[發明專利]一種圓盤剪刀盤重疊量的調整控制方法

有效

• 申請號: 200710018960.0
• 申請日: 2007-10-29
• 公開（公告）號: CN101145038A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 許展望;張勇安;景群平;周德奇
• 申請（專利權）人: 中國重型機械研究院
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;B23D36/00
• 代理公司: 西安慈源有限責任專利事務所
• 代理人: 鮑燕平;潘憲曾

技術領域

本發明涉及一種板帶剪切線中設備的調整控制方法，確切說是一種圓盤剪刀盤重疊量的調整控制方法。

背景技術

圓盤式剪切機是板帶剪切線中的關鍵設備，主要用于金屬帶材的切邊和分條。在高質量的帶材剪切線中，對成品帶材的切邊質量(毛刺、壓痕等)提出了較高的要求。如果圓盤剪的調整未達到剪切工藝要求的精度，就會引起帶材的切邊質量差和帶材跑偏的問題，因此工藝上就要求必須提高圓盤剪寬度、側間隙和重疊量調整的精度，而其中重疊量的調整控制最為復雜。專利號為“200610081425.5”，發明名稱是“調整圓盤剪切機剪刀間隙的裝置及方法”，公開了一種利用偏心套實現刀片徑向的重疊量的調整。該方法依據偏心套的旋轉角度與重疊量線性變化實現重疊量的精度控制。實際上，偏心套的旋轉角度變化與重疊量變化是非線性關系，如果按照線性變化進行控制，重疊量調整的誤差就很大，達不到圓盤剪重疊量調整的精度要求。

另外，影響重疊量精度的因素很多，如機械傳動機構的速比、電機參數(包括額定功率、額定轉速等)、變頻器的參數(包括高速給定頻率、低速給定頻率、減速時間等)和控制方法，單從一個方面進行考慮是很難提高重疊量的調整精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種調整省時、控制精度高的圓盤剪刀盤重疊量的調整控制方法。

本發明的目的是這樣實現的，一種圓盤剪刀盤重疊量的調整控制方法，其特征是：它采用變頻調速控制系統來實現圓盤剪刀盤重疊量的控制，通過可編程控制器對重疊量的目標值和位移傳感器的測量重疊量差值的絕對值與電機開始減速提前量L進行比較，利用變頻器控制電機的轉速，使目標值與實際重疊量差值的絕對值≤0.02mm。

所述的電機開始減速提前量L＝Asinα+B

式中，L為電機開始減速提前量；α為偏心套旋轉角度；A為減速段的斜率系數；B為低速段運行距離的補償值。

所述變頻器控制電機的轉速是：當L<|重疊量目標值δ₀-位移傳感器的測量重疊量δ_s|時，重疊量的調整電機高速運行；當L≥|重疊量目標值δ₀-位移傳感器的測量重疊量δ_s|時，重疊量的調整電機開始由高速減速到低速；當|重疊量目標值δ₀-位移傳感器的測量重疊量δ_S|≤0.02mm時，重疊量的調整電機由低速減速到停止。

所述的重疊量目標值δ₀是由重疊量和帶材厚度的關系決定的；

當0.3mm≤d≤1.3412mm時，δ₀＝0.5d；

當1.3412mm<d≤3.0mm時，δ₀＝-0.2727d+1.0364；式中，d為帶材厚度。

所述的減速段的斜率系數A，對于0.3mm≤帶材厚度d≤3.0mm時，A的取值范圍為0.1mm～0.8mm。

所述的低速段運行距離的補償值B，對于0.3mm≤帶材厚度d≤3.0mm時，B的取值范圍為0.01mm～0.3mm。

由于重疊量調整電機由低速到停止時間短，容易精確控制，所以在重疊量到達目標值前，電機的速度要減速到低速，如果電機減速太晚，控制精度會降低；如果電機減速太早，低速運行段太長，調整時間就會變長。電機開始減速提前量L＝Asinα+B公式，通過偏心套實時轉角計算出電機開始減速提前量L，很好的處理了控制精度和調整時間的矛盾，最終解決帶材切邊質量差、調整費時和易跑偏等關鍵技術問題。

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明的圓盤剪重疊量調整原理圖；

圖2是本發明的重疊量導數(δ＇)和偏心套旋轉角度(α)的關系曲線圖；

圖3是本發明的圓盤剪重疊量控制系統框圖；

圖4是本發明的變頻器的給定速度(V)和時間(t)的關系曲線圖。

圖中：1.高速，2.減速點，3.低速。

具體實施方式

圖1是本發明的圓盤剪重疊量調整原理圖。由圖可知圓盤剪刀盤重疊量的控制模型為：

δ＝Φ-H-2RCOSα

式中，δ為刀盤的重疊量(定義刀盤重疊為正時，δ>0，刀盤重疊為負時，δ<0)；Φ為刀盤的直徑；H為機架的上下偏心套外圓中心距離；R為偏心套的偏心距；α為偏心套的旋轉角度(定義偏心套在最高位置時為0°，重疊量的調整范圍為0°～180°)。

對上式進行δ(α)求導，可得

δ＇＝2RSin?α