri dei coltelli necessariamente intero. These cutting groups that use rotating shears that turn continuously, however, have the drawback of having to lose or scrape a piece of bar at the beginning (head of the bar) and a piece of bar at the end (tail of the bar). errors occur in the exact positioning of the cutting point of the laminate, particularly since the cutting values correspond to a certain number of revolutions of the knives necessarily whole.
Principale scopo del presente trovato è quello di fare si che tutte le barre tagliate abbiano la stessa lunghezza. The main object of the present invention is to ensure that all the cut bars have the same length.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di ricavare il maggior numero possibile di barre dall'intera lunghezza del laminato. A further object of the present invention is to obtain the greatest possible number of bars from the entire length of the laminate.
Per ottenere la stessa lunghezza delle barre, adottando una velocità costante dei coltelli di taglio, sino ad ora si é dovuto tagliare una parte iniziale della testa del laminato nota come spuntatura (che viene persa, ossia inviata a rottamazione), in modo che tutte le barre successive abbiano la stessa lunghezza, dovendo infine, inviare in rottamazione la coda del laminato rimanente dall'ultimo taglio generalmente perché più corta delle barre tagliate sino a quel momento. To obtain the same length of the bars, adopting a constant speed of the cutting knives, up to now it has been necessary to cut an initial part of the laminate head known as trimming (which is lost, i.e. sent for scrapping), so that all successive bars have the same length, finally having to send the tail of the laminate remaining from the last cut to be scrapped, generally because it is shorter than the bars cut up to that moment.
Si deve considerare ad esempio che le lunghezze standard delle barre, da tagliare con la cesoia, sono generalmente pari a "n x c", ove "n" è il numero di sottomultipli che si possono ottenere da una barra scaricata nella placca di raffreddamento, e V è la lunghezza delle barre che compongono il fascio di prodotto finito. La lunghezza della barra scaricata in placca può variare secondo multipli del prodotto finale (es. con c=12 metri, le barre in placca possono avere una lunghezza di metri: 12, 24, 36, 48, 60 etc.). For example, it must be considered that the standard lengths of the bars, to be cut with the shear, are generally equal to "n x c", where "n" is the number of submultiples that can be obtained from a bar discharged into the cooling plate, and V is the length of the bars that make up the bundle of finished product. The length of the bar discharged into the plate can vary according to multiples of the final product (e.g. with c = 12 meters, the bars in the plate can have a length of meters: 12, 24, 36, 48, 60 etc.).
In altri termini, allo stato dell'arte attuale, le cesoie in continua rotazione per il taglio a misura del laminato utilizzano una velocità angolare dei coltelli costante nel tempo e: In other words, at the current state of the art, the continuously rotating shears for cutting the laminate to size use a constant angular speed of the knives over time and:
- la movimentazione del deviatore è strettamente vincolata alla posizione angolare dei coltelli (IT-769668 - applicazione 9027/65 - DEMAG); - the movement of the diverter is strictly linked to the angular position of the knives (IT-769668 - application 9027/65 - DEMAG);
- oppure la movimentazione del deviatore è resa regolabile con mezzi di sincronizzazione rispetto alla posizione dei coltelli nella fase immediatamente precedente il taglio (ΓΤ-8397Α/87 - Danieli). - or the movement of the diverter is made adjustable by means of synchronization with respect to the position of the knives in the phase immediately preceding the cut (ΓΤ-8397Α / 87 - Danieli).
Il presente trovato non è diretto né all una né all'altra di queste soluzioni. The present invention is directed neither to one nor to the other of these solutions.
Soluzioni per il taglio della testa e della coda e modalità di movimentazione del deviatore sono anche dischiusi in: FR-666433; DE-804056; GB-2075.899; FR-1.578587, ove si propongono diverse soluzioni di taglio della testa e coda della barra e coordinamento della cesoia con gli altri mezzi di movimentazione del laminato e delle barre tagliate. Head and tail cutting solutions and diverter handling modes are also disclosed in: FR-666433; DE-804056; GB-2075.899; FR-1.578587, where different solutions are proposed for cutting the head and tail of the bar and coordination of the shear with the other means of handling the laminate and the cut bars.
Tuttavia, utilizzando coltelli a determinata velocità di rotazione, si verificano errori sul primo taglio dovuti alla non corrispondenza della posizione dei coltelli all'istante di arrivo delle barre laminate, che ovviamente con le rispettive teste non sono sempre ad uguale distanza una dall'altra. However, when using knives with a certain rotation speed, errors occur on the first cut due to the non-correspondence of the position of the knives at the instant of arrival of the rolled bars, which obviously with the respective heads are not always at the same distance from each other.
L'errore della posizione di taglio viene comunque evidenziato anche sugli ultimi tagli della barra, se, per evitare problemi di scarico in placca, è richiesta una qualche ottimizzazione di lunghezza di taglio della barra stessa. The error of the cutting position is however also highlighted on the last cuts of the bar, if some optimization of the cutting length of the bar is required to avoid problems of unloading in the plate.
Scopo del trovato: Purpose of the finding:
Lo scopo della presente innovazione è quello di ovviare ai succitati inconvenienti e rendere sostanzialmente possibile: The purpose of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks and substantially make it possible:
- una maggiore velocità operativa; - a higher operating speed;
- l'eliminazione di sprechi di materiale in testa al laminato ed in coda al laminato; - the elimination of waste of material at the top of the laminate and at the end of the laminate;
- una maggiore funzionalità con minori sollecitazioni ai meccanismi e sempli ficazione dell'intero sistema. - greater functionality with less stress on the mechanisms and simplification of the entire system.
Essenza dell'invenzione: Essence of the invention:
II problema viene risolto come rivendicato mediante un metodo di taglio ad alta velocità per laminati in continuo avanzamento, del tipo in cui si prevede sostanzialmente: - una cesoia di taglio del laminato al volo con coltelli sempre rotanti; The problem is solved as claimed by means of a high-speed cutting method for continuously advancing laminates, of the type in which the following is substantially provided: - a shear for cutting the laminate on the fly with always rotating blades;
- mezzi deviatori che guidano il laminato da tagliare da una posizione di lato ai detti coltelli rotanti di taglio, attraverso i detti coltelli di taglio, per effettuare il taglio, e - diverter means which guide the laminate to be cut from a side position to said rotating cutting knives, through said cutting knives, to effect the cut, and
- mezzi sensori del laminato da tagliare; - sensing means of the laminate to be cut;
caratterizzato dal fatto che characterized by the fact that
- i detti mezzi sensori del laminato da tagliare comprendono per lo meno mezzi per rilevare la sua velocità di avanzamento "Vb" e la sua posizione "Pb" lungo la linea di avanzamento rispetto al punto di taglio; - said sensing means of the laminate to be cut comprise at least means for detecting its feed speed "Vb" and its position "Pb" along the feed line with respect to the cutting point;
- sono ulteriormente previsti mezzi calcolatori e mezzi variatori della velocità di rotazione dei detti coltelli "Vr", con individuazione della rispettiva posizione angolare "Pc", azionati dai detti mezzi calcolatori, ed in cui: - calculating means and variator means of the rotation speed of said knives "Vr" are further provided, with identification of the respective angular position "Pc", operated by said calculating means, and in which:
- i detti mezzi sensori del laminato sono collegati ai detti mezzi calcolatori; - said laminate sensor means are connected to said calculating means;
- essendo ulteriormente previsto mezzi di programmazione per obbligare i detti coltelli rotanti a ruotare in più od in meno "Vr" in funzione: - programming means being further provided for obliging said rotating knives to rotate more or less "Vr" according to:
· della detta velocità di avanzamento del laminato "Vb", Of the said laminate advancement speed "Vb",
· della posizione della testa del laminato in avanzamento prima di essere tagliato "Pb" e · The position of the head of the laminate in advance before being cut "Pb" e
· della posizione dei rispettivi coltelli "Pc”, in modo tale che: · The position of the respective "Pc" knives, so that:
- i detti coltelli vengano predisposti con accelerazione o decelerazione ad effettuare il primo taglio del detto laminato per ottenere barre all'esatta lunghezza desiderata "nc", ove "n" è un numero intero e "c" è una costante di lunghezza standard della barra. - said knives are predisposed with acceleration or deceleration to perform the first cut of said laminate to obtain bars at the exact desired length "nc", where "n" is an integer and "c" is a constant of standard length of the bar .
Vantaggiosamente il detto metodo e mezzi di calcolo sono concepiti in modo tale che: Advantageously, said method and calculation means are designed in such a way that:
- qualora la lunghezza della coda di laminato rimanente, fosse inferiore a "c", il detto calcolatore provvederà a, per lo meno, ridurre di una unità il detto valore "n" della lunghezza di taglio prestabilita, in almeno la penultima barra, e ciò ai fini di aumentare di pari lunghezza la detta ultima barra. - if the length of the remaining laminate tail is less than "c", the said calculator will, at least, reduce by one unit the said "n" value of the predetermined cutting length, in at least the penultimate bar, and this in order to increase said last bar by the same length.
In questo modo si potranno recuperare barre di coda, che, altrimenti troppo corte, per potervi effettuare una efficace frenata, si avrebbe dovuto scartare con rispettiva riduzione della quantità di barre ottenibili dall'intera lunghezza del laminato. In this way it will be possible to recover tail bars, which, otherwise too short, to be able to perform an effective braking, would have had to be discarded with a respective reduction in the quantity of bars obtainable from the entire length of the laminate.
In questo modo quindi viene anche aumentata la performance del sistema. La soluzione del controllo di posizione in catena virtuale chiusa adottato dalla cesoia ad alta velocità, permette, invece, una variazione di lunghezza del taglio a misura in quanto il sistema sincronizza in posizione l’asse elettrico di laminazione e l'asse elettrico di rotazione dei coltelli in tempo reale. In this way, the performance of the system is also increased. The solution of the position control in closed virtual chain adopted by the high speed shear, on the other hand, allows a variation in the length of the cut to size as the system synchronizes in position the electric rolling axis and the electric rotation axis of the knives in real time.
La cesoia è quindi un sistema di taglio a misura per laminato formato da una cesoia in continua rotazione e da un sistema noto di deviazione del materiale laminato. The shear is therefore a system for cutting to size for laminate formed by a continuously rotating shear and by a known system for deviating the laminated material.
La cesoia essendo una macchina formata da due o più coltelli controrotanti su due assi di rotazione paralleli tra loro ed azionati nel loro movimento da noto motore elettrico. The shear being a machine formed by two or more counter-rotating knives on two rotation axes parallel to each other and driven in their movement by a known electric motor.
Come da tecnica nota, il taglio si ha mediante uno spostamento ortogonale all'asse di laminazione, il sistema di deviazione porta il laminato sotto i coltelli della cesoia per poi spostarlo fuori interferenza dai coltelli una volta che questo é stato tagliato. As in the known technique, the cut is obtained by means of an orthogonal displacement to the rolling axis, the deviation system carries the laminate under the blades of the shear and then moves it out of interference from the blades once this has been cut.
Mediante tale ciclo di taglio ed un opportuno algoritmo di controllo, la macchina in oggetto sarà quindi in grado di tagliare il laminato a lunghezze prestabilite o calcolate 1 mediante algoritmi di ottimizzazione della lunghezza di taglio. Il sistema della cesoia ad alta 2 velocità secondo il metodo della presente innovazione è quindi formato da By means of this cutting cycle and an appropriate control algorithm, the machine in question will therefore be able to cut the laminate to predetermined or calculated lengths 1 by means of cutting length optimization algorithms. The 2-speed high-speed shear system according to the method of the present innovation is therefore formed by
3 • una cesoia rotante con due o più coltelli 3 • a rotating shear with two or more knives
4 • un sistema di deviazione laminato 4 • a laminated diversion system
5 • un sistema di automazione che é composto dar 5 • an automation system which is composed of dar
6 - un sistema a microprocessore che effettua il controllo del processo di taglio; 6 - a microprocessor system which controls the cutting process;
7 - un azionamento elettrico collegato meccanicamente alla gabbia finitrice; 7 - an electric drive mechanically connected to the finisher cage;
8 - un azionamento elettrico collegato meccanicamente ai coltelli della cesoia; 8 - an electric drive mechanically connected to the shear knives;
9 - un azionamento pneumatico od elettrico od idraulico collegato al dispositivo di 0 deviazione; 9 - a pneumatic or electric or hydraulic actuation connected to the deviation device;
1 - un sensore di posizione de! materiale laminato; 1 - a position sensor de! laminated material;
2 - un sensore di posizione angolare dei coltelli della cesoia (encoder); 2 - a sensor for the angular position of the shear blades (encoder);
3 - tre sensori di posizione del dispositivo di deviazione, rispettivamente: 3 - three position sensors of the deflection device, respectively:
4 • uno da un lato; 4 • one on one side;
5 • uno dall’altro; e 5 • one from the other; And
6 • uno al centro nella posizione mediana, corrispondente a quella di taglio; 7 - un sensore di posizione angolare dei cilindri di laminazione (encoder); 6 • one in the center in the median position, corresponding to that of the cut; 7 - a sensor for the angular position of the rolling cylinders (encoder);
8 • essendo previsto che: 8 • it being provided that:
9 - il detto microprocessore acquisisce in tempo reale, mediante i sensori sulla linea di 0 avanzamento del laminato, la posizione dello stesso e comanda e regola la posizione del 1 sistema di deviazione e la velocità di rotazione dei coltelli della cesoia al fine di effettuare la 2 serie di taglio voluta, ottenendo le barre delle lunghezze ottimali richieste. 9 - the said microprocessor acquires in real time, by means of the sensors on the 0 feed line of the laminate, the position of the same and controls and adjusts the position of the 1 deviation system and the rotation speed of the shear blades in order to carry out the 2 series of desired cutting, obtaining the bars of the required optimal lengths.
3 Tale sistema elettronico e' in grado di operare quindi una continua 4 sincronizzazione tra la posizione della testa del laminato in avanzamento sulla linea di 5 laminazione (asse elettrico Master" ossia asse elettrico principale) e: 3 This electronic system is therefore able to operate a continuous 4 synchronization between the position of the head of the laminate moving forward on the 5 lamination line (Master electric axis "or main electric axis) and:
• la posizione e velocità di rotazione dei coltelli della cesoia, (asse elettrico "Slave", ossia asse elettrico dipendente) • the position and rotation speed of the shear blades, ("Slave" electric axis, ie dependent electric axis)
• la posizione del dispositivo di deviazione del materiale (asse elettrico "Slave") Vantaggiosamente il principio di controllo tra l'asse "Mastre" e gli assi "Slave" è basato sul fatto che: • the position of the material deviation device ("Slave" electrical axis) Advantageously, the control principle between the "Mastre" axis and the "Slave" axes is based on the fact that:
• L'asse del laminato rappresenta l'asse "Master" del sistema di controllo mentre l'asse di rotazione dei coltelli è l'asse "Slave" che deve sincronizzarsi con l'asse "Master". • The laminate axis represents the "Master" axis of the control system while the rotation axis of the knives is the "Slave" axis which must synchronize with the "Master" axis.
• 11 punto di sincronismo è il punto di taglio alla lunghezza voluta del materiale laminato sull'asse "Master" e l'incrocio coltelli per l'asse "Slave". • The synchronism point is the cutting point at the desired length of the laminated material on the "Master" axis and the knife crossing for the "Slave" axis.
• La perfetta sincronizzazione avviene quando passata una lunghezza di taglio a misura sull'asse "Master" "nc"; l'asse "Slave" si trova all'incrocio coltelli con la velocità necessaria per effettuare correttamente il taglio. • Perfect synchronization occurs when a length of cut to size is passed on the "Master" "nc" axis; the "Slave" axis is located at the knives intersection with the speed necessary to perform the cut correctly.
• La cesoia restando in continua rotazione con una velocità periferica dei coltelli (Ve) molto vicina a quella del laminato (Vb), per cui la rotazione di taglio è intervallata da un certo numero di giri a vuoto. • The shear remains in continuous rotation with a peripheral speed of the blades (Ve) very close to that of the laminate (Vb), so that the cutting rotation is interspersed with a certain number of idle revolutions.
• Tale regolazione avviene per mezzo di un anello chiuso di controllo ove, istante per istante, viene generata e corretta la posizione nel tempo dei coltelli della cesoia. • This adjustment takes place by means of a closed control loop where, moment by moment, the position over time of the shear blades is generated and corrected.
Vantaggiosamente è previsto che, al fine di effettuare un perfetto taglio a misura, la barra in avanzamento venga spostata con un certo anticipo rispetto al momento del taglio, ciò venendo operato mediante il controllo del movimento del dispositivo di spostamento; Advantageously it is provided that, in order to make a perfect cut to size, the advancing bar is moved with a certain advance with respect to the moment of cutting, this being done by controlling the movement of the displacement device;
• essendo ulteriormente previsto che: • being further provided that:
- durante il giro dei coltelli della cesoia precedente a quello di taglio, tale dispositivo porti il materiale sull'asse di interferenza con i coltelli immediatamente prima che questi si incrocino; - during the rotation of the shear blades prior to the cutting one, this device carries the material on the axis of interference with the blades immediately before they cross;
- la fase di interferenza dei due assi provoca il taglio della barra. - the interference phase of the two axes causes the bar to be cut.
- una volta che questo è avvenuto, il deviatore sposta il laminato in posizione di non interferenza prima che i coltelli completino il giro successivo. - once this has happened, the diverter moves the laminate to the non-interference position before the knives complete the next turn.
- avvenuto questo, il deviatore rimane in posizione esterna rispetto all'asse di taglio fino al ciclo di taglio successivo. - once this has been done, the diverter remains in an external position with respect to the cutting axis until the next cutting cycle.
In una variante vantaggiosa e possibile, si usa una cesoia a coppia di coltelli contrapposti azionati da rispettivi motori elettrici, preferibilmente senza spazzole "brushless", che sono in asse elettrico uno con l'altro. In an advantageous and possible variant, a shear is used with a pair of opposing knives driven by respective electric motors, preferably without "brushless" brushes, which are in electric axis with each other.
In questo modo si possono raggiungere velocità di taglio ancora superiori essendo evitati i limitativi meccanismi di ingranaggio meccanico. In this way, even higher cutting speeds can be achieved since the restrictive mechanical gear mechanisms are avoided.
Descrizione di almeno una forma di realizzazione del trovato Description of at least one embodiment of the invention
Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva descrizione di una soluzione preferenziale di realizzazione, con l'aiuto dei disegni allegati, i cui particolari di esecuzione non sono da intendersi limitativi ma solo fomiti a titolo di esempio. These and other advantages will appear from the following description of a preferential embodiment solution, with the help of the attached drawings, the details of which are not to be construed as limiting but only provided by way of example.
La Figura 1 è una vista schematica del tratto della linea di laminazione interessante rimpianto di taglio secondo la presente invenzione. Figure 1 is a schematic view of the section of the rolling line involving cutting regression according to the present invention.
La Figura 1A è una vista schematica a blocchi del sistema di comando e controllo del gruppo cesoia di taglio secondo la presente invenzione e che quindi forma parte integrante della Figura 1. Figure 1A is a block schematic view of the command and control system of the cutting shear assembly according to the present invention and which therefore forms an integral part of Figure 1.
Le Figure 2 e 3 sono rispettive viste schematiche di fronte e di fianco della cesoia comandata dal sistema secondo la presente invenzione. Figures 2 and 3 are respective schematic views of the front and side of the shear controlled by the system according to the present invention.
La Figura 4 rappresenta lo schema operativo del sistema, ossia il metodo di operare secondo la presente innovazione, nella sua versione ottimale. Figure 4 represents the operating scheme of the system, ie the method of operating according to the present innovation, in its optimal version.
Secondo le figure, si rileva che con "L" è indicato il laminato in avanzamento e la corrispondente linea di laminazione, mentre con (Lb) è indicata una barra tagliata in una prima linea di deviazione e con (Lb') la seconda linea di deviazione per una successiva barra tagliata, essendo le barre tagliate deviate su uno o sull'altro canale (25), tramite un deviatore (23) a monte dei coltelli contrapposti sempre rotanti (24). According to the figures, it can be seen that "L" indicates the laminate in progress and the corresponding rolling line, while with (Lb) a bar cut in a first deviation line is indicated and with (Lb ') the second line of deviation for a subsequent cut bar, since the cut bars are diverted to one or the other channel (25), by means of a deviator (23) upstream of the opposing blades which are always rotating (24).
A valle del gruppo cesoia (2), e doppio canale (25), è previsto come da tecnica nota, un frenacode (frenabarre 5) ed una canaletta a più canali mobile (6) pure di tecnica nota che ha la funzione di ricevere le barre, che dopo arrestate in avanzamento, vengono fatte cadere in un letto di raffreddamento sottostante, noto anche come placca di raffreddamento, il quale provvede alla traslazione delle barre tagliate in senso trasversale, prima di riconvogliarle in movimento longitudinale alla linea di impaccamento, pure di tecnica nota e non illustrata. Downstream of the shear unit (2) and double channel (25), according to the known technique, there is a queue brake (bar brake 5) and a multi-channel mobile channel (6) also of known technique which has the function of receiving the bars, which after being stopped in advance, are made to fall into an underlying cooling bed, also known as a cooling plate, which translates the cut bars in a transverse direction, before returning them in longitudinal movement to the packing line, also of known technique and not illustrated.
Il deviatore (23) è comandato da un cilindro fluidodinamico (234) e la sua movimentazione è controllata da tre sensori di posizione: The diverter (23) is controlled by a fluid-dynamic cylinder (234) and its movement is controlled by three position sensors:
- due estremi (231-233) per le corrispondenti linee di deviazione (Lb, Lb') e - two extremes (231-233) for the corresponding deviation lines (Lb, Lb ') e
- uno centrale (232) per la rilevazione del momento di passaggio sotto i coltelli di taglio (24). - a central one (232) for detecting the moment of passage under the cutting knives (24).
I coltelli sono comandati da motore elettrico (20) i cui parametri di posizione angolare, e conseguente velocità rotazionale, sono trasmessi da encoder (21), mentre la posizione di incrocio dei coltelli è determinata da un sensore di incrocio coltelli (22). The knives are controlled by an electric motor (20) whose angular position parameters, and consequent rotational speed, are transmitted by an encoder (21), while the knives crossing position is determined by a knife crossing sensor (22).
II cilindro fluidodinamico di comando del deviatore (234) è controllato ed azionato da sistema di comando azionamento deviatore (2340) controllato da computer (7). The diverter control fluid cylinder (234) is controlled and operated by a computer controlled diverter drive control system (2340) (7).
Il computer (7) riceve i parametri di posizione e velocità di avanzamento del laminato, rispettivamente dall'encoder (11) rilevatore dei parametri rotazionali dei cilindri di laminazione della gabbia finitrice (1) davanti alla cesoia (2) e dalla fotocellula (LI) che indica la presenza del laminato in avanzamento, a partire dalla sua testa in arrivo, e che quindi permette, in funzione del totale percorso angolare dei cilindri di laminazione della gabbia finitrice e loro diametro (1-11) e, in funzione della distanza della gabbia finitrice rispetto al punto di taglio (232) dei coltelli (24) della cesoia (2) e/o di un rilevatore di posizione della testa del laminato (LI) in connessione alla sua distanza dal punto di taglio, l’esatto momento di azionamento del deviatore (23) per raggiungere la posizione di taglio (232) e ciò mediante leggera accelerazione o decelerazione della velocità di rotazione dei coltelli (24) in funzione dei parametri rotazionali rilevati dai rispettivi encoder (21) e posizione di incrocio dei coltelli (condizione di taglio 22). The computer (7) receives the position and feed speed parameters of the laminate, respectively from the encoder (11) detector of the rotational parameters of the rolling rolls of the finishing stand (1) in front of the shear (2) and from the photocell (LI) which indicates the presence of the laminate in advance, starting from its incoming head, and which therefore allows, according to the total angular path of the rolling rolls of the finishing stand and their diameter (1-11) and, as a function of the distance of the finisher cage relative to the cutting point (232) of the blades (24) of the shear (2) and / or a laminate head position detector (LI) in connection with its distance from the cutting point, the exact moment of actuation of the diverter (23) to reach the cutting position (232) and this by slightly accelerating or decelerating the rotation speed of the blades (24) according to the rotational parameters detected by the respective encoders (21) and knives crossing position (cutting condition 22).
Ovviamente i parametri rilevati dalla gabbia finitrice (1) potrebbero essere anche rilevati da trascinatore di barre (8) immediatamente a monte della cesoia od anche da coppia di rulli copiatori della velocità di avanzamento barra (rulli folli provvisti del detto encoder), nulla cambiando al sistema innovativo di cui al presente brevetto. Obviously, the parameters detected by the finishing cage (1) could also be detected by the bar driver (8) immediately upstream of the shear or also by a pair of copying rollers of the bar advancement speed (idle rollers equipped with said encoder), changing nothing at all. innovative system referred to in this patent.
Secondo lo schema a blocchi di Fig.I A, che deve intendersi integrata con la Fig.l, tutto è quindi chiaro essendo indicati con i rispettivi riferimenti (100) e (200) i rispettivi mezzi elettrici di tecnica nota di azionamento della gabbia di finitura (1) e della cesoia (2). According to the block diagram of Fig. I A, which must be understood as integrated with Fig. 1, everything is therefore clear since the respective electrical means of known art for operating the finishing stand are indicated with the respective references (100) and (200). (1) and the shear (2).
Nella soluzione indicata la cesoia è comandata da singolo motore (20) che con un noto sistema di ingranaggi trasmette lo stesso moto in senso angolare contrario, uguale e simmetrico, all'uno ed all'altro coltello (24). In the solution indicated, the shear is controlled by a single motor (20) which, with a known system of gears, transmits the same motion in the opposite angular direction, equal and symmetrical, to both blades (24).
Vantaggiosamente e per raggiungimento di ancora più alte velocità, si utilizzano due motori elettrici (preferibilmente brushless), uno per ciascun asse di coltello (24), e lo stesso concetto di asse elettrico "Master" (motore della gabbia finitrice o motore di un trascinatore immediatamente a monte della cesoia, ed asse elettrico "slave" ma in questo caso per entrambi i motori dei due coltelli che in tal caso sarebbero azionati in modo esattamente uguale. Advantageously and to achieve even higher speeds, two electric motors (preferably brushless) are used, one for each knife axis (24), and the same concept of "Master" electric axis (motor of the finisher cage or motor of a driver immediately upstream of the shear, and "slave" electric axis but in this case for both motors of the two knives which in this case would be operated in exactly the same way.
In questo modo si eliminerebbe dalla cesoia qualsiasi tipo di ingranaggio, notoriamente rumoroso e fortemente limitativo per il raggiungimento di alte velocità, potendo sempre usufruire del rilevatore di incrocio coltelli (22) ed anche rendendo possibile, grazie alla velocità di calcolo degli attuali processori, effettuare in tempo utile correzioni delle velocità e quindi posizione dell'uno e dell'altro coltello per l'ottenimento delle condizioni di taglio ottimali, ciò che non sarebbe altrimenti possibile con vincoli rigidi di trasmissione meccanica fra la posizione angolare dell'uno e dell'altro coltello. In this way, any type of gear, notoriously noisy and highly limiting for the achievement of high speeds, would be eliminated from the shear, always being able to use the knife crossing detector (22) and also making it possible, thanks to the calculation speed of the current processors, to carry out in time, corrections of the speeds and therefore the position of one and the other knife to obtain optimal cutting conditions, which would otherwise not be possible with rigid mechanical transmission constraints between the angular position of one and the other knife.
La Figura 4 rappresenta il metodo di operare il quale è già di per sé chiaramente esplicativo. Figure 4 represents the method of operation which is already in itself clearly explanatory.
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