本發(fā)明涉及一種金屬冷軋行業(yè)的設(shè)備定位配置應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于冷軋產(chǎn)線中的熱鍍鋅機(jī)組的焊機(jī)設(shè)備的夾送輥裝置的定位配置方法

背景技術(shù)：

目前，各家鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的冷軋產(chǎn)線中的熱鍍鋅機(jī)組入口工藝設(shè)備由開卷機(jī)、剪前夾送輥、剪刀、焊機(jī)、張緊輥和入口活套等設(shè)備組成。焊機(jī)的功能就是將先行帶鋼和后行帶鋼焊接起來，以保證機(jī)組能連續(xù)運(yùn)行。焊機(jī)對帶鋼的定位精度工藝要求是：先行帶鋼的甩尾定位精度為：50mm±30mm；后行帶鋼的穿帶定位精度為：30mm±10mm。

但是現(xiàn)有的控制技術(shù)下由于焊機(jī)沒有裝備夾送輥裝置，所以其帶鋼定位的控制技術(shù)實(shí)質(zhì)上是由機(jī)組PLC控制完成，這種控制方式在實(shí)際應(yīng)用過程中存在如下問題：

1.后行帶鋼的穿帶定位控制由剪前夾送輥的編碼器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。由于機(jī)組穿帶采用小張力的控制方式，所以剪前夾送輥的壓緊力及其輥面的情況、帶鋼的厚度都緊密地影響穿帶帶頭的定位精度，加上剪前夾送輥和剪刀的距離有9.4M,使得機(jī)組PLC控制的穿帶帶頭的定位控制精度穩(wěn)定性差，不能滿足焊機(jī)30mm±10mm工藝要求；

2.先行帶鋼的甩尾定位控制由張緊輥編碼器的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。由于本熱鍍鋅機(jī)組的工藝布置是：張緊輥后面緊跟的是入口活套，較大的入口活套張力，導(dǎo)致1.0mm以上厚料時(shí)，機(jī)組甩尾定位控制不能滿足焊機(jī)50mm±30mm的工藝要求，且焊機(jī)出口側(cè)小活套功能無法正常投入，影響焊接質(zhì)量，容易引起焊縫斷帶。

3.由于帶鋼定位控制精度不能滿足焊機(jī)工藝要求，導(dǎo)致焊機(jī)無法正常焊接，一定程度上影響了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)下的機(jī)組PLC控制的帶鋼定位的控制技術(shù)存在不少缺陷，影響了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決針對現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，本發(fā)明提供一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法。該方法配置的后行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾 送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求。由于先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求。由于帶鋼定位控制正確和出口側(cè)小活套的控制功能的正常投入，使得焊機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，有效地提高了機(jī)組通板率。本發(fā)明的裝置部分和具體方法步驟如下所述：

一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置，包括焊機(jī)1，其特征在于：

所述的焊機(jī)1在其入口上、下通道側(cè)設(shè)備和出口側(cè)設(shè)備上分別裝備有夾送輥裝置A；

所述的入口上、下通道側(cè)的夾送輥裝置A對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制；

所述的出口側(cè)的夾送輥裝置A對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置，其特征在于，所述的夾送輥裝置包括上輥、下輥、氣缸、萬向軸、變頻驅(qū)動電機(jī)和編碼器組成，其中，上輥的兩端均設(shè)置有氣缸，上輥的其中一端通過萬向軸與變頻驅(qū)動電機(jī)連接，變頻驅(qū)動電機(jī)通過控制氣缸來使得上輥進(jìn)行打開和關(guān)閉動作，變頻驅(qū)動電機(jī)連接設(shè)置有編碼器，而下輥為被動輥。

根據(jù)本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置，其特征在于，所述的上輥和下輥的輥徑范圍為150～250mm，上輥輥面長度為800～1200mm，下輥輥面長度為1800～2500mm。

基于上述的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置的熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置的定位配置方法，其具體步驟如下所述：

分為入口側(cè)夾送輥裝置對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制和出口側(cè)夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制兩部分：

1.入口側(cè)夾送輥裝置對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制：

1)帶頭剪切完成后，由主線PLC控制帶頭以穿帶速度1穿帶到焊機(jī)的自動步啟動，同時(shí)剪刀前下輥編碼器開始計(jì)算穿帶帶鋼長度；

2)當(dāng)帶頭穿帶到啟動光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥裝置的上輥以穿帶速度1運(yùn)行；

3)當(dāng)帶頭穿帶到關(guān)閉光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥裝置的上輥進(jìn)行關(guān)閉動作；

4)當(dāng)帶頭穿帶到定位光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC對入口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，上輥編碼器開始計(jì)算通過定位光柵的帶鋼長度；

5)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L1時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥的上輥降速至穿帶速度2運(yùn)行，進(jìn)行精確定位；

6)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L2時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥的上輥停止運(yùn)行，帶頭定位完成；

7)當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出穿帶帶鋼長度大于L3時(shí)，停止運(yùn)行，焊機(jī)入口小活套制作完成，帶鋼到焊機(jī)自動步運(yùn)行完成；

8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的穿帶速度1范圍為30～60M/MIN；

通過定位光柵的帶鋼長度計(jì)算公式：

L_入口定位＝D9000*R3190；

式中：L_入口定位＝通過定位光柵的帶鋼長度，單位mm；

D9000：通過定位光柵的計(jì)算到脈沖數(shù)量；

R3190：每個(gè)脈沖的長度，為0.0058mm/PLS。

L2是定位光柵和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離，上通道目標(biāo)距離為1050mm，下通道目標(biāo)距離為1030mm；

L1是夾送輥裝置的上輥的降速點(diǎn)長度：(0.4～0.6)×L2；

穿帶速度2范圍為3－6M/MIN；

穿帶帶鋼的長度計(jì)算公式：

L_帶頭穿帶＝ΣD_BS1LPR_RTC*G_BS1LPR_INC；

式中：L_帶頭穿帶＝穿帶帶鋼的長度，單位：mm；

D_BS1LPR_RTC：剪刀前下輥編碼器的脈沖數(shù)；

G_BS1LPR_INC：每個(gè)脈沖的長度，為0.1796mm/PLS；

L3是剪刀中心和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離加上焊機(jī)入口小活套的長度；

其中剪刀中心和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離：上通道目標(biāo)距離為：9830mm，下通道目標(biāo)距離為：9450mm；

焊機(jī)入口小活套的長度通常為：500mm；

2.出口側(cè)夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制：

1)當(dāng)機(jī)組自動降速控制完成后，帶尾到焊機(jī)自動步啟動，機(jī)組PLC控制帶尾以甩尾速度1甩尾到焊機(jī)，同時(shí)張緊輥的編碼器計(jì)算甩尾帶鋼的長度；

2)當(dāng)帶尾甩到啟動光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥裝置的上輥以甩尾速度1運(yùn)行；

3)當(dāng)帶尾甩到關(guān)閉光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥裝置的上輥進(jìn)行關(guān)閉動作；

4)當(dāng)帶尾甩到定位光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC對出口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，其上輥編碼器開始計(jì)算通過定位光柵的帶鋼長度；

5)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L4時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥的上輥降速至甩尾速度2運(yùn)行，進(jìn)行精確定位；

6)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L5時(shí)，由焊機(jī)PLC控制夾送輥的上輥停止運(yùn)行，帶頭定位完成；

7)當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出甩尾帶鋼長度大于L6時(shí)，控制機(jī)組降速到甩尾速度3運(yùn)行，當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出甩尾帶鋼長度大于L7時(shí),停止運(yùn)行，焊機(jī)出口小活套制作完成，帶鋼到焊機(jī)自動步運(yùn)行完成；

8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的甩尾速度1：30～60M/MIN；

通過定位光柵的帶鋼長度的計(jì)算公式：

L_出口定位＝D9004*R3194

式中：L_出口定位：帶尾通過定位光柵的帶鋼長度，單位：mm

D9000:帶尾通過定位光柵的計(jì)算到脈沖數(shù)量；

R3190:每個(gè)脈沖的長度，為0.0116mm/PLS；

L5是定位光柵和焊機(jī)帶尾定位位置之間的目標(biāo)距離，目標(biāo)距離為：1070mm，下通道的目標(biāo)距離為：1050mm；

L4是出口夾送輥裝置的上輥的降速點(diǎn)長度：(0.6～0.8)×L5；

甩尾速度2的范圍：3～6M/MIN；

甩尾帶鋼的長度計(jì)算公式：

L_甩尾＝ΣD_1BR1_RTC*G_1BR1_INC

式中，L_甩尾：甩尾帶鋼的長度，單位：mm；

D_1BR1_RTC：張緊輥編碼器的脈沖數(shù)；

G_1BR1_INC：每個(gè)脈沖的長度，為0.6971mm/PLS；

L7是剪刀中心和焊機(jī)中心的物理距離減去焊機(jī)出口小活套的長度；

其中，剪刀中心和焊機(jī)中心的物理距離：上通道的物理距離為9830mm，下通道的物理距離為9450mm；

焊機(jī)出口小活套的長度為：500mm；

L6：是剪刀中心和定位光柵的距離減去500mm作為降速切換點(diǎn)。

使用本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法獲得了如下有益效果：

1.本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法在實(shí)施后，由于后行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求；

2.本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法在實(shí)施后，由于先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求；

3.本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法在實(shí)施后，由于帶鋼定位控制正確和出口側(cè)小活套的控制功能的正常投入，使得焊機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，有效地提高了機(jī)組通板率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法的裝置部分的整體實(shí)施配置圖；

圖2為本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法的夾送輥裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法的入口側(cè)夾送輥裝置的定位配置方法流程圖；

圖4為本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法的出口側(cè)夾送輥裝置的定位配置方法流程圖。

圖中：1-焊機(jī)，A-夾送輥裝置，A1-上輥，A2-下輥，A3-氣缸，A4-萬向軸，A5-變頻驅(qū)動電機(jī)，A6-編碼器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例

如圖1和圖2所示，一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置，包括焊機(jī)1，焊機(jī)在其入口上、下通道側(cè)設(shè)備和出口側(cè)設(shè)備上分別裝備有夾送輥裝置A；

所述的入口上、下通道側(cè)的夾送輥裝置A對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制；

所述的出口側(cè)的夾送輥裝置A對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制。

本實(shí)施例中帶鋼的規(guī)格為：厚度1.56mm，寬度為：1250mm。

夾送輥裝置A包括上輥A1、下輥A2、氣缸A3、萬向軸A4、變頻驅(qū)動電機(jī)A5和編碼器A6組成，其中，上輥的兩端均設(shè)置有氣缸，上輥的其中一端通過萬向軸與變頻驅(qū)動電機(jī)連接，變頻驅(qū)動電機(jī)通過控制氣缸來使得上輥進(jìn)行打開和關(guān)閉動作，變頻驅(qū)動電機(jī)連接設(shè)置有編碼器，而下輥為被動輥。

上輥A1和下輥A2的輥徑范圍為150～250mm(本實(shí)施例為200mm)，上輥輥面長度為800～1200mm(本實(shí)施例為1000mm)，下輥輥面長度為1800～2500mm(本實(shí)施例為2200mm)。

基于上述的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置的熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置的定位配置方法，參考圖3和圖4所示，其具體步驟如下所述：

分為入口側(cè)夾送輥裝置對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制和出口側(cè)夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制兩部分：

1.入口側(cè)夾送輥裝置對后行帶鋼的帶頭進(jìn)行定位控制：

1)帶頭剪切完成后，由主線PLC控制帶頭以穿帶速度1穿帶到焊機(jī)的自動步啟動，同時(shí)剪刀前下輥編碼器開始計(jì)算穿帶帶鋼長度；

2)當(dāng)帶頭穿帶到啟動光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥裝置的上輥以穿帶速度1運(yùn)行；

3)當(dāng)帶頭穿帶到關(guān)閉光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥裝置的上輥進(jìn)行關(guān)閉動作；

4)當(dāng)帶頭穿帶到定位光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC對入口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，上輥編碼器開始計(jì)算通過定位光柵的帶鋼長度；

5)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L1時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥的上輥降速至穿帶速度2運(yùn)行，進(jìn)行精確定位；

6)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L2時(shí)，由焊機(jī)PLC控制入口夾送輥的上輥停止運(yùn)行，帶頭定位完成；

7)當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出穿帶帶鋼長度大于L3時(shí)，停止運(yùn)行，焊機(jī)入口小活套制作完成，帶鋼到焊機(jī)自動步運(yùn)行完成；

8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的穿帶速度1范圍為30～60M/MIN(本實(shí)施例為30M/MIN)；

通過定位光柵的帶鋼長度計(jì)算公式：

L_入口定位＝D9000*R3190；

式中：L_入口定位＝通過定位光柵的帶鋼長度，單位mm；

D9000：通過定位光柵的計(jì)算到脈沖數(shù)量；

R3190：每個(gè)脈沖的長度，為0.0058mm/PLS。

L2是定位光柵和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離，上通道目標(biāo)距離為1050mm，下通道目標(biāo)距離為1030mm；

L1是夾送輥裝置的上輥的降速點(diǎn)長度：(0.4～0.6)×L2(本實(shí)施例為0.5L2)；

穿帶速度2范圍為3－6M/MIN(本實(shí)施例為5M/MIN)；

穿帶帶鋼的長度計(jì)算公式：

L_帶頭穿帶＝ΣD_BS1LPR_RTC*G_BS1LPR_INC；

式中：L_帶頭穿帶＝穿帶帶鋼的長度，單位：mm；

D_BS1LPR_RTC：剪刀前下輥編碼器的脈沖數(shù)；

G_BS1LPR_INC：每個(gè)脈沖的長度，為0.1796mm/PLS；

L3是剪刀中心和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離加上焊機(jī)入口小活套的長度；

其中剪刀中心和焊機(jī)帶頭定位位置的目標(biāo)距離：上通道目標(biāo)距離為：9830mm，下通道目標(biāo)距離為：9450mm；

焊機(jī)入口小活套的長度通常為：500mm；

2.出口側(cè)夾送輥裝置對先行帶鋼的帶尾進(jìn)行定位控制：

1)當(dāng)機(jī)組自動降速控制完成后，帶尾到焊機(jī)自動步啟動，機(jī)組PLC控制帶尾以甩尾速度1甩尾到焊機(jī)，同時(shí)張緊輥的編碼器計(jì)算甩尾帶鋼的長度；

2)當(dāng)帶尾甩到啟動光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥裝置的上輥以甩尾速度1運(yùn)行；

3)當(dāng)帶尾甩到關(guān)閉光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥裝置的上輥進(jìn)行關(guān)閉動作；

4)當(dāng)帶尾甩到定位光柵時(shí)，由焊機(jī)PLC對出口夾送輥裝置啟動帶頭定位控制程序，其上輥編碼器開始計(jì)算通過定位光柵的帶鋼長度；

5)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L4時(shí)，由焊機(jī)PLC控制出口夾送輥的上輥降速至甩尾速度2運(yùn)行，進(jìn)行精確定位；

6)當(dāng)計(jì)算出的通過定位光柵的帶鋼長度大于L5時(shí)，由焊機(jī)PLC控制夾送輥的上輥停止運(yùn)行，帶頭定位完成；

7)當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出甩尾帶鋼長度大于L6時(shí)，控制機(jī)組降速到甩尾速度3運(yùn)行，當(dāng)主線PLC控制計(jì)算出甩尾帶鋼長度大于L7時(shí),停止運(yùn)行，焊機(jī)出口小活套制作完成，帶鋼到焊機(jī)自動步運(yùn)行完成；

8)上述步驟1)～步驟7)中，所述的甩尾速度1：30～60M/MIN(本實(shí)施例為30M/MIN)；

通過定位光柵的帶鋼長度的計(jì)算公式：

L_出口定位＝D9004*R3194

式中：L_出口定位：帶尾通過定位光柵的帶鋼長度，單位：mm

D9000:帶尾通過定位光柵的計(jì)算到脈沖數(shù)量；

R3190:每個(gè)脈沖的長度，為0.0116mm/PLS；

L5是定位光柵和焊機(jī)帶尾定位位置之間的目標(biāo)距離，目標(biāo)距離為：1070mm，下通道的目標(biāo)距離為：1050mm；

L4是出口夾送輥裝置的上輥的降速點(diǎn)長度：(0.6～0.8)×L5(本實(shí)施例為0.7L2)；

甩尾速度2的范圍：3～6M/MIN(本實(shí)施例為5M/MIN)；

甩尾帶鋼的長度計(jì)算公式：

L_甩尾＝ΣD_1BR1_RTC*G_1BR1_INC

式中，L_甩尾：甩尾帶鋼的長度，單位：mm；

D_1BR1_RTC：張緊輥編碼器的脈沖數(shù)；

G_1BR1_INC：每個(gè)脈沖的長度，為0.6971mm/PLS；

L7是剪刀中心和焊機(jī)中心的物理距離減去焊機(jī)出口小活套的長度；

其中，剪刀中心和焊機(jī)中心的物理距離：上通道的物理距離為9830mm，下通道的物理距離為9450mm；

焊機(jī)出口小活套的長度為：500mm；

L6：是剪刀中心和定位光柵的距離減去500mm作為降速切換點(diǎn)。

本發(fā)明的一種熱鍍鋅機(jī)組焊機(jī)用夾送輥裝置及其定位配置方法在實(shí)施后，由于后行帶鋼的帶頭定位控制由入口夾送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，徹底消除了影響穿帶帶頭定位精度不利因素，使得帶頭定位控制精度能滿足工藝要求；本發(fā)明的由于先行帶鋼的帶頭定位控制由出口夾送輥裝置來實(shí)現(xiàn)，也徹底消除了入口活套工藝布置的不利的弊端，使得先行帶鋼的甩尾控制精度能滿足工藝要求；本發(fā)明由于帶鋼定位控制正確和出口側(cè)小活套的控制功能的正常投入，使得焊機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，有效地提高了機(jī)組通板率。

本發(fā)明適用于冷軋廠連續(xù)退火和熱鍍鋅等機(jī)組焊機(jī)設(shè)備上，除了能為機(jī)組提供良好的帶鋼焊縫以外，還能減少機(jī)組的停機(jī)故障，也改善了冷軋廠的物流平衡，具有可推廣應(yīng)用價(jià)值。